JP3460685B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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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、光磁気相互作用に
よって情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録
媒体に係わる。 【０００２】 【従来の技術】レーザ光照射による局部的加熱によって
情報ビットすなわちバブル磁区を形成し、これを光磁気
相互作用によって読み出し光磁気記録再生方法をとる場
合、その光磁気記録の記録密度を上げるには、そのビッ
ト長の短縮化すなわち情報磁区の微小化をはかることに
なるが、この場合通常一般の光磁気記録再生方法では、
その再生時のＳ／Ｎを確保する上で、再生時のレーザー
波長、レンズの開口数等によって制約を受けている。例
えば現状では、０．２μｍの情報ビット（磁区）を、ス
ポット径が１μｍのレーザー光で読み出すことは不可能
である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した再
生時の条件から規定される記録密度の制約の問題点を解
決し、記録情報ビットの微小化をはかった場合において
も充分な再生出力、したがって、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）を向
上を図る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明による光磁気記録
媒体は、レーザー光を照射により、このレーザー光と磁
性膜の記録磁区における光磁気相互作用によって記録情
報の読み出しを行う光磁気記録媒体であって、磁性膜が
少なくとも第１の磁性膜と、第３の磁性膜と、これら磁
性膜間に配置された第２の磁性膜とを有し、第２の磁性
膜のキュリー温度が、上記第１の磁性膜および上記第３
の磁性膜のキュリー温度より低く選定される。 【０００５】本発明は、この構成によって、信号再生磁
性膜の磁区状態を変化させて情報の読み出しを行うこと
によって、光学系による制約を受けることなくＳ／Ｎを
高めることができるようにするものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明の一形態を説明する。この
場合、例えば図１に示すように光透過性基体１上に必要
に応じて同様に光透過性の保護膜ないしは干渉膜として
の誘電体膜２を被着形成し、この誘電体膜２上に室温Ｔ
RTで互に磁気的に結合する主として信号再生に寄与する
第１の磁性膜１１と、中間膜となる第２の磁性膜１２
と、主として記録保持に寄与する第３の磁性膜１３の各
垂直磁化膜の積層構造を形成し、第１，第２および第３
の各磁性膜１１，１２および１３の各キュリー温度をＴ
C1，ＴC2およびＴC3とするとき、ＴC2＞ＴRTで、かつＴ
C2＜ＴC1，ＴC3とされ、第１の磁性膜１１の保磁力ＨC1
が第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で充分小さ
く、第３の磁性膜１３の保磁力ＨC3が室温ＴRTから第２
の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2より高い所要の温度Ｔ
PBまでの温度範囲で所要の磁場よりも充分大きい光磁気
記録媒体Ｓを構成する。また、第２の磁性膜１２の厚さ
は、後述する表１によって明らかなように、第１の磁性
膜１１より薄く選定される。 【０００７】そして、その再生に当たって第２の磁性膜
１２のキュリー温度ＴC2以上の上述の所要温度ＴPBで第
１の磁性膜１１の記録磁区すなわち情報ビットを、これ
に加わる反磁場と、更に必要に応じて与える外部印加磁
場によって拡大変化させこの状態で読み出す。また第３
の磁性膜１３上には必要に応じて表面保護膜４を被着形
成する。 【０００８】上述の光磁気記録媒体Ｓに対する記録すな
わち情報磁区の形成は、通常のように、例えば初期状態
における第３の磁性膜１３の記録温度付近の磁化方向と
逆向きのバイアス磁界を印加した状態でレーザー光をフ
ォーカシングさせて照射し、これによって第３の磁性膜
１３を、そのキュリー温度以上に加熱し、かつレーザー
光走査が去った後の冷却時に外部磁場および浮遊磁場に
よる方向に反転されたバブル磁区の形成によって例えば
“１”の情報の記録を行う。つまり、この情報バブル磁
区の有無によって“１”，“０”の２値の情報の記録を
行う。 【０００９】そして、このような情報の記録がなされた
光磁気記録媒体Ｓからの情報の読み出し、すなわち、そ
の再生に当たって、例えばレーザー光照射によってその
磁区の有無による光磁気相互作用によるカー回転角ない
しはファラデー回転角によってその記録の読み出しを行
うに当たって、その読み出し部の温度を所要の温度Ｔ PB
に、つまり、第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2を超
える温度としたことによって、第１および第３の磁性膜
１１および１３間の磁気的結合が切断される。したがっ
てこの状態で、第１の磁性膜１１は、第３の磁性膜１３
による磁気的制約を受けることなく、この記録情報磁区
は、これに与えられる反磁場と、更にこのとき必要に応
じて与えられる外部印加磁場等の和による所要の磁場に
よって、更にこの第１の磁性膜１１がこの温度ＴPBで保
磁力が低下していることによって拡大する。 【００１０】したがってこの第１の磁性膜１１として、
カー回転角ないしはファラデー回転角が大きい磁性膜を
用いれば、主としてこの第１の磁性膜１１における記録
情報により、この情報磁区の実質的面積の増大によっ
て、大なる再生出力をとり出すことができ、Ｓ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）の向上がはかられる。 【００１１】そして、この情報磁区が拡大された状態、
つまり実質的にその読み出し磁区面積が増大した状態で
再生を行うのでその再生出力が増大し、これによってＳ
／Ｎの向上がはかられる。 【００１２】そしてその再生後、すなわちレーザー光の
走査によりその照射部が移動した後、読み出し部が冷却
されれば、第１〜第３の磁性膜１１〜１３が例えば室温
ＴRTに低下冷却する過程で、高保磁力の第３の磁性膜１
３が磁気記録保持膜として作用し、第２の磁性膜１２が
その磁気的結合によって磁化され、更にこの第２の磁性
膜１２と磁気的に結合する第１の磁性膜１１が磁化さ
れ、初期の記録状態の情報ビット磁区を再び形成し記録
状態に復元される。 【００１３】上述した方法によれば、その光磁気記録媒
体Ｓの中間層としての第２の磁性膜１２が、第１および
第３の磁性膜１１および１３間の磁気的結合状態および
断絶状態の両態様を採ることによって、再生時において
は、この中間層の第２の磁性膜１２が、第１および第３
の磁性膜１１および１３間の磁気的結合を分離して第１
の磁性膜１１の記録情報磁区の拡大を可能にするもので
あり、第３の磁性膜１３はその磁化状態を保持する磁気
記録保持層としての機能を保持し、第１の磁性膜１１は
再生時にその磁区を拡大して再生出力を向上する再生層
としての機能を有するようにしたので、記録密度を向上
させてビット情報としての磁区を微細化しても充分な再
生出力を得ることができ、より記録高密度化をはかるこ
とができる。 【００１４】更に図２を参照して第１〜第３の磁性膜１
１〜１３がそれぞれフェロ磁性膜である場合の磁化状態
を説明する。今、図２Ａに示すように各磁性膜１１〜１
３が未記録状態においてその磁化の向きが一方向に垂直
磁化状態にある場合を想定すると、これに、今、情報
“１”の記録がなされることによって図２Ｂに示すよう
に初期の状態とは逆向きの磁化による情報ビットすなわ
ち情報磁区ＢM が形成される。 【００１５】この情報磁区ＢM に対する読み出しについ
て説明すると、この場合、前述したように図２Ｃに示す
ようにその情報磁区ＢM に対してレーザー光ＬB を照射
した状態において、その例えば中心部において前述した
所要の温度ＴPBが得られるようにする。このとき、第２
の磁性膜１２は、そのキュリー温度ＴC2以上とされるこ
とによってその磁性が失われ第１および第３の磁性膜１
１および１３間の磁気的結合が遮断された状態にある。
この状態で、記録時の外部バイアス磁場の方向、つまり
磁区ＢM の本来の磁化方向、つまり記録時での磁化の方
向と同方向の外部印加磁場Ｈexを与えることによってこ
の磁場と反磁場との和によって、この温度ＴPBで保磁力
ＨC1が小さい状態にある第１の磁性膜１１の磁区ＢM は
拡大される。 【００１６】なお、図２Ｄに示すように、レーザー光Ｌ
B の照射が情報磁区ＢM 外に照射された状態では、情報
磁区における温度上昇は、比較的小さいことから、この
情報ビットすなわち磁区ＢM の拡大は殆ど生じない。つ
まり読み出し状態におけるレーザー光走査の中心部にあ
る磁区ＬB の中心に存在する情報記録磁区ＢM において
のみ磁区の拡大が生じさせることができる。 【００１７】したがってこの場合、例えば図３Ａに示す
ように、情報記録磁区ＢM が等ピッチに配列された磁気
記録媒体に対してレーザー光走査を行う場合、その出力
は、図３Ｂに示すように磁区ＢM が消失された理想的消
磁レベルを０レベルとするとき、情報磁区ＢM の読み出
しによって一方向図において上方に大きなレベルを示す
波形出力として取り出すことができるようになる。 【００１８】なお、実際上、第１〜第３の磁性膜１１〜
１３が希土類−遷移金属磁性膜であってその遷移金属の
副格子磁化と希土類金属の副格子磁化が互に逆向きのフ
ェリ磁性を有する場合、各磁性膜が遷移金属副格子磁化
優勢膜であるか、希土類副格子磁化優勢膜であるかによ
って再生時に与える外部印加磁場Ｈexの向きを選定する
必要がある。 【００１９】これについて説明するに、今、この場合に
おいて再生時の外部印加磁場方向Ｈ ex方向を記録時の外
部バイアス磁場方向を基準として考え、この場合記録の
方向を支配する第３の磁性膜１３のキュリー温度ＴC3直
下での飽和磁化が遷移金属副格子磁化優勢膜であるか希
土類副格子磁化優勢膜であるかについて分離して考察す
る。ここで第１の磁性膜１１における情報磁区ＢM に加
わる浮遊磁場および反磁場については除外して考える。 〔１〕第３の磁性膜１３の磁化がキュリー温度ＴC3直下
で遷移金属副格子磁化優勢膜である場合、 （１−ａ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格子優勢である場
合は、その再生時の外部磁場方向は記録時の外部磁場方
向と同一方向に与えることによって情報記録磁区ＢM の
増大化をはかることができる。 （１−ｂ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が零に近い場合は、その再生時
の温度を第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍より
更に上昇させて第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格
子優勢になる状態において再生して、この場合記録時と
同一の方向の外部印加磁場Ｈex下でバブル磁区ＢM の増
大化をはかることができる。 （１−ｃ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が希土類副格子優勢の場合、再
生時の外部印加磁場Ｈexは記録時のそれとは逆方向に設
定することによって磁区ＢM の拡大をはかることができ
る。 〔２〕第３の磁性膜１３の磁化がそのキュリー温度ＴC3
直下で希土類副格子優勢である場合、 （２−ａ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格子優勢の場合、
再生時の外部印加磁場Ｈexは、記録時のそれとは逆方向
に選定することによってバブル磁区ＢM の拡大をはかる
ことができる。 （２−ｂ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が零に近い場合は、再生時の温
度ＴPBを第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍より
更に上昇させて第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格
子優勢になる状態としてその外部印加磁場Ｈexを記録時
のそれとは逆方向にすることによって磁区ＢM の拡大を
はかることができる。 （２−ｃ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が希土類副格子優勢の場合、再
生時の外部バイアス磁場Ｈexは記録時のそれと同一方向
とすることによってバブル磁区ＢM の拡大をはかること
ができる。 【００２０】 【実施例】基体１は、光透過性の例えばガラス板、或い
は例えばアクリル板等の樹脂板等よりなり、図示しない
が一方の面にトラッキングサーボ用のトラック溝が例え
ば１．６μｍピッチをもって形成され、これの上に例え
ばＳｉ3 Ｎ4 膜よりなる誘電体膜２と、さらに第１〜第
３の磁性膜１１〜１３と、さらにそれの上に保護膜４と
が例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタ
リングあるいは蒸着等によって連続的に被着形成され
る。 【００２１】第１の磁性膜１１としては、例えばＧｄＣ
ｏ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＦｅによって構成し得、第２の
磁性膜１２は、例えばＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＦ
ｅによって構成し得、第３の磁性膜１３は、ＴｂＦｅ，
ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ等によって形成し得、これ
ら第３の磁性膜１３によれば０．１μｍ以下の直径の磁
区ＢM を形成することができる。 【００２２】実施例１ トラックピッチ１．６μｍのトラック溝を有するガラス
基板上にＳｉ3 Ｎ4 より成る誘電体膜２と、ＧｄＦｅＣ
ｏ膜より成る第１の磁性膜１１と、ＤｙＦｅＣｏ膜より
成る第２の磁性膜１２と、ＤｙＦｅＣｏ膜より成る第３
の磁性膜１３と、Ｓｉ3 Ｎ4 膜より成る保護膜４とを順
次マグネトロンスパッタ装置によって連続スパッタリン
グによって被着形成して、光磁気記録媒体すなわち光デ
ィスクＳを作製した。この場合の各磁性膜１１〜１３の
各単層膜としての厚さおよび磁気特性を表１に示す。 【００２３】 【表１】 【００２４】上記表１においてＦｅＣｏリッチとは室温
でＦｅＣｏ副格子磁化優勢膜を示すものであり、Ｄｙリ
ッチとは室温でＤｙ副格子磁化優勢膜を示す。 【００２５】この実施例１による光磁気記録媒体Ｓのキ
ャリアレベル対ノイズレベル（Ｃ／Ｎ）の記録周波数依
存性の測定結果を図４に示す。図４中実線曲線は、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．＝０．５０，レーザー波長７８
０ｎｍのピックアップを用いてその線速度を７．５ｍ／
ｓｅｃ，記録パワー７．０ｍＷ，記録外部磁場５００
（０ｅ）とし、再生時外部印加磁場を零、再生パワー
３．５ｍＷとしたものであり、図４中点線図示は、その
再生パワーを１．５ｍＷとした場合である。このように
再生パワーを１．５ｍＷとした場合は、その磁性膜全体
をＴｂＦｅＣｏの単層膜によって構成した場合の光ディ
スクにおけるＣ／Ｎの周波数依存性と同等の結果を示し
た。これはこの程度の再生パワーでは、第２の磁性膜１
２のキュリー温度ＴC2まで加熱温度が達しておらず記録
された磁区は再生時において変形していないものと考え
られる。これに比し再生パワーが３．５ｍＷの場合、再
生パワーが１．５ｍＷの場合に比して磁区長すなわちビ
ット長ｌ＜０．７μｍでＣ／Ｎは著しく増加した。また
ｌ＝０．３μｍでもＣ／Ｎは低いものの信号成分は得ら
れた。またｌ＞０．７μｍでは逆にＣ／Ｎは減少してい
るが、これはノイズＮの増加によるものである。また再
生パワー３．５ｍＷで再生した場所を再び再生した場
合、再生パワー１．５ｍＷ，３．５ｍＷの何れでもＣ／
Ｎは再現されていることが確かめられた。 【００２６】また、上述の実施例１において再生時のレ
ーザー光のパワーを一定とした場合、媒体Ｓ中の熱拡散
のために、温度プロファイルが広がり、微小情報ビット
（磁区）の再生分解能が低下するが、この温度プロファ
イルを急峻にするために例えば最小ビット長に対応する
周波数の間隔で幅の狭いパルスレーザー光で再生を行え
ば良いことになる。更に、磁性膜に吸収された熱エネル
ギーが速やかに放熱されるように熱伝導性の良い例えば
Ａｌ放熱膜を第３の磁性膜１３上（第２の磁性膜１２と
接する側とは反対側）に被着することができる。 【００２７】 【発明の効果】上述したように本発明による光磁気記録
媒体を用いることによって、単に光磁気記録媒体におけ
るレーザー光の光磁気効果、すなわちカー効果やファラ
デー効果を用いた情報の読み出しを行うものではなく、
このレーザー光の照射によって同時に温度上昇を生じさ
せて磁化状態の変化を生じさせて、記録情報の読み出し
を行うので、再生信号レベル、したがって、Ｓ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）が、記録磁区の形状、大きさ、更に読み出し光学
径の開口数、読み出しレーザー光の波長によって制限さ
れるレーザー光のスポット径によって直接的に制約され
ずに、記録磁区の磁化状態に、所要の変化を与えること
によって、その信号レベルやＳ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の向上が
はかられるものであり、ひいては記録磁区の微細化、し
たがって、高記録密度化をはかることができる。 【００２８】また、本発明による光磁気記録媒体に対し
て上述した再生方法がなされるときは、磁性膜が第１〜
第３の磁性膜１１〜１３が積層された構造として常温に
おいては、すなわち常態においては３者が磁気的に結合
状態を保持できるようにするも、再生時においての加熱
において第２の磁性膜１２が第１および第３の磁性膜１
１および１３の磁気的結合を分断させる効果を得るよう
にして第１の磁性膜１１の情報磁区の拡大をはかるよう
にしたことによって再生出力のＳ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の向上
をはかることができるにもかかわらず、その第３の磁性
膜１３に関しては記録状態が保持できるようにするの
で、再生終了後においては再び記録状態に復元でき、く
り返しの再生を害うことなく良好な再生特性を得ること
ができる。 【００２９】そして、上述したように本発明によれば、
充分な再生出力を得ることができることからその記録情
報磁区ＢM は充分縮小することができ、このこと自体で
記録密度の向上をはかることができると共に、更にその
光磁気記録媒体としては、その基板にトラック溝が形成
された構成をとる場合においても、情報磁区ＢM の縮小
化が充分はかられることによって、通常のようにランド
部にのみその記録磁区の形成を行うに限られるものでは
なく、ランド部とトラック溝内との双方に記録磁区の形
成を行うことができることによって、更に情報の記録密
度を向上することができる。
よって情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録
媒体に係わる。 【０００２】 【従来の技術】レーザ光照射による局部的加熱によって
情報ビットすなわちバブル磁区を形成し、これを光磁気
相互作用によって読み出し光磁気記録再生方法をとる場
合、その光磁気記録の記録密度を上げるには、そのビッ
ト長の短縮化すなわち情報磁区の微小化をはかることに
なるが、この場合通常一般の光磁気記録再生方法では、
その再生時のＳ／Ｎを確保する上で、再生時のレーザー
波長、レンズの開口数等によって制約を受けている。例
えば現状では、０．２μｍの情報ビット（磁区）を、ス
ポット径が１μｍのレーザー光で読み出すことは不可能
である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した再
生時の条件から規定される記録密度の制約の問題点を解
決し、記録情報ビットの微小化をはかった場合において
も充分な再生出力、したがって、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）を向
上を図る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明による光磁気記録
媒体は、レーザー光を照射により、このレーザー光と磁
性膜の記録磁区における光磁気相互作用によって記録情
報の読み出しを行う光磁気記録媒体であって、磁性膜が
少なくとも第１の磁性膜と、第３の磁性膜と、これら磁
性膜間に配置された第２の磁性膜とを有し、第２の磁性
膜のキュリー温度が、上記第１の磁性膜および上記第３
の磁性膜のキュリー温度より低く選定される。 【０００５】本発明は、この構成によって、信号再生磁
性膜の磁区状態を変化させて情報の読み出しを行うこと
によって、光学系による制約を受けることなくＳ／Ｎを
高めることができるようにするものである。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明の一形態を説明する。この
場合、例えば図１に示すように光透過性基体１上に必要
に応じて同様に光透過性の保護膜ないしは干渉膜として
の誘電体膜２を被着形成し、この誘電体膜２上に室温Ｔ
RTで互に磁気的に結合する主として信号再生に寄与する
第１の磁性膜１１と、中間膜となる第２の磁性膜１２
と、主として記録保持に寄与する第３の磁性膜１３の各
垂直磁化膜の積層構造を形成し、第１，第２および第３
の各磁性膜１１，１２および１３の各キュリー温度をＴ
C1，ＴC2およびＴC3とするとき、ＴC2＞ＴRTで、かつＴ
C2＜ＴC1，ＴC3とされ、第１の磁性膜１１の保磁力ＨC1
が第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で充分小さ
く、第３の磁性膜１３の保磁力ＨC3が室温ＴRTから第２
の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2より高い所要の温度Ｔ
PBまでの温度範囲で所要の磁場よりも充分大きい光磁気
記録媒体Ｓを構成する。また、第２の磁性膜１２の厚さ
は、後述する表１によって明らかなように、第１の磁性
膜１１より薄く選定される。 【０００７】そして、その再生に当たって第２の磁性膜
１２のキュリー温度ＴC2以上の上述の所要温度ＴPBで第
１の磁性膜１１の記録磁区すなわち情報ビットを、これ
に加わる反磁場と、更に必要に応じて与える外部印加磁
場によって拡大変化させこの状態で読み出す。また第３
の磁性膜１３上には必要に応じて表面保護膜４を被着形
成する。 【０００８】上述の光磁気記録媒体Ｓに対する記録すな
わち情報磁区の形成は、通常のように、例えば初期状態
における第３の磁性膜１３の記録温度付近の磁化方向と
逆向きのバイアス磁界を印加した状態でレーザー光をフ
ォーカシングさせて照射し、これによって第３の磁性膜
１３を、そのキュリー温度以上に加熱し、かつレーザー
光走査が去った後の冷却時に外部磁場および浮遊磁場に
よる方向に反転されたバブル磁区の形成によって例えば
“１”の情報の記録を行う。つまり、この情報バブル磁
区の有無によって“１”，“０”の２値の情報の記録を
行う。 【０００９】そして、このような情報の記録がなされた
光磁気記録媒体Ｓからの情報の読み出し、すなわち、そ
の再生に当たって、例えばレーザー光照射によってその
磁区の有無による光磁気相互作用によるカー回転角ない
しはファラデー回転角によってその記録の読み出しを行
うに当たって、その読み出し部の温度を所要の温度Ｔ PB
に、つまり、第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2を超
える温度としたことによって、第１および第３の磁性膜
１１および１３間の磁気的結合が切断される。したがっ
てこの状態で、第１の磁性膜１１は、第３の磁性膜１３
による磁気的制約を受けることなく、この記録情報磁区
は、これに与えられる反磁場と、更にこのとき必要に応
じて与えられる外部印加磁場等の和による所要の磁場に
よって、更にこの第１の磁性膜１１がこの温度ＴPBで保
磁力が低下していることによって拡大する。 【００１０】したがってこの第１の磁性膜１１として、
カー回転角ないしはファラデー回転角が大きい磁性膜を
用いれば、主としてこの第１の磁性膜１１における記録
情報により、この情報磁区の実質的面積の増大によっ
て、大なる再生出力をとり出すことができ、Ｓ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）の向上がはかられる。 【００１１】そして、この情報磁区が拡大された状態、
つまり実質的にその読み出し磁区面積が増大した状態で
再生を行うのでその再生出力が増大し、これによってＳ
／Ｎの向上がはかられる。 【００１２】そしてその再生後、すなわちレーザー光の
走査によりその照射部が移動した後、読み出し部が冷却
されれば、第１〜第３の磁性膜１１〜１３が例えば室温
ＴRTに低下冷却する過程で、高保磁力の第３の磁性膜１
３が磁気記録保持膜として作用し、第２の磁性膜１２が
その磁気的結合によって磁化され、更にこの第２の磁性
膜１２と磁気的に結合する第１の磁性膜１１が磁化さ
れ、初期の記録状態の情報ビット磁区を再び形成し記録
状態に復元される。 【００１３】上述した方法によれば、その光磁気記録媒
体Ｓの中間層としての第２の磁性膜１２が、第１および
第３の磁性膜１１および１３間の磁気的結合状態および
断絶状態の両態様を採ることによって、再生時において
は、この中間層の第２の磁性膜１２が、第１および第３
の磁性膜１１および１３間の磁気的結合を分離して第１
の磁性膜１１の記録情報磁区の拡大を可能にするもので
あり、第３の磁性膜１３はその磁化状態を保持する磁気
記録保持層としての機能を保持し、第１の磁性膜１１は
再生時にその磁区を拡大して再生出力を向上する再生層
としての機能を有するようにしたので、記録密度を向上
させてビット情報としての磁区を微細化しても充分な再
生出力を得ることができ、より記録高密度化をはかるこ
とができる。 【００１４】更に図２を参照して第１〜第３の磁性膜１
１〜１３がそれぞれフェロ磁性膜である場合の磁化状態
を説明する。今、図２Ａに示すように各磁性膜１１〜１
３が未記録状態においてその磁化の向きが一方向に垂直
磁化状態にある場合を想定すると、これに、今、情報
“１”の記録がなされることによって図２Ｂに示すよう
に初期の状態とは逆向きの磁化による情報ビットすなわ
ち情報磁区ＢM が形成される。 【００１５】この情報磁区ＢM に対する読み出しについ
て説明すると、この場合、前述したように図２Ｃに示す
ようにその情報磁区ＢM に対してレーザー光ＬB を照射
した状態において、その例えば中心部において前述した
所要の温度ＴPBが得られるようにする。このとき、第２
の磁性膜１２は、そのキュリー温度ＴC2以上とされるこ
とによってその磁性が失われ第１および第３の磁性膜１
１および１３間の磁気的結合が遮断された状態にある。
この状態で、記録時の外部バイアス磁場の方向、つまり
磁区ＢM の本来の磁化方向、つまり記録時での磁化の方
向と同方向の外部印加磁場Ｈexを与えることによってこ
の磁場と反磁場との和によって、この温度ＴPBで保磁力
ＨC1が小さい状態にある第１の磁性膜１１の磁区ＢM は
拡大される。 【００１６】なお、図２Ｄに示すように、レーザー光Ｌ
B の照射が情報磁区ＢM 外に照射された状態では、情報
磁区における温度上昇は、比較的小さいことから、この
情報ビットすなわち磁区ＢM の拡大は殆ど生じない。つ
まり読み出し状態におけるレーザー光走査の中心部にあ
る磁区ＬB の中心に存在する情報記録磁区ＢM において
のみ磁区の拡大が生じさせることができる。 【００１７】したがってこの場合、例えば図３Ａに示す
ように、情報記録磁区ＢM が等ピッチに配列された磁気
記録媒体に対してレーザー光走査を行う場合、その出力
は、図３Ｂに示すように磁区ＢM が消失された理想的消
磁レベルを０レベルとするとき、情報磁区ＢM の読み出
しによって一方向図において上方に大きなレベルを示す
波形出力として取り出すことができるようになる。 【００１８】なお、実際上、第１〜第３の磁性膜１１〜
１３が希土類−遷移金属磁性膜であってその遷移金属の
副格子磁化と希土類金属の副格子磁化が互に逆向きのフ
ェリ磁性を有する場合、各磁性膜が遷移金属副格子磁化
優勢膜であるか、希土類副格子磁化優勢膜であるかによ
って再生時に与える外部印加磁場Ｈexの向きを選定する
必要がある。 【００１９】これについて説明するに、今、この場合に
おいて再生時の外部印加磁場方向Ｈ ex方向を記録時の外
部バイアス磁場方向を基準として考え、この場合記録の
方向を支配する第３の磁性膜１３のキュリー温度ＴC3直
下での飽和磁化が遷移金属副格子磁化優勢膜であるか希
土類副格子磁化優勢膜であるかについて分離して考察す
る。ここで第１の磁性膜１１における情報磁区ＢM に加
わる浮遊磁場および反磁場については除外して考える。 〔１〕第３の磁性膜１３の磁化がキュリー温度ＴC3直下
で遷移金属副格子磁化優勢膜である場合、 （１−ａ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格子優勢である場
合は、その再生時の外部磁場方向は記録時の外部磁場方
向と同一方向に与えることによって情報記録磁区ＢM の
増大化をはかることができる。 （１−ｂ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が零に近い場合は、その再生時
の温度を第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍より
更に上昇させて第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格
子優勢になる状態において再生して、この場合記録時と
同一の方向の外部印加磁場Ｈex下でバブル磁区ＢM の増
大化をはかることができる。 （１−ｃ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が希土類副格子優勢の場合、再
生時の外部印加磁場Ｈexは記録時のそれとは逆方向に設
定することによって磁区ＢM の拡大をはかることができ
る。 〔２〕第３の磁性膜１３の磁化がそのキュリー温度ＴC3
直下で希土類副格子優勢である場合、 （２−ａ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格子優勢の場合、
再生時の外部印加磁場Ｈexは、記録時のそれとは逆方向
に選定することによってバブル磁区ＢM の拡大をはかる
ことができる。 （２−ｂ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が零に近い場合は、再生時の温
度ＴPBを第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍より
更に上昇させて第１の磁性膜１１の磁化が遷移金属副格
子優勢になる状態としてその外部印加磁場Ｈexを記録時
のそれとは逆方向にすることによって磁区ＢM の拡大を
はかることができる。 （２−ｃ）第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2近傍で
第１の磁性膜１１の磁化が希土類副格子優勢の場合、再
生時の外部バイアス磁場Ｈexは記録時のそれと同一方向
とすることによってバブル磁区ＢM の拡大をはかること
ができる。 【００２０】 【実施例】基体１は、光透過性の例えばガラス板、或い
は例えばアクリル板等の樹脂板等よりなり、図示しない
が一方の面にトラッキングサーボ用のトラック溝が例え
ば１．６μｍピッチをもって形成され、これの上に例え
ばＳｉ3 Ｎ4 膜よりなる誘電体膜２と、さらに第１〜第
３の磁性膜１１〜１３と、さらにそれの上に保護膜４と
が例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタ
リングあるいは蒸着等によって連続的に被着形成され
る。 【００２１】第１の磁性膜１１としては、例えばＧｄＣ
ｏ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＦｅによって構成し得、第２の
磁性膜１２は、例えばＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＦ
ｅによって構成し得、第３の磁性膜１３は、ＴｂＦｅ，
ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ等によって形成し得、これ
ら第３の磁性膜１３によれば０．１μｍ以下の直径の磁
区ＢM を形成することができる。 【００２２】実施例１ トラックピッチ１．６μｍのトラック溝を有するガラス
基板上にＳｉ3 Ｎ4 より成る誘電体膜２と、ＧｄＦｅＣ
ｏ膜より成る第１の磁性膜１１と、ＤｙＦｅＣｏ膜より
成る第２の磁性膜１２と、ＤｙＦｅＣｏ膜より成る第３
の磁性膜１３と、Ｓｉ3 Ｎ4 膜より成る保護膜４とを順
次マグネトロンスパッタ装置によって連続スパッタリン
グによって被着形成して、光磁気記録媒体すなわち光デ
ィスクＳを作製した。この場合の各磁性膜１１〜１３の
各単層膜としての厚さおよび磁気特性を表１に示す。 【００２３】 【表１】 【００２４】上記表１においてＦｅＣｏリッチとは室温
でＦｅＣｏ副格子磁化優勢膜を示すものであり、Ｄｙリ
ッチとは室温でＤｙ副格子磁化優勢膜を示す。 【００２５】この実施例１による光磁気記録媒体Ｓのキ
ャリアレベル対ノイズレベル（Ｃ／Ｎ）の記録周波数依
存性の測定結果を図４に示す。図４中実線曲線は、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．＝０．５０，レーザー波長７８
０ｎｍのピックアップを用いてその線速度を７．５ｍ／
ｓｅｃ，記録パワー７．０ｍＷ，記録外部磁場５００
（０ｅ）とし、再生時外部印加磁場を零、再生パワー
３．５ｍＷとしたものであり、図４中点線図示は、その
再生パワーを１．５ｍＷとした場合である。このように
再生パワーを１．５ｍＷとした場合は、その磁性膜全体
をＴｂＦｅＣｏの単層膜によって構成した場合の光ディ
スクにおけるＣ／Ｎの周波数依存性と同等の結果を示し
た。これはこの程度の再生パワーでは、第２の磁性膜１
２のキュリー温度ＴC2まで加熱温度が達しておらず記録
された磁区は再生時において変形していないものと考え
られる。これに比し再生パワーが３．５ｍＷの場合、再
生パワーが１．５ｍＷの場合に比して磁区長すなわちビ
ット長ｌ＜０．７μｍでＣ／Ｎは著しく増加した。また
ｌ＝０．３μｍでもＣ／Ｎは低いものの信号成分は得ら
れた。またｌ＞０．７μｍでは逆にＣ／Ｎは減少してい
るが、これはノイズＮの増加によるものである。また再
生パワー３．５ｍＷで再生した場所を再び再生した場
合、再生パワー１．５ｍＷ，３．５ｍＷの何れでもＣ／
Ｎは再現されていることが確かめられた。 【００２６】また、上述の実施例１において再生時のレ
ーザー光のパワーを一定とした場合、媒体Ｓ中の熱拡散
のために、温度プロファイルが広がり、微小情報ビット
（磁区）の再生分解能が低下するが、この温度プロファ
イルを急峻にするために例えば最小ビット長に対応する
周波数の間隔で幅の狭いパルスレーザー光で再生を行え
ば良いことになる。更に、磁性膜に吸収された熱エネル
ギーが速やかに放熱されるように熱伝導性の良い例えば
Ａｌ放熱膜を第３の磁性膜１３上（第２の磁性膜１２と
接する側とは反対側）に被着することができる。 【００２７】 【発明の効果】上述したように本発明による光磁気記録
媒体を用いることによって、単に光磁気記録媒体におけ
るレーザー光の光磁気効果、すなわちカー効果やファラ
デー効果を用いた情報の読み出しを行うものではなく、
このレーザー光の照射によって同時に温度上昇を生じさ
せて磁化状態の変化を生じさせて、記録情報の読み出し
を行うので、再生信号レベル、したがって、Ｓ／Ｎ（Ｃ
／Ｎ）が、記録磁区の形状、大きさ、更に読み出し光学
径の開口数、読み出しレーザー光の波長によって制限さ
れるレーザー光のスポット径によって直接的に制約され
ずに、記録磁区の磁化状態に、所要の変化を与えること
によって、その信号レベルやＳ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の向上が
はかられるものであり、ひいては記録磁区の微細化、し
たがって、高記録密度化をはかることができる。 【００２８】また、本発明による光磁気記録媒体に対し
て上述した再生方法がなされるときは、磁性膜が第１〜
第３の磁性膜１１〜１３が積層された構造として常温に
おいては、すなわち常態においては３者が磁気的に結合
状態を保持できるようにするも、再生時においての加熱
において第２の磁性膜１２が第１および第３の磁性膜１
１および１３の磁気的結合を分断させる効果を得るよう
にして第１の磁性膜１１の情報磁区の拡大をはかるよう
にしたことによって再生出力のＳ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）の向上
をはかることができるにもかかわらず、その第３の磁性
膜１３に関しては記録状態が保持できるようにするの
で、再生終了後においては再び記録状態に復元でき、く
り返しの再生を害うことなく良好な再生特性を得ること
ができる。 【００２９】そして、上述したように本発明によれば、
充分な再生出力を得ることができることからその記録情
報磁区ＢM は充分縮小することができ、このこと自体で
記録密度の向上をはかることができると共に、更にその
光磁気記録媒体としては、その基板にトラック溝が形成
された構成をとる場合においても、情報磁区ＢM の縮小
化が充分はかられることによって、通常のようにランド
部にのみその記録磁区の形成を行うに限られるものでは
なく、ランド部とトラック溝内との双方に記録磁区の形
成を行うことができることによって、更に情報の記録密
度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光磁気記録媒体の略線的構成図で
ある。 【図２】Ａ〜Ｄは本発明による光磁気記録媒体に対する
再生方法の説明に供する磁化状態を示す図である。 【図３】再生出力波形を磁化状態と共に説明する図であ
る。 【図４】記録周波数に対する再生特性曲線図である。 【符号の説明】 １‥‥基体、１１〜１３‥‥第１〜第３の磁性膜、Ｓ‥
‥光磁気記録媒体
ある。 【図２】Ａ〜Ｄは本発明による光磁気記録媒体に対する
再生方法の説明に供する磁化状態を示す図である。 【図３】再生出力波形を磁化状態と共に説明する図であ
る。 【図４】記録周波数に対する再生特性曲線図である。 【符号の説明】 １‥‥基体、１１〜１３‥‥第１〜第３の磁性膜、Ｓ‥
‥光磁気記録媒体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 11/105
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．光磁気記録媒体による光学記録媒体の磁性膜にレー
ザ光を照射し、該レーザ光と上記磁性膜の記録磁区にお
ける光磁気相互作用によって記録情報の読み出しを行う
光学記録媒体において、 少なくとも第１の磁性膜と、第３の磁性膜と、これらの
磁性膜間に配置された第２の磁性膜とを有してなり、 上記第１の磁性膜は、上記第３の磁性膜に比べて相対的
に保磁力が小さい垂直磁化膜からなり、 上記第２の磁性膜は、上記第１の磁性膜及び第３の磁性
膜よりもキュリー温度が低い磁性膜からなり、 上記第３の磁性膜に保持された情報を再生するために上
記レーザ光によって上記第２の磁性膜のキュリー温度よ
り高い所定の温度ＴpBに加熱されることによって上記第
１の磁性膜の保磁力が低下し、上記第１の磁性膜に形成
される磁区の大きさが拡大するようになされたことを特
徴とする光磁気記録媒体。 ２．上記第３の磁性膜は、その保磁力Ｈｃ3 が、室温Ｔ
RTから上記所定の温度ＴpBまでの範囲で、該第３の磁性
膜の磁区に掛かる磁場より大きい保磁力を有し、 上記第１の磁性膜は、その保磁力Ｈｃ1 が、上記第２の
磁性膜のキュリー温度Ｔｃ2 を超え上記所定の温度ＴpB
までの範囲内で、該温度状態にある上記第１の磁性膜の
磁区に掛かる磁場と反磁場との和より低い保磁力を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。 ３．上記所定の温度ＴpBに加熱されることによって、上
記第１の磁性膜と上記第３の磁性膜の磁気的結合が遮断
されるようになされたことを特徴とする請求項１に記載
の光磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268921A JP3460685B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268921A JP3460685B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光磁気記録媒体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10953098A Division JP3164058B2 (ja) | 1987-11-30 | 1998-04-20 | 光磁気記録媒体の信号再生方法および信号再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001093200A JP2001093200A (ja) | 2001-04-06 |
| JP3460685B2 true JP3460685B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=18755621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000268921A Expired - Lifetime JP3460685B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460685B2 (ja) |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000268921A patent/JP3460685B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001093200A (ja) | 2001-04-06 |
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