JP3359804B2 - 光磁気記録媒体及びそれを用いた光磁気記録方法 - Google Patents

光磁気記録媒体及びそれを用いた光磁気記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報の記
録、再生、消去のうち少なくとも一つを行う、光ディス
ク、光カード等に用いられる光磁気記録媒体とその光磁
気記録方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光磁気記録方式とは、基板上に磁性体か
らなる垂直磁化膜を形成させたものを記録媒体とし、以
下の方法で記録、再生を行うものである。
【0003】記録の際には、まず記録媒体を強力な外部
磁場等によって初期化し、磁化の方向を1方向(上向
き、または下向き)に揃えておく。その後、記録したい
エリアにレーザビームを照射して、媒体部分の温度をキ
ュリー点近傍以上、もしくは補償点近傍以上に加熱し、
その部分の保磁力(Hc)をゼロ、またはほとんどゼロ
とした上で、初期化の磁化の方向と逆向きの外部磁場
(バイアス磁場)を印加して磁化の向きを反転させる。
レーザビームの照射を止めると記録媒体は常温に戻るの
で、反転した磁化は固定される。つまり、情報が熱磁気
的に記録される。
【0004】再生の際には、直線偏光したレーザビーム
を記録媒体に照射し、その反射光や透過光の偏光面が磁
化の向きに応じて回転する現象(磁気カー効果、磁気フ
ァラデー効果)を利用して、光学的に情報の読み出しを
行う。
【0005】光磁気記録媒体は、書き換え可能な大容量
記憶素子として注目されているが、この記録媒体を再使
用(書き換え)する方法としては、記録層を交換結合2
層膜にし、初期化磁界(Hi)と記録磁界(Hw)を利用
して光強度を変調してオーバーライトする、いわゆる光
変調オーバーライトが提案されている。
【0006】ここでHiを小さくし、かつ記録ビットの
安定性に優れた光磁気記録媒体とするために、図7に示
すように、第1磁性層13と第2磁性層15の間に中間
磁性層14を設けて記録層3層とした、特公平5−22
303号公報に記載の光磁気記録媒体のオーバーライト
の手順につき簡単に説明する。
【0007】図8は、第1磁性層13、中間磁性層1
4、第2磁性層15の磁化状態を示し、また横軸は温度
を示す。各層は希土類遷移金属合金であるため、トータ
ル磁化と、希土類金属、遷移金属それぞれの副格子磁化
があるが、白抜き矢印は各層の遷移金属の副格子磁化の
向きを示す。
【0008】初期化においては、初期化磁界(Hi)を
印加することにより第2磁性層15の磁化のみを一方向
(図では上向き)に揃える。Hiの大きさは、第1磁性
層13の室温での保磁力より小さく、第2磁性層15の
室温での保磁力より大きいので、この段階で第1磁性層
13の磁化の反転は生じない。中間磁性層14は、室温
で面内磁気異方性であるため、第1磁性層13、第2磁
性層15の交換力による結合を妨げる効果を有する。
【0009】記録は、記録磁界(Hw)を印加しながら
ハイパワーとローパワーに強度変調されたレーザ光を照
射することにより行う。ハイパワーのレーザ光が照射さ
れると媒体は第2磁性層15のキュリー点付近まで昇温
し、ローパワーのレーザ光が照射されると第1磁性層1
3のキュリー点付近まで昇温するように、ハイパワー、
ローパワーは設定されている。
【0010】ハイパワーのレーザ光が照射されると、第
2磁性層15の磁化はHwにより下向きに反転し、冷却
の過程で界面に作用する交換力により垂直磁気異方性と
なっている中間磁性層14に転写され、さらに第1磁性
層13に転写される。従って、第1磁性層13の向きは
下向きとなる。
【0011】一方、ローパワーのレーザ光が照射されて
も、第2磁性層15の磁化はその保磁力がHwより大き
いため、Hwにより反転することはない。第1磁性層1
3の磁化は上記と同様に、冷却の過程で界面に作用する
交換力により第2磁性層15の磁化の向きと一致する。
従って、第1磁性層13の向きは上向きになる。
【0012】また、再生時のレーザパワーは、記録時の
ローパワーよりもかなり小さいレベルに設定されてい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、光変
調オーバーライトが可能でHiがある程度小さく、かつ
記録ビットが安定な光磁気記録媒体を供給することがで
きたものの、依然としてHwよりもかなり大きいHiが必
要であり、装置の小型化ができない、別装置とのコンパ
チビリティーがとれない等の問題点を有している。本発
明はこれらの問題点に鑑みなされたものであって、光変
調オーバーライトが可能でHiを実質的に不要とし、か
つ記録ビットが安定である光磁気記録媒体を提供するも
のである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記問題点に鑑み本発明
の請求項1に記載の光磁気記録媒体は、少なくとも、再
生磁性層、第1磁性層、第2磁性層が基板上に順次形成
されており、前記第1磁性層は、室温からキュリー点ま
で垂直磁化となる特性を示し、前記第2磁性層は、前記
第1磁性層に比べて室温で小さい保磁力と高いキュリー
点を示し、室温からキュリー点まで垂直磁化となる特性
を示す光磁気記録媒体において、前記第1磁性層と前記
第2磁性層の間、及び前記第1磁性層と前記再生磁性層
の間に、Gdからなる界面層がそれぞれ形成されて
り、前記第2磁性層は、希土類遷移金属合金からなり、
室温からキュリー点の間に補償点を有することを特徴と
している。
【0015】
【0016】
【0017】また、請求項に記載の光磁気記録媒体
は、請求項に記載の光磁気記録媒体において、前記再
生磁性層は、前記第1磁性層よりも高いキュリー点を有
し、室温からキュリー点まで垂直磁化となる特性を示す
ことを特徴としている。
【0018】また、請求項に記載の光磁気記録媒体
は、請求項に記載の光磁気記録媒体において、前記再
生磁性層は、前記第1磁性層よりも高いキュリー点を有
し、室温で面内磁化を示し、所定温度以上で垂直磁化と
なる特性を示すことを特徴としている。
【0019】
【0020】
【0021】また、請求項4に記載の光磁気記録方法
は、請求項1乃至請求項3に記載の光磁気記録媒体を用
いた光磁気記録方法において、前記第2磁性層のキュリ
ー点以上に加熱する高レベルのレーザ光を照射するとも
に記録磁界を印加して第2磁性層の磁化方向を設定した
後、冷却の過程において、第1磁性層と第2磁性層との
交換結合によって第1磁性層の磁化方向を設定し、その
後、記録磁界によって第2磁性層の磁化を反転させるハ
イプロセスと、前記第1磁性層のキュリー点以上に加熱
する低レベルのレーザ光を照射した後、冷却の過程にお
いて、第1磁性層と第2磁性層との交換結合によって第
1磁性層の磁化方向を設定するロープロセスとによって
前記光磁気記録媒体に光変調オーバーライト記録するこ
とを特徴としている。また、請求項5に記載の光磁気記
録媒体は、請求項1に記載の光磁気記録媒体において、
前記第1磁性層が、室温で遷移金属リッチとなる希土類
遷移金属合金からなることを特徴としている。また、請
求項6に記載の光磁気記録媒体は、請求項1に記載の光
磁気記録媒体において、前記第2磁性層が、室温で希土
類金属リッチとなる組成を有していることを特徴として
いる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の第1の参考の形態につい
て、図1〜図3に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。
【0023】本参考の形態の光磁気記録媒体は、図1に
示すように、透光性基板1上に、透光性を有する誘電体
層2、磁性層3(第1磁性層)、界面層4、磁性層5
(第2磁性層)、保護層6を順次形成した構成になって
おり、さらに図示していないが、実際にはオーバーコー
ト膜が形成されている。また磁性層3、磁性層5は、希
土類遷移金属合金からなっている。
【0024】第1磁性層は図2に示すように、第2磁性
層と比較して低いキュリー点(Tc1)と、室温で高い保
磁力(Hc1)を有し、室温からTc1まで垂直磁化となる
特性を示し、その組成は、室温で遷移金属リッチとなる
ように設定されている。第2磁性層は、第1磁性層のT
c1よりも高いキュリー点(Tc2)を有し、室温からTc2
まで垂直磁化となる特性を示し、その組成は、室温で希
土類金属リッチで、室温からTc2の間に補償点を有する
ように設定されている。界面層は、希土類金属からな
る。
【0025】記録過程を図3を用いて説明する。図3
は、第1磁性層、第2磁性層の磁化状態を示し、横軸は
温度を示す。各層は希土類遷移金属合金であるため、ト
ータル磁化と、希土類金属、遷移金属それぞれの副格子
磁化があるが、矢印は各層の遷移金属の副格子磁化の向
きを示す。
【0026】このような媒体を用いて光変調オーバーラ
イトを行う場合、Hwを光ビームの照射部に印加しなが
ら情報に応じて光ビームの強度を変調することにより、
光ビームの照射部の温度がTc2付近の温度まで昇温する
ハイプロセスと、光ビームの照射部の温度がTc1付近の
温度まで昇温するロープロセスとを繰り返し、重ね書き
による情報の書き換えを行うことができる。
【0027】室温では、第1磁性層の副格子磁化の向き
に応じて2つの安定な状態、“0”(磁化が上向き)と
“1”(磁化が下向き)が存在する。
【0028】まずハイプロセスでは、ハイパワー
(Ph)のレーザ光を照射することによりTc2付近まで
温度が上昇するので、第1磁性層の磁化はゼロになり、
第2磁性層の磁化の向きは、この温度付近では遷移金属
リッチであるため、記録磁界(Hw)により下向きに揃
えられる。光磁気ディスクの回転により光ビームの照射
部が冷却され第1磁性層の磁化が現れると、第1磁性層
の副格子磁化は界面に作用する交換力によって第2磁性
層の副格子磁化の向きに揃えられ、状態“1”(磁化が
下向き)となる。さらに冷却されると、第2磁性層の副
格子磁化は希土類金属リッチであるため、Hwにより上
向きに揃えられる。
【0029】次にロープロセスでは、ローパワー
(Pl)のレーザ光を照射することによりTc1付近まで
温度が上昇するが、第2磁性層の保磁力はHwよりも大
きいため、第2磁性層の磁化の向きがHwによって反転
することはなく、第2磁性層の副格子磁化の向きは上向
きのままである。光磁気ディスクの回転により光ビーム
の照射部が冷却され第1磁性層の磁化が現れると、第1
磁性層の副格子磁化は界面に作用する交換力によって第
2磁性層の副格子磁化の向きに揃えられ、状態“0”
(磁化が上向き)となる。
【0030】以上のようにハイプロセスの場合、第1磁
性層は状態“1”(磁化が下向き)に移行し、ロープロ
セスの場合、第1磁性層は状態“0”(磁化が上向き)
に移行し、光変調オーバーライトを行うことができる。
【0031】情報を再生する場合、再生パワー(Pr
のレーザ光を照射し、その反射光における偏光面の回転
を検出することにより再生するが、ロープロセスよりも
かなり低い温度であるので、Prにより情報が消去され
ることはない。
【0032】以下、光磁気記録媒体の一例として光磁気
ディスクのサンプルを示す。
【0033】サンプル#1、#2では、透光性の基板1
は、外径86mm、内径15mm、厚さ1.2mmの円
盤状のガラスからなっている。基板1の片側の表面に
は、光ビーム案内用の凹凸状のガイドトラックが反応性
イオンエッチング法により直接形成されている。トラッ
クピッチは1.6μm、グルーブ(凹部)の幅は0.8
μm、ランド(凸部)の幅は0.8μmであり、反応性
イオンエッチング法によりガラスに直接形成されてい
る。
【0034】基板1のガイドトラック側の面上に、反応
性スパッタリングにより膜厚80nmのAlNからなる
誘電体層2と、Dy、Fe、Coターゲットの同時スパ
ッタリングにより膜厚40nmのDyFeCoからなる
第1磁性層と、Gdターゲットのスパッタリングにより
膜厚1nmのGdからなる界面層と、Gd、Dy、F
e、Coターゲットの同時スパッタリングにより膜厚1
20nmのGdDyFeCoからなる第2磁性層と、膜
厚20nmのAlNからなる保護層6と、が積層されて
いる。
【0035】第1磁性層、界面層、第2磁性層の成膜時
のスパッタリング条件は、到達真空度2.0×10-4
a以下、Arガス圧6.5×10-1Pa、放電電力30
0Wであり、誘電体層2及び保護層6の成膜時のスパッ
タリング条件は、到達真空度2.0×10-4Pa以下、
2ガス圧3.0×10-1Pa、放電電力800Wであ
る。
【0036】さらに、保護層7の上にアクリレート系紫
外線硬化樹脂をコーティングし、紫外線照射により硬化
させてオーバーコート膜を形成した。
【0037】#1の第1磁性層は、Dy0.20(Fe0.85
Co0.15)0.80、遷移金属リッチ、Tc1=180℃、室
温でのHc1=1200kA/mとなる特性を示し、第2
磁性層は、(Gd0.94Dy0.06)0.26(Fe0.80Co0.20)
0.74、希土類金属リッチ、Tc2=275℃、Tcomp2
75℃、室温でのHc2=36kA/mとなる特性を示
す。
【0038】#1の光磁気ディスクに対して、Hw=4
0kA/m、Ph=10mW、Pl=1mW、Pr=1m
W、記録ビット長=0.78μmにて記録を行ったとこ
ろ、消し残りのない光変調オーバーライトができた。
【0039】#2の第1磁性層は、Dy0.20(Fe0.85
Co0.15)0.80、遷移金属リッチ、Tc1=180℃、室
温でのHc1=1200kA/mとなる特性を示し、第2
磁性層は、(Gd0.97Dy0.03)0.26(Fe0.80Co0.20)
0.74、希土類金属リッチ、Tc2=275℃、Tcomp2
75℃、室温でのHc2=24kA/mとなる特性を示
す。
【0040】#2の光磁気ディスクに対して、Hw=3
2kA/m、Ph=10mW、Pl=1mW、Pr=1m
W、記録ビット長=0.78μmにて記録を行ったとこ
ろ、消し残りのない光変調オーバーライトができた。
【0041】本発明の第2の参考の形態について、図4
に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の
便宜上、前記の参考形態の図面に示した部材と同一の機
能を有する部材には同一の符号を付記し、その説明を省
略する。
【0042】本参考形態の光磁気記録媒体は図4に示す
ように、誘電体層2と第1磁性層3との間に磁性層7
(再生磁性層)を設けた点で前記参考形態と異なってい
る。この再生磁性層7は、第1磁性層よりも高いキュリ
ー点を有し、室温からキュリー点まで垂直磁気異方性を
示す。
【0043】以下、光磁気記録媒体の一例として、光磁
気ディスクのサンプルを示す。
【0044】光磁気ディスクのサンプル#3は、前記#
1の誘電体層2と第1磁性層との間に再生磁性層を30
nmを有しており、Gd0.27(Fe0.70Co0.30)0.73
希土類金属リッチ、Tc>300℃、補償点〜200℃
を有する。
【0045】上記#3に対して、Hw=50kA/m、
h=10mW、Pl=1mW、Pr=1mW、記録ビッ
ト長=0.78μmにて記録を行ったところ、消し残り
のない光変調オーバーライトができ、#1よりも信号品
質が向上した。これは、再生磁性層が第1磁性層よりも
高いキュリー点を有し、カー回転角が大きくなったため
と考えられる。
【0046】本発明の第3の参考の形態について、同じ
く図4に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、
説明の便宜上、前記の参考形態の図面に示した部材と同
一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、その説
明を省略する。
【0047】本参考例の光磁気記録媒体は、図4に示す
ように、誘電体層2と第1磁性層との間に磁性層7(再
生磁性層)を設けた点で前記参考形態と異なっている。
この再生磁性層は、第1磁性層よりも高いキュリー点を
有し、室温での保磁力がほぼゼロであり、室温で面内磁
気異方性を示し、所定温度以上で垂直磁気異方性を示
す。
【0048】以下、光磁気記録媒体の一例として、光磁
気ディスクのサンプルを示す。
【0049】光磁気ディスクのサンプル#4は、前記#
1の誘電体層2と第1磁性層との間に再生磁性層を30
nmを有しており、Gd0.29(Fe0.80Co0.20)0.71
希土類金属リッチ、Tc=300℃、補償点無し、約1
20℃で垂直磁気異方性を示す。
【0050】上記#4に対して、Hw=50kA/m、
h=10mW、Pl=1mW、Pr=1mW、記録ビッ
ト長=0.64μmにて記録を行ったところ、消し残り
のない光変調オーバーライトができ、記録ビット長が短
くなっても#1に比べて信号品質があまり低下しなかっ
た。これは、再生磁性層が室温で面内磁気異方性を示
し、再生レーザパワーのレーザ光を照射すると垂直磁気
異方性を示すようになるので、短い記録ビットであって
も、隣接記録ビットからの影響を受けずに再生できるた
めと考えられる。
【0051】本発明の第1の実施の形態について、図5
に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の
便宜上、前記の参考例の図面に示した部材と同一の機能
を有する部材には同一の符号を付記し、その説明を省略
する。
【0052】本実施例の光磁気記録媒体は図5に示すよ
うに、第1磁性層と再生磁性層との間に第2界面層4’
を設けた点で前記第2参考形態と異なっている。
【0053】以下、光磁気記録媒体の一例として光磁気
ディスクのサンプルを示す。
【0054】光磁気ディスクのサンプル#5は、前記#
2の第1磁性層と再生磁性層との間にGdからなる第2
界面層を1nmを有している。
【0055】上記#5に対して、Hw=40kA/m、
h=10mW、Pl=1mW、Pr=1mW、記録ビッ
ト長=0.78μmにて記録を行ったところ、消し残り
のない光変調オーバーライトができ、#2よりも記録磁
界が低減した。これは、第1磁性層と再生磁性層との間
に第2界面層を挿入したことにより、光変調オーバーラ
イトが円滑に行われたためと考えられる。
【0056】本発明の第2の実施の形態について、図5
に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の
便宜上、前記の実施及び参考例の図面に示した部材と同
一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、その説
明を省略する。
【0057】本実施形態の光磁気記録媒体は図5に示す
ように、第1磁性層と再生磁性層との間に第2界面層
4’を設けた点で前記第3参考形態と異なっている。
【0058】以下、光磁気記録媒体の一例として光磁気
ディスクのサンプルを示す。
【0059】光磁気ディスクのサンプル#6は、前記#
3の第1磁性層と再生磁性層との間にGdからなる第2
界面層を1nmを有している。
【0060】上記#6に対して、Hw=40kA/m、
h=10mW、Pl=1mW、Pr=1mW、記録ビッ
ト長=0.78μmにて記録を行ったところ、消し残り
のない光変調オーバーライトができ、#3よりも記録磁
界が低減した。これは、第1磁性層と再生磁性層との間
に第2界面層を挿入したことにより、光変調オーバーラ
イトが円滑に行われたためと考えられる。
【0061】本発明の第4の参考の形態について、図6
に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の
便宜上、前記の実施及び参考例の図面に示した部材と同
一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、その説
明を省略する。
【0062】本参考形態の光磁気記録媒体は図6に示す
ように、第2磁性層と保護層6の間に磁性層8(補助磁
性層)を設け、第2磁性層と補助磁性層との間に第3界
面層4”を設けた点で前記第1参考形態と異なってい
る。
【0063】以下、光磁気記録媒体の一例として光磁気
ディスクのサンプルを示す。
【0064】光磁気ディスクのサンプル#7は、前記#
1の第2磁性層と保護層6の間にCoからなる補助磁性
層を20nmを有し、Gdからなる第3界面層を1nm
を有している。さらに第2磁性層の膜厚は60nmであ
る。
【0065】上記#7に対して、Hw=40kA/m、
h=10mW、Pl=1mW、Pr=1mW、記録ビッ
ト長=0.78μmにて記録を行ったところ、消し残り
のない光変調オーバーライトができ、#1よりも総膜厚
が低減した。これは、第2磁性層と保護層6の間に補助
磁性層を挿入したことにより発生磁界が増加し、光変調
オーバーライトが円滑に行われたためと考えられる。
【0066】以上の第1実施形態、第2実施形態、第1
参考形態から第4参考形態において、#1〜#7の基板
1としてガラスを用いたが、これ以外にも化学強化され
たガラス、これらのガラス基板上に紫外線硬化型樹脂層
を形成したいわゆる2P層付きガラス基板、ポリカーボ
ネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)、アモルファスポリオレフィン(APO)、ポリス
チレン(PS)、ポリ塩化ビフェニール(PVC)、エ
ポキシ等の基板を使用することが可能である。
【0067】上記透明誘電体層2のAlNの膜厚は、8
0nmに限定されるものではない。透明誘電体層2の膜
厚は、光磁気ディスクを再生する際第1磁性層あるいは
再生磁性層からの極カー回転角を光の干渉効果を利用し
て増大させる、いわゆるカー効果エンハンスメントを考
慮して決定される。再生時のC/Nをできるだけ大きく
させるには極カー回転角を大きくさせることが必要であ
り、このため透明誘電体層2の膜厚は極カー回転角が大
きくなるように設定される。
【0068】また、透明誘電体層2は上記のカー効果エ
ンハンスメントだけでなく、保護層6とともに第1磁性
層、第2磁性層、あるいは再生磁性層、補助磁性層の希
土類遷移金属合金磁性層の酸化を防止する役割がある。
さらにAlNは、Alターゲットを用いてN2ガス、も
しくはArとN2の混合ガスを導入して反応性DC(直
流電源)スパッタリングを行うことが可能であり、RF
(高周波)スパッタに比べて成膜速度が大きい点でも有利
である。
【0069】AlN以外の透明誘電体層2の材料として
は、SiN、AlSiN、AlTaN、SiAlON、
TiN、TiON、BN、ZnS、TiO2、BaTi
3、SrTiO3等が好適である。このうち、特にSi
N、AlSiN、AlTaN、TiN、BN、ZnS
は、その成分に酸素を含まず、耐湿性に優れた光磁気デ
ィスクを提供することができる。
【0070】第1磁性層、第2磁性層、再生磁性層の希
土類遷移金属合金の材料・組成は、上記の材料・組成に
限定されるものではない。Gd、Tb、Dy、Ho、N
dから選ばれた少なくとも1種の希土類金属と、Fe、
Coから選ばれた少なくとも1種の遷移金属からなる合
金を使用しても同様の効果が得られる。また、これらの
材料に、Cr、V、Nb、Mn、Be、Ni、Ti、P
t、Rh、Cuのうち少なくとも1種類の元素を添加す
ると、希土類遷移金属磁性層自体の耐環境性が向上す
る。すなわち、水分や酸素侵入による酸化による特性の
劣化を少なくし、長期信頼性に優れた光磁気ディスクを
提供することができる。
【0071】第1磁性層、第2磁性層、再生磁性層の膜
厚は、その材料・組成との兼ね合いで決まるものであ
り、上記膜厚に限定されるものではない。界面層の材料
・膜厚は上記に限定されるものではなく、希土類金属で
あり、光変調オーバーライトが円滑に行われるものであ
ればよい。補助磁性層の材料・膜厚は上記に限定される
ものではなく、軟磁性材料であり、総膜厚を低減するも
のであればよい。保護層7のAlNの膜厚は、本実施例
及び本参考例では80nmとしたが、これに限定される
ものではない。保護層7の膜厚の範囲としては、1〜2
00nmが好適である。
【0072】保護層7は透明誘電体層2とともに、その
熱伝導率が光磁気ディスクの記録感度特性に影響を及ぼ
す。記録感度特性とは、記録あるいは消去に必要なレー
ザパワーがどの程度必要かを意味する。光磁気ディスク
に入射された光はそのほとんどが透明誘電体層2を通過
し、吸収膜である第1磁性層、第2磁性層、再生磁性層
あるいは補助磁性層に吸収されて熱に変わる。吸収され
た熱は、透明誘電体層2、保護層7に熱伝導により移動
する。従って、透明誘電体層2、保護層7の熱伝導率お
よび熱容量(比熱)が記録感度に影響を及ぼす。
【0073】このことは、光磁気ディスクの記録感度を
保護層7の膜厚である程度制御できるということを意味
し、例えば、記録感度を上げる(低いレーザパワーで記
録消去が行える)目的であれば保護層7の膜厚を薄くす
れば良い。通常は、レーザ寿命を延ばすため記録感度は
ある程度高い方が有利であり、保護層7の膜厚は薄い方
が良い。
【0074】AlNはこの意味でも好適で耐湿性に優れ
るので、保護層7として用いた場合、膜厚を薄くするこ
とができ、記録感度の高い光磁気ディスクを提供するこ
とができる。本実施例及び本参考例では、保護層7を透
明誘電体層2と同じAlNとすることで耐湿性に優れた
光磁気ディスクを提供でき、かつ同じ材料で形成するこ
とで生産性も向上させることができる。
【0075】また、保護層7の材料としては、AlN以
外に前述の目的・効果を考慮すれば、上述の透明誘電体
層2の材料として用いられるSiN、AlSiN、Al
TaN、SiAlON、TiN、TiON、BN、Zn
S、TiO2、BaTiO3、SrTiO3が好適であ
る。このうち特にSiN、AlSiN、AlTaN、T
iN、BN、ZnSは、その成分に酸素を含まず、耐湿
性に優れた光磁気ディスクを提供することができる。
【0076】サンプル#1〜#7の光磁気ディスクは、
一般に片面タイプと呼ばれる。透明誘電体層、第1磁性
層、第2磁性層、再生磁性層、補助磁性層、保護層の薄
膜部分を総じて記録媒体層と称することにすると、片面
タイプの光磁気ディスクは、基板1、記録媒体層、オー
バーコート層の構造となる。
【0077】これに対して、基板1上に記録媒体層を形
成したものを2枚、記録媒体層が対向するように接着層
で接着した光磁気ディスクは両面タイプと呼ばれてい
る。
【0078】接着層の材料は、ポリウレタンアクリレー
ト系接着剤が特に良い。この接着剤は紫外線、熱及び嫌
気性の3タイプの硬化機能が組み合わされたものであ
り、紫外線が透過しない記録媒体の影になる部分の硬化
が、熱及び嫌気性硬化機能により硬化されるという利点
を持っており、極めて高い耐湿性を有し長期安定性に極
めて優れた光磁気ディスクを提供することができる。
【0079】片面タイプは、両面タイプと比べて素子の
厚みが半分で済むため、例えば小型化が要求される記録
再生装置に有利である。両面タイプは、両面再生が可能
なため、例えば大容量を要求される記録再生装置に有利
である。
【0080】以上の実施形態及び参考形態では、光磁気
記録媒体として光磁気ディスクを例に説明したが、光磁
気テープ、光磁気カードにも本発明を応用できる。
【0081】さらに、第2,3参考形態、第1,2実施形
態と第4参考形態を組み合わせた場合、製造工程として
は複雑になるが、両者の長所を備えた光磁気記録媒体と
なる。
【0082】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明に係る光
磁気記録媒体は、少なくとも、再生磁性層、第1磁性
層、第2磁性層が基板上に順次形成されており、前記第
1磁性層は、室温からキュリー点まで垂直磁化となる特
性を示し、前記第2磁性層は、前記第1磁性層に比べて
室温で小さい保磁力と高いキュリー点を示し、室温から
キュリー点まで垂直磁化となる特性を示す光磁気記録媒
体において、前記第1磁性層と前記第2磁性層の間、及
び前記第1磁性層と前記再生磁性層の間に、Gdからな
る界面層がそれぞれ形成されており、前記第2磁性層
は、希土類遷移金属合金からなり、室温からキュリー点
の間に補償点を有する構成である。
【0083】これにより、光変調オーバーライトが可能
で、かつ記録ビットが安定な光磁気記録媒体を供給する
ことができ、さらに第2磁性層の磁化は、HW程度の大
きさの磁界により記録前に一方向に揃えることが可能と
なるためHiが実質的に不要となり、装置のコストアッ
プを防ぐことが可能であるという効果を奏する。また、
上記の再生信号特性が向上する、もしくは記録密度が向
上することになる上に、光変調オーバーライトをさらに
円滑に行うことが可能となるという効果を奏する。
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
【0088】請求項の発明に係る光磁気記録媒体は、
請求項に記載の光磁気記録媒体において、前記再生磁
性層は、前記第1磁性層よりも高いキュリー点を有し、
室温からキュリー点まで垂直磁化となる特性を示すこと
を特徴とする構成である。
【0089】これにより、上記の光変調オーバーライト
が可能となる上に、再生動作時に、再生磁性層のカー回
転角が大きいため再生信号特性が向上するという効果を
奏する。
【0090】請求項の発明に係る光磁気記録媒体は、
請求項に記載の光磁気記録媒体において、前記再生磁
性層は、前記第1磁性層よりも高いキュリー点を有し、
室温で面内磁化を示し、所定温度以上で垂直磁化となる
特性を示すことを特徴とする構成である。
【0091】これにより、上記の光変調オーバーライト
が可能となる上に、再生動作時に、光ビームの径よりも
小さい中心近傍領域のみの温度が上昇して、再生磁性層
は面内磁化から垂直磁化に移行するため、中心近傍領域
のみが極カー効果を示すようになり、従来より小さな記
録ビットの再生が行え、記録密度が向上するという効果
を奏する。
【0092】
【0093】
【0094】
【0095】
【0096】請求項4の発明に係る光磁気記録方法は、
請求項1乃至請求項3に記載の光磁気記録媒体を用いた
光磁気記録方法において、前記第2磁性層のキュリー点
以上に加熱する高レベルのレーザ光を照射するともに記
録磁界を印加して第2磁性層の磁化方向を設定した後、
冷却の過程において、第1磁性層と第2磁性層との交換
結合によって第1磁性層の磁化方向を設定し、その後、
記録磁界によって第2磁性層の磁化を反転させるハイプ
ロセスと、前記第1磁性層のキュリー点以上に加熱する
低レベルのレーザ光を照射した後、冷却の過程におい
て、第1磁性層と第2磁性層との交換結合によって第1
磁性層の磁化方向を設定するロープロセスとによって前
記光磁気記録媒体に光変調オーバーライト記録すること
を特徴とするものである。
【0097】これにより、光変調オーバーライトが可能
かつ記録ビットが安定で、さらに第2磁性層の磁化がH
W程度の大きさの磁界により一方向に揃えることが可能
な光磁気記録媒体を記録再生することが可能になるとい
う効果を奏する。また、請求項5の発明に係る光磁気記
録媒体は、請求項1に記載の光磁気記録媒体において、
前記第1磁性層が、室温で遷移金属リッチとなる希土類
遷移金属合金からなる構成である。また、請求項6の発
明に係る光磁気記録媒体は、請求項1に記載の光磁気記
録媒体において、前記第2磁性層が、室温で希土類金属
リッチとなる組成を有している構成である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体に係る第1参考形態の
概略の構成を示す断面模式図である。
【図2】図の光磁気記録媒体における第1磁性層、第2
磁性層の保磁力の温度依存性を示すグラフである。
【図3】図1の光磁気記録媒体における記録プロセスを
説明するための、第1磁性層、第2磁性層の各磁気状態
を説明する図である。
【図4】本発明の光磁気記録媒体に係る第2参考形態、
第3参考形態の概略の構成を示す断面模式図である。
【図5】本発明の光磁気記録媒体に係る第実施形態、
実施形態の概略の構成を示す断面模式図である。
【図6】本発明の光磁気記録媒体に係る第4参考形態の
概略の構成を示す断面模式図である。
【図7】従来の光磁気記録媒体の概略の構成を示す断面
模式図である。
【図8】従来の光磁気記録媒体における記録プロセスを
説明するための、第1磁性層、第2磁性層の各磁気状態
を表す説明図である。
【符号の説明】
1、11 基板 2、12 誘電体層 3、13 第1磁性層 4、4’、4” 界面層 5、15 第2磁性層 6 保護層 7 再生磁性層 8 補助磁性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G11B 11/105 586 G11B 11/105 586D (72)発明者 高橋 明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−117354(JP,A) 特開 平6−162589(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 11/105

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも、再生磁性層、第1磁性層、第
    2磁性層が基板上に順次形成されており、前記第1磁性
    層は、室温からキュリー点まで垂直磁化となる特性を示
    し、前記第2磁性層は、前記第1磁性層に比べて室温で
    小さい保磁力と高いキュリー点を示し、室温からキュリ
    ー点まで垂直磁化となる特性を示す光磁気記録媒体にお
    いて、 前記第1磁性層と前記第2磁性層の間、及び前記第1磁
    性層と前記再生磁性層の間に、Gdからなる界面層がそ
    れぞれ形成されており、 前記第2磁性層は、希土類遷移金属合金からなり、室温
    からキュリー点の間に補償点を有する ことを特徴とする
    光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記再生磁性層は、前記第1磁性層よりも高いキュ
    リー点を有し、室温からキュリー点まで垂直磁化となる
    特性を示すことを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記再生磁性層は、前記第1磁性層よりも高いキュ
    リー点を有し、室温で面内磁化を示し、所定温度以上で
    垂直磁化となる特性を示すことを特徴とする光磁気記録
    媒体。
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3に記載の光磁気記録
    媒体を用いた光磁気記録方法において、 前記第2磁性層のキュリー点以上に加熱する高レベルの
    レーザ光を照射するともに記録磁界を印加して第2磁性
    層の磁化方向を設定した後、冷却の過程において、第1
    磁性層と第2磁性層との交換結合によって第1磁性層の
    磁化方向を設定し、その後、記録磁界によって第2磁性
    層の磁化を反転させるハイプロセスと前記第1磁性層のキュリー点以上に加熱する低レベルの
    レーザ光を照射した後、冷却の過程において、第1磁性
    層と第2磁性層との交換結合によって第1磁性層の磁化
    方向を設定するロープロセスとによって前記光磁気記録
    媒体に 光変調オーバーライト記録することを特徴とする
    光磁気記録方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の光磁気記録媒体におい
    て、 前記第1磁性層が、室温で遷移金属リッチとなる希土類
    遷移金属合金からなることを特徴とする光磁気記録媒
    体。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の光磁気記録媒体におい
    て、 前記第2磁性層が、室温で希土類金属リッチとなる組成
    を有していることを特徴とする光磁気記録媒体。
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