JP3243126B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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- G11B11/10515—Reproducing
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体、いわゆ
る光ディスクに係り、特に光ビームの空間周波数（再生
時の読出光の波長及び対物レンズの開口数により規定さ
れる周波数）を越える密度で情報を記録・再生するため
のいわゆる超解像による光磁気記録媒体に関する。
る光ディスクに係り、特に光ビームの空間周波数（再生
時の読出光の波長及び対物レンズの開口数により規定さ
れる周波数）を越える密度で情報を記録・再生するため
のいわゆる超解像による光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光ディスクにおける超解像再
生として、幾つかの読出方式が開発されている。特に、
光スポットの温度分布を利用して情報の読出しを行うＦ
ＡＤ（Front Aperture Detection）とＲＡＤ（Rear Ape
rture Detection ）が代表的である。
生として、幾つかの読出方式が開発されている。特に、
光スポットの温度分布を利用して情報の読出しを行うＦ
ＡＤ（Front Aperture Detection）とＲＡＤ（Rear Ape
rture Detection ）が代表的である。
【０００３】図６に従来のＦＡＤ再生を行うための光デ
ィスクの構造を示す。図６（Ａ）は、第１の従来例（光
ディスク１’）であり、図６（Ｂ）は第１の従来例によ
る光ディスクを改良した第２の従来例（光ディスク
１”）である。
ィスクの構造を示す。図６（Ａ）は、第１の従来例（光
ディスク１’）であり、図６（Ｂ）は第１の従来例によ
る光ディスクを改良した第２の従来例（光ディスク
１”）である。
【０００４】図６（Ａ）及び（Ｂ）において、下地層５
２、６２及び保護層５６、６６は磁性層を保護する。再
生層５３、６３はＰｔ／Ｃｏ積層膜で組成されており、
内部磁化の向きに応じて基板側から照射される読出光の
偏光面回転を行う。中間層５４、６４は再生層５３、６
３及び記録層５５、６５と磁気的に交換結合されてい
る。また、中間層５４、６４はキュリー温度が低く、再
生中に照射される光スポットの高温領域において磁化が
消失する。記録層５５、６５は記録時に所定の向きに磁
化される。
２、６２及び保護層５６、６６は磁性層を保護する。再
生層５３、６３はＰｔ／Ｃｏ積層膜で組成されており、
内部磁化の向きに応じて基板側から照射される読出光の
偏光面回転を行う。中間層５４、６４は再生層５３、６
３及び記録層５５、６５と磁気的に交換結合されてい
る。また、中間層５４、６４はキュリー温度が低く、再
生中に照射される光スポットの高温領域において磁化が
消失する。記録層５５、６５は記録時に所定の向きに磁
化される。
【０００５】図７に上記従来の光ディスクを用いたとき
に光スポットにより生ずる温度分布の様子を示す。図７
に示すように、読出光の照射に伴い円形の光スポットＬ
Ｂの中心を極大点とした光の強度分布が生ずる。一方、
光ディスクの表面に生ずる温度分布の極大点は、光スポ
ットの進行方向から若干後方にずれた位置に生ずる。Ｆ
ＡＤは光スポットの温度分布のうち比較的温度の低い光
スポットＬＢの前半部（低温領域ＡL ）を利用して再生
を行う再生方法である。
に光スポットにより生ずる温度分布の様子を示す。図７
に示すように、読出光の照射に伴い円形の光スポットＬ
Ｂの中心を極大点とした光の強度分布が生ずる。一方、
光ディスクの表面に生ずる温度分布の極大点は、光スポ
ットの進行方向から若干後方にずれた位置に生ずる。Ｆ
ＡＤは光スポットの温度分布のうち比較的温度の低い光
スポットＬＢの前半部（低温領域ＡL ）を利用して再生
を行う再生方法である。
【０００６】光スポットＬＢが照射されると光ディスク
１’及び１”の表面温度及び各磁性層の温度が上昇す
る。低温領域ＡL では、中間層５４、６４はキュリー温
度に達していないので磁化が消失せず、中間層５４、６
４は再生層５３、６３及び記録層５５、６５間の交換結
合力を伝達する。このため、記録層５５、６５の磁区の
磁化の向きは中間層５４、６４を通して再生層５３、６
３に伝達される。
１’及び１”の表面温度及び各磁性層の温度が上昇す
る。低温領域ＡL では、中間層５４、６４はキュリー温
度に達していないので磁化が消失せず、中間層５４、６
４は再生層５３、６３及び記録層５５、６５間の交換結
合力を伝達する。このため、記録層５５、６５の磁区の
磁化の向きは中間層５４、６４を通して再生層５３、６
３に伝達される。
【０００７】ところが、光スポットＬＢの後半部（高温
領域ＡH ）はさらに温度が高くなり、高温領域ＡH にお
いて中間層５４、６４はキュリー温度を越えて磁化が消
失する。磁化が消失すると交換結合力も消失する。例え
ば、中間層５４、６４の組成を、Ｄｙ22（Ｆｅ90Ｃ
ｏ10）78〔at% 〕とすると、磁化が消失する温度は約１
５０℃となる。このため、記録層５５、６５の磁化の向
きは再生層５３、６３に伝達されることがなくなり、再
生層５３、６３の磁化の向きは外部から与えられる再生
磁界の方に向く。則ち、高温領域ＡH からは情報を再生
することができなくなり、マスク領域として働くことに
なる。
領域ＡH ）はさらに温度が高くなり、高温領域ＡH にお
いて中間層５４、６４はキュリー温度を越えて磁化が消
失する。磁化が消失すると交換結合力も消失する。例え
ば、中間層５４、６４の組成を、Ｄｙ22（Ｆｅ90Ｃ
ｏ10）78〔at% 〕とすると、磁化が消失する温度は約１
５０℃となる。このため、記録層５５、６５の磁化の向
きは再生層５３、６３に伝達されることがなくなり、再
生層５３、６３の磁化の向きは外部から与えられる再生
磁界の方に向く。則ち、高温領域ＡH からは情報を再生
することができなくなり、マスク領域として働くことに
なる。
【０００８】光スポットが通過し再び低温となると中間
層５４、６４の磁化が発生するに従い、記録層５５、６
５の磁化の向きが再生層５３、６３に伝達され、次回の
再生に備える。
層５４、６４の磁化が発生するに従い、記録層５５、６
５の磁化の向きが再生層５３、６３に伝達され、次回の
再生に備える。
【０００９】図８に第１の従来例の光ディスク１’にお
けるカー回転角のヒステリシス特性を示す。通常、記録
層の磁化を再生層に転写するための必要条件は、両者の
交換結合力をＨWpb 、再生層の保磁力をＨCpb とする
と、 ＨWpb ＞ＨCpb …（１） なる関係が必要であり、実用上十分なＣ／Ｎ（carrier-
to-noise ratio）を得るためには、ＨWpb −ＨCpb が１
〔ｋＯｅ〕以上であること、が必要とされる。しかしな
がら、第１の従来例では、図８のは再生層（Ｐｔ／Ｃ
ｏ多層膜）のヒステリシス特性であるが、ＨWpb −Ｈ
Cpb が約０．７〔ｋＯｅ〕しかなく、十分なＣ／Ｎが得
られない。
けるカー回転角のヒステリシス特性を示す。通常、記録
層の磁化を再生層に転写するための必要条件は、両者の
交換結合力をＨWpb 、再生層の保磁力をＨCpb とする
と、 ＨWpb ＞ＨCpb …（１） なる関係が必要であり、実用上十分なＣ／Ｎ（carrier-
to-noise ratio）を得るためには、ＨWpb −ＨCpb が１
〔ｋＯｅ〕以上であること、が必要とされる。しかしな
がら、第１の従来例では、図８のは再生層（Ｐｔ／Ｃ
ｏ多層膜）のヒステリシス特性であるが、ＨWpb −Ｈ
Cpb が約０．７〔ｋＯｅ〕しかなく、十分なＣ／Ｎが得
られない。
【００１０】この原因としては、図８にから判るよう
に、根本的に再生層と中間層との交換結合力ＨW が弱い
といえる。則ち、交換結合力ＨW は成膜条件や組成によ
り影響を受けるが、第１の従来例の光ディスク１’の場
合は、中間層の組成であるＴｂＦｅは再生層のＰｔ／Ｃ
ｏ積層膜との間での交換結合力が十分に働かないのであ
る。これに対処するためには、中間層の組成を調整する
必要がある。
に、根本的に再生層と中間層との交換結合力ＨW が弱い
といえる。則ち、交換結合力ＨW は成膜条件や組成によ
り影響を受けるが、第１の従来例の光ディスク１’の場
合は、中間層の組成であるＴｂＦｅは再生層のＰｔ／Ｃ
ｏ積層膜との間での交換結合力が十分に働かないのであ
る。これに対処するためには、中間層の組成を調整する
必要がある。
【００１１】これを改良するために、中間層の組成を調
整したものが第２の従来例である。図９に第２の従来例
の光ディスク１”におけるカー回転角のヒステリシス特
性を示す。図９に示すように、の再生層（Ｐｔ／Ｃｏ
多層膜）のヒステリシス特性において、ＨWpb −ＨCpb
が約２．６〔ｋＯｅ〕程度であり、記録層と中間層の交
換結合力は十分であることが判る。
整したものが第２の従来例である。図９に第２の従来例
の光ディスク１”におけるカー回転角のヒステリシス特
性を示す。図９に示すように、の再生層（Ｐｔ／Ｃｏ
多層膜）のヒステリシス特性において、ＨWpb −ＨCpb
が約２．６〔ｋＯｅ〕程度であり、記録層と中間層の交
換結合力は十分であることが判る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
２の従来例による光ディスクでは、中間層と再生層の交
換結合力は十分にも拘らず、実際にＣ／Ｎを測定してみ
ると十分な特性が得られていない。
２の従来例による光ディスクでは、中間層と再生層の交
換結合力は十分にも拘らず、実際にＣ／Ｎを測定してみ
ると十分な特性が得られていない。
【００１３】上記のＣ／Ｎは、例えば、下記に示す条件
において、第１の従来例の光ディスクにおいて３４〔d
B〕、第２の従来例の光ディスクにおいて２５〔dB〕と
いう値が測定されている。
において、第１の従来例の光ディスクにおいて３４〔d
B〕、第２の従来例の光ディスクにおいて２５〔dB〕と
いう値が測定されている。
【００１４】Ｃ／Ｎ特性測定条件 波長λ ６８０〔nm〕 開口数ＮＡ ０．５５ 線速度 ４．２４〔m/s 〕 記録情報周波数 ５．３〔MHz 〕 マーク長 ０．４〔μm 〕 書込レーザ出力Ｐw ５．５〔mW〕 記録磁界の強さＨw ５００〔Ｏｅ〕 読出レーザ出力Ｐr ２．０〔mW〕 再生磁界の強さＨr ６００〔Ｏｅ〕 本来、光ディスクの理想的な再生特性として４０〔dB〕
程度のＣ／Ｎが必要であるとされているので、これら従
来の光ディスクでは十分な特性を有していない。
程度のＣ／Ｎが必要であるとされているので、これら従
来の光ディスクでは十分な特性を有していない。
【００１５】この原因を以下に考察する。図９を観察す
ると、第２の従来例において、２つのヒステリシスルー
プが重なっていることが判る。図９において、は再生
層のヒステリシスループである。この再生層のヒステリ
シスループに他のヒステリシスループが重なってい
る。このの特性は、中間層のヒステリシス特性であ
る。このことより中間層は記録層よりも再生層とより強
く交換結合していることが判る。これは中間層が高温領
域で一度磁化が消失し再び低温になり磁化が発生する
時、その磁化の向きが記録層の磁化の向きではなく、再
生層の有する再生磁界の向きに一様に揃ってしまうこと
を意味している。この結果、低温領域においても記録層
の磁化の向きが再生層に十分に伝達されないことによ
り、好適なＣ／Ｎが得られないのである。
ると、第２の従来例において、２つのヒステリシスルー
プが重なっていることが判る。図９において、は再生
層のヒステリシスループである。この再生層のヒステリ
シスループに他のヒステリシスループが重なってい
る。このの特性は、中間層のヒステリシス特性であ
る。このことより中間層は記録層よりも再生層とより強
く交換結合していることが判る。これは中間層が高温領
域で一度磁化が消失し再び低温になり磁化が発生する
時、その磁化の向きが記録層の磁化の向きではなく、再
生層の有する再生磁界の向きに一様に揃ってしまうこと
を意味している。この結果、低温領域においても記録層
の磁化の向きが再生層に十分に伝達されないことによ
り、好適なＣ／Ｎが得られないのである。
【００１６】そこで、本発明の目的は、Ｃ／Ｎの良好な
特性を示す光磁気記録媒体を提供することにある。
特性を示す光磁気記録媒体を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、再生層と中間層との交換結合力の大きさを一定水
準に保ちつつ、中間層と記録層の交換結合力を大きく
し、相対的に後者の方を大きくする必要がある。
には、再生層と中間層との交換結合力の大きさを一定水
準に保ちつつ、中間層と記録層の交換結合力を大きく
し、相対的に後者の方を大きくする必要がある。
【００１８】図９において、再生層の保磁力をＨCpb 、
交換結合力をＨWpb 、中間層の保磁力をＨCmd 、交換結
合力をＨWmd とすると、光磁気記録媒体が十分なＣ／Ｎ
を得るためには、 ＨWpb ＋ＨCpb ＜ＨWmd −ＨCmd …（２） の関係を有することが必要とされる。第２の従来例の光
ディスクに式（２）の関係を持たせるためには、中間層
と記録層の交換結合力ＨWmd を上昇させればよい。
交換結合力をＨWpb 、中間層の保磁力をＨCmd 、交換結
合力をＨWmd とすると、光磁気記録媒体が十分なＣ／Ｎ
を得るためには、 ＨWpb ＋ＨCpb ＜ＨWmd −ＨCmd …（２） の関係を有することが必要とされる。第２の従来例の光
ディスクに式（２）の関係を持たせるためには、中間層
と記録層の交換結合力ＨWmd を上昇させればよい。
【００１９】一般に、互いに接する二つの磁性層間に働
く交換結合力は、双方の組成のうち共通する強磁性元素
の相互作用である。第２の従来例において、中間層と記
録層の組成を比べると、強い相互作用があるのは遷移金
属の鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）だけで希土類からの
強い相互作用はない。よって、第２の従来例の光ディス
クでは、中間層と記録層とが同じ希土類−遷移金属の合
金からなるフェリ磁性体であるにも拘らず、十分な交換
結合力が働かなかったものと推測される。
く交換結合力は、双方の組成のうち共通する強磁性元素
の相互作用である。第２の従来例において、中間層と記
録層の組成を比べると、強い相互作用があるのは遷移金
属の鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）だけで希土類からの
強い相互作用はない。よって、第２の従来例の光ディス
クでは、中間層と記録層とが同じ希土類−遷移金属の合
金からなるフェリ磁性体であるにも拘らず、十分な交換
結合力が働かなかったものと推測される。
【００２０】従って、異なる希土類元素を有する２つの
層の間に、双方の希土類元素を共に具備する磁性層を挿
入すれば、異なる組成を有する２層の間の磁気的な交換
結合力が増大することが期待できる。
層の間に、双方の希土類元素を共に具備する磁性層を挿
入すれば、異なる組成を有する２層の間の磁気的な交換
結合力が増大することが期待できる。
【００２１】そこで、本願発明の光磁気記録媒体は、プ
ラチナ（Ｐｔ）を主成分とする金属とコバルト（Ｃｏ）
を主成分とする金属との積層構造又はプラチナ（Ｐｔ）
及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする合金構造からなる
読出光の照射側に位置する磁性層を有する光磁気記録媒
体であって、ジスプロシウム（Ｄｙ）を主成分とする希
土類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とす
る遷移金属との合金を主成分とし第１のキュリー温度Ｔ
C1を有する第１の磁性層と、テルビウム（Ｔｂ）を主成
分とする希土類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を
主成分とする遷移金属と、の合金を主成分とし第２のキ
ュリー温度ＴC2を有する第２の磁性層と、ジスプロシウ
ム（Ｄｙ）及びテルビウム（Ｔｂ）を共に含有する希土
類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする
遷移金属と、の合金を主成分とし第３のキュリー温度Ｔ
C3を有し第１の磁性層と第２の磁性層との間に介装され
る第３の磁性層と、を有し、第１の磁性層のキュリー温
度ＴC1、第２の磁性層のキュリー温度ＴC2、第３の磁性
層のキュリー温度ＴC3及び再生温度Ｔpbとの間にＴ C1＜
Ｔpb＜ＴC2かつＴC1≦ＴC3≦ＴC2なる関係を有する。
ラチナ（Ｐｔ）を主成分とする金属とコバルト（Ｃｏ）
を主成分とする金属との積層構造又はプラチナ（Ｐｔ）
及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする合金構造からなる
読出光の照射側に位置する磁性層を有する光磁気記録媒
体であって、ジスプロシウム（Ｄｙ）を主成分とする希
土類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とす
る遷移金属との合金を主成分とし第１のキュリー温度Ｔ
C1を有する第１の磁性層と、テルビウム（Ｔｂ）を主成
分とする希土類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を
主成分とする遷移金属と、の合金を主成分とし第２のキ
ュリー温度ＴC2を有する第２の磁性層と、ジスプロシウ
ム（Ｄｙ）及びテルビウム（Ｔｂ）を共に含有する希土
類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする
遷移金属と、の合金を主成分とし第３のキュリー温度Ｔ
C3を有し第１の磁性層と第２の磁性層との間に介装され
る第３の磁性層と、を有し、第１の磁性層のキュリー温
度ＴC1、第２の磁性層のキュリー温度ＴC2、第３の磁性
層のキュリー温度ＴC3及び再生温度Ｔpbとの間にＴ C1＜
Ｔpb＜ＴC2かつＴC1≦ＴC3≦ＴC2なる関係を有する。
【００２２】
【作用】本願発明を図１の再生原理図に参照しながら説
明する。図１は各磁性層の磁化の向きを矢印で示したも
のである。図１に示すように、再生層４は状態変化層と
して働く。再生層４は読出光の照射側に位置する磁性層
に相当し、中間層５は第１の磁性層に相当する。記録層
７は第２の磁性層に相当し、中間補助層６は第３の磁性
層に相当する。中間補助層６（第３の磁性層）は、中間
層５（第１の磁性層）及び記録層７（第２の磁性層）と
同じフェリ磁性体である。また、中間補助層６はジスプ
ロシウム（Ｄｙ）及びテルビウム（Ｔｂ）を含有するの
で、中間層５及び記録層７を磁気的に交換結合し、記録
層７の磁化を中間層５に転写する。
明する。図１は各磁性層の磁化の向きを矢印で示したも
のである。図１に示すように、再生層４は状態変化層と
して働く。再生層４は読出光の照射側に位置する磁性層
に相当し、中間層５は第１の磁性層に相当する。記録層
７は第２の磁性層に相当し、中間補助層６は第３の磁性
層に相当する。中間補助層６（第３の磁性層）は、中間
層５（第１の磁性層）及び記録層７（第２の磁性層）と
同じフェリ磁性体である。また、中間補助層６はジスプ
ロシウム（Ｄｙ）及びテルビウム（Ｔｂ）を含有するの
で、中間層５及び記録層７を磁気的に交換結合し、記録
層７の磁化を中間層５に転写する。
【００２３】各磁性層において、下向きの矢印は記録情
報‘０’を保有する磁区を示し、上向きの矢印は記録情
報‘１’を保有する磁区を示す。記録層７は自らの保磁
力を越える強い外部磁界により、記録情報が磁化の向き
として記録される。
報‘０’を保有する磁区を示し、上向きの矢印は記録情
報‘１’を保有する磁区を示す。記録層７は自らの保磁
力を越える強い外部磁界により、記録情報が磁化の向き
として記録される。
【００２４】再生時、外部から再生磁界Ｈpbが印加され
る。光スポットＬＢが光ディスクに照射されない領域で
は、記録層７の磁化は、本発明に係る中間補助層６の作
用による強い交換結合力により、中間層５及び再生層４
に転写される。
る。光スポットＬＢが光ディスクに照射されない領域で
は、記録層７の磁化は、本発明に係る中間補助層６の作
用による強い交換結合力により、中間層５及び再生層４
に転写される。
【００２５】光ディスク１が回転し、光スポットＬＢが
光ディスク１に照射されると、ディスクの表面温度が、
図７の温度上昇曲線に示すように上昇する。光スポット
ＬＢの前半部は温度上昇の低い低温領域ＡL である。こ
の領域では、中間層５のキュリー温度ＴC2以下であり交
換結合力は断たれないので、記録層７の磁化が再生層４
に転写される。
光ディスク１に照射されると、ディスクの表面温度が、
図７の温度上昇曲線に示すように上昇する。光スポット
ＬＢの前半部は温度上昇の低い低温領域ＡL である。こ
の領域では、中間層５のキュリー温度ＴC2以下であり交
換結合力は断たれないので、記録層７の磁化が再生層４
に転写される。
【００２６】また、光スポットＬＢの後半部は高温領域
ＡH になっている。このとき、中間層５の温度はキュリ
ー温度ＴC2以上となり、磁化が消失する。磁化が消失す
ると、再生層４の磁化の向きを規定していた交換結合力
がなくなる。再生層４の磁化の向きは再生磁界Ｈpbの方
向に常に向く。低温領域ＡL の磁化の状態は、記録情報
としては‘０’となり、実際には情報が読出せない状
態、則ち、マスクがなされたことと等価となる。
ＡH になっている。このとき、中間層５の温度はキュリ
ー温度ＴC2以上となり、磁化が消失する。磁化が消失す
ると、再生層４の磁化の向きを規定していた交換結合力
がなくなる。再生層４の磁化の向きは再生磁界Ｈpbの方
向に常に向く。低温領域ＡL の磁化の状態は、記録情報
としては‘０’となり、実際には情報が読出せない状
態、則ち、マスクがなされたことと等価となる。
【００２７】さらに光スポットＬＢが通過してしまう
と、中間層５の温度はキュリー温度Ｔ C2以下になる。こ
のときの中間層５の磁化の向きは、中間補助層６の作用
により記録層７の磁化の向きがそのまま転写される。中
間層５に磁区が生ずると、中間層５と再生層４との交換
結合力により、再生層４の磁化が記録層７の磁化の向き
と同じになる。
と、中間層５の温度はキュリー温度Ｔ C2以下になる。こ
のときの中間層５の磁化の向きは、中間補助層６の作用
により記録層７の磁化の向きがそのまま転写される。中
間層５に磁区が生ずると、中間層５と再生層４との交換
結合力により、再生層４の磁化が記録層７の磁化の向き
と同じになる。
【００２８】以上のように、本願発明の光磁気記録媒体
によれば、中間補助層６を介したことにより、再生層４
と中間層５の交換結合力を十分に大きく保ったまま記録
層７と中間層５の交換結合力がより高まるので、記録層
７から再生層４への磁化の転写を良好に行うことができ
る。このため、再生装置はこのＦＡＤ方式に基づく再生
において、高い分離度で情報を分離でき、Ｃ／Ｎが向上
する。
によれば、中間補助層６を介したことにより、再生層４
と中間層５の交換結合力を十分に大きく保ったまま記録
層７と中間層５の交換結合力がより高まるので、記録層
７から再生層４への磁化の転写を良好に行うことができ
る。このため、再生装置はこのＦＡＤ方式に基づく再生
において、高い分離度で情報を分離でき、Ｃ／Ｎが向上
する。
【００２９】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例を図面を参照し
て説明する。 （ｉ）第１実施例 図２に本発明の第１実施例の光ディスクを示す。
て説明する。 （ｉ）第１実施例 図２に本発明の第１実施例の光ディスクを示す。
【００３０】図２に示すように、第１実施例の光ディス
ク１は、表面を保護し光を透過する基板２と、磁性膜を
保護し光を透過する下地層３と、再生時に光スポットの
照射により内部磁化の向きに合わせて読出光の偏光面回
転を行う再生層４と、再生層４と記録層７との交換結合
力を伝達し光スポットの高温領域で磁化が消失する中間
層５と、中間層５と記録層７との間に磁気的交換結合力
を伝達する本発明の特徴である中間補助層６と、高い保
磁力を示し記録時に記録磁界により磁化される記録層７
と、記録層７を保護する保護膜８と、を備える。
ク１は、表面を保護し光を透過する基板２と、磁性膜を
保護し光を透過する下地層３と、再生時に光スポットの
照射により内部磁化の向きに合わせて読出光の偏光面回
転を行う再生層４と、再生層４と記録層７との交換結合
力を伝達し光スポットの高温領域で磁化が消失する中間
層５と、中間層５と記録層７との間に磁気的交換結合力
を伝達する本発明の特徴である中間補助層６と、高い保
磁力を示し記録時に記録磁界により磁化される記録層７
と、記録層７を保護する保護膜８と、を備える。
【００３１】次に各膜の組成について説明する。下地層
３及び保護層８は、再生層４以下の膜を保護する働きを
する。また、下地膜３は、生成層４によるカー回転角を
向上させるという働きもある。下地層３及び保護層８の
膜の性質としては、光学的に影響を与えることがなく、
透明であって水分等を透過させない緻密な組成を有する
必要がある。下地層３及び保護層８の組成としては、図
１のＳｉＮの他、ＡｌＮ、Ｔａ2 Ｏ5 等が使用可能であ
る。膜厚としては、経年変化や酸化に対して抵抗できる
程度の厚さ（例えば、２０〔nm〕程度）以上の厚さは必
要で、熱伝導特性や光透過特性に影響を与えない程度の
厚さ（例えば、１００〔nm〕程度）であることが好まし
い。
３及び保護層８は、再生層４以下の膜を保護する働きを
する。また、下地膜３は、生成層４によるカー回転角を
向上させるという働きもある。下地層３及び保護層８の
膜の性質としては、光学的に影響を与えることがなく、
透明であって水分等を透過させない緻密な組成を有する
必要がある。下地層３及び保護層８の組成としては、図
１のＳｉＮの他、ＡｌＮ、Ｔａ2 Ｏ5 等が使用可能であ
る。膜厚としては、経年変化や酸化に対して抵抗できる
程度の厚さ（例えば、２０〔nm〕程度）以上の厚さは必
要で、熱伝導特性や光透過特性に影響を与えない程度の
厚さ（例えば、１００〔nm〕程度）であることが好まし
い。
【００３２】再生層４は、光ビームの偏光面を回転させ
るいわゆるカー回転を生じさせる状態変化層として働
く。再生層４の膜の性質としては、光ビームの照射によ
り垂直磁化となってカー効果またはファラデー効果に代
表される磁気光学的性質を示し、内部磁化の向きに対応
して偏光面回転の回転角が変化する必要がある。再生層
４の組成としては、図１のプラチナ−コバルト積層膜
（Ｐｔ／Ｃｏ）の他に、Ｐｔ−Ｃｏ合金、ＧｄＦｅＣｏ
の組成を有するフェリ磁性体等を用いることも可能であ
る。再生層４の膜厚としては、カー効果を利用するため
に膜自体の反射率が４０％程度となる膜厚（例えば、８
〔nm〕程度）以上であって、膜の磁性的性質が垂直磁化
膜を保有できる程度の膜厚（例えば、３０〔nm〕程度）
以下であることが好ましい。
るいわゆるカー回転を生じさせる状態変化層として働
く。再生層４の膜の性質としては、光ビームの照射によ
り垂直磁化となってカー効果またはファラデー効果に代
表される磁気光学的性質を示し、内部磁化の向きに対応
して偏光面回転の回転角が変化する必要がある。再生層
４の組成としては、図１のプラチナ−コバルト積層膜
（Ｐｔ／Ｃｏ）の他に、Ｐｔ−Ｃｏ合金、ＧｄＦｅＣｏ
の組成を有するフェリ磁性体等を用いることも可能であ
る。再生層４の膜厚としては、カー効果を利用するため
に膜自体の反射率が４０％程度となる膜厚（例えば、８
〔nm〕程度）以上であって、膜の磁性的性質が垂直磁化
膜を保有できる程度の膜厚（例えば、３０〔nm〕程度）
以下であることが好ましい。
【００３３】中間層５は、再生温度Ｔpbより高いマスク
領域（高温領域ＡH ）において、再生層４と記録層６と
の交換結合力を切断する働きをする。中間層５の膜の性
質としては、光スポットの低温領域では垂直磁化を保有
して交換結合力を伝え、光スポットの高温領域でキュリ
ー点に達し、磁区を消失させる。そのため、図７に示す
光スポットの低温領域ＡL と高温領域ＡH との境界付近
の温度（再生温度Ｔpb：例えば、１００〜１５０℃）以
下であることが、中間層５の有するキュリー温度ＴC2に
求められる。中間層５の組成としては、Ｄｙ等を主成分
とする希土類と、ＦｅＣｏ等を主成分とする遷移金属と
からなる合金が好ましい。中間層５の膜厚としては、中
間層５がキュリー点に達したとき、再生層４と記録層７
との交換結合力を断つのに十分な厚さ（例えば、５〔n
m〕程度以上）を有し、磁区が記録層７から再生層４に
転写される際に効率がよく、記録感度を落とさない程度
の厚さ（例えば、３０〔nm〕程度）以下であることが好
ましい。
領域（高温領域ＡH ）において、再生層４と記録層６と
の交換結合力を切断する働きをする。中間層５の膜の性
質としては、光スポットの低温領域では垂直磁化を保有
して交換結合力を伝え、光スポットの高温領域でキュリ
ー点に達し、磁区を消失させる。そのため、図７に示す
光スポットの低温領域ＡL と高温領域ＡH との境界付近
の温度（再生温度Ｔpb：例えば、１００〜１５０℃）以
下であることが、中間層５の有するキュリー温度ＴC2に
求められる。中間層５の組成としては、Ｄｙ等を主成分
とする希土類と、ＦｅＣｏ等を主成分とする遷移金属と
からなる合金が好ましい。中間層５の膜厚としては、中
間層５がキュリー点に達したとき、再生層４と記録層７
との交換結合力を断つのに十分な厚さ（例えば、５〔n
m〕程度以上）を有し、磁区が記録層７から再生層４に
転写される際に効率がよく、記録感度を落とさない程度
の厚さ（例えば、３０〔nm〕程度）以下であることが好
ましい。
【００３４】記録層７は、記録時に外部磁界で磁化され
る。記録層７の膜の性質としては、自らの磁区を再生層
４が保有する磁化の影響を受けず、また、光スポットの
最高温度でも磁化が消失しない性質が必要とされる。記
録層７の組成としては、Ｔｂ等を主成分とする希土類と
ＦｅＣｏ等を主成分とする遷移金属とからなる合金であ
ることが好ましく、例えば、図１のＴｂＦｅＣｏの組成
の他、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＤｙ
ＦｅＣｏ等が使用される。記録層７の膜厚としては、磁
区を再生層の磁化の向きによらず安定して存在させるた
めに必要な厚さ（例えば、３０〔nm〕程度以上）であっ
て、記録感度を落とさない程度の厚さ（例えば、１００
〔nm〕程度以下）であることが好ましい。
る。記録層７の膜の性質としては、自らの磁区を再生層
４が保有する磁化の影響を受けず、また、光スポットの
最高温度でも磁化が消失しない性質が必要とされる。記
録層７の組成としては、Ｔｂ等を主成分とする希土類と
ＦｅＣｏ等を主成分とする遷移金属とからなる合金であ
ることが好ましく、例えば、図１のＴｂＦｅＣｏの組成
の他、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＤｙ
ＦｅＣｏ等が使用される。記録層７の膜厚としては、磁
区を再生層の磁化の向きによらず安定して存在させるた
めに必要な厚さ（例えば、３０〔nm〕程度以上）であっ
て、記録感度を落とさない程度の厚さ（例えば、１００
〔nm〕程度以下）であることが好ましい。
【００３５】上記した再生層４、中間層５及び記録層７
は、合金の組成が重要である。再生層４のキュリー温度
をＴC0、中間層５のキュリー温度をＴC1、記録層７のキ
ュリー温度をＴC2とすると、 ＴC1＜ＴC2＜ＴC0 …（３） の関係を有する。
は、合金の組成が重要である。再生層４のキュリー温度
をＴC0、中間層５のキュリー温度をＴC1、記録層７のキ
ュリー温度をＴC2とすると、 ＴC1＜ＴC2＜ＴC0 …（３） の関係を有する。
【００３６】さて、本発明の中間補助膜６は、中間層５
と記録層７との間に設けられる。中間補助層６は、交換
結合力の弱い中間層５と記録層７との間に磁気的交換結
合力を有し記録層７の磁化を中間層５、再生層４に効率
よく転写させるために設けられる。中間補助層６の膜の
性質としては、中間層５と記録層７との間に良好な交換
結合力が働くことが要求される。この性質を有するため
に、光スポットＬＢの高温領域ＡH と低温領域ＡL との
境界温度（再生温度Ｔpb）とし、中間補助層６のキュリ
ー温度をＴC3とすると、中間層５のキュリー温度ＴC1と
記録層のキュリー温度ＴC2との間には、 ＴC1＜Ｔpb＜ＴC2かつＴC1≦ＴC3≦ＴC2 …（４） の関係があることが要求される。
と記録層７との間に設けられる。中間補助層６は、交換
結合力の弱い中間層５と記録層７との間に磁気的交換結
合力を有し記録層７の磁化を中間層５、再生層４に効率
よく転写させるために設けられる。中間補助層６の膜の
性質としては、中間層５と記録層７との間に良好な交換
結合力が働くことが要求される。この性質を有するため
に、光スポットＬＢの高温領域ＡH と低温領域ＡL との
境界温度（再生温度Ｔpb）とし、中間補助層６のキュリ
ー温度をＴC3とすると、中間層５のキュリー温度ＴC1と
記録層のキュリー温度ＴC2との間には、 ＴC1＜Ｔpb＜ＴC2かつＴC1≦ＴC3≦ＴC2 …（４） の関係があることが要求される。
【００３７】中間補助層６の組成としては、交換結合力
を伝達するため、中間層５の組成成分と記録層７の組成
成分の双方を含むことが必要とされる。則ち、本実施例
の中間層５と記録層７の組成では、双方の組成を含むＴ
ｂＤｙＦｅＣｏからなる合金である必要がある。
を伝達するため、中間層５の組成成分と記録層７の組成
成分の双方を含むことが必要とされる。則ち、本実施例
の中間層５と記録層７の組成では、双方の組成を含むＴ
ｂＤｙＦｅＣｏからなる合金である必要がある。
【００３８】中間補助層６の膜厚としては、中間層と記
録層に交換結合力を伝達するのに十分な膜厚として、製
造上生成できる範囲で最も薄い厚さ（例えば、３〔nm〕
程度）以上であって、記録感度に悪影響を与えない程度
の厚さ（例えば、３０〔nm〕程度）以下であることが好
ましい。
録層に交換結合力を伝達するのに十分な膜厚として、製
造上生成できる範囲で最も薄い厚さ（例えば、３〔nm〕
程度）以上であって、記録感度に悪影響を与えない程度
の厚さ（例えば、３０〔nm〕程度）以下であることが好
ましい。
【００３９】以上の条件の下、式（３）及び（４）を満
たす範囲で具体的な組成及び膜厚を表１にまとめて示
す。
たす範囲で具体的な組成及び膜厚を表１にまとめて示
す。
【００４０】
【表１】 図２では、第１実施例の中間補助層の好ましい特性を示
す組成として、上記範囲の中から （Ｔｂ50Ｄｙ50）19（Ｆｅ90Ｃｏ10）81〔at% 〕 …（５） を挙げてある。
す組成として、上記範囲の中から （Ｔｂ50Ｄｙ50）19（Ｆｅ90Ｃｏ10）81〔at% 〕 …（５） を挙げてある。
【００４１】なお、組成式中の数値は２種の合金の原子
数量比を表すもので、原子パーセントという。例えば、 Ａn Ｂm 〔at% 〕 という表示では、 n ＋m ＝１００ であり、この式は、全原子の個数中ｎ％のＡ原子および
ｍ％のＢ原子によってこの物質が組成されることを意味
する。
数量比を表すもので、原子パーセントという。例えば、 Ａn Ｂm 〔at% 〕 という表示では、 n ＋m ＝１００ であり、この式は、全原子の個数中ｎ％のＡ原子および
ｍ％のＢ原子によってこの物質が組成されることを意味
する。
【００４２】図４に第１実施例のカー回転角のヒステリ
シス特性を示す。図４において、は再生層４によるヒ
ステリシスループであり、は中間層５によるヒステリ
シスループである。
シス特性を示す。図４において、は再生層４によるヒ
ステリシスループであり、は中間層５によるヒステリ
シスループである。
【００４３】図４に示すように、再生層４によるヒステ
リシスループは中間層５によるヒステリシスループと完
全に分離している。このように第１実施例によれば、式
（５）の組成の中間補助層６の作用により中間層５と記
録層７との交換結合力が高まり、記録層７から再生層４
への磁化の転写を良好に行うことができる。さらに、本
実施例の中間層５は再生層４と良好な交換結合力を示す
ので、ディスク１は高いＣ／Ｎを示す。
リシスループは中間層５によるヒステリシスループと完
全に分離している。このように第１実施例によれば、式
（５）の組成の中間補助層６の作用により中間層５と記
録層７との交換結合力が高まり、記録層７から再生層４
への磁化の転写を良好に行うことができる。さらに、本
実施例の中間層５は再生層４と良好な交換結合力を示す
ので、ディスク１は高いＣ／Ｎを示す。
【００４４】例えば、従来技術で説明した測定条件にお
いて、本実施例の光ディスク１は、３８〔dB〕のＣ／Ｎ
を示し理想的なディスクの特性に近い良好な特性を示
す。 （ii）第２実施例 本発明の第２実施例は、第１実施例において説明した各
磁性層の組成において、中間補助層６の別の組成例を示
している。
いて、本実施例の光ディスク１は、３８〔dB〕のＣ／Ｎ
を示し理想的なディスクの特性に近い良好な特性を示
す。 （ii）第２実施例 本発明の第２実施例は、第１実施例において説明した各
磁性層の組成において、中間補助層６の別の組成例を示
している。
【００４５】図３に第２実施例の光磁気記録媒体の断面
図を示す。図３に示すように、第２実施例の光ディスク
１１は、中間補助層６の組成を除いて、第１実施例と同
じ組成、膜厚条件の各磁性層を用いている。
図を示す。図３に示すように、第２実施例の光ディスク
１１は、中間補助層６の組成を除いて、第１実施例と同
じ組成、膜厚条件の各磁性層を用いている。
【００４６】第２実施例の中間補助層６の組成比は、 （Ｔｂ3 Ｄｙ97）19（Ｆｅ90Ｃｏ10）81〔at% 〕 …（６） である。
【００４７】図５に第２実施例のカー回転角のヒステリ
シス特性を示す。図５において、は再生層４によるヒ
ステリシスループである。本実施例では、中間層５によ
るヒステリシスループは図５の特性図の範囲から大きく
外れているので、図示されていない。
シス特性を示す。図５において、は再生層４によるヒ
ステリシスループである。本実施例では、中間層５によ
るヒステリシスループは図５の特性図の範囲から大きく
外れているので、図示されていない。
【００４８】上記のように第２実施例の光ディスク１１
は高いＣ／Ｎを示す。例えば、従来技術で説明した測定
条件において、本実施例の光ディスク１１は、第１実施
例と同じく、３８〔dB〕のＣ／Ｎを示し理想的なディス
クの特性に近い良好な特性を示す。その他の変形例 以上の各実施例は、種々変更が可能である。
は高いＣ／Ｎを示す。例えば、従来技術で説明した測定
条件において、本実施例の光ディスク１１は、第１実施
例と同じく、３８〔dB〕のＣ／Ｎを示し理想的なディス
クの特性に近い良好な特性を示す。その他の変形例 以上の各実施例は、種々変更が可能である。
【００４９】例えば、本実施例はＦＡＤ方式で行われた
が、ＲＡＤ方式、さらに光スポットの低温領域、中温領
域及び高温領域を利用するいわゆるダブルマスク方式に
も適用できる。則ち、磁気的交換結合を行う必要のある
２つの磁性層を有する光ディスクにおいて、両者の交換
結合力を高めることにより所定の特性を光ディスクに持
たせることを希望する際には、この２層間に本発明の第
３の磁性層を介装させればよい。この結果、本発明の作
用により２層間の交換結合力が増大し、希望する磁気的
特性を有する光ディスクを生成することができる。
が、ＲＡＤ方式、さらに光スポットの低温領域、中温領
域及び高温領域を利用するいわゆるダブルマスク方式に
も適用できる。則ち、磁気的交換結合を行う必要のある
２つの磁性層を有する光ディスクにおいて、両者の交換
結合力を高めることにより所定の特性を光ディスクに持
たせることを希望する際には、この２層間に本発明の第
３の磁性層を介装させればよい。この結果、本発明の作
用により２層間の交換結合力が増大し、希望する磁気的
特性を有する光ディスクを生成することができる。
【００５０】また、本実施例では、磁気光学的偏光面回
転としてカー回転を利用していたが、各磁性層の膜厚を
調整し光を透過可能に設ければ、透過光を利用するファ
ラデー効果を利用した光ディスクにも適用できる。
転としてカー回転を利用していたが、各磁性層の膜厚を
調整し光を透過可能に設ければ、透過光を利用するファ
ラデー効果を利用した光ディスクにも適用できる。
【００５１】
【発明の効果】本願発明によれば、プラチナ（Ｐｔ）を
主成分とする金属とコバルト（Ｃｏ）を主成分とする金
属との積層膜または合金膜を再生層とする光磁気記録媒
体において、第３の磁性層（中間補助膜）が第１の磁性
層（中間層）及び第２の磁性層（記録層）の組成を共に
備えて組成されるので、再生層と第１の磁性層（中間
層）との交換結合力が大きくなる第１の磁性層の組成に
おいても、第１の磁性層と第２の磁性層との交換結合力
が増大できる。そして、再生温度Ｔpb以上で第１の磁性
層の磁化は消失するので、ＦＡＤ方式の再生が高いＣ／
Ｎで行うことができる。
主成分とする金属とコバルト（Ｃｏ）を主成分とする金
属との積層膜または合金膜を再生層とする光磁気記録媒
体において、第３の磁性層（中間補助膜）が第１の磁性
層（中間層）及び第２の磁性層（記録層）の組成を共に
備えて組成されるので、再生層と第１の磁性層（中間
層）との交換結合力が大きくなる第１の磁性層の組成に
おいても、第１の磁性層と第２の磁性層との交換結合力
が増大できる。そして、再生温度Ｔpb以上で第１の磁性
層の磁化は消失するので、ＦＡＤ方式の再生が高いＣ／
Ｎで行うことができる。
【図１】本発明の再生原理図である。
【図２】第１実施例の光磁気記録媒体の断面図である。
【図３】第２実施例の光磁気記録媒体の断面図である。
【図４】第１実施例のカー回転角のヒステリシス特性図
である。
である。
【図５】第２実施例の中間層にＤｙＦｅＣｏを使用した
場合のカー回転角のヒステリシス特性図である。
場合のカー回転角のヒステリシス特性図である。
【図６】従来のＦＡＤ方式の光磁気記録媒体の断面図で
あり、（Ａ）は第１の従来例（中間層にＴｂＦｅを使
用）、（Ｂ）は第２の従来例（中間層にＤｙＦｅＣｏを
使用）である。
あり、（Ａ）は第１の従来例（中間層にＴｂＦｅを使
用）、（Ｂ）は第２の従来例（中間層にＤｙＦｅＣｏを
使用）である。
【図７】ＦＡＤの情報読出原理の説明図である。
【図８】第１の従来例（中間層にＴｂＦｅを使用）のカ
ー回転角のヒステリシス特性図である。
ー回転角のヒステリシス特性図である。
【図９】第２の従来例（中間層にＤｙＦｅＣｏを使用）
のカー回転角のヒステリシス特性図である。
のカー回転角のヒステリシス特性図である。
１、１１…光ディスク １’、１”…従来の光ディスク ２、１２…基板 ３、１３…下地層 ４、１４…再生層 ５、１５…中間層 ６、１６…中間補助層 ７、１７…記録層 ８、１８…保護層 ５１、６１…基板 ５２、６２…下地層 ５３、６３…再生層 ５４、６４…中間層 ５５、６５…記録層 ５６、６６…保護層 ＡL …低温領域 ＡH …高温領域 ＬＢ…読出光スポット ＴC0〜ＴC3…キュリー温度 Ｔpb…再生温度 ＨWpb …再生層の交換結合力 ＨWmd …中間層の交換結合力 ＨCpb …再生層の保磁力 ＨCmd …中間層の保磁力
Claims (1)
- 【請求項１】 プラチナ（Ｐｔ）を主成分とする金属と
コバルト（Ｃｏ）を主成分とする金属との積層構造又は
プラチナ（Ｐｔ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする
合金構造からなる読出光の照射側に位置する磁性層を有
する光磁気記録媒体であって、 ジスプロシウム（Ｄｙ）を主成分とする希土類と、鉄
（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする遷移金属
との合金を主成分とし第１のキュリー温度ＴC1を有する
第１の磁性層と、 テルビウム（Ｔｂ）を主成分とする希土類と、鉄（Ｆ
ｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする遷移金属と、
の合金を主成分とし第２のキュリー温度ＴC2を有する第
２の磁性層と、 ジスプロシウム（Ｄｙ）及びテルビウム（Ｔｂ）を共に
含有する希土類と、鉄（Ｆｅ）及びコバルト（Ｃｏ）を
主成分とする遷移金属と、の合金を主成分とし第３のキ
ュリー温度ＴC3を有し前記第１の磁性層と前記第２の磁
性層との間に介装される第３の磁性層と、を有し、 前記第１の磁性層のキュリー温度ＴC1、前記第２の磁性
層のキュリー温度ＴC2、前記第３の磁性層のキュリー温
度ＴC3及び再生温度Ｔpbとの間にＴC1＜Ｔpb＜ＴC2かつ
ＴC1≦ＴC3≦ＴC2なる関係を有すること、 を特徴とする光磁気記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18951294A JP3243126B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 光磁気記録媒体 |
| US08/512,978 US5627803A (en) | 1994-08-11 | 1995-08-09 | Magneto optical recording medium including a plurality of magnetic layers and a method for reducing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18951294A JP3243126B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 光磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855372A JPH0855372A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3243126B2 true JP3243126B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=16242518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18951294A Expired - Fee Related JP3243126B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5627803A (ja) |
| JP (1) | JP3243126B2 (ja) |
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