JP3429877B2 - 光磁気記録媒体およびその再生方法並びに記録方法 - Google Patents

光磁気記録媒体およびその再生方法並びに記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録再生装置に
適用される光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カー
ド等の光磁気記録媒体、およびその再生方法、記録方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、書き換え可能な光磁気記録媒体と
して、光磁気ディスクメモリが実用化されている。この
ような光磁気ディスクメモリでは、光磁気ディスクメモ
リ上に集光された半導体レーザの光ビームのビーム径に
対して、記録用磁区である記録ビット径および記録ビッ
ト間隔が小さくなってくると、再生特性が劣化してくる
という欠点を生じている。
【０００３】このような欠点は、目的とする記録ビット
上に集光されたレーザ光のビーム径内に隣接する記録ビ
ットが入るため、個々の記録ビットを分離して再生する
ことができなくなることが原因である。
【０００４】そこで、特開平５-81717号公報では、上記
欠点を回避するための超解像光磁気再生技術について開
示されている。まず、上記公報では、図２２に示すよう
に、基板２００に形成された各トラック２０３に沿って
記録ビット２０１がそれぞれ形成されている。この状態
で、再生層３’にレーザの光ビーム２０５が照射され、
光ビーム２０５の光強度分布に対応して、再生層３’
と、記録層４’とに温度分布が発生する。ここで、再生
層３’は、室温で面内磁化状態であり、温度上昇ととも
に垂直磁化状態となるものである。
【０００５】光磁気記録媒体における再生手段として用
いられる極カー効果は、光ビーム２０５の照射された再
生層３’の磁化の垂直磁化成分のみから得られるため、
光ビーム２０５の照射された領域、すなわち、レーザ光
スポット２０６において温度の上昇した中心部分の再生
層３’の磁化のみが垂直磁化状態であり、上記再生層
３’から再生信号を得ることが可能となる。
【０００６】この結果、レーザ光スポット２０６の中心
部分に存在する記録ビット２０１の記録層４’の磁化状
態のみが再生層３’の磁化状態に交換相互作用により転
写され、それ以外の記録ビット２０２における再生層
３’の磁化状態は面内磁化状態となることで、上記記録
ビット２０１の情報のみを再生することが可能となる。
【０００７】このことから、各記録ビット２０１・２０
２の径やそれらの間隔を、レーザ光スポット２０６のビ
ーム径より小さく設定しても、記録ビット２０１・２０
２を再生できて、再生できる情報の高密度化が実現でき
るようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、各記録ビット２０１・２０２のさらなる記録
密度の向上が、再生側からの問題によって制限されてい
るという問題を生じている。
【０００９】つまり、この従来技術における再生層３’
は、一般に面内磁化状態から垂直磁化状態へと温度上昇
に伴い徐々に変化し、再生すべき記録ビット２０１に隣
接して存在する記録ビット２０２においてもある程度の
温度上昇が存在するため、隣接する記録ビット２０２の
部分の再生層３’の磁化は状態変化の途中段階である磁
化が傾いた状態にあり、垂直磁化方向の成分を有する状
態となる。
【００１０】このことから、隣接する各記録ビット２０
２の垂直磁化成分を再生すべき記録ビット２０１の情報
と一緒に再生することとなり、各記録ビット２０２と記
録ビット２０１の信号を完全に分離して再生することが
できなくなる。
【００１１】よって、上記記録ビット２０１・２０２の
大きさや間隔を小さくすることに対して再生側からの問
題によって限界を有しており、記録密度をさらに高める
ことが困難であるという問題を生じている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
光磁気記録媒体は、以上の課題を解決するために、垂直
磁化膜からなる記録層が情報を垂直な磁化方向によって
記録される記録用磁区を有するように設けられ、垂直磁
化膜からなる再生層が上記記録用磁区から磁化方向を転
写される再生用磁区を有するように記録層上に設けら
れ、記録層と再生層との間の交換相互作用を遮断するた
めの非磁性体からなる中間層が記録層と再生層との間に
積層され、上記再生層は、記録用磁区から再生用磁区に
転写された磁化方向の磁区が安定に存在できる安定磁区
幅が温度上昇とともに小さくなるように形成されている
ことを特徴とする。請求項２記載光磁気記録媒体は、請
求項１記載の光磁気記録媒体において、上記再生層は、
室温の場合では記録用磁区の幅よりも大きくなるように
形成されている一方、再生用磁区の磁化方向を検出する
ためのレーザ光によって昇温した場合では上記安定磁区
幅が変化して、再生温度以上に温度上昇した領域におい
て、上記安定磁区幅が、記録用磁区の幅以下となるよう
に設定されていることを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項３記載の光磁気記録媒体
は、請求項２に記載の光磁気記録媒体において、再生用
磁区がレーザ光による昇温中に安定磁区幅が記録用磁区
の幅と一致したとき上記記録用磁区の磁化方向が浮遊磁
界によって再生用磁区に転写されるようになっているこ
とを特徴としている。
【００１４】本発明の請求項４記載の光磁気記録媒体
は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光磁気記録
媒体において、記録層は、記録用磁区における垂直磁化
方向が互いに反平行となる第１記録用磁区と第２記録用
磁区とを互いに磁区幅が異なるように有し、第１記録用
磁区の磁区幅が、第２記録用磁区の磁区幅よりも大きく
なるように形成されており、再生層は、レーザ光による
昇温によって第２記録用磁区の磁区幅と略同一まで安定
磁区幅が小さくなるように設定されていることを特徴と
している。
【００１５】本発明の請求項５記載の光磁気記録媒体の
再生方法は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光
磁気記録媒体から情報を再生する再生方法であって、レ
ーザ光を照射し、再生温度以上に温度上昇した上記レー
ザ光のスポットの中心部分の記録用磁区の情報のみを上
記再生層に転写して、情報を再生するための再生信号を
上記再生層の再生用磁区から上記レーザ光によって検出
することを特徴とする。本発明の請求項６記載の光磁気
記録媒体の再生方法は、請求項２または３記載の光磁気
記録媒体から情報を再生する再生方法であって、再生層
の垂直磁化方向を外部磁界によって予め一方向に揃えた
後、上記再生層にレーザ光を照射し、再生温度以上に温
度上昇した上記レーザ光のスポットの中心部分の記録用
磁区の情報のみを上記再生層に転写して、情報を再生す
るための再生信号を上記再生用磁区から上記レーザ光に
よって検出することを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項７記載の光磁気記録媒体の
再生方法は、請求項６記載の光磁気記録媒体の再生方法
において、外部磁界は、光磁気記録媒体におけるレーザ
光の照射される面に対して反対面に設置され、レーザ光
による昇温によって記録用磁気から転写される再生用磁
区と異なる他の再生用磁区の磁化方向を一方向に揃える
ように設定されることを特徴としている。
【００１７】本発明の請求項８記載の光磁気記録媒体の
再生方法は、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光
磁気記録媒体の再生方法において、情報を再生するため
の再生信号を微分処理して用いることを特徴としてい
る。請求項９記載の記録方法は、垂直磁化膜からなる記
録層が情報を垂直な磁化方向によって記録される記録用
磁区を有するように設けられ、垂直磁化膜からなる再生
層が上記記録用磁区から磁化方向を転写される再生用磁
区を有するように記録層上に設けられ、記録層と再生層
との間の交換相互作用を遮断するための非磁性体からな
る中間層が記録層と再生層との間に積層され、上記再生
層は、室温の場合では記録用磁区の幅よりも大きくなる
ように形成されている一方、再生用磁区の磁化方向を検
出するためのレーザ光によって昇温した場合では、記録
用磁区から再生用磁区に転写された磁化方向の磁区が安
定に存在できる安定磁区幅が変化して、再生温度以上に
温度上昇した領域において、上記安定磁区幅が、記録用
磁区の幅以下となるように設定された光磁気記録媒体に
対して情報を記録する記録方法であって、記録トラック
の幅よりも狭い記録ビット幅で記録を行うことを特徴と
する。本発明の請求項１０記載の光磁気記録媒体は、垂
直磁化膜からなる記録層が情報を垂直な磁化方向によっ
て記録される記録用磁区を有するように設けられ、垂直
磁化膜からなる再生層が上記記録用磁区から磁化方向を
転写される再生用磁区を有するように記録層上に設けら
れ、記録層と再生層との間の交換相互作用を遮断するた
めの非磁性体からなる中間層が記録層と再生層との間に
積層され、再生温度以上に温度上昇した領域において、
上記記録層の磁化方向が上記再生層へと転写される光磁
気記録媒体であって、上記再生層の補償温度がほぼ室温
であり、かつ上記再生層の飽和磁化が温度上昇とともに
大きくなり、再生温度近傍で該飽和磁化が極大となるこ
とを特徴とする。 本発明の請求項１１記載の光磁気記録
媒体の再生方法は、垂直磁化膜からなる記録層が情報を
垂直な磁化方向によって記録される記録用磁区を有する
ように設けられ、垂直磁化膜からなる再生層が上記記録
用磁区から磁化方向を転写される再生用磁区を有するよ
うに記録層上に設けられ、記録層と再生層との間の交換
相 互作用を遮断するための非磁性体からなる中間層が記
録層と再生層との間に積層され、レーザ光を照射するこ
とにより、記録層の記録用磁区から再生層の再生用磁区
への転写が瞬間的に起こる光磁気記録媒体から情報を再
生する再生方法であって、上記瞬間的な再生用磁区の発
生に伴う、急峻な再生信号の立ち上がりを検出すること
を特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明の光磁気記録媒体、再生方法、記録方法
によれば、レーザ光照射された中心部のみから、レーザ
光により再生層を介して記録層に記録された情報を再生
することが可能となる。その上、レーザ光により昇温し
て記録用磁区の磁化方向が転写された再生用磁区の磁化
方向を上記レーザ光によって検出する際、上記再生用磁
区と隣接し、かつ、レーザ光が照射されている他の再生
用磁区の磁化方向の影響を回避できる。したがって、上
記記録層における各記録用磁区の大きさや間隔を従来よ
り小さくできて、記録層における情報の記録密度を従来
より向上させることができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】上記請求項３記載の構成によれば、検出さ
れる再生信号の立ち上がりをシャープにすることができ
て、上記再生信号の品質を向上させることができる。
【００２６】上記請求項４記載の構成によれば、上記レ
ーザ光の昇温により記録層の第１および第２記録用磁区
の磁化方向を上記第１および第２記録用磁区にそれぞれ
対応する再生用磁区を介して上記レーザ光によってそれ
ぞれ検出することができる。
【００２７】また、第１記録用磁区の磁区幅が、第２記
録用磁区の磁区幅より大きくなるように形成されている
ので、安定磁区幅を第１記録用磁区の磁区幅未満とする
ことができて、上記第１記録用磁区に対応する再生用磁
区である第１再生用磁区を、上記第１記録用磁区の磁化
方向に揃えることができる。
【００２８】一方、第２記録用磁区に対応する再生用磁
区である第２再生用磁区では、レーザ光による昇温によ
って第２記録用磁区の磁化方向が磁区幅の略同一によっ
て転写された第２再生用磁区を除いた他の第２再生用磁
区の磁化方向を、他の第２再生用磁区に対する第２記録
用磁区の磁化方向の影響を回避できることから、第１記
録用磁区の磁化方向に揃った第１再生用磁区によって、
第１記録用磁区の磁化方向に揃えることが可能となる。
【００２９】これにより、上記構成では、記録層の第１
記録用磁区による浮遊磁界によって、レーザ光の中心部
が照射される再生用磁区を除く、他の再生用磁区の磁化
方向を第１記録用磁化の磁化方向に揃えることが可能と
なる。よって、他の再生用磁区の磁化方向を第１記録用
磁化の磁化方向に揃えるための外部磁界を省くことがで
きる。
【００３０】請求項６記載の方法によれば、予め再生層
の再生用磁区の磁化方向を一方向に揃えることにより、
レーザ光による昇温に伴い記録用磁区に対応する再生用
磁区の磁化方向が上記記録用磁区から転写された際に、
上記再生用磁区と隣接する他の再生用磁区の磁化方向の
影響を軽減できる。
【００３１】このため、転写された磁化方向を従来より
安定に検出することが可能となるので、記録層の記録用
磁区に、従来より高密度にて磁化方向によって記録され
た情報を再生することができる。
【００３２】上記請求項７記載の方法によれば、レーザ
光による昇温によって磁化方向が記録用磁区から転写さ
れた再生用磁区に隣接する他の再生磁区の磁化方向を外
部磁界によって一方向に揃えることができるので、レー
ザ光によって磁化方向が転写された再生用磁区から検出
される情報の品質を向上できる。
【００３３】その上、上記外部磁界を、例えば記録層の
記録用磁区への磁化方向の書き込みを行うための記録磁
界と兼用させることができるので、上記外部磁界を設け
ることによる大型化を回避できる。
【００３４】上記請求項８記載の方法によれば、情報を
再生するための再生信号を微分処理して用いることによ
り、上記再生信号の立ち上がりをよりシャープにするこ
とができて、再生用磁区の位置をより正確に検出できる
ことから、記録用磁区を小さくして情報の記録密度を高
めても、上記記録用磁区に記録された情報を再生用磁区
を介してレーザ光によって再生することが可能となる。
【００３５】
【実施例】
〔実施例１〕本発明の一実施例を実施例１として図１な
いし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。光
磁気記録媒体は、図２に示すように、基板１、透明誘電
体層２、再生層３、非磁性中間層９、記録層４、保護層
５、オーバーコート層６が、この順にて積層されたディ
スク本体１００を有している。上記基板１は、透明な基
材、例えばポリカーボネートからなり、ディスク状に形
成されている。
【００３６】このような光磁気記録媒体では、その記録
方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半
導体レーザのレーザ光としての光ビーム８が対物レンズ
７により再生層３に絞り込まれ、極カー効果として知ら
れている光磁気効果によって情報が記録再生されるよう
になっている。上記極カー効果とは、入射表面に垂直な
磁化を有し、その磁化方向によって反射光の偏光面の回
転の向きが逆方向となる現象である。
【００３７】上記記録層４は、希土類遷移金属合金の垂
直磁化膜からなり、デジタル情報を、反平行となる垂直
な各磁化方向によって記録される記録ビット１０１・１
０２をそれぞれ有するように設けられている。上記各記
録ビット１０１・１０２とは、情報を記録するための記
録用磁区である。
【００３８】再生層３は、希土類遷移金属合金の垂直磁
化膜からなり、上記記録ビット１０１・１０２から磁化
方向が転写される再生ビットを有するように記録層４上
に設けられている。上記再生ビットとは、情報を再生す
るための再生用磁区である。
【００３９】また、再生層３は、再生層３の垂直磁化膜
の補償温度がほぼ室温となるように、さらに、温度上昇
に伴って飽和磁化が大きくなって再生温度の近傍で極大
となり、かつ、室温から再生温度までの温度上昇に伴っ
て保磁力の低下が飽和磁化の増加と比べて小さいものと
なるように形成されている。
【００４０】これによって、再生層３は、再生ビットに
おける安定に存在し得る安定磁区幅が室温の場合では各
記録ビット１０１・１０２の磁区幅４ａより大きくなる
ように形成できる一方、再生ビットの磁化方向を検出す
るための光ビーム８によって再生温度まで昇温した場合
では上記安定磁区幅が、昇温にしたがって順次小さくな
るように変化して磁区幅４ａ以下となるように設定でき
るものとなっている。
【００４１】非磁性中間層９は、２つの磁性イオンの磁
気モーメント、すなわちスピンの相対的な方向を決める
磁気的な結合力である交換相互作用を記録層４と再生層
３との間にて遮断するためのものである。
【００４２】図１に示すように、上記構成では、従来の
図２２と同様に、基板１にスパイラル状または同心円状
に形成されたトラック１０３に沿って、各記録ビット１
０１・１０２が所定間隔にて形成されている。
【００４３】上記構成では、室温では再生層３における
再生ビットの安定磁区幅が記録ビット１０１・１０２の
磁区幅４ａより大きいことから記録ビット１０１・１０
２の幅にて再生ビットが存在し得ないようになってい
る。
【００４４】かつ、再生層３と記録層４とが中間層９に
よって上記再生層３と記録層４との間の交換相互作用が
遮断されていることにより、再生ビットの磁化方向は、
上記記録ビットの磁化方向に交換相互作用によって揃う
ことが回避されている。
【００４５】ここで、再生層３は常温において記録ビッ
ト１０１・１０２に対応する大きさの再生ビットが不安
定であるため、記録層４から発生する浮遊磁界１０７に
対して磁化反転の発生が防止される。
【００４６】この状態で、再生層３に集光された光ビー
ム８が照射され、この光ビーム８の強度分布（ほぼガウ
ス分布）に対応して、再生層３および記録層４に同様な
温度分布が形成される。
【００４７】つまり、上記光ビーム８により照射された
再生層３の部分は、周辺部から中心部に向かって温度が
高くなる温度分布を有するから、上記中心部のみにおい
て安定磁区幅が記録ビット１０１の幅以下となるように
再生層３を設定できて、上記中心部のみから、光ビーム
８により再生層３を介して記録層４に記録された情報を
再生することが可能となる。
【００４８】これは、光ビーム８による温度上昇と共に
上記再生ビットの安定磁区幅が小さくなることから記録
ビット１０１に対応する大きさの再生ビットが安定に存
在できるようになるため、記録層４から発生する浮遊磁
界１０７によって磁化反転等の転写を発生させることが
可能となるからである。
【００４９】その上、上記構成は、光ビーム８により昇
温して記録ビット１０１の磁化方向が転写された再生ビ
ット３ａの磁化方向を、上記光ビーム８によって検出す
る際、上記再生ビット３ａと異なり、光ビーム８が照射
されている他の再生ビット３ｂの磁化方向の影響を回避
できるものとなっている。
【００５０】つまり、上記構成では、再生層３は、再生
ビット３ａの磁化方向を検出するための光ビーム８によ
って昇温した場合に安定磁区幅が変化して記録ビット１
０１の幅以下となるように設定されており、よって、光
ビーム８により安定磁区幅が記録ビット１０１の幅以下
となるまで昇温された再生ビット３ａと異なる他の再生
ビット３ｂは、記録層４との磁気的な結合力が小さいこ
とから、上記の他の再生ビット３ｂを一方の磁化方向で
ある例えば下向き（第１磁化方向）に、例えば外部磁界
によって揃えることが容易にできる。
【００５１】このことにより、上記構成では、上向き
（第２磁化方向）の磁化方向を有する記録ビット１０１
に対応する再生ビット３ａの磁化方向が、光ビーム８の
照射によって下向きから上向きに変わっても、上記再生
ビット３ａに隣接する他の再生ビット３ｂの磁化方向を
下向きに維持できるから、光ビーム８によって記録ビッ
ト１０１に対応する再生ビット３ａの磁化方向を検出す
る際、上記の他の再生ビット３ｂの磁化方向の影響を回
避できる。
【００５２】したがって、上記構成では、光ビーム８に
よって検出される再生ビット３ａに対する、再生ビット
３ａと隣接する他の再生ビット３ｂの影響を防止できる
から、上記各記録ビット１０１・１０２の大きさや間隔
を従来より小さくできて、従来より情報の記録密度を向
上させることができる。
【００５３】以上のように、温度上昇したスポット８ａ
の中心部分の記録ビット１０１の情報のみを再生層３に
転写することにより、隣接する各記録ビット１０２と再
生すべき記録ビット１０１の情報を完全に分離して検出
することができ、よって、各記録ビット１０１・１０２
の記録密度を高めても、上記再生層３を介して各記録ビ
ット１０１・１０２の情報を安定に確実に再生すること
が可能となる。
【００５４】言い換えると、光ビーム８のスポット８ａ
の温度上昇した中心部分のみにおいて、記録層４の記録
ビット１０１に対応する部分の再生層３の再生ビット３
ａが上記記録ビット１０１の磁化に合わせて磁化反転
し、それ以外の温度上昇が無い部分や温度上昇が少ない
部分において再生層３を全く磁化反転しないように設定
できることになり、再生ビット３ａの反転の有無による
磁気的超解像技術が可能となる。
【００５５】次に、上記構成の光磁気記録媒体の形成方
法について説明する。まず、Alのターゲットと、GdFeCo
合金のターゲットと、DyFeCo合金のターゲットとをそれ
ぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブおよびプリ
ピットを有するディスク状に形成され、ポリカーボネー
ト製の基板１を基板ホルダーに配置し、スパッタ装置内
を１×10-6Torrまで真空排気した後、アルゴンと窒素の
混合ガスを導入し、Alのターゲットに電力を供給して、
ガス圧４×10-3Torrの条件で、基板１にAlN からなる透
明誘電体層２を形成した。
【００５６】ここで、透明誘電体層２の膜厚は、再生特
性を改善するため、再生光の波長の１／４を、透明誘電
体層２の屈折率で除した値程度に設定され、例えば再生
光の波長を 680nmとすると、10nm〜80nm程度の膜厚でよ
い。本実施例においては、透明誘電体層２の膜厚を50nm
とした。
【００５７】次に、再度、スパッタ装置内を１×10-6To
rrまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、GdFeCo
合金のターゲットに電力を供給して、ガス圧４×10-3To
rrとし、上記透明誘電体層２上に、Gd0.20(Fe0.60Co
0.40)0.80からなる再生層３を形成した。その再生層３
は、補償組成に対して、常にＴＭ（遷移）金属が、ＲＥ
（希土類）金属に比べて多いＴＭリッチ組成であり、そ
のキュリー点が 420℃であり、その補償温度が10℃であ
った。
【００５８】光磁気記録媒体における微少ビットの安定
性として、垂直磁化膜中に円筒形の逆向きの磁区が安定
に存在できる安定磁区幅としての最小の直径ｄmin は、
σWに比例し、Ｍs とＨc との積に反比例するものと考
えられた。ただし、Ｍs は磁区の自発磁化である飽和磁
化を、Ｈc は、保磁力を、σW は磁壁の静磁エネルギー
密度を示す。
【００５９】また、前記の再生層３のように室温近傍に
補償温度が設定された場合、再生層３の保磁力Ｈc は、
補償温度近傍にて大きくなり、補償温度から温度が上昇
するに伴って小さくなる。一方、再生層３の飽和磁化Ｍ
s は、補償温度においてゼロであり、補償温度から温度
が上昇するにつれた大きくなり、所定の温度、つまり再
生温度の近傍にて極大を示し、再生層３のキュリー温度
で再度ゼロとなる。
【００６０】その上、前記組成の再生層３では、温度上
昇に伴う保磁力Ｈc の変化は、温度上昇に伴う飽和磁化
Ｍs の変化より小さく、また、温度上昇に伴う磁壁の静
磁エネルギー密度の変化もほぼ一定であることから、室
温から再生温度に至る温度上昇に伴う安定軸幅の減少
は、飽和磁化Ｍs に起因するものと想定された。
【００６１】再生層３の膜厚は、記録層４に記録された
磁化情報が信号出力となって現れることをある程度防止
する必要があり10nm以上であることが望ましい。また、
再生層３の膜厚が厚くなり過ぎると温度上昇に必要とな
る光ビーム８のパワーが大きくなり、記録感度の低下の
原因となる。そのため、再生層３は、 100nm以下である
ことが望ましい。本実施例においては、再生層３の膜厚
を40nmとした。
【００６２】次に、スパッタ装置内にアルゴンと窒素の
混合ガスを導入し、Alのターゲットに電力を供給して、
ガス圧４×10-3Torrの条件で、基板１の再生層３上にAl
N からなる非磁性中間層９を形成した。ここで、非磁性
中間層９の膜厚は、記録層４から発生する浮遊磁界１０
７を効果的に再生層３に伝えるため、60nm以下であるこ
とが望ましい。また、再生層３と記録層４との間に直接
的な磁気的交換結合が生じないようにするため、１nm以
上であることが望ましい。本実施例においては、非磁性
中間層９の膜厚を５nmとした。
【００６３】次に、再度、スパッタ装置内を１×10-6To
rrまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、DyFeCo
合金のターゲットに電力を供給して、ガス圧４×10-3To
rrとし、上記非磁性中間層９上に、Dy0.23(Fe0.75Co
0.25)0.77からなる記録層４を形成した。その記録層４
は、ほぼ室温に補償点を有する垂直磁化膜であり、その
キュリー点が 250℃であった。
【００６４】記録層４の膜厚は、再生層３の再生ビット
３ａの磁化反転に必要な浮遊磁界１０７を発生させる必
要があるため、30nm以上であることが望ましい。また、
記録層４が厚くなり過ぎると温度上昇に必要となる光ビ
ーム８のパワーが大きくなり、記録感度の低下の原因と
なるため、記録層４は、 200nm以下であることが望まし
い。本実施例においては、記録層４の膜厚を60nmとし
た。
【００６５】次に、スパッタ装置内にアルゴンと窒素の
混合ガスを導入し、Alのターゲットに電力を供給して、
透明誘電体層２の形成条件と同一条件で、記録層４上に
AlNからなる保護層５を形成した。
【００６６】ここで、保護層５の膜厚は、記録層４を酸
化等の腐食から保護することが可能であればよく、５nm
以上であることが望ましい。本実施例においては、保護
層５の膜厚を20nmとした。
【００６７】次に、上記保護層５上に、紫外線効果樹
脂、または熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、
紫外線を照射するか、加熱するかによってオーバーコー
ト層６を形成した。
【００６８】比較として、再生層３と保護層５とのみを
基板１上に有する試料を同様にして形成した。この試料
における上記再生層３の安定磁区幅の温度依存性を調
べ、その結果を、図３のグラフに示した。なお、安定磁
区幅としては、各温度において安定に存在し得るストラ
イプ状の磁区幅を採用した。
【００６９】図３から明らかなように、温度上昇に伴い
安定磁区幅が狭くなり、室温において 0.5μｍ幅の磁区
が再生層３では安定に存在せず、温度上昇に伴いそのよ
うな幅の磁区が安定に存在するようになることが判る。
【００７０】次に、実施例１において作製した光磁気記
録媒体の記録再生特性を調べた。上記光磁気記録媒体に
おけるＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を、図
４に示した。記録層４の磁化方向をそろえた後、線速５
m/s で、記録磁界を10kA/mとして６mWのパワーの光ビー
ム８をパルス照射して、異なるマーク長の記録ビットを
マーク長の２倍のピッチで形成した後、２mWの再生レー
ザパワーでＣＮＲの測定を行った。その結果を図４に示
した。
【００７１】比較のため、非磁性中間層９を省いた構成
として、従来の図２２に示した構成において、再生層
３’にGd0.28(Fe0.82Co0.18)0.72を用いた光磁気記録媒
体についても同様な測定を行い比較例とした。その結果
を図４に合わせて示した。このような比較例において
は、再生層と記録層との間に磁気的な交換相互作用が働
いているため、良好な記録を行うために65kA/mの記録磁
界が必要であった。
【００７２】これに対して、実施例１記載の光磁気記録
媒体においては、非磁性中間層９が存在するため、再生
層３と記録層４との磁気的な交換相互作用が遮断されて
おり、記録層４が単層の場合と同様に10kA/m程度の弱い
記録磁界での記録が可能であった。
【００７３】比較例においては、図２２に示すように、
隣接する各記録ビット２０２の情報が再生すべき記録ビ
ット２０１の情報に混入するのに対して、実施例１にお
いては、図１に示すように、隣接する各記録ビット１０
２に対応する再生層３の磁化が、周囲の磁化方向と完全
に一致するため、隣接する各記録ビット１０２の情報が
再生すべき記録ビット１０１の情報に混入せず、特にマ
ーク長の短い領域で、比較例に対して、さらに高いＣＮ
Ｒを得ることができた。
【００７４】すなわち、図４から明らかなように、実施
例１の光磁気記録媒体は、マーク長0.3μｍ、マークピ
ッチ 0.6μｍの記録ビットにおいても、比較例と比べて
明らかに高い40dBのＣＮＲが得られていることが判る。
【００７５】本発明に関するＣＮＲの測定には、波長 8
30nmのレーザを用いた光学系が用いられており、マーク
長 0.3μｍ、マークピッチ 0.6μｍにて普通に記録され
た記録ビットに対して、再生すべき記録ビットと隣接す
る各記録ビットとの分離が全くできなくなることが知ら
れている。
【００７６】すなわち、マーク長 0.3μｍ、マークピッ
チ 0.6μｍにて普通に記録された記録ビットを波長 830
nmのレーザを用いて再生した場合、そのＣＮＲはゼロと
なることが判っている。
【００７７】このことから、本実施例１の構成では、波
長 830nmのレーザを用いて再生した場合に、大きなＣＮ
Ｒが得られていることから、その再生時に磁気的超解像
現象が実現していることが判る。
【００７８】次に、ＣＮＲの再生パワーへの依存性を調
べるために、マーク長 0.5μｍ、マークピッチ 1.0μｍ
に設定された記録ビットに対して、レーザの再生パワー
を種々に代えてＣＮＲを測定した。それらの結果を図５
に示した。
【００７９】まず、比較例の場合、磁化方向が面内から
垂直へと徐々に変化するため、ＣＮＲは再生パワーの増
加と共に徐々に大きくなる。一方、実施例１の場合、あ
る再生パワーを境にして、ＣＮＲが急激に増加する。
【００８０】すなわち、再生パワーの上昇に伴い、再生
層３の安定磁区幅が記録ビット幅以下となった時点で、
再生層３の温度上昇した部分のみの記録ビット１０１が
再生層３に転写されるため、このような急激なＣＮＲの
上昇が起こると考えられた。
【００８１】なお、低い再生パワー領域で、ある程度の
ＣＮＲが観測されるが、これは、再生層３を通過した光
が記録層４の記録ビット１０１の信号を再生しているた
めである。
【００８２】このように本発明においては、再生パワー
を記録ビット１０１の再生ビット３ａへの転写が可能な
再生パワー以上のパワーに設定すると、従来より良好な
ＣＮＲによって信号を再生することができるようになっ
ている。また、再生パワーをさらに大きくすると、ＣＮ
Ｒが急激に低下する。これは、隣接する記録ビット１０
２部分においても記録ビット１０２の磁化方向の再生層
３への転写が発生したためである。
【００８３】これらのことから、本発明に係る光磁気記
録媒体を用いる場合は、再生パワーを、再生すべき記録
ビット１０１の再生層３への転写が可能なパワー以上と
し、かつ、隣接する各記録ビット１０２の転写が発生し
始めるパワーより小さくなるように設定すればよい。
【００８４】次に、再生層３、非磁性中間層９、および
記録層４の膜厚を代えて、マーク長0.3μｍ、マークピ
ッチ 0.6μｍに設定された記録ビットにおけるＣＮＲを
それぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００８５】
【表１】
【００８６】表１の結果から明らかなように、マーク長
0.3μｍ、マークピッチ 0.6μｍの記録ビットに対し
て、何らかのＣＮＲが得られるということは、前述と同
様に、本発明の構成では、磁気的超解像現象が実現して
いることを意味している。
【００８７】また、表１において、実施例１の図５に示
すＣＮＲの再生パワーの上昇に伴うＣＮＲの急激な上
昇、すなわち本発明における再生特性が観察された光磁
気記録媒体については、表１における再生特性の欄を〇
印にて示した。ここで、実施した膜厚領域においては、
ＣＮＲの大小の差が存在するものの、全ての光磁気記録
媒体において、本発明の磁気的超解像現象が確認され
た。
【００８８】次に、実施例１において、再生層３の組成
を種々に代えて、マーク長 0.3μｍ、マークピッチ 0.6
μｍの記録ビットにおけるＣＮＲをそれぞれ測定し、そ
れらの結果を表２に示した。表２では、Ｘ，Ｙは、再生
層３のGdX (Fe Y Co1-Y )1-Xの組成比を表している。
【００８９】
【表２】
【００９０】上記ＣＮＲの測定では、波長 830nmのレー
ザを用いた光学系が用いられており、マーク長 0.3μ
ｍ、マークピッチ 0.6μｍで普通に記録された記録ビッ
トに対して、表２の結果から明らかなように、何らかの
ＣＮＲが得られるということは、前述と同様に、本発明
の構成では、磁気的超解像現象が実現していることを意
味している。
【００９１】また、表２において、実施例１の図５に示
すＣＮＲの再生パワー依存性と同様な再生パワーの上昇
に伴うＣＮＲの急激な上昇、すわなち本発明における優
れた再生特性が観察された光磁気記録媒体については、
再生特性の欄に〇印にて示した。さらに、表２には、記
録の際に必要とされた記録磁界の大きさも合わせて記入
した。
【００９２】表２より、本発明においては、再生層３の
GdX (Fe Y Co1-Y )1-Xとして、Ｙ＝0.60の場合、0.13≦
Ｘ≦0.26の範囲内、Ｘ＝0.20の場合、0.50≦Ｙ≦1.00の
範囲内が必要であることが判る。これは、これらの範囲
該の組成において、GdFeCoからなる再生層３の室温にお
ける安定磁区幅が小さくなり過ぎることにより、室温に
おいて記録層４の磁化状態が再生層３に転写されるの
で、本発明に係る超解像動作を実現することができなく
なる。
【００９３】本実施例では、透明誘電体層２として、Al
N を用いた例を挙げたが、SiN, MgO, SiO, TaO等の透明
誘電体を用いることが可能である。ただし、再生層３や
記録層４を構成する希土類遷移金属合金薄膜が酸化され
易いため、酸素を含有しないAlN やSiN を透明誘電体層
として用いることが望ましい。
【００９４】次に、本実施例では、再生層３として、Gd
FeCo合金を用いた例を挙げたが、上記再生層３として
は、温度変化に伴い安定磁区幅の変化が認められる材料
であればよく、GdFeCo合金の他に、例えば、GdFe合金、
GdDyFe合金、GdDyFeCo合金等の希土類遷移金属合金薄膜
を用いることが可能である。
【００９５】次に、非磁性中間層９として、本実施例で
は、AlN を用いた例を挙げたが、本発明によれば、非磁
性中間層９は磁性を示さない材料であればその機能を果
たすことが可能であり、AlN の他に、Al、Si、Ta、Ti等
の金属、および、SiN 、SiO、TaO 等の誘電体を用いる
ことが可能である。
【００９６】非磁性中間層９においても、透明誘電体層
２と同様に、酸素を含有しないAl、Si、Ta、Ti等の金
属、および、SiN 、AlN を用いることが望ましい。さら
に、透明誘電体層２としてAlN を用いた場合、非磁性中
間層９としてAlまたはAlN を用いること、透明誘電体層
２としてSiN を用いた場合、非磁性中間層９としてSiま
たはSiN を用いることが、非磁性中間層９を形成するた
めに新たなスパッタ用ターゲットを省くことができると
いう効果を得ることができる。
【００９７】次に、記録層４として、本実施例例では、
DyFeCo合金を用いた例を挙げたが、本発明によれば、再
生時、再生層３に対して磁化反転に必要な浮遊磁界１０
７を発生させることができればよく、DyFeCo合金の他
に、TbFeCo合金、TbDyFeCo合金、GdTbFeCo合金等の希土
類遷移金属合金薄膜を用いることが可能である。
【００９８】〔実施例２〕次に、本発明の他の光磁気記
録媒体および光磁気記録媒体の再生方法について、図６
および図１５に基づいて説明する。上記再生方法では、
図１から明らかなように、光ビーム８の照射されていな
い部分において、再生層３における再生ビットの磁化方
向が予め一方向に揃っていることが望ましい。
【００９９】そこで、再生層３の再生ビットの磁化方向
を一方向に揃えるため、図６に示すように、光ビーム８
による再生に先立って初期化磁石１０を用いて、再生層
３の初期化を行う。
【０１００】すなわち、室温において、再生層３の保磁
力を越え、記録層４の保持力未満の初期化磁界Ｈ
initを、光ビーム８が照射される前の再生層３に対して
加えることにより、再生層３の磁化方向に一方向にそろ
えることが可能である。
【０１０１】ここで、室温において、再生層３の安定磁
区幅が、記録層４の記録ビット１０１・１０２の幅より
大きくなるように設定されているため、再生層３の磁化
方向は、光ビーム８により温度上昇させられて、再生層
３の安定磁区幅が記録層４の安定磁区幅より狭くなるま
で磁化反転、つまり記録層４の記録ビット１０１の磁化
方向に揃うことがない。
【０１０２】したがって、上記方法では、再生層３の再
生用磁区３ａが再生されるときに、上記再生用磁区３ａ
と異なる位置の再生層３の磁化方向が一方向に揃ってい
ないことによる上記再生用磁区３ａの再生の妨害を抑制
できるから、磁気的超解像現象を実現することができ、
スポット８ａの径より小さな大きさと間隔とにより記録
された各記録ビット１０１・１０２を再生することが可
能となる。
【０１０３】その上、このように再生層３の初期化を行
うことにより、本発明の超解像現象を実現するための再
生層３の組成範囲を、実施例１より拡大することが可能
となる。ただし、この場合、図７に示すように、光ビー
ム８が通過した後の記録ビット８０１には、次に初期化
されるまで、再生層３に転写されたままとなり、磁気的
超解像現象の効果は若干低減されることとなる。
【０１０４】次に、上記のように磁気的超解像現象の効
果が若干低減されることを回避するために、図８に示す
ように、光ビーム８が照射された再生層３の部分に対し
て再生磁界１２を印加することにより、上記再生層３に
おける中心部分の前後において初期化をそれぞれ行うこ
とが考えられた。
【０１０５】すなわち、光ビーム８により温度上昇させ
られ、安定磁区幅が狭くなった部分のみが記録層４から
発生する浮遊磁界１０７により記録層４の磁化方向が転
写され、温度が所定温度以上に上昇していない部分にお
いては、再生磁界１２により、再生層３の磁化方向を常
に一方向、例えば下向きに揃えることが可能となる。
【０１０６】この場合、前記初期化磁石１０を用いた場
合と同様に、本発明の磁気的超解像現象を実現するため
の再生層３の組成範囲をさらに拡大することが可能とな
ると共に、図１と同様な再生層３の磁化状態、すなわ
ち、温度上昇した部分のみの再生層３の磁化反転を実現
することが可能となり、実施例１と同程度の超解像現象
を実現することが可能となる。また、再生磁界１２を記
録磁界を発生する手段と共通化することにより、装置の
大型化・コストアップを回避して本発明を実施すること
が可能となる。
【０１０７】次に、図９に示すように、再生層３の初期
化方法として、記録層４から発生する浮遊磁界１０７を
用いて、温度が所定温度以上に上昇しておらず、再生用
磁区３ａの前後における再生層３を初期化することが可
能である。
【０１０８】すなわち、記録層４では、反平行となる２
つの磁化方向によって情報が記録されているが、上記２
つの磁化方向が記録された磁区の幅が互いに異なるよう
に設定されている。
【０１０９】より具体的には、記録層４では、室温にお
ける再生層３の安定磁区幅に対して、記録層４における
記録ビット幅の大きな方の磁区幅４ｂが小さくなるよう
に設定される一方、上記記録層４における記録ビット幅
の小さな方の磁区幅４ａが、再生時の温度まで昇温した
再生層３の安定磁区幅に対して、同一かそれより大きく
なるように設定されている。
【０１１０】この場合、記録層４からは記録された各磁
化方向と同一方向の浮遊磁界１０７がそれぞれ発生する
が、室温においては再生層３は、幅の小さい方の記録ビ
ットによる浮遊磁界１０７にしたがって、再生層３が磁
化反転することが困難であり、上記再生層３は、磁区幅
４ｂの記録ビットの磁化方向に揃うことになる。
【０１１１】結局、再生層３は相対的にトータルの浮遊
磁界１０７が大きくなる方向に初期化されることにな
り、再生層３の磁化方向は、光ビーム８により照射され
た中心部の除いて、その中心部の前後においても記録層
４において広い面積を有する記録ビットの磁化方向、例
えば下向きに揃い、初期化されることになる。
【０１１２】このような光磁気記録媒体においては、記
録層４において、記録ビット１０１・１０２が形成され
る際、常に非記録部分（下向き）の磁区の幅が、記録部
分（上向き）の磁区の幅より相対的に大きくなるように
記録が行われる必要がある。
【０１１３】このように非記録部分が、記録部分より相
対的に大きくなるように設定するためには、図１０に示
すように、グルーブ部１０４およびランド部１０５上の
トラック１０３に形成された記録ビット１０６の位置で
情報を記録するマークポジション記録が本実施例に対す
る記録方式として望ましいことになる。
【０１１４】しかし、図１１に示すように、記録ビット
１０５の長さで情報を記録マークエッジ記録おいても、
記録ビット１０８の幅を例えば14μｍとし、記録トラッ
ク１０３の幅を例えば15μｍとして、記録ビット１０８
の幅を記録トラック１０３の幅よりも狭く設定すること
により、非記録部分が記録部分よりも相対的に大きくな
るように設定することが可能であり、本実施例による超
解像現象を実現することができる。
【０１１５】次に、ランド記録方式にてマークエッジ記
録を行った場合に、本実施例による超解像現象を実現す
ることができる記録ビットの各幅について、実施例１に
記載の光磁気記録媒体を用いて調べた。
【０１１６】図１２に示すように、基板１は、ピッチ
1.1μｍで、かつ、ランド幅 0.9μｍに形成されたラン
ド部３０１を有しており、上記基板１上に実施例１に記
載の光磁気記録媒体が形成され、そのランド部３０１に
幅（ａμｍ）を代えた記録ビット１０９をそれぞれ形成
して各ＣＮＲを測定した。それらの結果を図１３に示し
た。
【０１１７】図１３から明らかなように、記録ビット幅
（ａμｍ）が 0.9μｍの場合、再生パワーの増加に伴う
ＣＮＲの上昇が観測されず、すなわち室温状態において
再生層３に記録層４の情報が転写されていることを意味
しており、記録層４からの浮遊磁界１０７により再生層
３の初期化を行うことによる本実施例の超解像現象を実
現することができていないことが判る。
【０１１８】一方、記録ビット幅が 0.8μｍ、 0.7μ
ｍ、 0.6μｍ、 0.5μｍ、 0.4μｍと狭く設定すること
により、再生パワーの増加に伴うＣＮＲの上昇が観測さ
れ、記録層４からの浮遊磁界１０７により再生層３の初
期化が行われることによる本実施例の超解像現象を実現
できていることが判る。すなわち、本実施例の超解像現
象を実現することのできる記録ビット１０９の幅を記録
トラック１０３の幅つまりランド部３０１の幅より狭く
設定すればよい。
【０１１９】次に、図１４に示すように、ランド部３０
２と各ランド部３０２間に形成されたグルーブ部３０３
との双方に記録を行うランド・グルーブ記録方式にてマ
ークエッジ記録を行った場合に、本実施例の超解像現象
を実現することのできる各記録ビット幅について、再生
パワー依存性によってそれぞれ調べた。
【０１２０】まず、基板１には、ピッチ 1.4μｍで、か
つ、ランド幅 0.7μｍに形成されたランド部３０２と、
そのランド部３０２に挟まれたグルーブ部３０３がそれ
ぞれ形成されており、上記ランド部３０２およびグルー
ブ部３０３上に実施例１に記載の光磁気記録媒体が形成
されている。
【０１２１】そして、上記光磁気記録媒体に、ランド部
３０２およびグルーブ部３０３にそれぞれの幅（ａμ
ｍ）の記録ビット３０４を形成して、それぞれの光磁気
記録媒体における再生パワー依存性を調べた。
【０１２２】それらの結果を図１５に示した。図１５か
ら明らかなように、記録ビット３０４の幅が 0.6μｍの
場合、再生パワーの増加に伴うＣＮＲの上昇が観測され
ず、すなわち室温状態において再生層３に記録層４の情
報が転写されていることを意味しており、記録層４から
の浮遊磁界１０７により再生層３の初期化が行われるこ
とによる本実施例の超解像現象を実現することができて
いないことが判る。
【０１２３】一方、記録ビット３０４の幅が 0.5μｍ、
0.4μｍ、 0.3μｍと狭く設定されることにより、再生
パワーの増加に伴うＣＮＲの上昇が観測され、記録層４
からの浮遊磁界１０７により再生層３の初期化が行われ
ることによる本実施例の超解像現象を実現できているこ
とが判る。すなわち、本実施例の超解像現象を実現する
ことのできる記録ビット幅を記録トラックの幅つまりラ
ンド部３０２やグルーブ部３０３の幅より狭く設定すれ
ばよい。
【０１２４】〔実施例３〕次に、本発明に係る他の光磁
気記録媒体の再生方法について図１６ないし図２１に基
づいて説明すると、まず、 0.8μｍピッチで直径 0.4μ
ｍの記録ビットを用いて図１４に示すようなランド・グ
ルーブ記録を行った場合、再生時に得られる再生出力の
信号波形は、図１６に示すように、再生信号の立ち上が
りが、上記再生信号の立ち下がりに比べて極めて急峻な
ものとなる。
【０１２５】このような波形が生じる理由について図１
７（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明すると、まず、図１７
（ａ）に示すように、再生時における光磁気記録媒体の
回転に伴い記録層４の記録ビット１０１が光ビーム８の
スポット内に入ってくるが、温度上昇が不十分であり、
再生層３の安定磁区幅がまだ記録ビット１０１の磁区幅
に比べて大きいため、再生層３への記録ビット１０１の
磁区方向の転写が発生しない。
【０１２６】次に、さらに光磁気記録媒体が回転し、再
生層３が移動して、図１７（ｂ）に示すように、光ビー
ム８に照射された、上記記録ビット１０１に対応する再
生層３の部分が所定温度以上に上昇すると、再生層３の
安定磁区幅がまだ記録ビット１０１の磁区幅と略一致し
たときに瞬間的に上記記録ビット１０１の再生層３への
記録ビットの磁化方向の転写が発生することから、図１
６に示すような急峻な再生信号の立ち上がりが発生す
る。
【０１２７】次に、さらに、光磁気記録媒体が移動する
と、図１７（ｃ）に示すように、温度上昇過程に比べ
て、温度下降過程が比較的緩やかであるため、再生層３
へ転写された磁区の方向は転写された状態が維持され
る。
【０１２８】続いて、さらに光磁気記録媒体が移動する
と、図１７（ｄ）に示すように、上記記録ビット１０１
に対応する再生層３の部分の温度が十分に下降して、前
述した初期化手段によって、上記再生層３の部分の磁区
の磁化方向の転写が解消される。
【０１２９】したがって、上記転写の解消では、光磁気
記録媒体の移動に伴ってスポット８ａの外へ記録ビット
が移動するという通常の再生動作と同程度の再生信号の
立ち下がりを示すことになる。
【０１３０】ところで、従来、一般に用いられている単
層の磁性層からなる光磁気記録媒体では、図１８に示す
ように、レーザ光の移動に伴い光ビーム８のスポット内
の記録ビットが移動することにより、サインカーブに近
い再生信号が得られる。
【０１３１】一般に、光磁気記録媒体においては、差動
検出法が用いられるため、反射率変化による信号振幅の
変動がある程度抑制された形で再生信号が得られる。
【０１３２】しかし、差動検出で抑制できない複屈折変
動等に起因する信号振幅の変動が残り、再生信号は、図
１６および図１８に示すように、再生信号はゆるやかな
上下動を伴うことになる。この場合、定電圧レベルをス
ライスレベルとすると、信号振幅のゆるやかな上下動に
伴い、記録ビット１０１の正確な位置を検出できなくな
る。
【０１３３】そこで、上記のような上下動による再生エ
ラーを抑制するために、包絡線検波によって最終信号を
得ることが一般に行われている。すなわち、再生信号の
各包絡線を検出し、上記各包絡線の平均レベルに基づい
てスライスレベルを設定することにより、ゆるやかな上
下動に伴う記録ビット１０１の検出位置の変動を抑制で
き、正確な位置検出を可能としている。
【０１３４】ここで、本発明に係る光磁気記録媒体の図
１６に示す再生信号においても、同様にゆるやかな信号
振幅の上下動を伴うことになる。このような上下動で
は、図１８の従来と比べて、再生信号の立ち上がりが急
峻であるため、定電圧レベルでスライスした場合、上記
従来よりもより正確な記録ビット１０１の位置の検出が
可能であるが、この場合も、図１８と同様、再生信号の
包絡線検波を行って最終信号を得ることが望ましい。
【０１３５】このような包絡線検波を行って、再生信号
の処理を行った場合、図２０の回路図に示すように、そ
のような包絡線検波による遅延によって、上記再生信号
も合わせて遅延させる必要があり、回路が複雑化すると
共に上記包絡線検波によるスライスレベルと上記再生信
号を同期させるという手間を生じている。
【０１３６】ところで、図１８に示す従来のように再生
信号がサインカーブである場合、上記再生信号を微分処
理しても再生信号の位相が変化するだけであり、再生信
号の波形に大きな変化を発生させることは困難である。
【０１３７】しかし、本実施例３では、得られた再生信
号の立ち上がりが極めて急峻であるから、上記再生信号
を微分処理することにより、図１９に示すように、上記
再生信号からゆるやか再生信号の振幅の変動を除去で
き、再生信号の変動が急峻な部分のみ、すなわち再生信
号の立ち上がり部分のみを微分出力として得ることが可
能となる。
【０１３８】このように、本発明においては、得られた
再生信号を微分処理することにより、ゆるやかな信号振
幅の上下動の悪影響を除去できて、記録ビット１０１の
正確な位置を示す最終再生信号を得ることが可能とな
る。これにより、従来のように遅延回路を省くことがで
きて、図２１に示すように定電圧スライスレベルを用い
た簡単な回路構成で正確な再生信号の処理を行うことが
可能となる。
【０１３９】このように実施例３の光磁気記録媒体の再
生方法では、再生信号を微分処理することにより、得ら
れた再生信号からゆるやかな信号振幅の上下動を除去で
きて、記録ビット１０１の正確な位置を検出した最終再
生信号を再生信号から得ることが可能となったことによ
り、再生信号に要求される信号品質を低く抑えることが
可能となった。
【０１４０】すなわち、従来では信号処理前の信号品質
として、ＣＮＲにて４５ｄＢ以下の信号品質では、光磁
気ディスクとして要求される１×10-5以下のエラーレー
トを得ることが不可能であるとされてきたが、信号処理
前に35dB程度のより小さな信号品質でも、光磁気記録媒
体としての光磁気ディスクに要求されるエラーレートを
実現することが可能となり、さらに高密度な記録再生を
実現することができることが判った。
【０１４１】このような高密度な記録再生が可能となっ
たことを示す試験データを表３に示した。
【０１４２】
【表３】
【０１４３】表３から明らかなように、他の比較例とし
てのＣＮＲ１では、ビット長が 0.6μｍ以上でないと、
Ｅｒ１の欄に示すように、所望するエラーレート（１×
10-5以下）が得られなかったが、本実施例３の構成によ
るＣＮＲ２では、再生信号に対して微分処理を施さない
場合でも、Ｅｒ２の欄に示すように、ビット長 0.4μｍ
以上で所望するエラーレートが得られて、従来より高密
度化を図ることができ、その上、再生信号に対して微分
処理を施した場合、Ｅｒ３の欄に示すように、ビット長
0.3μｍ以上で所望するエラーレートが得られて、さら
に高密度化を図ることができるものとなっている。
【０１４４】ところで、上記従来の欠点を解消すべく、
MORIS'94において超解像光磁気再生技術に関する数件の
発表が行われた。上記発表の予稿集におけるNo. 29-K-0
4 "MSR Disks with Three Magnetic Layers Using In-P
lane Magnetization Films"(p. 125)では、室温で面内
磁化状態である一方、温度上昇と共に垂直磁化状態とな
る再生層と記録層との間に、面内磁化を有する中間層を
設けることにより、面内磁化状態にあるFront mask（前
方マスク）とRear mask （後方マスク）とが形成され、
さらに後方マスクによる再生信号の変化が急峻であるこ
とが示されている。
【０１４５】また、前記予稿集におけるNo. 29-K-06 "N
ew Readout Technique Using Domain Collapse on Magn
etic Multilayer" (p. 127) においては、後方マスクに
よる急峻な信号変化において良好なジッタ特性が得られ
ること、および再生信号を微分することにより、精度よ
く記録ビットの位置を検出できることが開示されてい
る。
【０１４６】しかしながら、上記の２つの発表では、中
間層として磁性体が用いられており、本発明との関連性
はないものと考えられる。
【０１４７】また、前記予稿集におけるNo. 29-K-05 "M
agnetically-Induced Super Resolution Using Magneto
-Static Coupling" (p. 126)では、室温で面内磁化状態
である一方、温度上昇と共に垂直磁化状態となる再生層
（Reading layer)と、垂直磁化膜である記録層(Writing
layer）との間に、交換相互作用を遮断するための非磁
性中間層を設けることにより、面内磁化状態にあるFron
t mask（前方マスク）と、Rear mask （後方マスク）と
が形成され、さらに後方マスクによる再生信号の変化が
急峻であることが示されている。
【０１４８】ところが、上記発表では、従来と同様に、
再生層が温度上昇に伴って面内磁化から垂直磁化に変化
するため、レーザ光により再生層から再生される再生信
号に対して、面内磁化から垂直磁化に変化する途中の再
生層から不要な信号が混入することがある。このことか
ら、上記再生信号の品質が劣化することがあり、記録層
における高密度記録の上限に制限があった。
【０１４９】しかしながら、本発明の構成および方法で
は、再生層３における再生ビットの磁化方向が反転する
か否かによって、記録層４の各記録ビット１０１の情報
が再生されるから、上記再生層３から再生される再生信
号の品質を上記発表より改善できて、記録層４における
情報の高密度化記録が可能となる。
【０１５０】
【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体、再生方法、記
録方法によれば、レーザ光によって検出される再生用磁
区と隣接する他の再生用磁区の影響を再生層の設定によ
り回避できるから、上記各再生用磁区の大きさや間隔を
従来より小さくできて、従来より情報の記録密度を向上
させることができるという効果を奏する。
【０１５１】
【０１５２】
【０１５３】本発明の請求項３記載の光磁気記録媒体に
よれば、検出される再生信号の立ち上がりをシャープに
することができて、上記再生信号の品質を向上させるこ
とが可能になるという効果を奏する。
【０１５４】
【０１５５】本発明の請求項４記載の光磁気記録媒体に
よれば、記録層の第１記録用磁区による浮遊磁界によっ
て、レーザ光の中心部が照射される再生用磁区を除く、
他の再生用磁区の磁化方向を第１記録用磁化の磁化方向
に揃えることが可能となる。よって、他の再生用磁区の
磁化方向を第１記録用磁化の磁化方向に揃えるための外
部磁界を省くことができるという効果を奏する。
【０１５６】
【０１５７】本発明の請求項６記載の光磁気記録媒体の
再生方法によれば、予め再生層の再生用磁区の磁化方向
を一方向に揃えることにより、レーザ光による昇温に伴
い記録用磁区に対応する再生用磁区の磁化方向が上記記
録用磁区から転写された際に、上記再生用磁区と異なる
他の再生用磁区の磁化方向を互いに揃えることができ
る。
【０１５８】このため、転写された磁化方向を安定に検
出することが可能となるので、記録層の記録用磁区に磁
化方向によって従来より高密度にて磁化方向によって記
録された情報を安定に再生することができるという効果
を奏する。
【０１５９】
【０１６０】本発明の請求項７記載の光磁気記録媒体の
再生方法によれば、外部磁界によって再生用磁区から検
出される情報の品質を向上できると共に、上記外部磁界
を、例えば記録層の記録用磁区への磁化方向の書き込み
を行うための記録磁界と兼用させることができるので、
上記外部磁界を設けることによる大型化を回避できると
いう効果を奏する。
【０１６１】
【０１６２】本発明の請求項８記載の光磁気記録媒体の
再生方法によれば、情報を再生するための再生信号を微
分処理して用いることにより、上記再生信号の立ち上が
りをよりシャープすることができて、再生用磁区の位置
をより正確に検出できる。
【０１６３】このことから、記録用磁区を小さくして情
報の記録密度を高めても、上記記録用磁区に記録された
情報を再生用磁区を介してレーザ光によって再生するこ
とが可能となり、さらに情報を記録層に記録する際の上
記情報の高密度化が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光磁気記録媒体およびその再生方法の
説明図であって、（ａ）は概略平面図であり、（ｂ）は
概略構成図である。
【図２】上記光磁気記録媒体の構成を示す説明図であ
る。
【図３】上記光磁気記録媒体における再生層の磁気特性
を示すグラフである。
【図４】上記光磁気記録媒体の記録再生特性を示すグラ
フである。
【図５】上記光磁気記録媒体の記録再生特性を示すグラ
フである。
【図６】上記再生方法を示す説明図である。
【図７】上記再生方法を示す説明図である。
【図８】上記光磁気記録媒体の他の再生方法を示す説明
図である。
【図９】上記光磁気記録媒体のさらに他の再生方法およ
び他の光磁気記録媒体を示す説明図である。
【図１０】本発明の光磁気記録媒体に対する記録方法を
示す説明図である。
【図１１】本発明の光磁気記録媒体に対する他の記録方
法を示す説明図である。
【図１２】上記記録方法を示す説明図である。
【図１３】上記記録方法における記録再生特性を示すグ
ラフである。
【図１４】本発明の光磁気記録媒体に対するさらに他の
記録方法を示す説明図である。
【図１５】上記記録方法における記録再生特性を示すグ
ラフである。
【図１６】本発明の光磁気記録媒体における再生信号の
波形を示すグラフである。
【図１７】上記波形が得られる原理を示す説明図であ
る。
【図１８】従来の光磁気記録媒体における再生信号の波
形を示すグラフである。
【図１９】本発明の光磁気記録媒体の再生信号を微分し
た波形を示すグラフである。
【図２０】従来の光磁気記録媒体の再生方法における波
形の補正のためのブロック図である。
【図２１】本発明の光磁気記録媒体の再生方法に用いら
れる波形の補正のためのブロック図である。
【図２２】従来の光磁気記録媒体を示す説明図である。
【符号の説明】
３ 再生層 ４ 記録層 ８ 光ビーム（レーザ光） ９ 非磁性中間層 １０７ 浮遊磁界
フロントページの続き (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 平８−77626（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93058（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255946（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−205969（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−174387（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 11/105

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】垂直磁化膜からなる記録層が情報を垂直な
    磁化方向によって記録される記録用磁区を有するように
    設けられ、垂直磁化膜からなる再生層が上記記録用磁区
    から磁化方向を転写される再生用磁区を有するように記
    録層上に設けられ、記録層と再生層との間の交換相互作
    用を遮断するための非磁性体からなる中間層が記録層と
    再生層との間に積層され、 上記再生層は、記録用磁区から再生用磁区に転写された
    磁化方向の磁区が安定に存在できる安定磁区幅が温度上
    昇とともに小さくなるように形成されていることを特徴
    とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項２】上記再生層は、室温の場合では記録用磁区
    の幅よりも大きくなるように形成されている一方、再生
    用磁区の磁化方向を検出するためのレーザ光によって昇
    温した場合では上記安定磁区幅が変化して、再生温度以
    上に温度上昇した領域において、上記安定磁区幅が、記
    録用磁区の幅以下となるように設定されていることを特
    徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】再生用磁区がレーザ光による昇温中に安定
    磁区幅が記録用磁区の幅と一致したとき上記記録用磁区
    の磁化方向が浮遊磁界によって再生用磁区に転写される
    ようになっていることを特徴とする請求項２記載の光磁
    気記録媒体。
  4. 【請求項４】記録層は、記録用磁区における垂直磁化方
    向が互いに反平行となる第１記録用磁区と第２記録用磁
    区とを互いに磁区幅が異なるように有し、第１記録用磁
    区の磁区幅が、第２記録用磁区の磁区幅よりも大きくな
    るように形成されており、 再生層は、レーザ光による昇温によって第２記録用磁区
    の磁区幅と略同一まで安定磁区幅が小さくなるように設
    定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
    か１項に記載の光磁気記録媒体。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光
    磁気記録媒体から情報を再生する再生方法であって、 レーザ光を照射し、再生温度以上に温度上昇した上記レ
    ーザ光のスポットの中心部分の記録用磁区の情報のみを
    上記再生層に転写して、情報を再生するための再生信号
    を上記再生層の再生用磁区から上記レーザ光によって検
    出することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
  6. 【請求項６】請求項２または３記載の光磁気記録媒体か
    ら情報を再生する再生方法であって、 再生層の垂直磁化方向を外部磁界によって予め一方向に
    揃えた後、上記再生層にレーザ光を照射し、再生温度以
    上に温度上昇した上記レーザ光のスポットの中心部分の
    記録用磁区の情報のみを上記再生層に転写して、情報を
    再生するための再生信号を上記再生用磁区から上記レー
    ザ光によって検出することを特徴とする光磁気記録媒体
    の再生方法。
  7. 【請求項７】外部磁界は、光磁気記録媒体におけるレー
    ザ光の照射される面に対して反対面に設置され、レーザ
    光による昇温によって記録用磁区から転写される再生用
    磁区と異なる他の再生用磁区の磁化方向を一方向に揃え
    るように設定されることを特徴とする請求項６記載の光
    磁気記録媒体の再生方法。
  8. 【請求項８】情報を再生するための再生信号を微分処理
    して用いることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか
    １項に記載の光磁気記録媒体の再生方法。
  9. 【請求項９】垂直磁化膜からなる記録層が情報を垂直な
    磁化方向によって記録される記録用磁区を有するように
    設けられ、垂直磁化膜からなる再生層が上記記録用磁区
    から磁化方向を転写される再生用磁区を有するように記
    録層上に設けられ、記録層と再生層との間の交換相互作
    用を遮断するための非磁性体からなる中間層が記録層と
    再生層との間に積層され、上記再生層は、室温の場合で
    は記録用磁区の幅よりも大きくなるように形成されてい
    る一方、再生用磁区の磁化方向を検出するためのレーザ
    光によって昇温した場合では、記録用磁区から再生用磁
    区に転写された 磁化方向の磁区が安定に存在できる安定
    磁区幅が変化して、再生温度以上に温度上昇した領域に
    おいて、上記安定磁区幅が、記録用磁区の幅以下となる
    ように設定された光磁気記録媒体に対して情報を記録す
    る記録方法であって、 記録トラックの幅よりも狭い記録ビット幅で記録を行う
    ことを特徴とする光磁気記録媒体の記録方法。
  10. 【請求項１０】垂直磁化膜からなる記録層が情報を垂直
    な磁化方向によって記録される記録用磁区を有するよう
    に設けられ、垂直磁化膜からなる再生層が上記記録用磁
    区から磁化方向を転写される再生用磁区を有するように
    記録層上に設けられ、記録層と再生層との間の交換相互
    作用を遮断するための非磁性体からなる中間層が記録層
    と再生層との間に積層され、再生温度以上に温度上昇し
    た領域において、上記記録層の磁化方向が上記再生層へ
    と転写される光磁気記録媒体であって、 上記再生層の補償温度がほぼ室温であり、かつ上記再生
    層の飽和磁化が温度上昇とともに大きくなり、再生温度
    近傍で該飽和磁化が極大となることを特徴とする光磁気
    記録媒体。
  11. 【請求項１１】垂直磁化膜からなる記録層が情報を垂直
    な磁化方向によって記録される記録用磁区を有するよう
    に設けられ、垂直磁化膜からなる再生層が上記記録用磁
    区から磁化方向を転写される再生用磁区を有するように
    記録層上に設けられ、記録層と再生層との間の交換相互
    作用を遮断するための非磁性体からなる中間層が記録層
    と再生層との間に積層され、 レーザ光を照射することにより、記録層の記録用磁区か
    ら再生層の再生用磁区への転写が瞬間的に起こる光磁気
    記録媒体から情報を再生する再生方法であって、 上記瞬間的な再生用磁区の発生に伴う、急峻な再生信号
    の立ち上がりを検出することを特徴とする光磁気記録媒
    体の再生方法。
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