JP3228964B2 - Magneto-optical recording medium - Google Patents

Magneto-optical recording medium

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JP3228964B2
JP3228964B2 JP24175291A JP24175291A JP3228964B2 JP 3228964 B2 JP3228964 B2 JP 3228964B2 JP 24175291 A JP24175291 A JP 24175291A JP 24175291 A JP24175291 A JP 24175291A JP 3228964 B2 JP3228964 B2 JP 3228964B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光磁気メモリ、磁気記
録、表示素子などに用いられ、磁気カー効果あるいはフ
ァラデー効果などの磁気光学効果を用いて読み出すこと
のできる光磁気記録媒体に関するものであり、特に光変
調によるオーバーライトが可能な光磁気記録媒体に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording medium which is used for a magneto-optical memory, a magnetic recording, a display element and the like, and can be read out by using a magneto-optical effect such as a magnetic Kerr effect or a Faraday effect. More particularly, the present invention relates to a magneto-optical recording medium capable of overwriting by light modulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】消去可能な光メモリ媒体として光磁気記
録媒体が知られている。光磁気記録媒体は従来の磁気ヘ
ッドを使った磁気記録媒体と比べて、高密度記録や非接
触での記録再生が可能であるなどの長所がある反面、記
録前に一旦記録しようとする領域を消去しなければなら
ない(一方向に着磁しなければならない)ため、処理速
度が遅いという欠点があった。この欠点を補うために、
記録再生用のヘッドと消去用のヘッドとを別々に設ける
方式、あるいは、レーザーの連続ビームを照射すると同
時に磁界を変調しながら印加して記録する方式などが提
案されている。
2. Description of the Related Art A magneto-optical recording medium is known as an erasable optical memory medium. Compared to a conventional magnetic recording medium using a magnetic head, a magneto-optical recording medium has advantages such as high-density recording and non-contact recording / reproduction, but has an area to be recorded once before recording. Since the data has to be erased (it must be magnetized in one direction), the processing speed is low. To make up for this shortcoming,
A method in which a recording / reproducing head and an erasing head are separately provided, or a method in which a continuous laser beam is applied and a magnetic field is applied while modulating the magnetic field to perform recording is proposed.

【0003】しかし、これらの方式は装置が大がかりと
なりコスト高になる欠点、あるいは高速の変調ができな
いなどの欠点を有する。
[0003] However, these systems have the disadvantage that the device becomes large and the cost increases, or that high-speed modulation cannot be performed.

【0004】そのために、交換結合積層膜を用い、レー
ザービームのパワーを変化させて、重ね書き(オーバー
ライト)を行なう方式が提案され、そのためのいくつか
の方法、およびそれに適した媒体が提案されている。
For this purpose, a method of performing overwriting (overwriting) by changing the power of a laser beam using an exchange-coupling laminated film has been proposed, and several methods and media suitable for the method have been proposed. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする問題点】このレーザーパワー
を変調して行なう方法はキュリー温度が異なる少なくと
も二層の交換結合積層膜を用い、キュリー温度が相対的
に高い方の層に書き込んだ情報をキュリー温度が相対的
に低い方の層に転写し、この層に転写した情報を保持し
たままキュリー温度が相対的に高い方の層に書き込んだ
情報は転写後に消去するというプロセスから成ってい
る。したがって、情報の保持はキュリー温度が相対的に
低い方の層の保磁力エネルギーに委ねられており、また
情報の読み出しも、この層に保持されているビット情報
を読み出さねばならない。
The method of modulating the laser power uses at least two layers of exchange-coupling laminated films having different Curie temperatures, and information written in a layer having a relatively higher Curie temperature is used. It consists of a process of transferring information to a layer having a lower Curie temperature, and erasing information written to a layer having a higher Curie temperature while transferring the information while retaining the information transferred to this layer. Therefore, the retention of information is left to the coercive force energy of the layer having a relatively lower Curie temperature, and the information must be read by reading the bit information held in this layer.

【0006】ところが、一般にビットの保存安定性はキ
ュリー温度が低いほど低く、また再生信号品質を決定す
る因子の一つであるカー回転角もキュリー温度の低下と
ともに減少する。このため、キュリー温度が相対的に低
い方の層の絶対的なキュリー温度を高めに設定する必要
があるが、一方において、記録感度を良くするために
は、キュリー温度が相対的に高い方の層の絶対的なキュ
リー温度を低めに設定する必要がある。
However, the storage stability of a bit generally decreases as the Curie temperature decreases, and the Kerr rotation angle, which is one of the factors that determine the quality of a reproduced signal, decreases as the Curie temperature decreases. For this reason, it is necessary to set the absolute Curie temperature of the layer having a relatively lower Curie temperature higher. On the other hand, to improve the recording sensitivity, the higher the Curie temperature is, the higher the Curie temperature is. The absolute Curie temperature of the layer needs to be set lower.

【0007】したがって、従来の媒体構成では、高記録
感度と高ビット保存安定性あるいは高再生信号品質とを
両立させることは極めて困難であった。
Therefore, it is extremely difficult to achieve both high recording sensitivity and high bit storage stability or high reproduction signal quality with the conventional medium configuration.

【0008】[0008]

【問題点を解決するための手段】本発明は上記の従来の
問題点を解決するために成されたものであり、従来の媒
体におけるキュリー温度の相対的な関係に関する制約を
回避し、良好な記録感度を維持しつつ、キュリー温度が
絶対的に高い層で情報を保持し、あるいはまた、キュリ
ー温度が絶対的に高い層から情報を読み出すことが可能
な光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to avoid the restriction on the relative relationship of the Curie temperatures in the conventional medium, and to provide a good medium. It is an object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium capable of retaining information in a layer having an absolutely high Curie temperature while maintaining recording sensitivity or reading information from a layer having an absolutely high Curie temperature. And

【0009】上記の目的は以下に述べる光磁気記録媒体
によって達成される。
The above object is achieved by a magneto-optical recording medium described below.

【0010】即ち、基板上にn層(nは7以上の奇数)
の磁性薄膜が交換結合をして積層されている光磁気記録
媒体であり、該n層の磁性薄膜を順に第1磁性層、第2
磁性層、・・・、第n磁性層とし、第i磁性層のキュリ
ー温度をTci としたとき、適当な一定の外部磁界(H
b)印加の下で、以下の条件を満たしていることを特徴
とする光磁気記録媒体である。(但し、Tcn+1 は周囲
温度、mは(n−1)/2以下の任意の自然数とす
る。) 1.Tc1 ≧Tc3 2.m≧2のとき、Tc2m≧Tc2(m+1) 3.Tc6 ≧Tc2 ≧Tcn+1 4.Tc2m+1≧Tc6 5.室温において、第1磁性層が適当な所定の配向状態
に着磁されており、各磁性層の原子スピンが膜厚方向全
体に渡って整合している第一の磁化状態か、若しくは、
第1磁性層が前記所定の配向状態に着磁されており、第
3磁性層と第5磁性層の間に原子スピンの不整合があっ
て界面磁壁が形成されている他は各磁性層の原子スピン
が整合している第二の磁化状態かの、何れかの磁化状態
をとっていること。
That is, n layers (n is an odd number of 7 or more) on the substrate
Is a magneto-optical recording medium in which a plurality of magnetic thin films are stacked by exchange coupling.
When the Curie temperature of the i-th magnetic layer is Tc i , an appropriate constant external magnetic field (H
b) A magneto-optical recording medium characterized by satisfying the following conditions under application. (However, Tcn + 1 is the ambient temperature, and m is an arbitrary natural number equal to or less than (n-1) / 2.) Tc 1 ≧ Tc 3 2. 2. When m ≧ 2, Tc 2m ≧ Tc 2 (m + 1) Tc 6 ≧ Tc 2 ≧ Tc n + 1 4. Tc 2m + 1 ≧ Tc 6 5. At room temperature, the first magnetic layer is magnetized in an appropriate predetermined orientation state, and the first magnetization state in which the atomic spin of each magnetic layer is matched over the entire thickness direction, or
Except that the first magnetic layer is magnetized in the predetermined orientation state and there is an interface mismatch between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer to form an interface domain wall, each magnetic layer has It must be in one of the second magnetization states where the atomic spins are matched.

【0011】7.前記第一および第二の磁化状態から第
6磁性層の温度がTc6の温度以上となり、第3磁性層の
温度がTc3に達しない適当な第一の温度状態になるまで
加熱したときに交換相互作用による結合状態が安定な状
態になるように第4磁性層及び第5磁性層の磁化が第3
磁性層に対して原子スピンを整合させて配向し、第3磁
性層の磁化は加熱前の配向状態を保持すること。
[0011] 7. From the first and second magnetization states temperature of the sixth magnetic layer becomes temperatures above Tc6, until the temperature of the third magnetic layer is in a suitable first temperature state of not reaching the Tc 3 The magnetizations of the fourth magnetic layer and the fifth magnetic layer are changed to the third so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when heated.
Atomic spin is aligned with respect to the magnetic layer to orient the magnetic layer, and the magnetization of the third magnetic layer is kept in the alignment state before heating.

【0012】8.前記第一および第二の磁化状態から第
3磁性層の温度がTc 3 温度となる適当な第二の温度状
態まで加熱したときに第3磁性層の磁化が加熱前の配向
状態と異なる配向状態に状態遷移すること。
8. When the temperature of the third magnetic layer is heated from the first and second magnetization states to an appropriate second temperature state at which the temperature of the third magnetic layer becomes Tc 3 , the magnetization of the third magnetic layer becomes the same as before heating. State transition to an orientation state different from the orientation state.

【0013】9.前記第一および第二の磁化状態から上
記第一および第二の温度状態になるまで加熱した後の各
々の冷却過程において、第(2m)磁性層の温度がTc 2m
温度に降下したときに交換相互作用による結合状態が
安定な状態となるように第(2m)磁性層および第(2m
+1)磁性層の磁化が第(2m−1)磁性層に対して原子
スピンを整合させて配向し、第(2m−1)磁性層の磁化
はその直前の配向状態を保持すること。
9. In each cooling process after heating from the first and second magnetization states to the first and second temperature states, the temperature of the (2m) magnetic layer is Tc 2m
(2m) -th magnetic layer and (2m-th) magnetic layer so that the coupling state by exchange interaction becomes stable when the temperature drops to
+1) The magnetization of the magnetic layer is oriented with the atomic spin aligned with the (2m-1) -th magnetic layer, and the magnetization of the (2m-1) -th magnetic layer retains its previous alignment state.

【0014】10.前記第一および第二の磁化状態から
上記第二の温度状態になるまで加熱した後の冷却過程に
おいて、第2磁性層の温度がTc 2 温度に降下して、交
換相互作用による結合状態が安定な状態となるように第
2磁性層および第3磁性層の磁化が第1磁性層に対して
原子スピンを整合させて配向したとき、第5磁性層の磁
化はその直前の配向状態を保持すること。
[0014] 10. In the cooling process after heating from said first and second magnetization states until the second temperature state, the temperature of the second magnetic layer is lowered to a temperature of Tc 2, exchange interaction When the magnetizations of the second magnetic layer and the third magnetic layer are oriented with the atomic spins aligned with the first magnetic layer so that the coupling state by the action becomes stable, the magnetization of the fifth magnetic layer becomes To maintain the alignment state.

【0015】11.前記第一および第二の磁化状態から
上記第一および第二の温度状態になるまで加熱後冷却す
る各々の過程において、第1磁性層の磁化は常に前記所
定の配向状態を保持すること。
[0015] 11. In the first and each of the processes the second cooled after heating from the magnetization state until the first and second temperature state, always the predetermined alignment state magnetization of the first magnetic layer To hold.

【0016】[0016]

【作用】以上のような層構成を有する複合膜において、
最初に情報が書き込まれる層は第3磁性層であり、この
情報を転写して保持するのは第(2m+1)磁性層(但
し m≧2)である。読み出しは、第n磁性層側から行
ない、一群の第(2m+1)磁性層に保持されている情
報を読み出す。第1磁性層は、第3磁性層に書き込まれ
た情報を転写後に消去し、初期化するための層である。
第(2m)磁性層は媒体温度に応じて各層間の磁気的な
結合の有無を制御するための層であり、特に第4磁性層
は層間の結合力の大きさを調整するための層である。
In the composite membrane having the above-mentioned layer structure,
The layer on which information is first written is the third magnetic layer, and the (2m + 1) -th magnetic layer (where m ≧ 2) transfers and holds this information. Reading is performed from the n-th magnetic layer side, and information held in a group of (2m + 1) -th magnetic layers is read. The first magnetic layer is a layer for erasing and initializing information written in the third magnetic layer after transfer.
The (2m) -th magnetic layer is a layer for controlling the presence or absence of magnetic coupling between the layers according to the medium temperature, and particularly the fourth magnetic layer is a layer for adjusting the magnitude of the coupling force between the layers. is there.

【0017】次に、このような複合膜の磁化状態が異な
る二種類の温度状態への昇降温により、初期の磁化状態
によらずにそれぞれの温度状態に対応した2種類の磁化
状態に決定される事を図1に基づいて説明する。
Next, by raising and lowering the temperature of the composite film to two kinds of temperature states having different magnetization states, two kinds of magnetization states corresponding to the respective temperature states are determined irrespective of the initial magnetization state. This will be described with reference to FIG.

【0018】まず最初に第1磁性層が所定の方向に着磁
されており、各層のスピンが全て整合していて、界面に
磁壁の存在しない初期状態(以下この状態を状態Aとす
る)にあった場合を考える。
First, the first magnetic layer is magnetized in a predetermined direction, the spins of each layer are all matched, and an initial state where no domain wall exists at the interface (hereinafter, this state is referred to as state A). Think about what happened.

【0019】この初期状態(状態A;図1a)から後述
する適当なバイアス磁界を印加しながら、磁性層表面に
第一種のレーザー光線を照射して、その照射部分を第6
磁性層の温度がTc6 以上となり、第3磁性層の温度が
Tc3 に達しない適当な第一の温度状態になるまで加熱
する。磁性層の膜厚方向に温度勾配がないと仮定する
と、この時点で、この部分の第4磁性層以外の第(2
m)磁性層は全てキュリー温度以上になっており、各層
の磁気的な結合は切断されている。そして、第3磁性層
は初期の磁化状態を維持した状態であり、第4磁性層及
び第5磁性層の磁化も、第3磁性層に対して原子スピン
が整合していて、交換相互作用による結合状態が安定な
初期の磁化状態を採る(図1b)。レーザー照射停止
後、媒体温度が降下すると、第6磁性層から順次キュリ
ー温度以下となり、各層が順次安定な結合となるような
磁化状態を採って結合して行く。すなわち、各層全て初
期の磁化状態となり、複合膜の磁化状態は状態Aのまま
である(図1a)。
From the initial state (state A; FIG. 1a), the surface of the magnetic layer is irradiated with a first kind of laser beam while applying an appropriate bias magnetic field described later, and the irradiated part is irradiated with a sixth laser beam.
The heating is performed until the temperature of the magnetic layer becomes equal to or higher than Tc 6 and the temperature of the third magnetic layer reaches an appropriate first temperature state in which the temperature does not reach Tc 3 . Assuming that there is no temperature gradient in the thickness direction of the magnetic layer, at this time, the (2
m) The magnetic layers are all above the Curie temperature, and the magnetic coupling of each layer is broken. The third magnetic layer maintains the initial magnetization state, and the magnetizations of the fourth magnetic layer and the fifth magnetic layer also have atomic spins matched to the third magnetic layer, and are caused by exchange interaction. An initial magnetization state in which the coupling state is stable is adopted (FIG. 1B). After the laser irradiation is stopped, when the medium temperature drops, the temperature gradually decreases to the Curie temperature or lower from the sixth magnetic layer, and the layers are sequentially coupled to each other in a state of magnetization such that stable coupling is achieved. That is, all the layers are in the initial magnetization state, and the magnetization state of the composite film remains in the state A (FIG. 1A).

【0020】次に、前述の初期状態(状態A)から前記
と同一のバイアス磁界を印加しながら、磁性層表面に第
二種のレーザー光線を照射して、その照射部分を第3磁
性層の温度がTc3 近傍の温度となる適当な第二の温度
状態まで加熱する。この時、この温度において第3磁性
層の磁化が反転するように、適当な方向、大きさに印加
するバイアス磁界を設定しておくことにより、この部分
の第3磁性層の磁化が反転する(図1c)。この時も第
4磁性層以外の第(2m)磁性層は全てキュリー温度以
上になっており、各層の磁気的な結合は切断されてい
る。第4磁性層のキュリー温度Tc4 については、Tc
3との関係を規定していないので、第3磁性層と第5磁
性層との磁気的な結合はこの時点で切断されている場合
もあり、結合している場合もある。第5磁性層が第3磁
性層と同時に磁化反転しなかったと仮定すると、第3磁
性層と第5磁性層とはスピンの配向が整合していないこ
とになる。このため、第4磁性層がキュリー温度以下の
場合には、この層を含んだ第3磁性層と第5磁性層との
間にスピンの遷移領域が形成され、ここに交換相互作用
に起因したエネルギー(界面磁壁エネルギー)が蓄積さ
れる。レーザー照射停止後にこの温度から媒体温度が降
下すると、いずれにしても第4磁性層がキュリー温度以
下になり、このエネルギーが温度降下とともに増大する
ため、一方の層を磁化反転させて、両層のスピンの配向
を整合させようとする。この時、この温度における第5
磁性層の保磁力エネルギーが、第3磁性層の保磁力エネ
ルギーよりも小さくなるように膜厚等を調整して設計し
ておくならば、第5磁性層が優先的に磁化反転して第3
磁性層のスピンに整合させられる(図1d)。こうして
初期状態に対して反転した磁化状態である第3磁性層の
磁化状態が第5磁性層に転写される。(ただし、第5磁
性層が第3磁性層と同時に磁化反転する場合にはこの温
度における保磁力エネルギーについての前述の制約はな
い。また、第4磁性層若しくは第5磁性層が先に反転
し、これが後に第3磁性層に転写されるというプロセス
をとってもよい。)媒体温度が更に降下して第6磁性層
のキュリー温度以下になると、第7磁性層がこの層を介
して磁気的に結合され、同様のプロセスによって、第5
磁性層の磁化状態が第7磁性層に転写される(図1
e)。このようにして順次初期状態に対して反転した磁
化状態が転写されて行き、最終的に媒体温度がTcn-1
以下になった時、第n磁性層に転写されて、転写が終了
する。
Next, while applying the same bias magnetic field as above from the initial state (state A), the surface of the magnetic layer is irradiated with a second type of laser beam, and the irradiated portion is heated to the temperature of the third magnetic layer. There is heated to a suitable second temperature condition being a temperature of Tc 3 neighborhood. At this time, by setting a bias magnetic field to be applied in an appropriate direction and magnitude so that the magnetization of the third magnetic layer is inverted at this temperature, the magnetization of the third magnetic layer in this portion is inverted ( FIG. 1c). At this time, the (2m) magnetic layers other than the fourth magnetic layer are all at the Curie temperature or higher, and the magnetic coupling of each layer is broken. For the Curie temperature Tc 4 of the fourth magnetic layer, Tc
Since the relationship with 3 is not specified, the magnetic coupling between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer may be disconnected at this time or may be coupled. Assuming that the fifth magnetic layer did not reverse magnetization at the same time as the third magnetic layer, it means that the spin orientation of the third magnetic layer and the fifth magnetic layer are not matched. Therefore, when the temperature of the fourth magnetic layer is equal to or lower than the Curie temperature, a spin transition region is formed between the third magnetic layer including the layer and the fifth magnetic layer, and the spin transition region is caused by the exchange interaction. Energy (interface domain wall energy) is accumulated. If the medium temperature drops from this temperature after the laser irradiation is stopped, the fourth magnetic layer becomes below the Curie temperature in any case, and this energy increases with the temperature drop. Attempts to match spin orientation. At this time, the fifth at this temperature
If the thickness and the like are adjusted and designed so that the coercive energy of the magnetic layer becomes smaller than the coercive energy of the third magnetic layer, the magnetization reversal of the fifth magnetic layer occurs preferentially, and
Matched to the spin of the magnetic layer (FIG. 1d). Thus, the magnetization state of the third magnetic layer, which is the magnetization state inverted from the initial state, is transferred to the fifth magnetic layer. (However, when the fifth magnetic layer reverses magnetization at the same time as the third magnetic layer, there is no limitation on the coercive force energy at this temperature. In addition, the fourth magnetic layer or the fifth magnetic layer reverses first. A process may be adopted in which this is transferred to the third magnetic layer later.) When the medium temperature further drops below the Curie temperature of the sixth magnetic layer, the seventh magnetic layer is magnetically coupled via this layer. In a similar process, the fifth
The magnetization state of the magnetic layer is transferred to the seventh magnetic layer (FIG. 1).
e). In this way, the magnetization state inverted from the initial state is sequentially transferred, and finally the medium temperature becomes Tc n-1
When the following occurs, the image is transferred to the n-th magnetic layer, and the transfer ends.

【0021】一方、この冷却過程で第2磁性層がキュリ
ー温度以下になると、第1磁性層の磁化状態(初期状態
から不変)が第3磁性層に転写されて、第3磁性層の磁
化は再反転して初期状態に戻る。このため、第3磁性層
と第5磁性層とはスピンの配向が不整合となり、第4磁
性層を含んだ二層間にスピンの遷移領域が形成され、こ
こに界面磁壁エネルギーが蓄積される。しかし、この時
は第5磁性層は第6磁性層以上の層と既に結合している
ため、これらの層の保磁力エネルギーに支えられて、直
前の磁化状態を保持する事が出来る。この結果、磁性複
合膜の磁化状態は第1磁性層から第3磁性層までは、所
定の向きに着磁された第1磁性層に対してスピンの向き
が整合しており、第5磁性層から第n磁性層にかけて
は、スピンの向きが第1磁性層とは逆向きの状態で整合
しており、第3磁性層と第5磁性層の間にスピンの不整
合があって、スピンの遷移領域である磁壁が存在する磁
化状態(以下この状態を状態Bとする;図1f)にな
る。
On the other hand, when the temperature of the second magnetic layer becomes equal to or lower than the Curie temperature during the cooling process, the magnetization state (invariant from the initial state) of the first magnetic layer is transferred to the third magnetic layer, and the magnetization of the third magnetic layer is reduced. Invert again and return to the initial state. For this reason, the spin orientation of the third magnetic layer and the fifth magnetic layer is mismatched, and a spin transition region is formed between the two layers including the fourth magnetic layer, where the interface domain wall energy is accumulated. However, at this time, since the fifth magnetic layer is already bonded to the sixth and higher magnetic layers, the immediately preceding magnetization state can be maintained by the coercive force energy of these layers. As a result, the magnetization state of the magnetic composite film from the first magnetic layer to the third magnetic layer has the spin direction matched to the first magnetic layer magnetized in a predetermined direction, and the fifth magnetic layer From the magnetic layer to the n-th magnetic layer, the spin directions are aligned in a state opposite to that of the first magnetic layer, and there is a spin mismatch between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer. It becomes a magnetized state in which the domain wall as the transition region exists (hereinafter, this state is referred to as state B; FIG. 1f).

【0022】次に、初期状態が状態Bであったときの磁
化状態の変化を考える。
Next, a change in the magnetization state when the initial state is the state B will be considered.

【0023】この状態(状態B;図1f)から前記と同
一のバイアス磁界を印加しながら、磁性層表面に前記の
第一種のレーザー光線を照射して、その照射部分を第6
磁性層の温度がTc6 以上となり第3磁性層の温度がT
3 に達しない適当な第一の温度状態になるまで加熱す
る。この場合、第3磁性層と第5磁性層とはスピンの配
向が整合しておらず、第4磁性層を含んだ二層間にはス
ピンの遷移領域が形成されて、界面磁壁エネルギーが蓄
積されている。第5磁性層は、第6磁性層以上の層との
結合により、これらの層の保磁力エネルギーに支えられ
て、この磁化状態を保持していたが、加熱により結合が
切断されたため、単独の保磁力エネルギーだけでは磁化
状態を維持できなくなり、第3磁性層に対してスピンの
向きが整合するように磁化反転する(図1g)。レーザ
ー照射停止後に媒体温度が降下すると、第6磁性層から
順次キュリー温度以下になり、交換相互作用による結合
が安定な状態となるようにスピンの向きを整合させなが
ら、各層が順次結合して行く。すなわち、各層全て、所
定の向きに着磁された第1磁性層に対してスピンの向き
が整合するような磁化状態となり、結局、複合膜の磁化
状態は状態Aになる(図1a)。
From this state (state B; FIG. 1f), while applying the same bias magnetic field as above, the surface of the magnetic layer is irradiated with the first kind of laser beam, and the irradiated part is irradiated with the sixth laser beam.
The temperature of the magnetic layer becomes Tc 6 or more and the temperature of the third magnetic layer becomes Tc.
heating to up to an appropriate first temperature state of not reaching the c 3. In this case, the spin orientation of the third magnetic layer and the fifth magnetic layer is not matched, and a spin transition region is formed between the two layers including the fourth magnetic layer, and the interface domain wall energy is accumulated. ing. The fifth magnetic layer was maintained in this magnetized state by being supported by the coercive force energy of these layers by bonding with the sixth magnetic layer and higher layers. The magnetization state cannot be maintained only by the coercive force energy, and the magnetization is reversed so that the spin direction matches the third magnetic layer (FIG. 1g). When the medium temperature drops after stopping the laser irradiation, the respective layers are sequentially coupled while the spin directions are matched so that the coupling due to the exchange interaction becomes a stable state when the medium temperature gradually decreases from the sixth magnetic layer. . That is, each of the layers has a magnetization state in which the spin direction matches the first magnetic layer magnetized in a predetermined direction, and eventually, the magnetization state of the composite film becomes state A (FIG. 1A).

【0024】最後に状態B(図1f)から前記と同一の
バイアス磁界を印加しながら磁性層表面に前記の第二種
のレーザー光線を照射し、その照射部分を第3磁性層の
温度がTc3 近傍の温度となる適当な第二の温度状態に
まで加熱した場合を考る。この場合この部分の第3磁性
層の磁化が反転し(図1h)、以後の冷却過程では初期
状態が状態Aであった場合と同様のプロセスを経て(図
1i,e)、最終的に複合膜の磁化状態は状態Bになる
(図1f)。
Finally, from the state B (FIG. 1f), the surface of the magnetic layer is irradiated with the above-mentioned second kind of laser beam while applying the same bias magnetic field as described above, and the temperature of the third magnetic layer is set to Tc 3. Consider a case in which heating is performed to a suitable second temperature state which is a temperature close to the temperature. In this case, the magnetization of the third magnetic layer in this portion is reversed (FIG. 1h), and in the subsequent cooling process, the same process as in the case where the initial state is the state A (FIG. 1i, e) is finally completed. The magnetization state of the film becomes state B (FIG. 1f).

【0025】以上より媒体の初期の磁化状態によらずに
前記の第一種のレーザー光線により照射領域に状態Aの
磁化状態を、また前記の第二種のレーザー光線により状
態Bの磁化状態を形成できるので、この2種類のレーザ
ー光線を情報に応じて切り替え変調しながら照射部を移
動させることによって、オーバーライトをしながら情報
を記録することが可能である。ここで、2種類のレーザ
ー光線とは媒体の照射部分にそれぞれ、前記第一の温度
状態および第二の温度状態を誘起するものであればどの
ようなものでも良いが、例えば、パワーの異なる2種類
のレーザー光線やパルス幅の異なる2種類のレーザー光
線などの組み合わせが考えられる。
As described above, regardless of the initial magnetization state of the medium, a magnetization state of state A can be formed in the irradiation area by the first type of laser beam, and a magnetization state of state B can be formed by the second type of laser beam. Therefore, it is possible to record information while overwriting by moving the irradiation unit while switching and modulating these two types of laser beams according to the information. Here, the two types of laser beams may be any type as long as they induce the first temperature state and the second temperature state in the irradiated portion of the medium, respectively. And a combination of two types of laser beams having different pulse widths.

【0026】更にまた、上記の従来の問題点を解決する
目的は以下に述べる光磁気記録媒体によっても達成し得
る。
Further, the object of solving the above-mentioned conventional problems can also be achieved by the following magneto-optical recording medium.

【0027】即ち基板上に(n−2)層(nは7以上の奇数)
の磁性薄膜が交換結合をして積層されている光磁気記録
媒体であって、かつ該(n−2)層の磁性薄膜を順に第3
磁性層、第4磁性層、・・・、第n磁性層とし、第i磁性
層のキュリー温度をTciとしたとき、以下の条件を満た
していることを特徴とする光磁気記録媒体。(ただし、
Tcn+1は周囲温度、mは2以上(n−1)/2以下の任意
の自然数とする。) 1.Tc2m≧Tc2(m+1) 2.Tc2m+1≧Tc6,Tc3≧Tc6 3.Tc 2m+1 ≧Tc 3 .適当な第一の外部磁界(Hini)を印加した時、第3磁
性層の磁化が該外部磁界に対して安定な状態となるよう
に配向し、かつ第5磁性層の磁化は該外部磁界印加前の
配向状態を保持すること。
That is, the (n-2) layer (n is an odd number of 7 or more) on the substrate
Is a magneto-optical recording medium in which the magnetic thin films of (n) are stacked by exchange coupling and
Magnetic layer, a fourth magnetic layer, ..., the n-th magnetic layer, when the Curie temperature of the i-th magnetic layer was Tc i, a magneto-optical recording medium, characterized in that the following conditions are met. (However,
Tc n + 1 is an ambient temperature, and m is an arbitrary natural number of 2 or more and (n-1) / 2 or less. 1. Tc 2m ≧ Tc 2 (m + 1) 2. Tc 2m + 1 ≧ Tc 6 , Tc 3 ≧ Tc 6 3.Tc 2m + 1 ≧ Tc 3 4. Appropriate first external magnetic field (Hini) When applied, the third magnetic layer is oriented so as to be in a stable state with respect to the external magnetic field, and the magnetization of the fifth magnetic layer maintains the oriented state before the external magnetic field is applied.

【0028】以下の各条件は前記第一の外部磁界(Hi
ni)を印加した後、適当な一定の第二の外部磁界(H
b)印加の下で成り立つこと。
The following conditions correspond to the first external magnetic field (Hi
ni), after applying a suitable constant second external magnetic field (H
b) To be valid under applied voltage.

【0029】5.室温においては第3磁性層および第5
磁性層は前記の第一の外部磁界(Hini)を印加した直後
の磁化状態を保持しており、各磁性層の原子スピンが膜
厚方向全体に渡って整合している第一の磁化状態か、若
しくは第3磁性層と第5磁性層の間に原子スピンの不整
合があって界面磁壁が形成されている他は各磁性層の原
子スピンが整合している第二の磁化状態か、何れかの磁
化状態をとっていること。
5. At room temperature, the third magnetic layer and the fifth
The magnetic layer holds the magnetization state immediately after the application of the first external magnetic field (Hini). Or the second magnetization state in which the atomic spins of the respective magnetic layers are matched except that there is an interface magnetic wall mismatch between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer. The magnetized state is taken.

【0030】6.前記の第一および第二の磁化状態から
第6磁性層の温度がTc 6 温度以上となり、第3磁性層
の温度がTc3に達しない適当な第一の温度状態になるま
で加熱したときに交換相互作用による結合状態が安定な
状態になるように第4磁性層および第5磁性層の磁化が
第3磁性層に対して原子スピンを整合させて配向し、第
3磁性層の磁化は加熱前の配向状態を保持すること。
6. From the above-mentioned first and second magnetization states, the temperature of the sixth magnetic layer becomes equal to or higher than the temperature of Tc 6 , and the temperature of the third magnetic layer becomes an appropriate first temperature state which does not reach Tc 3. The magnetizations of the fourth magnetic layer and the fifth magnetic layer are aligned with their atomic spins with respect to the third magnetic layer so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when heated to a minimum. The magnetization of the magnetic layer must maintain the orientation state before heating.

【0031】7.前記の第一および第二の磁化状態から
第3磁性層の温度がTc 3 温度となる適当な第二の温度
状態まで加熱したときに第3磁性層の磁化が加熱前の配
向状態と異なる配向状態に状態遷移すること。
[0031] 7. Magnetization of the third magnetic layer when the temperature of said first and second third magnetic layer from the magnetization state of was heated to a suitable second temperature condition being a temperature of Tc 3 is preheated State transition to an orientation state different from the orientation state.

【0032】8.前記の第一および第二の磁化状態から
上記の第一および第二の温度状態になるまで加熱した後
の各々の冷却過程において第(2m)磁性層の温度がTc
2m 温度に降下したときに交換相互作用による結合状態
が安定な状態となるように第(2m)磁性層および第(2
m+1)磁性層の磁化が第(2m−1)磁性層に対して原
子スピンを整合させて配向し、第(2m−1)磁性層の磁
化はその直前の配向状態を保持すること。
8. In each cooling process after heating from the first and second magnetized states to the first and second temperature states, the temperature of the (2m) magnetic layer becomes Tc.
The so coupled state by exchange interaction becomes stable state when the drops to a temperature of 2m (2m) magnetic layer and the (2
The magnetization of the (m + 1) -th magnetic layer is aligned with the atomic spin with respect to the (2m-1) -th magnetic layer, and the magnetization of the (2m-1) -th magnetic layer keeps its previous alignment state.

【0033】[0033]

【作用】以上のような層構成を有する複合膜においては
第3磁性層を初期化するための磁性層が省略されている
ので、外部からの補助的な手段によって磁界Hiniを
印加し、この外部磁界によって第3磁性層を初期化する
必要がある。その他の作用については前述の光磁気記録
媒体と同様である。
Since the magnetic layer for initializing the third magnetic layer is omitted in the composite film having the above-described layer structure, a magnetic field Hini is applied by external auxiliary means, It is necessary to initialize the third magnetic layer by a magnetic field. Other operations are the same as those of the above-described magneto-optical recording medium.

【0034】いずれの光磁気記録媒体を用いた場合でも
情報の記録が行われた記録媒体からの記録情報の読み出
しは第n磁性層側へ直線偏光した低出力のレーザービー
ムを照射して行なう。記録感度を向上させるためには、
第3磁性層のキュリー温度を低く設定する必要がある
が、読み出し側の磁性層はこれとは独立に高いキュリー
温度に設定できるので、入射レーザービームを一群の高
キュリー温度の磁性層によって反射させ、それによって
高い磁気光学効果を得ることができる。また記録情報は
これら高キュリー温度の磁性層で保持されるので、読み
出し用のレーザーにより媒体の温度が上昇するようなこ
とがあっても、記録情報を安定に保存することができ
る。
Regardless of which magneto-optical recording medium is used, reading of recorded information from the recording medium on which information has been recorded is performed by irradiating a linearly polarized low-power laser beam to the n-th magnetic layer side. To improve recording sensitivity,
Although it is necessary to set the Curie temperature of the third magnetic layer low, the magnetic layer on the reading side can be set to a high Curie temperature independently of this, so that the incident laser beam is reflected by a group of high Curie temperature magnetic layers. Thus, a high magneto-optical effect can be obtained. Further, since the recorded information is held by the magnetic layer having a high Curie temperature, the recorded information can be stably stored even when the temperature of the medium is increased by the reading laser.

【0035】[0035]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0036】図2は本発明の第一の実施態様における光
磁気記録媒体の概略構成を示す模式的断面図であり、図
中の1はガラス、あるいはプラスチックから成る透明基
板を示す。この基板上には干渉効果と腐食防止効果を得
るために例えばSi34 ,AlN,SiO2 ,Si
O,ZnS,MgF2 などの誘電体から成る下引き層2
が設けられている。この下引き層2の上に前記の各条件
を満たす7層の磁性複合膜3が第7磁性層37から順に
第1磁性層31まで順次形成されている。更にこの上に
磁性膜の腐食を防止するために、例えばSi34 など
の誘電体から成る保護層4が形成されている。これらの
層は例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッ
タリング、あるいは連続蒸着等によって被着形成され
る。特に磁性層は真空を破ることなく連続成膜されるこ
とによって、互いに交換結合をしている。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a schematic structure of a magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention, wherein 1 in the figure denotes a transparent substrate made of glass or plastic. On this substrate, for example, Si 3 N 4 , AlN, SiO 2 , Si
O, ZnS, undercoat layer made of a dielectric material such as MgF 2 2
Is provided. On the undercoat layer 2, seven magnetic composite films 3 satisfying the above conditions are sequentially formed from the seventh magnetic layer 37 to the first magnetic layer 31. In order to further prevent corrosion of the magnetic film thereon, for example, Si 3 N 4 protective layer 4 made of a dielectric material, such as are formed. These layers are formed by, for example, continuous sputtering using a magnetron sputtering apparatus or continuous evaporation. In particular, the magnetic layers are exchange-coupled to each other by being continuously formed without breaking the vacuum.

【0037】上記の媒体において、各磁性層を種々の磁
性材料によって構成することが考えられるが、例えば、
Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Hoなどの希土
類金属元素の一種類あるいは二種類以上が10〜40原
子%とFe,Co,Niなどの鉄族元素の一種類あるい
は二種類以上が90〜60原子%とで構成される希土類
−鉄族非晶質合金によって構成し得る。また、耐食性向
上などのために、これにCr,Mn,Cu,Ti,A
l,Si,Pt,Inなどの元素を少量添加してもよ
い。
In the above-mentioned medium, each magnetic layer may be made of various magnetic materials.
One or more rare earth metal elements such as Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, and Ho are 10 to 40 atomic% and one or more iron group elements such as Fe, Co, and Ni are one or more. It can be constituted by a rare earth-iron group amorphous alloy composed of 90 to 60 atomic%. In addition, Cr, Mn, Cu, Ti, A
Elements such as 1, Si, Pt, and In may be added in small amounts.

【0038】希土類−鉄族非晶質合金においては、希土
類元素がGd,Tb,Dy,Hoなどの重希土類元素で
ある場合には希土類元素の磁気モーメントと鉄族元素の
磁気モーメントとは反平行に結合し、いわゆるフェリ磁
性を示す。この場合、正味の磁化はそれぞれの副格子磁
化の差として現われるので、両者の組成比を調整するこ
とにより飽和磁化を自由に制御することができる。希土
類元素がPr,Nd,Smなどの軽希土類元素である場
合には希土類元素の磁気モーメントと鉄族元素の磁気モ
ーメントとは平行に結合し、いわゆるフェロ磁性を示
す。この場合には飽和磁化の制御は困難であるが、重希
土類元素を添加することによってある程度の調整が可能
である。
In the rare earth-iron group amorphous alloy, when the rare earth element is a heavy rare earth element such as Gd, Tb, Dy, Ho, etc., the magnetic moment of the rare earth element and the magnetic moment of the iron group element are antiparallel. And exhibit so-called ferrimagnetism. In this case, since the net magnetization appears as a difference between the respective sublattice magnetizations, the saturation magnetization can be freely controlled by adjusting the composition ratio of the two. When the rare earth element is a light rare earth element such as Pr, Nd, or Sm, the magnetic moment of the rare earth element and the magnetic moment of the iron group element are connected in parallel, and exhibit ferromagnetism. In this case, it is difficult to control the saturation magnetization, but some adjustment can be made by adding a heavy rare earth element.

【0039】キュリー温度も希土類元素と鉄族元素との
組成比により制御することが可能であるが、飽和磁化と
独立に制御するためには、鉄族元素にはFeを主成分と
し、その一部をCoで置換したものを用い、置換量を制
御する方法がより好ましく利用できる。すなわちFeの
1原子%をCoで置換することにより6℃程度キュリー
温度を上昇させることができるので、この関係を用いて
所望のキュリー温度となるようにCoの添加量を調整す
る。また、Cr,Tiなどの非磁性元素を微量添加する
ことによりにキュリー温度を低下させることも可能であ
る。あるいはまた、希土類元素として二種類以上の元素
を用い、それらの組成比を調整することによってもキュ
リー温度を制御できる。これらの方法により、キュリー
温度を自由に制御することができるので、本発明を実施
するために要求されるキュリー温度に関する条件の実現
は容易である。但し、動作環境温度や記録感度および記
録パワーマージンなどを考慮すると、第3磁性層のキュ
リー温度は150〜250℃の範囲、第6磁性層のキュ
リー温度は120〜180℃の範囲、また、第1磁性層
のキュリー温度は250℃以上、第n磁性層のキュリー
温度は180℃以上が適当である。
The Curie temperature can also be controlled by the composition ratio between the rare earth element and the iron group element. However, in order to control independently of the saturation magnetization, the iron group element contains Fe as a main component, A method of controlling the amount of substitution using Co in which the part is substituted can more preferably be used. That is, the Curie temperature can be raised by about 6 ° C. by substituting 1 atomic% of Fe with Co, and the amount of Co to be added is adjusted by using this relationship so as to obtain a desired Curie temperature. The Curie temperature can also be lowered by adding a small amount of a nonmagnetic element such as Cr or Ti. Alternatively, the Curie temperature can be controlled by using two or more kinds of rare earth elements and adjusting their composition ratio. Since the Curie temperature can be freely controlled by these methods, it is easy to realize the conditions related to the Curie temperature required for carrying out the present invention. However, considering the operating environment temperature, recording sensitivity and recording power margin, the Curie temperature of the third magnetic layer is in the range of 150 to 250 ° C., the Curie temperature of the sixth magnetic layer is in the range of 120 to 180 ° C. The Curie temperature of the first magnetic layer is suitably 250 ° C. or more, and the Curie temperature of the n-th magnetic layer is suitably 180 ° C. or more.

【0040】磁性材料の種々の物性値の温度依存性はそ
のメカニズムが複雑であり、その制御もかなり困難であ
る。そのために本発明の実施にあたっては媒体の温度変
化に伴う磁化配向状態の遷移過程を規定した条件につい
ては温度依存性がなく、しかも制御が容易な“膜厚”を
主要なパラメーターとして実験を行ない、条件を満たす
ような膜厚を決定して行くことにする。ただし記録感度
の点からみて、磁性層のトータルの膜厚は約250nm
以下であるのが望ましい。また、第1磁性層及び第3磁
性層としては10〜50nm、それら以外の第(2m+
1)磁性層としては1〜20nm、第4磁性層としては
5〜25nm、それ以外の第(2m)磁性層としては
0.5〜10nmが妥当であり、第5磁性層以上の第
(2m+1)磁性層のトータルの膜厚は20nm以上で
あるのが望ましい。 実施例1 5元のターゲット源を備えたスパッタ装置内に、トラッ
ク溝とフォーマット信号があらかじめ形成された直径8
6mmのディスク状ポリカーボネート基板をセットし、
真空に排気した。
The mechanism of the temperature dependence of various physical properties of the magnetic material is complicated and its control is also very difficult. For this reason, in the implementation of the present invention, the conditions defining the transition process of the magnetization orientation state accompanying the temperature change of the medium have no temperature dependence, and an experiment is performed using "film thickness" as an important parameter which is easy to control. The film thickness that satisfies the condition will be determined. However, from the viewpoint of recording sensitivity, the total thickness of the magnetic layer is about 250 nm.
It is desirable that: The first magnetic layer and the third magnetic layer have a thickness of 10 to 50 nm, and the other (2m +
1) 1 to 20 nm for the magnetic layer, 5 to 25 nm for the fourth magnetic layer, and 0.5 to 10 nm for the other (2m) magnetic layers, and the (2m + 1) ) The total thickness of the magnetic layer is desirably 20 nm or more. Example 1 A track groove and a format signal having a diameter of 8 in which a format signal was previously formed were placed in a sputtering apparatus provided with a 5-element target source.
Set a 6mm disc-shaped polycarbonate substrate,
Evacuated to vacuum.

【0041】まず最初に0.3PaのArガス雰囲気中
でSi34 のターゲットを用いてスパッタを行ない、
約60nmの厚さの窒化珪素の下引き層を基板上に堆積
させた。
First, sputtering is performed using a Si 3 N 4 target in an Ar gas atmosphere of 0.3 Pa,
An underlayer of silicon nitride of about 60 nm thickness was deposited on the substrate.

【0042】次に、Tb,Fe,Coの3個のターゲッ
トを用いてスパッタを行い,約20nmの厚さのTb20
(Fe85Co1580の第7磁性層を、下引き層の上に堆
積させた。組成の制御はそれぞれのターゲットに印加す
る電力を調整して行ない、膜厚の制御はスパッタリング
時間を調整して行った。続いて、印加する電力の配分を
変化させて、Tb20(Fe96.7Co3.380の第6磁性
層を約5nmの厚さに堆積させた。引き続き、再び印加
する電力の配分を変化させて、Tb20(Fe85Co15
80の第5磁性層を約10nmの厚さに堆積させた。この
状態で数時間放置後に、Gd,Tb,Fe,Coの4個
のターゲットを用いてスパッタを行い、約150nmの
厚さの(Tb70Gd3020(Fe90Co1080の第3磁
性層を、第5磁性層の上に堆積させた。
Next, sputtering is performed using three targets of Tb, Fe, and Co to form a Tb 20 layer having a thickness of about 20 nm.
A (Fe 85 Co 15 ) 80 seventh magnetic layer was deposited on the undercoat layer. The composition was controlled by adjusting the power applied to each target, and the film thickness was controlled by adjusting the sputtering time. Subsequently, a sixth magnetic layer of Tb 20 (Fe 96.7 Co 3.3 ) 80 was deposited to a thickness of about 5 nm by changing the distribution of the applied power. Subsequently, the distribution of the power to be applied is changed again, and Tb 20 (Fe 85 Co 15 )
Eighty fifth magnetic layers were deposited to a thickness of about 10 nm. After standing for several hours in this state, sputtering is performed using four targets of Gd, Tb, Fe, and Co, and the third target of (Tb 70 Gd 30 ) 20 (Fe 90 Co 10 ) 80 having a thickness of about 150 nm A magnetic layer was deposited on the fifth magnetic layer.

【0043】磁性膜の腐食を防止するために、この上
に、再びSi34 のターゲットを用いて、約60nm
の厚さの窒化珪素の保護層を設けた。
In order to prevent corrosion of the magnetic film, a target of about 60 nm was again formed thereon using a Si 3 N 4 target.
A protective layer of silicon nitride having a thickness of

【0044】この基板をスパッタ装置から取り出した後
に、機械的強度を向上させるために膜面側に紫外線硬化
性樹脂をスピンコートした後硬化させ、厚さ約8μmの
保護コート層を形成して、単板の光磁気ディスクを作製
した。
After the substrate was taken out of the sputtering apparatus, a UV curable resin was spin-coated on the film surface side to improve the mechanical strength, and then cured to form a protective coat layer having a thickness of about 8 μm. A single-plate magneto-optical disk was manufactured.

【0045】この実施例1の光磁気ディスクにおいて選
択した各磁性層の組成、膜厚およびキュリー温度を第1
表に揚げる。この例では、本発明のプロセスを実施し得
る最も単純な構成を示しており、特に、第4磁性層は第
3磁性層と同一の材料、組成と見なし、しかも膜厚を0
nmとし、実質的に省略している。ただし、第3磁性層
と第5磁性層間の界面磁壁エネルギーを調整するため
に、第5磁性層形成後にチャンバー内に数時間放置して
表面を意識的に汚染し、この後第3磁性層を積層するこ
とによって層間の交換相互作用を適度に弱めてある。各
層の飽和磁化、保磁力および界面磁壁エネルギー密度の
温度依存性を図3、図4に示す。
The composition, thickness and Curie temperature of each magnetic layer selected in the magneto-optical disk of the first embodiment were set to the first values.
Fry on the table. This example shows the simplest configuration in which the process of the present invention can be performed. In particular, the fourth magnetic layer is regarded as having the same material and composition as the third magnetic layer, and has a thickness of 0%.
nm and is substantially omitted. However, in order to adjust the interface domain wall energy between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer, the surface is intentionally contaminated by leaving it in a chamber for several hours after the formation of the fifth magnetic layer. The exchange interaction between the layers is appropriately weakened by the lamination. FIGS. 3 and 4 show the temperature dependence of the saturation magnetization, coercive force, and interface domain wall energy density of each layer.

【0046】本発明が特徴としている媒体温度変化に伴
う磁化配向状態の遷移の過程をこのような構成を有する
媒体が実現していることを図5に基づいて説明する。以
下の説明では、第i磁性層の飽和磁化をMsi 、保磁力
をHci 、膜厚をhi 、キュリー温度をTci とし、第
i磁性層と第j磁性層との間の界面磁壁エネルギー密度
をσwijとする。
The process of transition of the magnetization orientation state due to the medium temperature change, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG. In the following description, the saturation magnetization of the i-th magnetic layer is Ms i , the coercive force is Hc i , the film thickness is h i , the Curie temperature is Tc i, and the interface domain wall between the i-th magnetic layer and the j-th magnetic layer. Let the energy density be σw ij .

【0047】成膜直後の媒体では膜厚方向の原子スピン
は全て整合しているが、膜面方向にはメイズ状態になっ
ており、各層のTMスピン(鉄族元素の原子のスピン)
が膜面垂直に“上”向きに揃っている部分と“下”向き
に揃っている部分とが存在している。
In the medium immediately after the film formation, the atomic spins in the film thickness direction are all matched, but in a maze state in the film surface direction, the TM spin of each layer (spin of iron group element atom)
There are a portion aligned "up" and a portion aligned "down" perpendicular to the film surface.

【0048】この媒体に例えば下向きに4kOe程度の
外部磁界Hiniを印加する。
An external magnetic field Hini of, for example, about 4 kOe is applied to the medium in a downward direction.

【0049】各層のTMスピンが全て上向きに揃ってい
る部分では、この媒体の場合、各層とも室温において鉄
族元素副格子磁化優勢であるので、磁化も全て上向きに
発現している(図5a)。従って、下向きの十分小さな
外部磁界Hに対しては、 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3H-σw35 (110) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3+Ms5h5)H-σw57 (111) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms3h3+Ms5h5+Ms7h7 )H (112) 2Ms5Hc5h5 > 2Ms5h5H-σw35-σw57 (113) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms5h5+Ms7h7)H-σw35 (114) 2Ms7Hc7h7 > 2Ms7h7H-σw57 (115) が成り立っている。今、外部磁界HをHiniまで連続
的に増大させると、他の式の関係を維持したまま(11
0)式の関係が逆転するので、第5磁性層を磁化反転さ
せることなく、第3磁性層を下向きに磁化反転させて外
部磁界Hiniに対して安定な状態に配向させることが
できる。その後上向きに例えば300Oeの外部磁界H
bを印加すると、室温では下の式が成り立っており、第
3磁性層と第5磁性層の界面に磁壁の存在する状態(状
態B1とする)を保持している(図5b)。
In the portion where the TM spins of each layer are all aligned upward, in the case of this medium, since each layer is dominated by the iron group element sublattice magnetization at room temperature, the magnetization is also all expressed upward (FIG. 5A). . Therefore, for a sufficiently small downwardly directed external magnetic field H, 2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 H-σw 35 (110) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5) H-σw 57 (111) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) H (112) 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2Ms 5 h 5 H-σw 35 -σw 57 (113) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) H-σw 35 (114) 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2Ms 7 h 7 H-σw 57 (115) is established. Now, when the external magnetic field H is continuously increased to Hini, the relation of the other equations is maintained (11
Since the relationship of the expression (0) is reversed, the magnetization of the third magnetic layer can be inverted downward without causing the magnetization of the fifth magnetic layer to be inverted, so that the third magnetic layer can be oriented in a state stable to the external magnetic field Hini. Thereafter, an external magnetic field H of, for example, 300 Oe is directed upward.
When b is applied, the following equation holds at room temperature, and the state where the domain wall exists at the interface between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer (referred to as state B1) is maintained (FIG. 5B).

【0050】 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb+ σw35 (120) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5Hb+σw35-σw57 (121) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > -2(Ms5h5+Ms7h7)Hb+σw35 (122) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57 (123) また、各層のTMスピンが全て下向きに揃っている部分
(図5c)では磁化も全て下向きに発現しているので、
下向きの外部磁界Hiniを印加しても磁化状態は変化
しない。その後上向きに300Oeの外部磁界Hbを印
加しても、各層の保磁力がHbよりも大きいのでやはり
磁化状態は変化せず、各層のTMスピンが全て下を向い
た状態であり、原子スピンは膜厚方向全体に渡って整合
している。この時の磁化状態を状態A1とする(図5
d)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb + σw 35 (120) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > -2Ms 5 h 5 Hb + σw 35 -σw 57 (121) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 ) Hb + σw 35 (122) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2 Ms 7 h 7 Hb-σw 57 (123) In the part where the spins are all aligned downward (FIG. 5c), the magnetization is also all expressed downward, so that
Even if a downward external magnetic field Hini is applied, the magnetization state does not change. Thereafter, even if an external magnetic field Hb of 300 Oe is applied upward, the magnetization state does not change because the coercive force of each layer is larger than Hb, and the TM spin of each layer is all downward, and the atomic spin is It is consistent throughout the thickness direction. The magnetization state at this time is referred to as state A1 (see FIG. 5).
d).

【0051】状態B1から媒体を加熱して、媒体温度が
上昇して行くと、Tc6 に近づくにつれてσw57が低下
し、(121)式の関係が逆転するので、第5磁性層が
下向きに反転する。即ち、第5磁性層のスピンが第3磁
性層に整合する。
When the medium is heated from the state B1 and the medium temperature rises, σw 57 decreases as the medium approaches Tc 6 , and the relationship of the equation (121) is reversed. Invert. That is, the spin of the fifth magnetic layer matches the spin of the third magnetic layer.

【0052】第5磁性層反転後の状態では下式が成り立
っており、磁壁が第5磁性層と第7磁性層の界面に移動
している(図5e)。
In the state after the inversion of the fifth magnetic layer, the following expression holds, and the domain wall has moved to the interface between the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer (FIG. 5E).

【0053】 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb- σw35 (130) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3+Ms5h5)Hb+ σw57 (131) 2Ms5Hc5h5 > 2Ms5h5Hb- σw35+σw57 (132) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57 (133) この状態から媒体温度が降下すると、σw57が急激に増
大し、(133)式の関係が逆転するので、第7磁性層
が下向きに反転する。即ち第7磁性層のスピンが第5磁
性層に整合する(図5f)。そしてこの状態を維持した
ままで室温まで温度が降下する。結局、各層とも全てT
Mスピンが下を向いた状態、即ち状態A1になる(図5
c,d)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (130) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (131) 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2Ms 5 h 5 Hb- σw 35 + σw 57 (132) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 (133) temperature of the medium in this state is lowered Then, σw 57 sharply increases, and the relationship of Expression (133) is reversed, so that the seventh magnetic layer is inverted downward. That is, the spin of the seventh magnetic layer matches the spin of the fifth magnetic layer (FIG. 5f). Then, the temperature drops to room temperature while maintaining this state. After all, every layer is T
The state where the M spin is directed downward, that is, state A1 (FIG. 5)
c, d).

【0054】他方では媒体温度をTc6 から更に上昇さ
せて、Tc3 近傍まで加熱すると、(131)式の関係
が逆転するので、第3磁性層と第5磁性層が同時に上向
きに反転する。この結果各層のスピンの向きが上向きに
揃う(図5g)。この状態から温度が降下すると、Tc
6 以下となって第5磁性層と第7磁性層とが磁気的に結
合するが、スピンの向きは整合しているのでこの状態を
維持したまま室温に戻る(図5a)。そしてこの状態か
ら、再び下向きの外部磁界Hiniを印加すると状態B
1になる(図5b)。
On the other hand, when the medium temperature is further increased from Tc 6 and heated to near Tc 3 , the relationship of the expression (131) is reversed, so that the third magnetic layer and the fifth magnetic layer are simultaneously inverted upward. As a result, the spin direction of each layer is aligned upward (FIG. 5g). When the temperature drops from this state, Tc
When the magnetic layer becomes 6 or less, the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer are magnetically coupled. However, since the spin directions are matched, the temperature returns to room temperature while maintaining this state (FIG. 5A). When a downward external magnetic field Hini is applied again from this state, the state B
1 (FIG. 5b).

【0055】次に、状態A1(図5d)から上向きに外
部磁界Hbを印加しながら媒体を加熱する。この場合に
はTc6 まで加熱しても、この温度範囲では各層の保磁
力がHbよりも大きいので、何等状態変化は起こらない
(図5h)。この状態から温度が降下しても、スピンは
全て整合しており、向きも変わらなく、状態A1のまま
である(図5c,d)。
Next, the medium is heated while applying an external magnetic field Hb upward from the state A1 (FIG. 5d). In this case, even if heating is performed up to Tc 6 , no change in state occurs at all in this temperature range because the coercive force of each layer is greater than Hb (FIG. 5H). Even if the temperature drops from this state, the spins are all matched, the orientation does not change, and remains in the state A1 (FIGS. 5c and 5d).

【0056】他方、Tc6 から更にTc3 近傍まで加熱
すると、この媒体の場合はTc3 ,Tc5 およびTc7
が等しいので、各層とも保磁力が低下し、その各層の保
磁力がHb以下になる温度で第3磁性層と第5磁性層及
び第7磁性層がほぼ同時に上向きに磁化反転する(図5
g)。
[0056] On the other hand, when further heated to Tc 3 near the Tc 6, in the case of this medium Tc 3, Tc 5 and Tc 7
Are equal, the coercive force of each layer decreases, and the third magnetic layer, the fifth magnetic layer, and the seventh magnetic layer reverse magnetization upward almost simultaneously at a temperature at which the coercive force of each layer becomes Hb or less (FIG. 5).
g).

【0057】この状態から温度が降下すると、Tc6
下で第5磁性層と第7磁性層とが磁気的に結合するが、
既にスピンの向きは両者とも上向きに揃って整合してい
るので、そのままの状態で室温に至る(図5a)。そし
てこの状態から、再び下向きの外部磁界Hiniを印加
すると状態B1になる(図5b)。
When the temperature drops from this state, the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer are magnetically coupled at Tc 6 or less.
Since the directions of the spins are already aligned in the upward direction, they reach room temperature as they are (FIG. 5a). Then, when a downward external magnetic field Hini is applied again from this state, the state becomes state B1 (FIG. 5B).

【0058】以上の説明によりこの媒体は本発明の特徴
としている諸条件を満たしていることは明らかである。
なお以上の説明において、正確には第6磁性層の保磁力
エネルギー並びにゼーマンエネルギーを考慮する必要が
あるが、説明が著しく煩雑になる上に、相対的に膜厚が
薄いために磁化過程への寄与が小さく、特にTc6 近傍
の温度ではその大きさが無視できるので、ここでは省略
した。
From the above description, it is apparent that this medium satisfies the conditions characteristic of the present invention.
In the above description, it is necessary to accurately consider the coercive force energy and the Zeeman energy of the sixth magnetic layer. However, the description is extremely complicated, and the film thickness is relatively small. Since the contribution is small, especially at a temperature near Tc 6 , the magnitude is negligible, and is omitted here.

【0059】この実施例1による光磁気ディスクを波長
約780nm、NA=0.53の光学ヘッドを持つ光磁
気ディスクドライブにかけ、3600rpmで回転させ
て、半径24mmの位置で測定を行なった。光学ヘッド
とは別の位置に永久磁石を固定し、記録膜に膜面垂直方
向に4kOeの初期化用の磁界が印加されるように設置
した。
The magneto-optical disk according to the first embodiment was set on a magneto-optical disk drive having an optical head having a wavelength of about 780 nm and NA = 0.53, and was rotated at 3600 rpm to measure at a position having a radius of 24 mm. A permanent magnet was fixed at a position different from the optical head, and the recording film was set so that a magnetic field for initialization of 4 kOe was applied to the recording film in a direction perpendicular to the film surface.

【0060】初期化用の磁界とは逆向きに300 Oe
の記録用バイアス磁界を印加しながら記録用のレーザー
ビームをボトムパワー(Pb)とピークパワー(Pp)
との二値にパルス変調して記録を行ない、1.0mWの
再生パワーで読み出した。パルス幅を57nsecに固
定し、チャンネルレート17.4MHzで(2.7)変
調記録を行ない、この時のビットエラーレートを測定し
た。ディスクを全面記録状態にした後に、ボトムパワー
とピークパワーとをそれぞれ振って上記の記録を行なっ
た時、ビットエラーレートが5×10-5以下となる記録
パワーの領域を図6に斜線で示す。この領域において良
好なオーバーライト特性が得られている。さらにディス
クを全面消去状態にした後に、3Tパターンの記録を行
なった時のC/Nと記録パワーとの関係を図7に示して
おく。
300 Oe opposite to the magnetic field for initialization
The recording laser beam is applied with the bottom bias (Pb) and the peak power (Pp) while applying the recording bias magnetic field.
The recording was performed by performing pulse modulation to the two values, and reading was performed with a reproduction power of 1.0 mW. The pulse width was fixed at 57 nsec, (2.7) modulation recording was performed at a channel rate of 17.4 MHz, and the bit error rate at this time was measured. When the above-described recording is performed by varying the bottom power and the peak power after the entire recording state of the disk, the area of the recording power at which the bit error rate is 5 × 10 −5 or less is shown by hatching in FIG. . Good overwrite characteristics are obtained in this region. FIG. 7 shows the relationship between C / N and recording power when a 3T pattern is recorded after the entire surface of the disk has been erased.

【0061】次に再生パワーを振って、記録済みの一つ
のトラックの上を104 回繰り返し再生した後の再生信
号の劣化を、繰り返し再生の前後において再生パワー
1.0mWで再生した信号を比較することにより調べ
た。この結果、3.1mWまで再生劣化は起こらなかっ
た。 比較例1 磁性層の構成を以下のように構成した以外には実施例1
と同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製し
た。
[0061] Then waving reproducing power, compares the degradation of the recorded one of the reproduced signal after repeated regeneration 10 4 times over the track, a signal reproduced by the reproducing power 1.0mW before and after the repeated reproduction I checked by doing. As a result, reproduction deterioration did not occur up to 3.1 mW. Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the configuration of the magnetic layer was as follows.
A magneto-optical disk was manufactured by the same configuration and manufacturing method as described above.

【0062】下引き層形成後に実施例1における第6磁
性層と同一材料、組成の読み出し用の磁性層を35nm
の厚さに形成した。この層のキュリー温度は約150℃
である。この状態で数時間放置した後に実施例1におけ
る第3磁性層と同一材料、組成の書き込み用の磁性層を
150nmの厚さに形成した。この層のキュリー温度は
約220℃である。磁性層の構成は以上の二層構成と
し、実施例1と同様に界面磁壁エネルギーを調整するた
めに、界面を意識的に汚染して、層間の交換相互作用を
適度に弱めてある。
After the formation of the undercoat layer, the readout magnetic layer having the same material and composition as the sixth magnetic layer in Example 1 was formed to a thickness of 35 nm.
It was formed in thickness. Curie temperature of this layer is about 150 ℃
It is. After being left for several hours in this state, a write magnetic layer having the same material and composition as the third magnetic layer in Example 1 was formed to a thickness of 150 nm. The Curie temperature of this layer is about 220 ° C. The configuration of the magnetic layer is the above-described two-layer configuration, and the interface is intentionally contaminated and the exchange interaction between the layers is appropriately weakened in order to adjust the interface domain wall energy as in the first embodiment.

【0063】この比較例1による光磁気ディスクについ
て、実施例1と全く同様の評価を行なった。この時のビ
ットエラーレートが5×10-5以下となる記録パワーの
領域を図8に斜線で示す。またC/Nと記録パワーとの
関係を図9に示す。実施例1の場合と比較すると、全体
に2〜3dB程度C/Nが低くなっており、それに伴っ
て、良好な記録が行なわれるパワーのマージンが狭まっ
ている。繰り返し再生により劣化を起こさない最大の再
生パワーは2.1mWであり、実施例1の場合と比較し
て低かった。 比較例2 磁性層の構成を以下のように構成した以外には実施例1
と同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製し
た。
The magneto-optical disk according to Comparative Example 1 was evaluated exactly as in Example 1. The region of the recording power at which the bit error rate at this time is 5 × 10 −5 or less is shown by hatching in FIG. FIG. 9 shows the relationship between C / N and recording power. Compared with the case of the first embodiment, the C / N is lower by about 2 to 3 dB as a whole, and accordingly, the margin of power for performing good recording is narrowed. The maximum reproduction power that did not cause deterioration due to repeated reproduction was 2.1 mW, which was lower than that in Example 1. Comparative Example 2 Example 1 except that the configuration of the magnetic layer was as follows.
A magneto-optical disk was manufactured by the same configuration and manufacturing method as described above.

【0064】下引き層形成後にTb,Fe,Coの3個
のターゲットを用いてスパッタを行い、35nmの厚さ
のTb20(Fe91.7Co8.380の読み出し用の磁性層
を下引き層の上に堆積させた。この層のキュリー温度は
約180℃である。この状態のままで数時間放置した後
に実施例1における第3磁性層と同一の材料、組成の書
き込み用の磁性層を150nmの厚さに形成した。この
層のキュリー温度は約220℃である。磁性層の構成は
以上の二層構成とした。実施例1と同様に、界面磁壁エ
ネルギーを調整するために、界面を意識的に汚染し、層
間の交換相互作用を適度に弱めてある。
After the formation of the undercoat layer, sputtering is performed using three targets of Tb, Fe and Co, and the readout magnetic layer of Tb 20 (Fe 91.7 Co 8.3 ) 80 having a thickness of 35 nm is used as the undercoat layer. Deposited on top. The Curie temperature of this layer is about 180 ° C. After leaving this state for several hours, a write magnetic layer having the same material and composition as the third magnetic layer in Example 1 was formed to a thickness of 150 nm. The Curie temperature of this layer is about 220 ° C. The configuration of the magnetic layer was the above two-layer configuration. As in the first embodiment, in order to adjust the interface domain wall energy, the interface is intentionally contaminated and the exchange interaction between the layers is appropriately weakened.

【0065】この比較例による光磁気ディスクについ
て実施例1と全く同様の評価を行なった。このディスク
においてビットエラーレートが5×10-5以下となる記
録パワーの領域を図10に斜線で示す。実施例1の場合
と比較すると、ボトムパワーのパワーマージンが狭くな
っている。また、繰り返し再生により劣化を起こさない
最大の再生パワーは2.6mWであり、実施例1の場合
と比較して低かった。 比較例3 磁性層の構成を以下のように構成した以外には実施例1
と同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製し
た。
The magneto-optical disk according to Comparative Example 2 was evaluated exactly as in Example 1. In FIG. 10, the area of the recording power where the bit error rate is 5 × 10 −5 or less is shown by hatching in FIG. The power margin of the bottom power is smaller than that of the first embodiment. The maximum reproduction power that did not cause deterioration due to repeated reproduction was 2.6 mW, which was lower than that in Example 1. Comparative Example 3 Example 1 was repeated except that the configuration of the magnetic layer was as follows.
A magneto-optical disk was manufactured by the same configuration and manufacturing method as described above.

【0066】下引き層形成後にTb,Fe,Coの3個
のターゲットを用いてスパッタを行い、約35nmの厚
さを有するTb20(Fe91.7Co8.380の読み出し用
の磁性層を下引き層の上に堆積させた。この層のキュリ
ー温度は約180℃である。この状態のままで数時間放
置した後にGd,Tb,Fe,Coの4個のターゲット
を用いてスパッタを行い、約150nmの厚さを有する
(Tb70Gd3020(Fe83.3Co16.780の書き込み
用の磁性層を形成した。この層のキュリー温度は約26
0℃である。磁性層の構成は、以上の二層構成とした。
実施例1と同様に界面磁壁エネルギーを調整するために
界面を意識的に汚染して、層間の交換相互作用を適度に
弱めてある。
After the formation of the undercoat layer, sputtering is performed using three targets of Tb, Fe and Co, and the readout magnetic layer of Tb 20 (Fe 91.7 Co 8.3 ) 80 having a thickness of about 35 nm is undercoated. Deposited on top of the layer. The Curie temperature of this layer is about 180 ° C. After standing for several hours in this state, sputtering is performed using four targets of Gd, Tb, Fe, and Co to have a thickness of about 150 nm (Tb 70 Gd 30 ) 20 (Fe 83.3 Co 16.7 ) 80. A magnetic layer for writing was formed. The Curie temperature of this layer is about 26
0 ° C. The configuration of the magnetic layer was the above two-layer configuration.
As in the first embodiment, the interface is intentionally contaminated to adjust the interface domain wall energy, and the exchange interaction between the layers is appropriately weakened.

【0067】この比較例1による光磁気ディスクについ
て実施例1と全く同様の評価を行なった。このディスク
においてビットエラーレートが5×10-5以下となる記録
パワーの領域を図11に斜線で示す。実施例1の場合と
比較すると、記録感度が悪く、良好な記録を行なうため
には大きなレーザーパワーを要する。また、繰り返し再
生により劣化を起こさない最大の再生パワーは 2.6mW
であり、実施例1の場合と比較して低かった。参考例2 磁性層の構成を第2表のように構成した以外には実施例
1と同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製し
た。この例でも第4磁性層は実質的に省略してあるが、
第3磁性層と第5磁性層の間に約0.5〜1nm程度のCr
層を介在させて界面磁壁エネルギーを調整している。各
層の飽和磁化、保磁力および界面磁壁エネルギー密度の
温度依存性を図12、図13、図14に示す。
The magneto-optical disk according to Comparative Example 1 was evaluated exactly as in Example 1. In FIG. 11, the area of the recording power where the bit error rate is 5 × 10 −5 or less is shown by hatching in FIG. Compared with the case of the first embodiment, the recording sensitivity is poor, and a large laser power is required to perform good recording. The maximum playback power that does not cause deterioration due to repeated playback is 2.6 mW
Which was lower than that of Example 1. Reference Example 2 A magneto-optical disk was manufactured by the same configuration and manufacturing method as in Example 1 except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 2. Also in this example, the fourth magnetic layer is substantially omitted,
A Cr of about 0.5 to 1 nm is provided between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer.
The interface domain wall energy is adjusted by interposing a layer. Temperature dependences of the saturation magnetization, coercive force and interface domain wall energy density of each layer are shown in FIGS.

【0068】この構成の媒体媒体温度変化に伴う磁化
配向状態の遷移の過程を実現していることを図15に基
づいて次に説明する。以下において第i磁性層の補償温
度をTcompiとする。
The following describes, with reference to FIG. 15, how the medium having this configuration realizes the process of transition of the magnetization orientation state with the medium temperature change. The compensation temperature of the i-th magnetic layer and Tcomp i below.

【0069】この媒体に例えば上向きに6kOe程度の
外部磁界Hiniを印加する。この媒体の場合には第3
磁性層は室温において希土類元素副格子磁化優勢であ
り、その他の磁性層は室温においては鉄族元素副格子磁
化優勢であるので、各層のTMスピンが膜面垂直に上向
きに揃っている部分では第3磁性層の磁化は下向きに発
現しており、その他の磁性層はTMスピンと同一の上向
きに磁化が発現している(図15a)。従って、上向き
の十分小さな外部磁界Hに対しては、 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3H-σw35 (210) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3-Ms5h5)H-σw57 (211) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms3h3-Ms5h5-Ms7h
7 )H- σw79 (212) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9>2(Ms3h3-Ms
5h5-Ms7h7-Ms9h9)H (213) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5H- σw35-σw57 (214) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > -2(Ms5h5+Ms7h7)H- σw35-σw
79 (215) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms5h5+Ms7h7+Ms9
h9)H (216) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7H- σw57-σw79 (217) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)H- σw57 (21
8) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9H- σw79 (219) が成り立っている。外部磁界HをHiniまで連続的に
増大させると、他の式の関係を維持した状態で、(21
0)式の関係が逆転するので、第5磁性層を磁化反転さ
せることなく第3磁性層を上向きに磁化反転させ、外部
磁界Hiniに対して安定な状態に配向させることがで
きる。この後に上向きに例えば200 Oeの外部磁界
Hbを印加すると、室温では下の式が成り立っており、
第3磁性層と第5磁性層の界面に磁壁の存在する状態を
保持している。この時のこの部分の磁性複合膜の磁化状
態を状態B2とする(図15b)。
An external magnetic field Hini of, for example, about 6 kOe is applied to the medium in an upward direction. In the case of this medium, the third
The magnetic layer has a rare earth element sublattice magnetization dominance at room temperature, and the other magnetic layers have an iron group element sublattice magnetization dominant at room temperature, so that the TM spin of each layer is aligned in the upward direction perpendicular to the film surface. The magnetization of the three magnetic layers develops downward, and the other magnetic layers develop the same upward magnetization as the TM spin (FIG. 15a). Therefore, for a sufficiently small external magnetic field H upward, 2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 H-σw 35 (210) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5) H -σw 57 (211) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h
7) H- σw 79 (212) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> 2 (Ms 3 h 3 -Ms
5 h 5 -Ms 7 h 7 -Ms 9 h 9) H (213) 2Ms 5 Hc 5 h 5> -2Ms 5 h 5 H- σw 35 -σw 57 (214) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 ) H- σw 35 -σw
79 (215) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 + Ms 9
h 9 ) H (216) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2Ms 7 h 7 H- σw 57 -σ w 79 (217) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9 ) H- σw 57 (21
8) 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2Ms 9 h 9 H-σw 79 (219) holds. When the external magnetic field H is continuously increased to Hini, (21) while maintaining the relationship of the other equations
Since the relationship of the expression (0) is reversed, the magnetization of the third magnetic layer can be inverted upward without inverting the magnetization of the fifth magnetic layer, so that the third magnetic layer can be oriented in a stable state with respect to the external magnetic field Hini. Thereafter, when an external magnetic field Hb of, for example, 200 Oe is applied upward, the following equation is established at room temperature.
The state where the domain wall exists at the interface between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer is maintained. At this time, the magnetization state of the magnetic composite film in this portion is set to state B2 (FIG. 15B).

【0070】 2Ms3Hc3h3 > -2Ms3h3Hb+σw35 (220) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5Hb+σw35-σw57 (221) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > -2(Ms5h5+Ms7h7)Hb+σw35-σw
79 (222) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms5h5+Ms7h7+Ms9
h9)Hb+σw35 (223) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57-σw79 (224) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb-σw57 (22
5) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (226) 各層のTMスピンが下向きに揃っている部分(図15
c)では、第3磁性層の磁化が上を向いており、第5〜
7磁性層の保磁力が6kOe以上である。したがってこ
の場合には上向きに6kOe程度の外部磁界Hiniを
印加しても、何等状態変化は起こらない。この後に上向
きに200 Oeの外部磁界Hbを印加しても、状態変
化を引き起こす要因が外部磁界によるゼーマンエネルギ
ーのみである上に各層の保磁力がHbよりも大きいの
で、やはり磁化状態は変化せず、各層のTMスピンが全
て下を向いた状態であり、原子スピンは膜厚方向全体に
渡って整合している。この時の磁化状態を状態A2とす
る(図15d)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > -2Ms 3 h 3 Hb + σw 35 (220) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > -2Ms 5 h 5 Hb + σw 35 -σw 57 (221) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 ) Hb + σw 35 -σw
79 (222) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 + Ms 9
h 9) Hb + σw 35 ( 223) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 -σw 79 (224) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9 ) Hb-σw 57 (22
5) 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (226) The part where the TM spin of each layer is aligned downward (Fig. 15).
In c), the magnetization of the third magnetic layer is directed upward, and
The coercive force of the 7 magnetic layers is 6 kOe or more. Therefore, in this case, no state change occurs even if an external magnetic field Hini of about 6 kOe is applied upward. After that, even if an external magnetic field Hb of 200 Oe is applied upward, the cause of the state change is only the Zeeman energy due to the external magnetic field and the coercive force of each layer is larger than Hb, so that the magnetization state does not change. In this state, all the TM spins of each layer face downward, and the atomic spins are matched over the entire thickness direction. The magnetization state at this time is referred to as state A2 (FIG. 15D).

【0071】状態B2から媒体を加熱して媒体温度を上
昇させるとTc6に近づくにつれてσw57が低下し、
(221)式の関係が逆転するので、第5磁性層が反転
する。即ち第5磁性層のTMスピンが第3磁性層に整合
して下向きになる。
When the medium is heated from the state B2 to increase the medium temperature, σw 57 decreases as the medium approaches Tc 6 ,
Since the relationship of the expression (221) is reversed, the fifth magnetic layer is reversed. That is, the TM spin of the fifth magnetic layer matches the third magnetic layer and is directed downward.

【0072】第5磁性層反転後の状態では下式が成り立
っており、磁壁が第5磁性層と第7磁性層の界面に移動
している(図15e)。
In the state after the inversion of the fifth magnetic layer, the following expression holds, and the domain wall has moved to the interface between the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer (FIG. 15E).

【0073】 2Ms3Hc3h3 > -2Ms3h3Hb-σw35 (230) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(-Ms3h3+Ms5h5)Hb+σw57 (231) 2Ms5Hc5h5 > 2Ms5h5Hb- σw35+σw57 (232) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57-σw79 (233) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+σw57 (234) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (235) この状態から媒体温度が降下すると、σw57が急激に増
大し、(233)式の関係が逆転するので、第7磁性層
が反転する。即ち第7磁性層のTMスピンが第5磁性層
に整合して下向きになる。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > -2 Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (230) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (231) 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2Ms 5 h 5 Hb- σw 35+ σw 57 (232) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σw 79 (233) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb + σw 57 (234) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 ( 235) When the medium temperature drops from this state, σw 57 sharply increases, and the relationship of Expression (233) is reversed, so that the seventh magnetic layer is inverted. That is, the TM spin of the seventh magnetic layer matches the fifth magnetic layer and is directed downward.

【0074】第7磁性層反転後の状態では下式が成り立
っており、磁壁が第7磁性層と第9磁性層の界面に移動
している(図15f)。
In the state after the inversion of the seventh magnetic layer, the following expression holds, and the domain wall has moved to the interface between the seventh magnetic layer and the ninth magnetic layer (FIG. 15F).

【0075】 2Ms3Hc3h3 > -2Ms3h3Hb-σw35 (240) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(-Ms3h3+Ms5h5)Hb-σw57 (241) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(-Ms3h3+Ms5h5+Ms7h7 )Hb+ σw79 (242) 2Ms5Hc5h5 > 2Ms5h5Hb- σw35-σw57 (243) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms5h5+Ms7h7)Hb- σw35+σw79 (244) 2Ms7Hc7h7 > 2Ms7h7Hb- σw57+σw79 (244) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb+σw79 (245) この状態から更に温度が降下すると、σw79が急激に増
大し、(245)式の関係が逆転するので、第9磁性層
が反転する。即ち第9磁性層のTMスピンが第7磁性層
に整合して下向きになる(図15g)。そしてこの状態
のまま室温まで温度が降下する。最終的には各層のTM
スピンが全て下向きに揃って整合している状態、即ち状
態A2になる(図15c,d)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > -2 Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (240) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 ) Hb -σw 57 (241) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) Hb + σw 79 (242 ) 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2Ms 5 h 5 Hb- σw 35 -σw 57 (243) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) Hb- σw 35 + σw 79 (244) 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2Ms 7 h 7 Hb- σw 57 + σw 79 (244) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb + σw 79 (245) this state When the temperature further decreases, σw 79 sharply increases, and the relationship of Expression (245) is reversed, so that the ninth magnetic layer is inverted. That is, the TM spin of the ninth magnetic layer is aligned with the seventh magnetic layer and directed downward (FIG. 15g). Then, the temperature drops to room temperature in this state. Finally, the TM of each layer
The state is a state in which all the spins are aligned downward, that is, state A2 (FIGS. 15C and 15D).

【0076】媒体温度をTc6 から更に上昇させてTc
omp3 以上に加熱すると、第3磁性層が鉄族元素副格
子磁化優勢となって、極性が反転(スピンの向きは変わ
らない)するので、磁化反転に関わる式は、以下のよう
になる(図15h)。
The medium temperature is further raised from Tc 6 to
When heated to more than omp 3 , the third magnetic layer becomes dominant in the iron-group element sublattice magnetization, and the polarity is reversed (the direction of the spin is not changed). (FIG. 15h).

【0077】 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb- σw35 (250) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3+Ms5h5)Hb+ σw57 (251) 2Ms5Hc5h5 > 2Ms5h5Hb- σw35+σw57 (252) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57-σw79 (253) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+σw57 (254) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (255) 媒体温度が更に上昇してTc5 程度(〜Tc3 )になる
と(251)式の関係が逆転するので、第3磁性層と第
5磁性層が同時に反転して、TMスピンが上向きになる
(図15i)。この状態から温度が降下すると、Tco
mp3 以下となって第3磁性層の極性が再び反転する
が、 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb- σw35 (260) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3-Ms5h5)Hb- σw57 (261) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms3h3-Ms5h5-Ms7h7)Hb- σw79 (262) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc7h9 > 2(Ms3h3-Ms5h5-Ms7h7-Ms9h9)Hb (263) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5Hb-σw35-σw57 (264) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > -2(Ms5h5+Ms7h7)Hb-σw35-σw79 (265) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms5h5+Ms7h7+Ms9h9)Hb-σw35 (266) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57-σw79 (267) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb-σw57 (268) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (269) か成り立っているので、磁化状態は変化しない(図15
j)。そして、Tc6 以下となって第5磁性層と第7磁
性層とが、また、Tc8 以下となって第7磁性層と第9
磁性層とがそれぞれ磁気的に結合する。しかし各層のT
Mスピンの向きは上向きに整合しているので、この状態
を維持した状態で室温に戻る(図15a)が、この状態
から再び上向きの外部磁界Hiniを印加すると、状態
B2になる(図15b)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (250) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 + Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (251) 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2Ms 5 h 5 Hb- σw 35 + σw 57 (252) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σw 79 (253) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb + σw 57 (254) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (255) medium since the temperature is further raised to Tc of about 5 (to Tc 3) (251) relationship equation is reversed, the third magnetic layer and a fifth magnetic layer is inverted simultaneously, TM spin is upward (FIG. 15i). When the temperature drops from this state, Tco
Although the polarity of the third magnetic layer is reversed again when the voltage becomes mp 3 or less, 2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (260) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 ) Hb- σw 57 (261) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7) Hb- σw 79 (262) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 7 h 9> 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7 -Ms 9 h 9 ) Hb (263) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > -2Ms 5 h 5 Hb-σw 35 -σ w 57 (264) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) Hb-σw 35 -σw 79 (265) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb-σw 35 (266) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 -σw 79 (267) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9 ) Hb-σw 57 (268) 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (269) The magnetization state does not change (FIG. 15
j). Then, a fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer becomes Tc 6 or less, The seventh magnetic layer becomes Tc 8 or less and the ninth
The magnetic layers are magnetically coupled to each other. But T of each layer
Since the direction of M spin is aligned upward, the temperature returns to room temperature while maintaining this state (FIG. 15A). However, when an upward external magnetic field Hini is applied again from this state, the state becomes B2 (FIG. 15B). .

【0078】次に、状態A2(図15d)から上向きの
外部磁界Hbを印加しながら媒体を加熱する。この場合
にはTc6 まで加熱しても状態変化を引き起こす要因が
外部磁界によるゼーマンエネルギーのみである上にこの
温度範囲での各層の保磁力がHbよりも大きいので、何
等状態変化は起こらない(図15k)。この状態から温
度が降下してもスピンは全て整合しており、スピンの向
きも変わらない。即ち状態A2のままである(図15
d)。
Next, the medium is heated while applying an external magnetic field Hb directed upward from the state A2 (FIG. 15D). In this case, even if the material is heated up to Tc 6 , the cause of the state change is only the Zeeman energy due to the external magnetic field, and since the coercive force of each layer in this temperature range is larger than Hb, no state change occurs ( (FIG. 15k). Even if the temperature drops from this state, the spins are all matched, and the direction of the spins does not change. That is, the state A2 remains (see FIG. 15).
d).

【0079】一方、Tc6 からTcomp3 を越えて
(図15l)Tc5 (〜Tc3 )近傍にまで加熱する
と、前述の場合と同様に第3磁性層と第5磁性層が同時
に磁化反転し、TMスピンが上向きになる。しかし第7
磁性層と第9磁性層はキュリー温度が高く、この時点で
もまだ十分な大きさの保磁力を有しているので、下向き
の磁化(下向きのTMスピン)を維持したままである
(図15m)。
On the other hand, when heating from Tc 6 to over Tcomp 3 (FIG. 15L) to near Tc 5 (〜Tc 3 ), the third magnetic layer and the fifth magnetic layer are simultaneously magnetized in the same manner as described above. , The TM spin is directed upward. But the seventh
The magnetic layer and the ninth magnetic layer have a high Curie temperature and still have a sufficient coercive force at this point, so that the downward magnetization (downward TM spin) is maintained (FIG. 15m). .

【0080】この状態から温度が降下して、Tcomp
3 以下となり(図15n)、さらにTc6 程度になる
と、第5磁性層と第7磁性層とが磁気的に結合し始め
る。更に降下してTc8 程度になると、第7磁性層と第
9磁性層とも結合し始める。この前後での磁化反転に関
わる関係式は次の様になる。
The temperature drops from this state, and Tcomp
When it becomes 3 or less (FIG. 15n), and further reaches about Tc 6 , the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer start to be magnetically coupled. When the temperature further falls to about Tc 8 , the magnetic layers 7 and 9 also start to be coupled. The relational expression relating to the magnetization reversal before and after this is as follows.

【0081】 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb- σw35 (270) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3-Ms5h5)Hb+ σw57 (271) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5Hb-σw35+σw57 (272) 2Ms7Hc7h7 > 2Ms7h7Hb+ σw57-σw79 (273) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > 2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+ σw57 (274) 2Ms9Hc9h9 > 2Ms9h9Hb- σw79 (275) この状態から媒体温度が降下すると、σw57が急激に増
大し、(273)式の関係が逆転するので、第7磁性層
が反転する。即ち第7磁性層のTMスピンが第5磁性層
に整合して上を向く。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (270) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (271) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > -2Ms 5 h 5 Hb-σw 35 + σw 57 (272) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > 2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σw 79 (273) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > 2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb + σw 57 (274) 2Ms 9 Hc 9 h 9> 2Ms 9 h 9 Hb- σw 79 (275) temperature of the medium in this state Falls, σw 57 sharply increases, and the relationship of the expression (273) is reversed, so that the seventh magnetic layer is reversed. That is, the TM spin of the seventh magnetic layer matches the fifth magnetic layer and faces upward.

【0082】第7磁性層反転後の状態では、下式が成り
立っており、磁壁が第7磁性層と第9磁性層の界面に形
成されている(図15o)。
In the state after the inversion of the seventh magnetic layer, the following expression holds, and a domain wall is formed at the interface between the seventh magnetic layer and the ninth magnetic layer (FIG. 15O).

【0083】 2Ms3Hc3h3 > 2Ms3h3Hb- σw35 (280) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3-Ms5h5)Hb+ σw57 (281) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms3h3-Ms5h5-Ms7h7)Hb+ σw79 (282) 2Ms5Hc5h5 > -2Ms5h5Hb-σw35-σw57 (283) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > -2(Ms5h5+Ms7h7)Hb-σw35+σw79 (284) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57+σw79 (285) 2Ms9Hc9h9 > 2Ms9h9Hb+ σw79 (286) この状態から更に温度が降下すると、σw79が急激に増
大し、(286)式の関係が逆転するので、第9磁性層
が反転する。即ち第9磁性層のTMスピンが第7磁性層
に整合して上を向く(図15p)。そしてこの状態のま
ま室温まで温度が降下する(図15c)。最終的には各
層のTMスピンが全て上向きに揃って整合している状態
になるが、この状態から再び上向きの外部磁界Hini
を印加すると、状態B2になる(図15d)。
2Ms 3 Hc 3 h 3 > 2Ms 3 h 3 Hb-σw 35 (280) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 ) Hb + σ w 57 (281) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 3 h 3 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7) Hb + σw 79 (282) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > -2Ms 5 h 5 Hb-σw 35 -σw 57 (283) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2 (Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 ) Hb-σw 35 + σw 79 (284) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 + σw 79 (285) 2Ms 9 Hc 9 h 9 > 2Ms 9 h 9 Hb + σw 79 (286) Falls, σw 79 sharply increases, and the relationship of Expression (286) is reversed, so that the ninth magnetic layer is inverted. That is, the TM spin of the ninth magnetic layer matches the seventh magnetic layer and faces upward (FIG. 15p). Then, the temperature drops to room temperature in this state (FIG. 15c). Eventually, the TM spins of the respective layers are aligned in the upward direction and aligned, but from this state, the upward external magnetic field Hini is again raised.
Is applied, the state becomes state B2 (FIG. 15d).

【0084】以上によりこの媒体は実施例1と詳細は異
なるものの、類似の構成と特性を有している
As described above, this medium is different from the first embodiment in detail.
Nevertheless, they have similar configurations and characteristics .

【0085】この参考例1による光磁気ディスクについ
て、実施例1と全く同様の評価を行なった。ただしこの
場合には記録用のバイアス磁界は初期化用の磁界と同じ
向きにした。この結果、良好な記録特性および再生耐久
性が得られた。
The magneto-optical disk according to Reference Example 1 was evaluated exactly as in Example 1. However, in this case, the bias magnetic field for recording was in the same direction as the magnetic field for initialization. As a result, good recording characteristics and reproduction durability were obtained.

【0086】以下の実施例2の光磁気ディスクについて
も、本発明の特徴としている諸条件を満足しているこ
、参考例2の光磁気ディスクについても実施例1と詳
細は異なるものの、類似の構成と特性を有していること
を同じように説明できる。 実施例 磁性層の構成を第3表のように構成した以外には実施例
1と同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製し
た。この例では第4磁性層として室温における飽和磁化
が 400 emu/cm3のGdFeCo層を設けた。その他の磁
性層の材料、組成は実施例1と全く同様である。第4磁
性層の介在により、σw35を効果的に低減できるため、
実施例1と比較して各磁性層の膜厚がより薄い系で、実
施例1と全く同様のプロセスが成り立つ。
The magneto-optical disk according to the second embodiment also satisfies the conditions characteristic of the present invention, and the magneto-optical disk according to the second embodiment is the same as the first embodiment.
Although the details are different, similar configurations and characteristics can be similarly described. Example 2 A magneto-optical disk was manufactured by the same configuration and manufacturing method as in Example 1 except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 3. In this example, a GdFeCo layer having a saturation magnetization of 400 emu / cm 3 at room temperature was provided as the fourth magnetic layer. The other materials and compositions of the magnetic layer are exactly the same as in the first embodiment. Since σw 35 can be effectively reduced by the interposition of the fourth magnetic layer,
In a system in which the thickness of each magnetic layer is thinner than in the first embodiment, the same process as in the first embodiment is realized.

【0087】この実施例による光磁気ディスクについ
て、実施例1と全く同様の評価を行なった。この結果、
良好な磁気特性、並びに再生耐久性が得られた。参考例2 磁性層の構成を第4表のように構成し、以下に述べるよ
うに二層の磁性層を付加した以外には実施例2と全く同
様の構成、製法によって光磁気ディスクを作製した。
The magneto-optical disk according to the second embodiment was evaluated exactly as in the first embodiment. As a result,
Good magnetic properties and reproduction durability were obtained. REFERENCE EXAMPLE 2 A magneto-optical disk was manufactured in exactly the same manner as in Example 2 except that the magnetic layers were configured as shown in Table 4 and two magnetic layers were added as described below. .

【0088】参考例1と全く同様の磁性層を第7磁性層
から第3磁性層まで順次積層した後に引き続き、Tbと
Feの二個のターゲットを用いてスパッタを行い、5nm
の厚さのTbFe非晶質合金からなる第2の付加磁性層を
第3磁性層の上に積層した。さらに続けてTbとCoの二
個のターゲットを用いてスパッタを行い、30nmの厚さ
のTbCo非晶質合金からなる第1の付加磁性層を第2の
付加磁性層の上に積層し、第1の付加磁性層には成膜後
に全面一方向に着磁した。付加磁性層1と第3磁性層と
の間の界面磁壁エネルギーをσw1'3とすると、室温に
おけるσw1'3は、5.0erg/cm3であった。
After the magnetic layers exactly the same as in Reference Example 1 were sequentially laminated from the seventh magnetic layer to the third magnetic layer, sputtering was performed using two targets of Tb and Fe, and 5 nm
A second additional magnetic layer made of a TbFe amorphous alloy having a thickness of 3 mm was laminated on the third magnetic layer. Subsequently, sputtering is performed using two targets of Tb and Co, and a first additional magnetic layer made of a 30 nm thick TbCo amorphous alloy is laminated on the second additional magnetic layer. The entire additional magnetic layer was magnetized in one direction after the film formation. Assuming that the interface domain wall energy between the additional magnetic layer 1 and the third magnetic layer is σw 1′3 , σw 1′3 at room temperature was 5.0 erg / cm 3 .

【0089】この媒体は以下に述べるように、記録前に
第3磁性層を所定の向きに配向させるために必要な外部
磁界Hiniの最小値を参考例1の場合よりもσw1'3/2
Ms3h3だけ低減できる。
As described below, in this medium, the minimum value of the external magnetic field Hini required for orienting the third magnetic layer in a predetermined direction before recording is set to σw 1'3 / 2 compared to the case of Reference Example 1.
Ms 3 h 3 can be reduced.

【0090】即ち、実施例1では、第3磁性層の初期化
に関わる関係式、 2Ms3Hc3h3 < 2Ms3h3Hini- σw35 (410) を満足するために、 Hini > Hc3+ σw35/2Ms3h3=5.2kOe (411) とする必要があったが、参考例2では、 2Ms3Hc3h3 < 2Ms3h3Hini- σw35+σw1'3 (412) を満足すればよいので、 Hini > Hc3+ σw35/2Ms3h3- σw1'3/2Ms3h3=1.6kOe (41
3) となる。 実施例 磁性層の構成を第5表のように構成した以外には実施例
1と全く同様の構成、製法によって光磁気ディスクを作
製した。各層の飽和磁化、保磁力、及び界面磁壁エネル
ギー密度の温度依存性を図16、図17、図18に示
す。本発明が特徴としている媒体温度変化に伴う磁化配
向状態の遷移の過程をこのような構成を有する媒体が実
現していることを図19に基づいて次に説明する。
That is, in the first embodiment, in order to satisfy the relational expression relating to the initialization of the third magnetic layer, 2Ms 3 Hc 3 h 3 <2Ms 3 h 3 Hini−σw 35 (410), Hini> Hc 3 + σw 35 / 2Ms 3 h 3 = 5.2 kOe (411), but in Reference Example 2 , 2Ms 3 Hc 3 h 3 <2Ms 3 h 3 Hini- σw 35 + σw 1'3 (412) since it is satisfied, Hini> Hc 3 + σw 35 / 2Ms 3 h 3 - σw 1'3 / 2Ms 3 h 3 = 1.6kOe (41
3) Example 3 A magneto-optical disk was manufactured in exactly the same manner as in Example 1, except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 5. FIG. 16, FIG. 17, and FIG. 18 show the temperature dependence of the saturation magnetization, coercive force, and interface domain wall energy density of each layer. The following describes, with reference to FIG. 19, how the medium having such a configuration realizes the process of transition of the magnetization orientation state due to the medium temperature change, which is a feature of the present invention.

【0091】成膜直後の媒体はメイズ状態になってお
り、第1磁性層の配向状態も場所によって異なっている
が、適当な向きに十分な大きさの外部磁界を印加した
り、適当なバイアス磁界の下で媒体をTc1 近傍に加熱
したりすることにより、所望の配向状態に着磁する事が
できる。
The medium immediately after film formation is in a maze state, and the orientation state of the first magnetic layer varies depending on the location. However, a sufficient magnitude of an external magnetic field may be applied in an appropriate direction, or an appropriate bias may be applied. By heating the medium to around Tc 1 under a magnetic field, it can be magnetized to a desired orientation state.

【0092】例えば室温で媒体全面に下向きに7kOe
程度の外部磁界H0 を印加する場合を考える。媒体中の
各層のTMスピンが膜面垂直に上向きに揃っている部分
(図19a)では下向きの十分小さな外部磁界Hに対し
て下式が成り立っている。 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1H-σw13 (510) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4)H- σw35 (511) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4+2Ms5h5)H-σw57 (512) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4+2Ms5h5+ 2Ms7h7)H- σw79 (513) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (2Ms1h1-2Ms3h3- Ms4h4+2Ms5h5+2Ms7h7+2Ms9h9)H (514) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3-Ms4h4)H- σw13-σw35 (515) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > (-2Ms3h3-Ms4h4+2Ms5h5)H-σw13-σw 57 (516) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (-2Ms3h3-Ms4h4+2Ms5h5+2Ms7h7)H- σw13- σw79 (517) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (-2Ms3h3-Ms4h4+2Ms5h5+2Ms7h7 +2Ms9h9)H-σw13 (518) 2Ms5Hc5h5 > (-Ms4h4+2Ms5h5)H- σw35-σw57 (519) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (-Ms4h4+2Ms5h5+2Ms7h7)H-σw35-σw79 (51A) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (-Ms4h4-2Ms5h5+2Ms7h7+2Ms9h9)H- σw35 (51B) 2Ms7Hc7h7 > 2Ms7h7H-σw57-σw79 (51C) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > 2(Ms7h7+Ms9h9)H-σw57 (51D) 2Ms9Hc9h9 > 2Ms9h9H-σw79 (51E) 外部磁界HをH0 まで連続的に増大させると、他の式よ
りも先に(510)式の関係が逆転する。したがって、
第1磁性層が磁化反転し、第3磁性層との間に界面磁壁
が形成される。この状態では外部磁界H0 に支えられて
第3磁性層は磁化反転していないが、H0 の印加を中止
すると、 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3-Ms4h4)H+ σw13-σw35 の関係が、外部磁界Hの減少に伴って逆転するので、第
3磁性層が磁化反転する。この結果、磁性複合膜の磁化
状態は第1磁性層から第3磁性層までのTMスピンが下
向きに揃って整合しており、第5磁性層から第9磁性層
までのTMスピンが上向きに揃って整合しており、第3
磁性層と第5磁性層との間に、スピンの不整合が存在す
る磁化状態になる。この磁化状態を状態B50 とする
(図19b)。
For example, at room temperature, 7 kOe
Consider the case where an external magnetic field H 0 of a degree is applied. In a portion where the TM spins of the respective layers in the medium are aligned upward in the direction perpendicular to the film surface (FIG. 19A), the following formula holds for a sufficiently small downward external magnetic field H. 2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 H-σw 13 (510) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) H- σw 35 (511) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5) H-σw 57 (512) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7) H- σw 79 (513) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7 + 2Ms 9 h 9 ) H (514) 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4) H- σw 13 -σw 35 (515) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5) H-σw 13 - σw 57 (516) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7) H- σw 13 - σw 79 (517) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7 + 2Ms 9 h 9) H-σw 13 (518) 2Ms 5 Hc 5 h 5> (-Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5) H- σw 35 -σw 57 (519) 2M s 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> (-Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7) H-σw 35 -σw 79 (51A) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> (-Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7 + 2Ms 9 h 9) H- σw 35 (51B) 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2Ms 7 h 7 H-σw 57 -σw 79 (51C) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> 2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) H-σw 57 (51D) 2Ms 9 Hc 9 h 9> When 2Ms 9 h 9 the H-.sigma.w 79 (51E) external magnetic field H is continuously increased to H 0, the relationship previously (510) below is reversed than other formulas. Therefore,
The magnetization of the first magnetic layer is reversed, and an interface domain wall is formed between the first magnetic layer and the third magnetic layer. In this state, the third magnetic layer is not magnetized by the external magnetic field H 0 , but when the application of H 0 is stopped, 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (− 2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) Since the relationship of H + σw 13 -σw 35 is reversed as the external magnetic field H decreases, the magnetization of the third magnetic layer is reversed. As a result, in the magnetization state of the magnetic composite film, TM spins from the first magnetic layer to the third magnetic layer are aligned downward, and TM spins from the fifth magnetic layer to the ninth magnetic layer are aligned upward. Is consistent and the third
The magnetization state is such that a spin mismatch exists between the magnetic layer and the fifth magnetic layer. The magnetization state is state B5 0 (Figure 19b).

【0093】各層のTMスピンが膜面垂直に下向きに揃
っている部分(図19c)についても同様に考えると、
この場合には下向きに7kOe程度の外部磁界を印加し
ても各式の関係が逆転しないので、磁化状態が変化しな
い。この時の磁性複合膜の磁化状態は第1磁性層から第
9磁性層までスピンが下向きに揃って整合している。こ
の状態を状態A50 とする(図19d)。
When the TM spin of each layer is aligned downward in the direction perpendicular to the film surface (FIG. 19c), the same consideration is given.
In this case, even if an external magnetic field of about 7 kOe is applied downward, the relation of each equation does not reverse, so that the magnetization state does not change. At this time, the magnetization state of the magnetic composite film matches from the first magnetic layer to the ninth magnetic layer such that the spins are aligned downward. This state is a state A5 0 (Figure 19d).

【0094】従って、この操作により第1磁性層(及び
第3磁性層)を所定の向きに着磁する事が出来る。この
場合、第1磁性層のTMスピンが下向きになるように着
磁される。
Therefore, the first magnetic layer (and the third magnetic layer) can be magnetized in a predetermined direction by this operation. In this case, the first magnetic layer is magnetized so that the TM spin is directed downward.

【0095】状態B50 から上向きに例えば200Oe
の外部磁界Hbを印加すると、室温では下の式が成り立
っており、第3磁性層と第5磁性層の界面に磁壁の存在
する状態を保持している。この時の磁性複合膜の磁化状
態を状態B5とする(図19b)。
[0095] upward for example 200Oe from state B5 0
When the external magnetic field Hb is applied, at room temperature, the following equation holds, and the state where the domain wall exists at the interface between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer is maintained. The magnetization state of the magnetic composite film at this time is set to state B5 (FIG. 19B).

【0096】 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb- σw13 (520) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4)Hb+σw35 (521) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw13+σw35 (522) 2Ms5Hc5h5 > (Ms4h4-2Ms5h5)Hb+ σw35-σw57 (523) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (Ms4h4-2Ms5h5-2Ms7h7)Hb+σw35-σw79 (524) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (Ms4h4-2Ms5h5-2Ms7h7-2Ms9h9)Hb+ σw35 (525) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57-σw79 (525) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb-σw57 (526) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (527) また、状態A50 から上向きに200Oeの外部磁界を
印加した場合には各層のスピンは全て整合していて、ど
の界面にも磁壁は存在しないので、状態変化を引き起こ
す要因は外部磁界によるゼーマンエネルギーのみであ
る。ところが室温での各層の保磁力はHbよりも大きい
ので、何等状態変化は起こらない。この時の磁性複合膜
の磁化状態を状態5Aとする(図19c)。
2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 Hb- σw 13 (520) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) Hb + σw 35 (521) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4) Hb-σw 13 + σw 35 (522) 2Ms 5 Hc 5 h 5> (Ms 4 h 4 - 2Ms 5 h 5) Hb + σw 35 -σw 57 (523) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> (Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5 -2Ms 7 h 7) Hb + σw 35 -σw 79 (524) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > (Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5 -2Ms 7 h 7 -2Ms 9 h 9 ) Hb + σw 35 ( 525) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 -σw 79 (525) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9 ) Hb-σw 57 (526) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 the (527), each layer of the spin in the case of applying an external magnetic field upwards 200Oe from state A5 0 all Since there is a match and no domain wall exists at any interface, the only factor that causes a state change is the Zeeman energy due to the external magnetic field. However, since the coercive force of each layer at room temperature is larger than Hb, no state change occurs. The magnetization state of the magnetic composite film at this time is set to state 5A (FIG. 19c).

【0097】状態B5から媒体を加熱して媒体温度が上
昇して行くと、Tc6 に近づくにつれてσw57が低下
し、他の式よりも先に(523)式の関係が逆転するの
で、第5磁性層が反転する。即ち、第5磁性層のスピン
が第3磁性層に整合する。
When the medium is heated from the state B5 to increase the medium temperature, the σw 57 decreases as the temperature approaches Tc 6 , and the relation of the equation (523) is reversed before the other equations. The five magnetic layers are inverted. That is, the spin of the fifth magnetic layer matches the spin of the third magnetic layer.

【0098】第5磁性層反転後の状態では下式が成り立
っており、磁壁が第5磁性層と第7磁性層の界面に移動
している(図19e)。
In the state after the inversion of the fifth magnetic layer, the following equation holds, and the domain wall has moved to the interface between the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer (FIG. 19E).

【0099】 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb- σw13 (530) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw35 (531) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms1h1-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb+ σw57 (532) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw13-σw35 (533) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb-σw13+σw57 (534) 2Ms5Hc5h5 > (2Ms5h5-Ms4h4)Hb- σw35+σw57 (535) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57-σw79 (536) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+σw57 (537) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (538) この状態から媒体温度が降下すると、σw57が急激に増
大し、(536)式の関係が逆転するので、第7磁性層
が反転する。即ち第7磁性層のTMスピンが第5磁性層
に整合する。
2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 Hb-σw 13 (530) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) Hb-σw 35 (531) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 1 h 1 -Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (532) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4) Hb-σw 13 -σw 35 (533) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (-Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5) Hb-σw 13 + σw 57 (534) 2Ms 5 Hc 5 h 5> (2Ms 5 h 5 -Ms 4 h 4) Hb- σw 35 + σw 57 (535) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σ w 79 (536) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2 (Ms 7 h 7 + When ms 9 h 9) Hb + σw 57 (537) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (538) temperature of the medium in this state is lowered, .sigma.w 57 increases rapidly, (536 Since the relationship of the expression (3) is reversed, the seventh magnetic layer is reversed. That is, the TM spin of the seventh magnetic layer matches with the fifth magnetic layer.

【0100】第7磁性層反転後の状態では、下式が成り
立っており、磁壁が第7磁性層と第9磁性層の界面に移
動している(図19f)。
In the state after the inversion of the seventh magnetic layer, the following expression holds, and the domain wall has moved to the interface between the seventh magnetic layer and the ninth magnetic layer (FIG. 19f).

【0101】 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb- σw13 (540) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3 > (2Ms1h1-2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw35 (541) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms1h1-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb- σw57 (542) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 >2(Ms1h1-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5+ Ms7h7)Hb+ σw79 (543) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw13-σw35 (544) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb-σw13-σw57 (545) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(-Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5+Ms7h7)Hb-σw13+ σw79 (546) 2Ms5Hc5h5 > (-Ms4h4+2Ms5h5)Hb-σw35-σw57 (547) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (-Ms4h4+2Ms5h5+2Ms7h7)Hb- σw35+σw79 (548) 2Ms7Hc7h7 > 2Ms7h7Hb- σw57+σw79 (549) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb+σw79 (54A) この状態からさらに温度が降下すると、σw79が急激に
増大し、(54A)式の関係が逆転するので、第9磁性
層が反転する。即ち第9磁性層のTMスピンが第7磁性
層に整合する(図19g)。そしてこの状態のまま室温
まで温度が降下する。この結果、各磁性層のTMスピン
は全て下向きに揃って整合する。従ってこの時の磁性複
合膜の磁化状態は状態A5となる(図19d)。
2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 Hb- σw 13 (540) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (2Ms 1 h 1 -2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) Hb-σw 35 (541) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (Ms 1 h 1 -Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 ) Hb- σw 57 (542) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 1 h 1 -Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7) Hb + σw 79 (543) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (-2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4) Hb-σw 13 -σw 35 (544) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (-Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5) Hb-σw 13 -σw 57 (545) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > 2 (-Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 + Ms 7 h 7 ) Hb-σw 13 + σw 79 (546) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > (-Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5) Hb-σw 35 -σw 57 (547) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> (-Ms 4 h 4 + 2Ms 5 h 5 + 2Ms 7 h 7) Hb- σw 35 + σw 79 (548) 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2Ms 7 h 7 Hb- σw 57 + σw 79 (549) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb + σw When 79 (54A) further temperature from this state is lowered, .sigma.w 79 increases sharply, ( Because 4A) equation relationship is reversed, the ninth magnetic layer is reversed. That is, the TM spin of the ninth magnetic layer matches the seventh magnetic layer (FIG. 19g). Then, the temperature drops to room temperature in this state. As a result, the TM spins of each magnetic layer are all aligned downward. Accordingly, the magnetization state of the magnetic composite film at this time is state A5 (FIG. 19D).

【0102】一方、媒体温度をTc6 からさらに上昇さ
せて、Tcomp3 以上に加熱すると、第3磁性層が鉄
族元素副格子磁化優勢となって極性が反転し、磁化反転
に関わる関係式は、以下のようになる(図19h)。
On the other hand, when the medium temperature is further increased from Tc 6 and heated to Tcomp 3 or more, the third magnetic layer becomes dominant in the iron-group element sublattice magnetization and the polarity is inverted. , (FIG. 19h).

【0103】 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb- σw13 (550) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3 > (2Ms1h1+2Ms3h3-Ms4h4)Hb-σw35 (551) 2Ms1Hc1h1+2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms1h1+Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb+ σw57 (552) 2Ms3Hc3h3 > (2Ms3h3-Ms4h4)Hb- σw13-σw35 (553) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3-Ms4h4+Ms5h5)Hb- σw13+σw57 (554) 2Ms5Hc5h5 > (2Ms5h5-Ms4h4)Hb- σw35+σw57 (555) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57-σw79 (556) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+σw57 (557) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (558) 媒体温度が更に上昇してTc3 程度になると、(55
3)式の関係が逆転するので、第3磁性層が反転する。
反転後の状態では第1磁性層と第3磁性層間、第3磁性
層と第5磁性層間および第5磁性層と第7磁性層間にス
ピンの不整合があり、下式が成り立っている(図19
i)。(ただしこの温度状態においては各層間に介在し
ている磁性層の温度が各々のキュリー温度を越えている
ので、何れの界面でも界面磁壁エネルギーは蓄積されて
いない。) 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb+ σw13 (560) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3+Ms4h4)Hb+σw13+σw35 (561) 2Ms5Hc5h5 > (2Ms5h5-Ms4h4)Hb+ σw35+σw57 (562) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb+σw57-σw79 (563) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb+σw57 (564) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (565) この状態から媒体温度が降下すると、σw35の増大に伴
って(562)式の関係が逆転し、第5磁性層が磁化反
転してスピンが第3磁性層と整合する。この結果、スピ
ンの不整合は第1磁性層と第3磁性層間のみに存在する
こととなり、下式が成り立っている(図19j)。
[0103] 2Ms 1 Hc 1 h 1> 2Ms 1 h 1 Hb- σw 13 (550) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3> (2Ms 1 h 1 + 2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 ) Hb-σw 35 (551) 2Ms 1 Hc 1 h 1 + 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 > 2 (Ms 1 h 1 + Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 ) Hb + σw 57 (552) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (2Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4) Hb- σw 13 -σw 35 (553) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (Ms 3 h 3 -Ms 4 h 4 + Ms 5 h 5 ) Hb- σw 13 + σw 57 (554) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > (2Ms 5 h 5 -Ms 4 h 4 ) Hb- σw 35 + σw 57 (555) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σw 79 (556) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb + σw 57 ( 557) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (558) when the medium temperature is increased to be about Tc 3 further, (55
Since the relationship of the expression (3) is reversed, the third magnetic layer is reversed.
In the state after the reversal, there is a spin mismatch between the first magnetic layer and the third magnetic layer, between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer, and between the fifth magnetic layer and the seventh magnetic layer. 19
i). (However, in this temperature state, since the temperature of the magnetic layer interposed between the respective layers exceeds each Curie temperature, no interface domain wall energy is accumulated at any of the interfaces.) 2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 Hb + σw 13 (560) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (-2Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4) Hb + σw 13 + σw 35 (561) 2Ms 5 Hc 5 h 5> (2Ms 5 h 5 -Ms 4 h 4 ) Hb + σw 35 + σw 57 (562) 2Ms 7 Hc 7 h 7 > -2Ms 7 h 7 Hb + σw 57 -σw 79 (563) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb + σw 57 (564) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (565) when the medium temperature in this state is lowered, With the increase in σw 35 , the relationship of the expression (562) is reversed, the magnetization of the fifth magnetic layer is reversed, and the spin is matched with the third magnetic layer. As a result, the spin mismatch exists only between the first magnetic layer and the third magnetic layer, and the following equation holds (FIG. 19j).

【0104】 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb+ σw13 (570) 2Ms3Hc3h3 > (-2Ms3h3+Ms4h4)Hb+σw13-σw35 (571) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(-Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5)Hb+σw13-σw57 (572) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(-Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5-Ms7h7)Hb+σw13- σw79 (573) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > 2(-Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5-Ms7h7- Ms9h9)Hb+ σw13 (574) 2Ms5Hc5h5 > (Ms4h4-2Ms5h5)Hb- σw35-σw57 (575) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (Ms4h4-2Ms5h5-2Ms7h7)Hb-σw35-σw79 (576) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (Ms4h4-2Ms5h5-2Ms7h7)Hb-σw35 (577) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57-σw79 (578) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7-Ms9h9)Hb-σw57 (579) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (57A) 更に温度が降下するとTcomp3 以下となって,第3
磁性層の磁性が再び反転するが、下式が成り立っている
ので,磁化状態は変化しない(図19k)。 2Ms1Hc1h1 > 2Ms1h1Hb+ σw13 (580) 2Ms3Hc3h3 > (2Ms3h3+Ms4h4)Hb+ σw13-σw35 (581) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5 > 2(Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5)Hb+ σw13-σw57 (582) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > 2(Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5-Ms7h7)Hb+ σw13- σw79 (583) 2Ms3Hc3h3+2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > 2(Ms3h3+Ms4h4-Ms5h5-Ms7h7- Ms9h9)Hb+ σw13 (584) 2Ms5Hc5h5 > (-2Ms5h5+Ms4h4)Hb-σw35-σw57 (585) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7 > (-2Ms5h5+Ms4h4-2Ms7h7)Hb- σw35-σw79 (586) 2Ms5Hc5h5+2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > (-2Ms5h5+Ms4h4-2Ms7h7-2Ms9h9)Hb-σw35 (587) 2Ms7Hc7h7 > -2Ms7h7Hb-σw57-σw79 (588) 2Ms7Hc7h7+2Ms9Hc9h9 > -2(Ms7h7+Ms9h9)Hb-σw57 (589) 2Ms9Hc9h9 > -2Ms9h9Hb-σw79 (58A) Tc6 以下となって第5磁性層と第7磁性層とが、ま
た、Tc8 以下となって第7磁性層と第9磁性層とがそ
れぞれ磁気的に結合して,σw57及びσw79が増大する
が、スピンの向きは整合しているので、この状態を維持
したままである。更に温度が降下してTc2 以下になる
と、第1磁性層と第3磁性層とが磁気的に結合し始める
が、この二層はスピンの向きが整合していないので、界
面に磁壁が形成される。そして、媒体温度が室温まで降
下する間にσw13が増大して、他の式の関係を維持した
まま(581)式の関係が逆転し、第3磁性層が反転す
る。即ち第3磁性層のスピンが第1磁性層と整合し、第
5磁性層以上の層はそれ以前の磁化状態を維持する(図
19l)。結局、この時の磁性複合膜の磁化状態は状態
B5となる(図19b)。
2Ms 1 Hc 1 h 1 > 2Ms 1 h 1 Hb + σw 13 (570) 2Ms 3 Hc 3 h 3 > (-2Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 ) Hb + σw 13 -σw 35 (571) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5) Hb + σw 13 -σw 57 (572) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7) Hb + σw 13 - σw 79 (573) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> 2 (-Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7 - Ms 9 h 9 ) Hb + σw 13 (574) 2Ms 5 Hc 5 h 5> (Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5) Hb- σw 35 -σw 57 (575) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> ( Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5 -2Ms 7 h 7) Hb-σw 35 -σw 79 (576) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> (Ms 4 h 4 -2Ms 5 h 5 -2Ms 7 h 7) Hb-σw 35 (577) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 -σw 79 (578) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2 (Ms 7 h 7 -Ms 9 h 9 ) Hb-σw 57 (579) 2Ms 9 Hc 9 h 9 > -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (57A) When the temperature further decreases, Tcomp 3 or less,
The magnetism of the magnetic layer is reversed again, but since the following equation holds, the magnetization state does not change (FIG. 19k). 2Ms 1 Hc 1 h 1> 2Ms 1 h 1 Hb + σw 13 (580) 2Ms 3 Hc 3 h 3> (2Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4) Hb + σw 13 -σw 35 (581) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5> 2 (Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5) Hb + σw 13 -σw 57 (582) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7> 2 (Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7) Hb + σw 13 - σw 79 (583) 2Ms 3 Hc 3 h 3 + 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> 2 (Ms 3 h 3 + Ms 4 h 4 -Ms 5 h 5 -Ms 7 h 7 - Ms 9 h 9) Hb + σw 13 (584) 2Ms 5 Hc 5 h 5 > (-2Ms 5 h 5 + Ms 4 h 4 ) Hb-σw 35 -σw 57 (585) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 > (-2Ms 5 h 5 + Ms 4 h 4 -2Ms 7 h 7) Hb- σw 35 -σw 79 (586) 2Ms 5 Hc 5 h 5 + 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> (-2Ms 5 h 5 + Ms 4 h 4 - 2Ms 7 h 7 -2Ms 9 h 9 ) Hb-σw 35 (587) 2Ms 7 Hc 7 h 7> -2Ms 7 h 7 Hb-σw 57 -σw 79 (588) 2Ms 7 Hc 7 h 7 + 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2 (Ms 7 h 7 + Ms 9 h 9) Hb-σw 57 (589) 2Ms 9 Hc 9 h 9> -2Ms 9 h 9 Hb-σw 79 (58A) fifth become Tc 6 or less and a magnetic layer and a seventh magnetic layer, the seventh magnetic become Tc 8 or less If it a ninth magnetic layer is magnetically coupled respectively but .sigma.w 57 and .sigma.w 79 is increased, since the spins are aligned, still maintains this state. When the temperature further decreases to Tc 2 or less, the first magnetic layer and the third magnetic layer start to be magnetically coupled. However, since the spin directions of these two layers are not matched, a domain wall is formed at the interface. Is done. Then, σw 13 increases while the medium temperature falls to room temperature, and the relationship of the expression (581) is reversed while maintaining the relationship of the other expression, whereby the third magnetic layer is inverted. That is, the spin of the third magnetic layer matches the spin of the first magnetic layer, and the layers above the fifth magnetic layer maintain their previous magnetization state (FIG. 19l). Eventually, the magnetization state of the magnetic composite film at this time becomes state B5 (FIG. 19B).

【0105】次に、状態A5(図19d)から上向きに
外部磁界Hbを印加しながら媒体を加熱する。この場合
にはTc6 まで加熱しても、状態変化を引き起こす要因
が外部磁界によるゼーマンエネルギーのみである上にこ
の温度範囲での各層の保磁力がHbよりも大きいので、
何等状態変化は起こらない(図19m)。この状態から
温度が降下しても、スピンは全て揃っており、その向き
も変わらない。従ってこの時の磁性複合膜の磁化状態は
状態A5となる(図19d)。
Next, the medium is heated while applying an external magnetic field Hb upward from the state A5 (FIG. 19d). Be heated to Tc 6 in this case, since the factors that cause a state change each layer of coercive force at this temperature range on only Zeeman energy produced by the external magnetic field is greater than Hb,
No state change occurs (FIG. 19m). Even if the temperature drops from this state, all the spins are aligned and their directions do not change. Accordingly, the magnetization state of the magnetic composite film at this time is state A5 (FIG. 19D).

【0106】一方Tc6 から更に加熱して、Tcomp
3 を越えて(図19n)Tc3 近傍まで達すると、前述
の場合と同様に第3磁性層が磁化反転し(図19o)、
この後の冷却過程で第5、第7、第9磁性層が順次磁気
的に結合して行き、第3磁性層とスピンが整合するよう
に配向する(図19p〜s)。最後に,第3磁性層が第
1磁性層と結合し、その結果第1磁性層とスピンが整合
するように磁化反転し(図19t)、結局この磁性複合
膜のこの時の磁化状態が状態B5(図19b)となるこ
とが同様にして説明できる。
On the other hand, further heating from Tc 6
When it exceeds 3 (FIG. 19n) and reaches near Tc 3 , the magnetization of the third magnetic layer is reversed as in the case described above (FIG. 19o),
In the subsequent cooling process, the fifth, seventh, and ninth magnetic layers are sequentially magnetically coupled and oriented so that the spins match the third magnetic layer (FIGS. 19p to 19s). Finally, the third magnetic layer is combined with the first magnetic layer, and as a result, the magnetization is reversed so that the spin is matched with the first magnetic layer (FIG. 19t). B5 (FIG. 19b) can be similarly explained.

【0107】以上の説明によりこの媒体は本発明の特徴
としている諸特性を満足している。なお以上の説明で第
2、第6、第8磁性層の保磁力エネルギー、並びにゼー
マンエネルギーを無視した。また第4磁性層の保磁力エ
ネルギーは無視したが、ゼーマンエネルギーは無視でき
ないので、次のような仮定に基づいて考慮にいれた。即
ち、第3磁性層と第5磁性層との間にスピンの不整合が
ある場合には、第4磁性層の膜厚方向全体にわたってス
ピンの遷移領域が形成されていると考え、この場合に
は、第4磁性層の磁化は層内で互いに打ち消し合うため
ゼーマンエネルギーに寄与しないと仮定した。
As described above, this medium satisfies the characteristics characteristic of the present invention. In the above description, the coercive force energy and Zeeman energy of the second, sixth, and eighth magnetic layers were ignored. Although the coercive force energy of the fourth magnetic layer was neglected, the Zeeman energy was not negligible, and was considered based on the following assumption. That is, when there is a spin mismatch between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer, it is considered that a spin transition region is formed over the entire thickness direction of the fourth magnetic layer. Assumed that the magnetizations of the fourth magnetic layer do not contribute to Zeeman energy because they cancel each other out in the layer.

【0108】この実施例による光磁気ディスクを波長
780nm、NA=0.53 の光学ヘッドを持つ光磁気ディス
クドライブにかけ、3600rpmで回転させて、半径 24m
mの位置で測定を行なった。
The magneto-optical disk according to the third embodiment has a wavelength
780 nm, applied to a magneto-optical disk drive with an optical head of NA = 0.53, rotated at 3600 rpm, radius 24 m
The measurement was performed at the position of m.

【0109】あらかじめ7kOe程度の外部磁界を印加
し、第1磁性層をディスク全面に渡って一方向に着磁し
た。このディスクを用いて、着磁方向と逆向きに200
Oeの記録用バイアス磁界を印加しながら、記録用の
レーザービームをボトムパワー(Pb)とピークパワー
(Pp)との二値にパルス変調して記録を行ない、再生
パワー1.0mWで読み出した。パルス幅を57nse
cに固定してチャンネルレート17.4MHzで(2.
7)変調記録を行ない、この時のビットエラーレートを
測定した。ディスクを全面記録状態にした後に、ボトム
パワーとピークパワーとをそれぞれ振って上記の記録を
行なった時に、ビットエラーレートが5×10-5以下と
なる記録パワーの領域を図20に斜線で示す。この領域
において良好なオーバーライト特性が得られている。ま
たディスクを全面消去状態にした後に3Tパターンの記
録を行なった時の、C/Nと記録パワーとの関係を図2
1に示しておく。
An external magnetic field of about 7 kOe was applied in advance to magnetize the first magnetic layer in one direction over the entire surface of the disk. Using this disk, 200
While applying a recording bias magnetic field of Oe, the recording laser beam was pulse-modulated into two values, a bottom power (Pb) and a peak power (Pp), and recording was performed, and read was performed at a reproduction power of 1.0 mW. Pulse width 57 ns
c at a channel rate of 17.4 MHz (2.
7) Modulation recording was performed, and the bit error rate at this time was measured. After recording the entire surface of the disk and performing the above recording while varying the bottom power and the peak power, the recording power region where the bit error rate is 5 × 10 −5 or less is shown by hatching in FIG. . Good overwrite characteristics are obtained in this region. FIG. 2 shows the relationship between C / N and recording power when a 3T pattern was recorded after the entire surface of the disk was erased.
It is shown in FIG.

【0110】次に、再生パワーを振って、記録済みの一
つのトラックの上を104 回繰り返し再生した後の再生
信号の劣化を繰り返し再生の前後において再生パワー
1.0mWで再生した信号を比較することにより検討し
た。その結果3.2mWまで再生劣化は起こらなかっ
た。
[0110] Next, compare waving reproducing power, a signal reproduced by the reproducing power 1.0mW before and after recorded one over the track repeatedly degradation of the reproduced signal after repeatedly reproduced 104 times played We examined by doing. As a result, reproduction deterioration did not occur up to 3.2 mW.

【0111】以下、実施例から実施例の光磁気ディ
スクについても、同様にして、本発明の特徴としている
諸条件を満足していることを説明できる。また、参考例
3の光磁気ディスクについても詳細は異なるものの、類
似の構成と特性を有していることを同じように説明でき
る。 実施例 磁性層の構成を第6表が示すように構成した以外には実
施例1と全く同様の構成、製法によって光磁気ディスク
を作製した。このディスクの磁性層の構成では第(2m)
磁性層がフェロ磁性の面内磁化膜となっているが、第
(2m+1)磁性層の垂直磁気異方性が大きいので、良好
な磁区の形成と保存が可能である。また、読み出し側の
磁性層に軽希土類元素を用いたため、短波長における磁
気光学効果が向上した。さらにこのディスクではmが3
以上の時に、第(2m)磁性層のキュリー温度と第2(m
+1)磁性層のキュリー温度とが等しくなっている。し
かし、このような場合でもレーザー照射時に磁性層の膜
厚方向にわずかな温度勾配が生じるために本発明の記録
プロセスが成り立つ。 実施例 磁性層の構成を第7表が示すように構成した以外には実
施例1と全く同様の構成、製法にして光磁気ディスクを
作製した。このディスクの磁性層の構成も実施例と同
様に第(2m)磁性層が面内磁化膜となっている。さらに
第7磁性層の上にもう一層、短波長における磁気光学効
果を向上させることを目的とした磁性層を交換結合させ
て積層した。また、第4磁性層を実質的に省略し、第3
磁性層と第5磁性層との界面近傍 10nm程度の部分の、
成膜時のスパッタArガス圧を、通常の 0.3Pa から 3.0
Pa に上昇させることによって、界面磁壁エネルギーの
調整を行なった。 実施例 磁性層の構成を第8表が示すように構成した以外には実
施例1と全く同様の構成、製法によって光磁気ディスク
を作製した。このディスクの磁性層の構成では第4磁性
層がそれ自身、順に第41,42,43磁性層から成る
三層の複合膜構成になっている。この媒体はTc3近傍へ
の加熱によって、第3磁性層および第5磁性層の磁化が
消失すると同時に第4磁性層の各層の磁化が反転し、こ
れが第3磁性層および第5磁性層に転写されるというプ
ロセスを採る。また、Tc3近傍の温度において第4磁性
層の各層は充分に大きな磁化を有しており、かつ保磁力
の小さな材料で構成してあるために、自身の反磁界によ
って第4磁性層を磁化反転させることができる。このた
めに記録時のバイアス磁界が不要になる。
Hereinafter, it can be explained that the magneto-optical disks of Examples 4 to 7 also satisfy the conditions characteristic of the present invention. Reference example
Although the details are different for the magneto-optical disk of No. 3,
Having similar configuration and characteristics can be similarly explained. Example 4 A magneto-optical disk was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 6. In the configuration of the magnetic layer of this disk, the (2m)
The magnetic layer is a ferromagnetic in-plane magnetized film.
Since the perpendicular magnetic anisotropy of the (2m + 1) magnetic layer is large, it is possible to form and maintain good magnetic domains. Further, since the light rare earth element was used for the magnetic layer on the read side, the magneto-optical effect at a short wavelength was improved. Furthermore, in this disk, m is 3
At this time, the Curie temperature of the (2m) th magnetic layer and the second (m)
+1) The Curie temperature of the magnetic layer is equal. However, even in such a case, a slight temperature gradient occurs in the thickness direction of the magnetic layer at the time of laser irradiation, so that the recording process of the present invention is established. Example 5 A magneto-optical disk was manufactured in exactly the same manner as in Example 1, except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 7. In the configuration of the magnetic layer of this disk, the (2m) -th magnetic layer is an in-plane magnetic film as in the fourth embodiment. Further, on the seventh magnetic layer, another magnetic layer for the purpose of improving the magneto-optical effect at a short wavelength was exchange-coupled and laminated. Further, the fourth magnetic layer is substantially omitted, and the third magnetic layer is omitted.
The portion of about 10 nm near the interface between the magnetic layer and the fifth magnetic layer,
The sputtering Ar gas pressure during film formation is increased from the normal 0.3 Pa to 3.0
The interface domain wall energy was adjusted by raising to Pa. Example 6 A magneto-optical disk was manufactured in exactly the same manner as in Example 1, except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 8. In the configuration of the magnetic layer of this disk, the fourth magnetic layer itself has a three-layer composite film configuration composed of the 41st, 42nd, and 43rd magnetic layers in that order. This medium is heated to Tc 3 vicinity, the magnetization of each layer of the third when the magnetization of the magnetic layer and the fifth magnetic layer is lost at the same time the fourth magnetic layer is inverted, which transferred to the third magnetic layer and the fifth magnetic layer Take the process of being done. Each layer of the fourth magnetic layer at a temperature Tc 3 neighborhood has a sufficiently large magnetization, and to have configured a small material coercive force, magnetization and the fourth magnetic layer by demagnetizing field itself Can be inverted. This eliminates the need for a bias magnetic field during recording.

【0112】この例のように本発明の磁性複合膜の前後
に他の磁性層を積層したり、本発明の磁性複合膜の内の
一層を複合膜化したものなども本発明に含まれる。 実施例 磁性層の構成を第9表が示すように構成した以外には実
施例1と全く同様の構成、製法によって光磁気ディスク
を作製した。このディスクの磁性層の構成では第(2m
+1)磁性層にPt 2nmとCo 0.5nmとを交互に積層し
た周期構造膜を配し、第(2m)磁性層にTbFeCoを配
してこれを保持している。第9磁性層としてそれぞれ4
周期分の、第7、第5磁性層としてそれぞれ2周期分の
Pt/Co周期構造を形成してある。参考例3 磁性層の構成を第10表が示すように構成し、第9磁性
層から順次第1磁性層まで積層した後、熱的特性を改善
する目的で 30nmの窒化珪素層を介して 60nmのAlの
熱拡散層を形成した。この他は実施例1と全く同様の構
成,製法によって、光磁気ディスクを作製した。
As in this example, another magnetic layer is laminated before and after the magnetic composite film of the present invention, or one of the magnetic composite films of the present invention formed into a composite film is also included in the present invention. Example 7 A magneto-optical disk was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the configuration of the magnetic layer was as shown in Table 9. In the configuration of the magnetic layer of this disk, the (2m
+1) A periodic structure film in which Pt 2 nm and Co 0.5 nm are alternately laminated on the magnetic layer is disposed, and TbFeCo is disposed on the (2m) magnetic layer to hold it. 4 each as the ninth magnetic layer
A Pt / Co periodic structure for two periods is formed as the seventh and fifth magnetic layers for each period. Reference Example 3 The structure of the magnetic layer was as shown in Table 10, and after the ninth magnetic layer was sequentially laminated from the first magnetic layer, the thickness was increased by 60 nm through a 30 nm silicon nitride layer for the purpose of improving thermal characteristics. Al thermal diffusion layer was formed. Except for this, a magneto-optical disk was manufactured in exactly the same configuration and manufacturing method as in Example 1.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の光磁
気記録媒体は、光変調によるオーバーライト機能を有
し、従来の同様な機能を有する媒体に比べて高感度かつ
高再生信号品質とすることができ、更に情報の保存性、
特に再生耐久性を向上させる効果があり、またこれによ
り記録再生時のレーザーパワーのマージンが拡大する。
As described above in detail, the magneto-optical recording medium of the present invention has an overwrite function by optical modulation, and has higher sensitivity and higher reproduction signal quality than a conventional medium having the same function. Information preservation,
In particular, there is an effect of improving the reproduction durability, and the laser power margin at the time of recording / reproduction is expanded.

【0114】本発明は前述の実施例の他にも種々の応用
が可能であり、また本発明は各磁性層の界面が急峻であ
って、かつ明瞭な構成に限定するものではなく、材料、
組成が膜厚方向に徐々に変化しているような構成でも可
能である。更に本発明の光磁気記録媒体は記録に際して
必ずしも外部磁界を必要とするものではなく、例えば反
磁界エネルギーやブロッホ磁壁エネルギー等を利用し
て、記録を行なうことも可能である。本発明は特許請求
の範囲から逸脱しない限りこのような応用例を全て包含
するものである。
The present invention can be applied in various ways besides the above-described embodiment. The present invention is not limited to a structure in which the interface between the magnetic layers is steep and has a clear structure.
A configuration in which the composition gradually changes in the film thickness direction is also possible. Further, the magneto-optical recording medium of the present invention does not necessarily require an external magnetic field for recording. For example, recording can be performed using demagnetizing field energy, Bloch domain wall energy, or the like. The invention is intended to cover all such applications without departing from the scope of the claims.

【0115】[0115]

【表1】 [Table 1]

【0116】[0116]

【表2】 [Table 2]

【0117】[0117]

【表3】 [Table 3]

【0118】[0118]

【表4】 [Table 4]

【0119】[0119]

【表5】 [Table 5]

【0120】[0120]

【表6】 [Table 6]

【0121】[0121]

【表7】 [Table 7]

【0122】[0122]

【表8】 [Table 8]

【0123】[0123]

【表9】 [Table 9]

【0124】[0124]

【表10】 [Table 10]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一つの実施態様における光磁気記録媒
体の記録プロセスを表す図であり、媒体温度の変化に伴
う磁性層の磁化配向状態の遷移の過程を示している。図
中の1〜7はそれぞれ第1磁性層〜第7磁性層に対応し
ている。矢印は互いに平行に配位したときにエネルギー
状態が安定となる原子スピンの向きを示している。斜線
部は原子スピンの不整合があり、それによって界面磁壁
が形成されていることを示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a recording process of a magneto-optical recording medium according to an embodiment of the present invention, and illustrates a transition process of a magnetization orientation state of a magnetic layer with a change in a medium temperature. 1 to 7 in the figure correspond to the first to seventh magnetic layers, respectively. Arrows indicate the directions of atomic spins at which the energy state becomes stable when coordinated in parallel with each other. The hatched portion indicates that there is a mismatch of atomic spins, thereby forming an interface domain wall.

【図2】本発明の一つの実施態様における光磁気記録媒
体の概略構成を示す模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a magneto-optical recording medium according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施態様における光磁気記録媒
体の各磁性層の飽和磁化及び保磁力の温度依存性を示し
た図である。
FIG. 3 is a diagram showing the temperature dependence of the saturation magnetization and the coercive force of each magnetic layer of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.

【図4】各磁性層間の界面磁壁エネルギー密度の温度依
存性を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the temperature dependence of the interface domain wall energy density between magnetic layers.

【図5】本発明の第1の実施態様における光磁気記録媒
体の記録プロセスを表す図であり、媒体温度の変化に伴
う磁性層の磁化配向状態の遷移の過程を示している。図
中3〜7はそれぞれ第3磁性層〜第7磁性層に対応して
いる。矢印は鉄族元素の原子スピンの向きを示してお
り、白抜きの矢印は磁化の向きを示している。斜線部は
原子スピンの不整合があることを示している。
FIG. 5 is a diagram illustrating a recording process of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention, and illustrates a transition process of the magnetization orientation state of the magnetic layer with a change in the medium temperature. 3 to 7 in the figure correspond to the third to seventh magnetic layers, respectively. Arrows indicate the direction of the atomic spin of the iron group element, and white arrows indicate the direction of the magnetization. The hatched portion indicates that there is an atomic spin mismatch.

【図6】本発明の第1の実施態様における光磁気記録媒
体において、ビットエラーレートが5×10-5以下となる
記録パワーの領域を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing an area of a recording power where a bit error rate is 5 × 10 −5 or less in the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施態様における光磁気記録媒
体において、C/Nと記録パワーとの関係を示した図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between C / N and recording power in the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.

【図8】比較例1の光磁気記録媒体において、ビットエ
ラーレートが5×10-5以下となる記録パワーの領域を示
した図である。
FIG. 8 is a diagram showing an area of a recording power where a bit error rate is 5 × 10 −5 or less in the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1.

【図9】比較例1の光磁気記録媒体において、C/Nと
記録パワーとの関係を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between C / N and recording power in the magneto-optical recording medium of Comparative Example 1.

【図10】比較例2の光磁気記録媒体において、ビット
エラーレートが5×10-5以下となる記録パワーの領域を
示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a region of a recording power where a bit error rate is 5 × 10 −5 or less in the magneto-optical recording medium of Comparative Example 2.

【図11】比較例3の光磁気記録媒体において、ビット
エラーレートが5×10-5以下となる記録パワーの領域を
示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing an area of a recording power where a bit error rate is 5 × 10 −5 or less in a magneto-optical recording medium of Comparative Example 3.

【図12】参考例1における光磁気記録媒体の各磁性層
の飽和磁化の温度依存性を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing the temperature dependence of the saturation magnetization of each magnetic layer of the magneto-optical recording medium in Reference Example 1 .

【図13】参考例1における各磁性層の保磁力の温度依
存性を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing the temperature dependence of the coercive force of each magnetic layer in Reference Example 1 .

【図14】参考例1における各磁性層間の界面磁壁エネ
ルギー密度の温度依存性を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing the temperature dependence of the interface domain wall energy density between magnetic layers in Reference Example 1 .

【図15】参考例1における光磁気記録媒体の記録プロ
セスを表す図であり、媒体温度の変化に伴う磁性層の磁
化配向状態の遷移の過程を示している。図中3〜9はそ
れぞれ第3磁性層〜第9磁性層に対応している。矢印は
鉄族元素の原子スピンの向きを示しており、白抜きの矢
印は磁化の向きを示している。斜線部は原子スピンの不
整合があることを示す。
FIG. 15 is a diagram illustrating a recording process of the magneto-optical recording medium in Reference Example 1 , and illustrates a process of transition of a magnetization orientation state of the magnetic layer with a change in medium temperature. 3 to 9 in the figure correspond to the third to ninth magnetic layers, respectively. Arrows indicate the direction of the atomic spin of the iron group element, and white arrows indicate the direction of the magnetization. The hatched portion indicates that there is an atomic spin mismatch.

【図16】本発明の第の実施態様における光磁気記録
媒体の各磁性層の飽和磁化の温度依存性を示した図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing the temperature dependence of the saturation magnetization of each magnetic layer of the magneto-optical recording medium according to the third embodiment of the present invention.

【図17】各磁性層の保磁力の温度依存性を示した図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing the temperature dependence of the coercive force of each magnetic layer.

【図18】各磁性層間の界面磁壁エネルギー密度の温度
依存性を示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing the temperature dependence of the interface domain wall energy density between magnetic layers.

【図19】本発明の第の実施態様における光磁気記録
媒体の記録プロセスを表す図であり、媒体温度の変化に
伴う磁性層の磁化配向状態の遷移の過程を示している。
図中1〜9はそれぞれ第1磁性層〜第9磁性層に対応し
ている。矢印は鉄族元素の原子スピンの向きを示してお
り、白抜きの矢印は磁化の向きを示している。斜線部は
原子スピンの不整合があることを示す。
FIG. 19 is a diagram illustrating a recording process of a magneto-optical recording medium according to a third embodiment of the present invention, and illustrates a transition process of a magnetization orientation state of a magnetic layer with a change in medium temperature.
In the drawing, 1 to 9 correspond to the first to ninth magnetic layers, respectively. Arrows indicate the direction of the atomic spin of the iron group element, and white arrows indicate the direction of the magnetization. The hatched portion indicates that there is an atomic spin mismatch.

【図20】本発明の第の実施の態様における光磁気記
録媒体において、ビットエラーレートが5×10-5以下と
なる記録パワーの領域を示した図である。
FIG. 20 is a diagram showing an area of a recording power where a bit error rate is 5 × 10 −5 or less in a magneto-optical recording medium according to a third embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第の実施の態様における光磁気記
録媒体において、C/Nと記録パワーとの関係を示した
図である。
FIG. 21 is a diagram showing a relationship between C / N and recording power in a magneto-optical recording medium according to a third embodiment of the present invention.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上にn層(nは7以上の奇数)の磁性薄膜
が交換結合をして積層されている光磁気記録媒体であ
り、該n層の磁性薄膜を順に第1磁性層、第2磁性層、
・・・、第n磁性層とし、第i磁性層のキュリー温度をT
ciとしたときに適当な一定の外部磁界(Hb)印加の下で
以下の条件を満たしていることを特徴とする光磁気記録
媒体(ただしTcn+1は周囲温度、mは(n−1)/2以下の
任意の自然数とする)。 1.Tc1≧Tc3 2.m≧2のとき、Tc2m≧Tc2(m+1) 3.Tc6≧Tc2≧Tcn+1 4.Tc2m+1≧Tc6 5.Tc2m+1≧Tc3 6.室温において、第1磁性層が適当な所定の配向状態
に着磁されており、各磁性層の原子スピンが膜厚方向全
体に渡って整合している第1の磁化状態か、若しくは、
第1磁性層が前記所定の配向状態に着磁されており第3
磁性層と第5磁性層の間に原子スピンの不整合があって
界面磁壁が形成されている他は各磁性層の原子スピンが
整合している第2の磁化状態か、何れかの磁化状態をと
っていること。 7.前記の第1および第2の磁化状態から第6磁性層の
温度がTc 6 温度以上となり、第3磁性層の温度がTc3
に達しない適当な第1の温度状態になるまで加熱したと
きに交換相互作用による結合状態が安定な状態になるよ
うに第4磁性層および第5磁性層の磁化が第3磁性層に
対して原子スピンを整合させて配向し、第3磁性層の磁
化は加熱前の配向状態を保持すること。 8.前記の第1および第2の磁化状態から第3磁性層の
温度がTc 3 温度となる適当な第二の温度状態まで加熱
したときに第3磁性層の磁化が加熱前の配向状態と異な
る配向状態に状態遷移すること。 9.前記の第1および第2の磁化状態から前記の第1お
よび第2の温度状態になるまで加熱した後の各々の冷却
過程において第(2m)磁性層の温度がTc 2m 温度に降
下したときに交換相互作用による結合状態が安定な状態
となるように第(2m)磁性層および第(2m+1)磁性層
の磁化が第(2m−1)磁性層に対して原子スピンを整合
させて配向し、第(2m−1)磁性層の磁化はその直前の
配向状態を保持すること。 10.前記の第1および第2の磁化状態から前記の第2
の温度状態になるまで加熱した後の冷却過程において第
2磁性層の温度がTc 2 温度に降下して、交換相互作用
による結合状態が安定な状態となるように第2磁性層お
よび第3磁性層の磁化が第1磁性層に対して原子スピン
を整合させて配向したとき、第5磁性層の磁化はその直
前の配向状態を保持すること。 11.前記の第1および第2の磁化状態から前記の第1
および第2の温度状態になるまで加熱後冷却する各々の
過程において、第1磁性層の磁化は常に前記の所定の配
向状態を保持すること。
1. A magneto-optical recording medium in which an n-layer (n is an odd number of 7 or more) magnetic thin film is laminated by exchange coupling on a substrate. , A second magnetic layer,
.., The Curie temperature of the i-th magnetic layer is T
a magneto-optical recording medium characterized by satisfying the following conditions under the application of an appropriate constant external magnetic field (Hb), where c i , where Tc n + 1 is the ambient temperature, and m is (n− 1) An arbitrary natural number of not more than / 2). 1. When Tc 1 ≧ Tc 3 2.m ≧ 2, Tc 2m ≧ Tc 2 (m + 1) 3.Tc 6 ≧ Tc 2 ≧ Tc n + 1 4.Tc 2m + 1 ≧ Tc 6 5.Tc 2m + 1 ≧ Tc 3 6. At room temperature, the first magnetic layer is magnetized in an appropriate predetermined orientation state, and the first magnetization in which the atomic spin of each magnetic layer is matched over the entire film thickness direction. State or
The first magnetic layer is magnetized in the predetermined orientation state,
A second magnetization state in which the atomic spins of each magnetic layer are matched except that there is an interface spin between the magnetic layer and the fifth magnetic layer and an interface domain wall is formed. That you are taking. 7. Temperature of the sixth magnetic layer becomes equal to or higher than the temperature of Tc 6 from the first and second magnetization states of the temperature of the third magnetic layer is Tc 3
The magnetizations of the fourth magnetic layer and the fifth magnetic layer are adjusted with respect to the third magnetic layer so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when heated to an appropriate first temperature state that does not reach the first temperature state. The alignment is performed by aligning the atomic spins, and the magnetization of the third magnetic layer maintains the alignment state before heating. Orientation state before magnetization heating of the third magnetic layer when 8. heated from the first and second magnetization states of the up suitable second temperature state where the temperature is the temperature of Tc 3 of the third magnetic layer State transition to a different orientation state. 9. The temperature of the (2m) magnetic layer in the course of cooling each after heating from the first and second magnetization states of the until the first and second temperature state of the can drops to a temperature of Tc 2m The magnetizations of the (2m) -th magnetic layer and the (2m + 1) -th magnetic layer are adjusted to match the atomic spin with the (2m-1) -th magnetic layer so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when It is oriented, and the magnetization of the (2m-1) -th magnetic layer keeps its previous orientation state. 10. From the first and second magnetization states, the second
In the course of cooling after heating to a temperature state the temperature of the second magnetic layer is lowered to a temperature of Tc 2, the second magnetic layer as bonded state by exchange interaction becomes a stable state, and a third When the magnetization of the magnetic layer is oriented with the atomic spins aligned with respect to the first magnetic layer, the magnetization of the fifth magnetic layer retains its previous alignment state. 11. From the first and second magnetization states, the first
And in each of the steps of heating and cooling until reaching the second temperature state, the magnetization of the first magnetic layer always maintains the predetermined orientation state.
【請求項2】 基板上に(n−2)層(nは7以上の奇数)の
磁性薄膜が交換結合をして積層されている光磁気記録媒
体であり、該(n−2)層の磁性薄膜を順に第3磁性層、
第4磁性層、・・・、第n磁性層とし、第i磁性層のキュ
リー温度をTciとしたとき、以下の条件を満たしている
ことを特徴とする光磁気記録媒体(ただしTcn+1は周囲
温度とし、mは2以上、(n−1)/2以下の任意の自然
数とする)。 1.Tc2m≧Tc2(m+1) 2.Tc2m+1≧Tc6,Tc3≧Tc6 3.Tc2m+1≧Tc3 4.適当な第1の外部磁界(Hini)を印加した時、第3磁
性層の磁化が、該外部磁界に対して安定な状態となるよ
うに配向し、かつ第5磁性層の磁化は該外部磁界印加前
の配向状態を保持すること。 以下の各条件は前記の第1の外部磁界(Hini)を印加し
た後、適当な一定の第2の外部磁界(Hb)印加の下で成
り立つこと。 5.室温において第3磁性層および第5磁性層は前記の
第一の外部磁界(Hini)を印加した直後の磁化状態を保
持しており、各磁性層の原子スピンが膜厚方向全体に渡
って整合している第一の磁化状態か、もしくは第3磁性
層と第5磁性層の間に原子スピンの不整合があって界面
磁壁が形成されている他は各磁性層の原子スピンが整合
している第2の磁化状態か、何れかの磁化状態をとって
いること。 6.前記の第1および第2の磁化状態から第6磁性層の
温度がTc 6 温度以上となり、第3磁性層の温度がTc3
に達しない適当な第一の温度状態になるまで加熱したと
きに交換相互作用による結合状態が安定な状態になるよ
うに第4磁性層および第5磁性層の磁化が第3磁性層に
対して原子スピンを整合させて配向し、第3磁性層の磁
化は加熱前の配向状態を保持すること。 7.前記の第1および第2の磁化状態から第3磁性層の
温度がTc 3 温度となる適当な第2の温度状態まで加熱
したときに第3磁性層の磁化が加熱前の配向状態と異な
る配向状態に状態遷移すること。 8.前記の第1および第2の磁化状態から前記の第1お
よび第2の温度状態になるまで加熱した後の各々の冷却
過程において第(2m)磁性層の温度がTc 2m 温度に降
下したときに交換相互作用による結合状態が安定な状態
となるように第(2m)磁性層及び第(2m+1)磁性層の
磁化が第(2m−1)磁性層に対して原子スピンを整合さ
せて配向し、第(2m−1)磁性層の磁化はその直前の配
向状態を保持すること。
2. A magneto-optical recording medium in which a (n-2) layer (n is an odd number of 7 or more) magnetic thin films are laminated on a substrate by exchange coupling. A magnetic thin film in order of a third magnetic layer,
The fourth magnetic layer, ..., the n-th magnetic layer, the i when the Curie temperature of the magnetic layer was changed to Tc i, the following magneto-optical recording medium, characterized in that the condition is satisfied (but Tc n + 1 is an ambient temperature, and m is an arbitrary natural number of 2 or more and (n-1) / 2 or less. 1. Tc 2m ≧ Tc 2 (m + 1) 2. Tc 2m + 1 ≧ Tc 6 , Tc 3 ≧ Tc 6 3. Tc 2m + 1 ≧ Tc 3 4. Apply an appropriate first external magnetic field (Hini) Then, the magnetization of the third magnetic layer is oriented so as to be in a stable state with respect to the external magnetic field, and the magnetization of the fifth magnetic layer maintains the orientation state before the application of the external magnetic field. The following conditions must be satisfied under the application of a suitable constant second external magnetic field (Hb) after the application of the first external magnetic field (Hini). 5. At room temperature, the third magnetic layer and the fifth magnetic layer maintain the magnetization state immediately after the application of the first external magnetic field (Hini), and the atomic spin of each magnetic layer extends over the entire thickness direction. In the first magnetization state where the magnetic spins are aligned, or the atomic spins of each magnetic layer are aligned except that there is an interface magnetic wall between the third magnetic layer and the fifth magnetic layer and an interface domain wall is formed. The second magnetization state or any one of the magnetization states. 6. Temperature of the sixth magnetic layer becomes equal to or higher than the temperature of Tc 6 from the first and second magnetization states of the temperature of the third magnetic layer is Tc 3
The magnetizations of the fourth magnetic layer and the fifth magnetic layer are adjusted with respect to the third magnetic layer so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when heated to an appropriate first temperature state that does not reach the first temperature state. The alignment is performed by aligning the atomic spins, and the magnetization of the third magnetic layer maintains the alignment state before heating. Orientation state before magnetization heating of the third magnetic layer when 7. heated from the first and second magnetization states of the up suitable second temperature state where the temperature is the temperature of Tc 3 of the third magnetic layer State transition to a different orientation state. 8. Temperature of the (2m) magnetic layer in the first and each of the cooling process after heating the second magnetization state until the first and second temperature state of the said is lowered to a temperature of Tc 2m The magnetizations of the (2m) -th magnetic layer and the (2m + 1) -th magnetic layer are aligned with the atomic spin with respect to the (2m-1) -th magnetic layer so that the coupling state by the exchange interaction becomes stable when It is oriented, and the magnetization of the (2m-1) -th magnetic layer keeps its previous orientation state.
【請求項3】 特許請求の範囲の請求項1および請求項
2に記載の光磁気記録媒体であり、各磁性層が希土類-
鉄族非晶質合金で構成されていることを特徴とする光磁
気記録媒体。
3. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein each magnetic layer is a rare earth element.
A magneto-optical recording medium comprising an iron group amorphous alloy.
【請求項4】 請求項1および請求項2に記載の光磁気
記録媒体であり、第4磁性層が相対的に他の磁性層より
も磁壁エネルギー密度の小さい材料、組成で構成されて
いることを特徴とする光磁気記録媒体。
4. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the fourth magnetic layer is made of a material and a composition having a domain wall energy density smaller than that of the other magnetic layers. A magneto-optical recording medium characterized by the following.
【請求項5】 請求項4に記載の光磁気記録媒体であ
り、第4磁性層がGdを主成分とした希土類元素と鉄族
元素との非晶質合金で構成されていることを特徴とする
光磁気記録媒体。
5. The magneto-optical recording medium according to claim 4, wherein the fourth magnetic layer is made of an amorphous alloy of a rare earth element containing Gd as a main component and an iron group element. Magneto-optical recording medium.
【請求項6】 請求項4に記載の光磁気記録媒体であ
り、第4磁性層が、希土類副格子磁化優勢の希土類-鉄
族非晶質合金で構成されていることを特徴とする光磁気
記録媒体。
6. The magneto-optical recording medium according to claim 4, wherein the fourth magnetic layer is made of a rare earth-iron group amorphous alloy having a rare earth sublattice magnetization dominant. recoding media.
【請求項7】 請求項1および請求項2に記載の光磁気
記録媒体であり、第4磁性層を除く第(2m)磁性層の膜
厚が0.5nm以上10nm以下であることを特徴とする
光磁気記録媒体。
7. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein a thickness of the (2m) magnetic layer excluding the fourth magnetic layer is 0.5 nm or more and 10 nm or less. Magneto-optical recording medium.
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