JP3516865B2 - 光磁気記録媒体及び再生装置 - Google Patents

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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録媒体とし
て、光磁気記録媒体が広く使用されている。このような
光磁気記録媒体では、光磁気記録媒体上に集光された半
導体レーザから出射される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及び記録ビット間隔
が小さくなってくると、再生特性が劣化してくるという
欠点がある。これは、記録ビット径及び記録ビット間隔
が小さくなることにより、目的とする記録ビット上に集
光された光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが
入り、個々の記録ビットを分離して再生することができ
なくなることによるものである。

【０００３】上記欠点を解消するために、“Ｍａｇｎｅ
ｔｉｃａｌｌｙ ＩｎｄｕｃｅｄＳｕｐｅｒｒｅｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌＩｎ−Ｐｌａｎｅ Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ Ｒ
ｅａｄｏｕｔ Ｌａｙｅｒ”（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３５（１９９６），ｐｐ．５７０１
−５７０４）において、室温で面内磁化状態で温度上昇
とともに垂直磁化状態となる再生層と、室温に補償温度
を有する記録層との間に非磁性中間層を配置し、上記再
生層と上記記録層とが静磁結合した構成により、温度上
昇していない部分に面内磁化マスクを形成し、レーザビ
ーム照射により温度上昇した部分のみの磁化情報を再生
する磁気的超解像再生が実現されることが記されている
（以下、従来例１と記す）。また、“面内磁化マスク層
を用いた磁気的超解像光磁気ディスク”（日本応用磁気
学会誌２１，１０７６−１０８１（１９９７））には、
低キュリー温度の面内磁化マスク層をその再生層に付加
することにより、面内磁化マスクを強化し、さらに高い
再生分解能を実現できることが記されている。

【０００４】図１，図２は、上記した従来例１の光磁気
記録媒体における再生時の状態を示す平面図，断面図で
ある。以下、これらの図に基づいて従来例１について説
明する。

【０００５】この光磁気記録媒体は、再生層７，非磁性
中間層８，記録層９で構成されており、再生層７に光ビ
ーム６が、集光照射されることにより記録再生が行われ
る。図１，２では、案内溝１に沿って、記録磁区２，３
が記録されており、その再生時の状態を示している。ま
た、図２における矢印１０は磁化の向きを、矢印１１は
漏洩磁束の向きを表している。

【０００６】再生層７は、室温において面内磁化状態で
あり、温度上昇してある臨界温度以上の温度となると垂
直磁化状態となるよう組成調整されており、再生時に、
基板の移動状態で光ビーム６が照射されると、光ビーム
スポット４より後方位置に再生層７が垂直磁化状態とな
る領域（臨界温度以上に加熱された領域）、すなわち、
リアアパーチャ領域５が形成される（図１参照）。

【０００７】本再生層７では、リアアパーチャ領域５以
外の領域においては面内磁化状態であるため再生に寄与
せず、垂直磁化状態となるリアアパーチャ領域５内のみ
が再生に関与する。リアアパーチャ領域５内における磁
化の方向は、記録層９から発生する漏洩磁束１１との静
磁結合によって決定される。つまり、再生層７に記録層
９の情報が転写される。

【０００８】このように、従来例１の光磁気記録媒体で
は、光ビームスポット内の一部の領域であるリアアパー
チャ領域５からの情報のみを再生すること、要するに磁
気的超臨界解像再生が可能である。

【０００９】本件出願人は、上記従来例１における再生
分解能をさらに高めることのできる光磁気記録媒体とし
て特開平１０−４０６００号公報に記載の光磁気記録媒
体を提案している（以下、従来例２と記す）。

【００１０】この光磁気記録媒体では、再生層のキュリ
ー温度を記録層のキュリー温度より低く設定することに
より、再生層の上記面内磁化マスクをフロントマスクと
するとともに、再生層がキュリー温度以上に温度上昇し
た部分をリアマスクとしたダブルマスクにより、記録層
からの漏洩磁界を防止する。このため、さらに高い再生
分解能が得られる。

【００１１】以下、図３，図４に基づき、従来例２の光
磁気記録媒体について詳しく説明する。図３，図４は従
来例２の光磁気記録媒体における再生時の状態を示す平
面図と断面図である。

【００１２】光磁気記録媒体は、図１と同様に、再生層
７，非磁性中間層８，記録層９で構成されており、再生
層７に光ビーム６が、集光照射されることにより記録再
生が行われるが、図１，図２の場合と比べて、再生層７
のキュリー温度が、記録層のキュリー温度より低くなっ
ている点が大きく異なる。

【００１３】この場合、再生層７の温度が臨界温度以下
の領域、即ち、領域５の外側の領域は再生層７の磁化方
向が面内であり、再生に関与しないフロントマスクとな
る。一方、再生層７の温度がキュリー温度以上に上昇し
た領域、即ち、領域１２の内側の領域は、カー回転角が
ゼロのリアマスクとなる。このように、本光磁気記録媒
体では、面内磁化によるフロントマスクと、キュリー温
度以上に温度上昇したことによるリアマスクのダブルマ
スクによって磁気的超解像再生が可能となる。ここで、
記録磁区３と記録磁区１３とが、静磁結合により再生層
７に転写されるが、転写された磁区１３’は、光ビーム
スポット４の外側にあるため再生されず、再生層７に転
写された磁区３’のみが再生されることになる。このよ
うに、この磁気的超解像再生においては、領域５の内側
かつ領域１２の外側で、さらに、光ビームスポット範囲
内の記録情報が再生されることにより、図１，図２の磁
気的超解像再生よりも高い分解能での再生が可能とな
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例２においては、０．３μｍ〜０．５μｍ程度の短
いマークにおける再生分解能を著しく改善することが可
能であるが、０．５μｍ〜２．０μｍ程度の長いマーク
に対する再生特性が悪化することが、新たに確認され
た。

【００１５】以下、その問題点について、図５〜図１０
を用いて、詳しく説明する。なお、ここでは長いマーク
の再生動作を始端部分，中央部分，終端部分にわけて説
明する。 （始端部分）図５，図６は、光磁気記録媒体の基板の回
転即ち基板の移動に伴い、長いマーク１４の始端部分が
再生可能な領域、すなわち、領域５（磁化方向が面内か
ら垂直に変化する臨界温度以上に加熱された領域）の内
側に侵入してきた時の様子を示している。この場合、記
録層９から発生する漏洩磁束１１と結合すべき領域は図
５中の斜線部分１５であり、斜線部分１５から発生する
漏洩磁束１１と再生層７において垂直磁化状態となった
磁化１６とが静磁結合することにより、長いマーク１４
の始端部分が再生されることになる。ここで、再生層７
において垂直磁化状態となった磁化１６は比較的大き
く、漏洩磁束１１と十分な強度で静磁結合することがで
きるため、長いマークの始端部分は正確に検出すること
が可能である。

【００１６】（中央部分）図５，図６の状態からさらに
基板の光ビームスポット４に対する相対的な移動が起こ
ると、図７，図８に示すように、長いマーク１４の中央
部分が再生可能な領域、すなわち、領域５の内側であ
り、かつ、領域１２の外側に渡って長いマーク１４が存
在するようになる。この場合、記録層９から発生する漏
洩磁束１１と結合すべき領域は図７中の斜線部分１７で
あり、斜線部分１７から発生する漏洩磁束１１と再生層
７において垂直磁化状態となった磁化１８及び１９とが
静磁結合することにより、長いマーク１４が再生される
ことになる。ここで、再生層７において垂直磁化状態と
なった磁化１９は、キュリー温度近傍まで温度上昇して
いるため、極めて小さくなっており、漏洩磁束１１と十
分な強度で静磁結合することが困難であるが、キュリー
温度近傍まで温度上昇していない部分においては、再生
層７において垂直磁化状態となった磁化１８が比較的大
きく、漏洩磁束１１と十分な強度で静磁結合し、長いマ
ークのマーク中央部分も安定して検出することが可能で
ある。

【００１７】（終端部分）図７，図８の状態からさらに
基板の光ビームスポット４に対する相対的な移動が起こ
ると、図９，図１０に示すように、長いマーク１４の終
端部分が再生可能な領域５に掛かり、そこから出て行く
ようになる。このとき、記録層９から発生する漏洩磁束
１１と結合すべき領域は図９中の斜線部分２０であり、
斜線部分２０から発生する漏洩磁束１１と再生層７にお
いて垂直磁化状態となっている磁化２１とが静磁結合す
ることにより、長いマーク１４が再生されることにな
る。しかしながら、この場合、再生層７において垂直磁
化状態となった磁化２１は、キュリー温度近傍まで温度
上昇しているため、極めて小さくなっており、漏洩磁束
１１と十分な強度で静磁結合することが困難となる。し
たがって、長いマーク２１の後端部分のマークエッジを
正確に検出することが不可能となる。

【００１８】以上説明したように、図３から図１０に示
す光磁気記録媒体においては、短いマーク長での再生分
解能が向上するかわりに、長いマーク長での再生特性が
劣化するという問題点が存在する。ところが、高密度な
光磁気記録においては、一般にマークエッジ記録方式が
採用されており、短いマークも長いマークも同様に良好
な再生特性を得る必要があり、問題である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光磁気
記録媒体は、室温において面内磁化状態であり臨界温度
以上の温度で垂直磁化状態となる再生層と、該再生層と
交換結合し、室温において面内磁化状態であり上記臨界
温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生補助層と、非
磁性中間層を介して前記再生層および前記再生補助層と
静磁結合し、垂直磁化膜からなる記録層と、を有し、前
記再生層のキュリー温度が前記再生補助層のキュリー温
度よりも低いことを特徴としている。

【００２０】請求項２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、前記再生補助層
に対して前記再生とは反対側に隣接して、前記臨界温度
近傍にキュリー温度を有する面内磁化層が形成されてな
ることを特徴としている。

【００２１】請求項３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、光磁気ディスク
基板上に透明誘電体層，前記再生層、前記再生補助層、
非磁性中間層、前記記録層、保護層がこの順に形成され
てなることを特徴としている。

【００２２】請求項４に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、光磁気ディスク
基板上に透明誘電体層、前記再生層、前記再生補助層、
前記面内磁化層、非磁性中間層、前記記録層、保護層が
この順に形成されてなることを特徴としている。

【００２３】請求項５に記載の再生装置は、室温におい
て面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状
態となる再生層と、該再生層と交換結合し、室温におい
て面内磁化状態であり上記臨界温度以上の温度で垂直磁
化状態となる再生補助層と、非磁性中間層を介して前記
再生層および前記再生補助層と静磁結合し、垂直磁化膜
からなる記録層と、を少なくとも有する光磁気記録媒体
から、情報を再生する再生装置であって、再生時に、前
記光磁気記録媒体を、前記再生層のキュリー温度以上で
前記再生補助層のキュリー温度以下に加熱する強度の光
ビームを照射する再生光ビーム照射手段を有することを
特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図１１から図１４を用いて
本発明について詳細に説明する。本発明の光磁気記録媒
体は、図１２，図１４の断面図に示すように、図３から
図１０に示す再生層７と同様なダブルマスクによる超解
像再生が可能な再生層７と、室温で面内磁化状態であり
温度上昇して臨界温度以上になると垂直磁化状態とな
り、かつ、再生層７よりもキュリー温度の高い再生補助
層２２とが交換結合しており、それら再生層７と再生補
助層２２とが、非磁性中間層８を介して、記録層９と静
磁結合している。この構成によれば、後述するように、
短いマーク長での再生分解能を向上させるとともに、長
いマーク長で安定した再生特性を実現することが可能と
なる。

【００２５】まず、図１１，図１２は、短いマーク長の
記録磁区２，３及び１３を再生する際の平面図と断面図
を示すものである。図１１は、再生層７側から見た平面
図であり、図３と同様にして、短いマーク長で記録され
た磁区３が高い再生分解能でもって再生される。

【００２６】ここで、図１２の断面図を用いて、再生時
の磁化状態について説明する。この場合、記録層９から
発生する漏洩磁束１１は、非磁性中間層８を介して、再
生補助層２２の磁化と静磁結合する。ここで、再生補助
層２２は、室温において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べく組成調整されており、
かつ、再生層７のキュリー温度よりも高いキュリー温度
を有している。そのため、再生温度領域（垂直磁化状態
に移行する温度以上に加熱された領域５の内側）におい
て、再生補助層２２は比較的大きな磁化を持ち、記録層
９から発生する漏洩磁束１１と強く静磁結合することに
なる。そして、再生層７は、再生補助層２２と交換結合
することにより、再生補助層２２の磁化状態がそのまま
転写され、再生層７において、領域５の内側であり且つ
領域１２（キュリー温度以上に加熱された領域）の外側
のみの情報、すなわち、再生層７に転写された磁区３’
のみが再生されることになる。

【００２７】このように、本発明の光磁気記録媒体によ
れば光ビームスポット４内の一部の領域からの情報のみ
を再生できる。ここにおいて、記録層９と再生補助層２
２とが強く静磁結合しているため、短いマーク長の記録
磁区を再生する場合においても、図３及び図４に示すよ
うな再生補助層２２が存在しない場合と比べて、より安
定した超解像再生を実現することが可能となる。

【００２８】次に、本発明の光磁気記録媒体に記録され
た長いマーク長の記録磁区を再生する場合の動作につい
て説明する。なお、ここでは長いマーク長の記録磁区の
終端部分を再生する場合についてのみ説明する。始端部
分及び中央部分については、従来の技術の項で説明した
図５〜図８と同様にして良好に再生できるため、説明を
省略する。

【００２９】図１３と図１４は、長いマーク長の記録磁
区１４（終端部分）を再生する際の平面図と断面図を示
すものであり、再生補助層２２が存在しない構成におけ
る図９及び図１０に対応する図である。図９及び図１０
の場合、領域２０（キュリー温度以上に加熱された領域
１２に隣接する領域）において、再生層７の磁化２１が
極めて小さくなり、記録層９から発生する漏洩磁束１１
と十分な強度で静磁結合することができなくなり、長い
マークの終端部分のマークエッジを正確に検出すること
が不可能となったのに対して、本発明の光磁気記録媒体
では、再生補助層２２を設けることにより、この問題点
が解決される。以下に説明する。

【００３０】本光磁気記録媒体は、図１４に示すように
再生補助層２２を有し、その再生補助層２２のキュリー
温度が、再生層７のキュリー温度よりも高く設定されて
いることにより、領域２０（キュリー温度以上に加熱さ
れた領域１２に隣接する領域）に存在する再生補助層２
２の磁化２３は比較的大きく、記録層９から発生する漏
洩磁束１１は、比較的大きな磁化２３と安定して静磁結
合することになる。そして、再生層７と再生補助層２２
とが交換結合していることにより、再生補助層２２の磁
化２３の状態が、安定して再生層７の磁化２１へと転写
される。

【００３１】このように、本光磁気記録媒体では、再生
層７におけるキュリー温度近傍に加熱された領域２０に
おいても、安定した磁化２１が形成されることになり、
長いマーク長の記録磁区の終端部分のマークエッジを確
実に再生することが可能となる。したがって、本光磁気
記録媒体によれば、短いマーク長の記録磁区の再生分解
能を向上させることができるとともに、長いマーク長の
記録磁区の安定した再生を行うことができる。

【００３２】なお、本光磁気記録媒体を再生する再生装
置は、再生層７をそのキュリー温度以上に加熱するが、
再生補助層２２をそのキュリー温度まで加熱しないよう
な強度の再生光ビームを照射するものであることが望ま
しい。

【００３３】〔第１の実施の形態〕本発明の実施の形態
について、図面に基づいて具体的に説明すれば以下の通
りである。なお、本実施の形態では、光磁気記録媒体と
して光磁気ディスクを適用した場合について説明する。

【００３４】本発明の光磁気記録媒体は、図１５に示す
ように、光磁気ディスク基板２４上に透明誘電体保護層
２５、再生層７、再生補助層２２、非磁性中間層８、記
録層９、保護層２６が順次形成された構成を有してい
る。

【００３５】このような光磁気ディスクでは、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
導体レーザから出射される光ビーム６が基板２４を通し
て、再生層７へ絞りこまれ、記録層９をキュリー温度以
上に温度上昇させると共に外部磁界を加えることによ
り、記録層９の磁化方向を制御することにより記録が行
われる。

【００３６】また、再生は、同一光ビームを記録時より
も弱いパワーに設定し、極カー効果として知られる光磁
気効果によって、情報の再生が行われるようになってい
る。上記極カー効果とは、光入射表面に垂直な磁化の向
きにより、反射光の偏光面の回転の向きが逆方向になる
現象である。

【００３７】基板２４は、例えばポリカーボネート等の
透明な基材からなり、ディスク状に形成され、膜形成表
面に案内溝等を有している。

【００３８】透明誘電体保護層２５は、ＡｌＮ，Ｓｉ
Ｎ，ＡｌＳｉＮ，Ｔａ₂Ｏ₃等の透明誘電体を用いること
が望ましく、その膜厚は、入射する光ビーム６に対し
て、良好な干渉効果が実現し、媒体の極カー回転角が増
大すべく設定される必要があり、光ビーム６の波長を
λ、透明誘電体保護層２５の屈折率をｎとした場合、透
明誘電体保護層２５の膜厚はλ／（４ｎ）程度に設定さ
れる。例えば、光ビーム６の波長を６８０ｎｍとした場
合、透明誘電体保護層２５の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎ
ｍ程度に設定すれば良い。

【００３９】再生層７は、室温において面内磁化状態で
あり、温度上昇とともに垂直磁化状態となるべく組成調
整されており、かつ、記録層９のキュリー温度より低い
キュリー温度を有する希土類遷移金属合金を主成分とし
た合金薄膜であり、その膜厚が２０〜８０ｎｍの範囲に
設定されている。再生層７の膜厚が２０ｎｍより薄くな
ると、透過する光量が大きくなることにより、良好なリ
アマスク効果が得られなくなり、再生層７の膜厚が８０
ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕
著となってくる。

【００４０】また、再生層７が面内磁化状態から垂直磁
化状態へと遷移する温度Ｔｐ１は、６０℃以上２００℃
以下であることが望ましい。Ｔｐ１＜６０℃では、比較
的低い温度で再生層７が垂直磁化状態となるため、再生
層７におけるフロントマスクが弱くなり、良好な再生分
解能が得られなくなる。さらに、Ｔｐ１＞２００℃の場
合、再生層７を垂直磁化状態とするために少なくとも２
００℃より高い温度まで温度上昇させることが必要とな
り、リアマスクを形成するためには、さらに大きな再生
パワーが必要となり、光源であるレーザ寿命の低下の原
因となる。

【００４１】さらに、再生層７のキュリー温度Ｔｃ１
は、Ｔｐ１より大きいことが必要であり、かつ、１５０
℃以上２５０℃以下であることが望ましい。Ｔｃ１＜１
５０℃の場合、キュリー温度低下に伴うポーラーカー回
転角の低下が顕著となり、再生信号品質の維持が困難と
なる。また、Ｔｃ１＞２５０℃の場合、再生層７にリア
マスクを形成するために少なくとも２５０℃より高い温
度まで温度上昇させることが必要となり、極めて大きな
再生パワーが必要となり、光源であるレーザ寿命の低下
の原因となる。

【００４２】再生補助層２２は、室温において面内磁化
状態であり、温度上昇とともに垂直磁化状態となるべく
組成調整されており、かつ、再生層７のキュリー温度よ
り高いキュリー温度を有する希土類遷移金属合金を主成
分とした合金薄膜であり、その膜厚が２０〜８０ｎｍの
範囲に設定されている。再生補助層２２の膜厚が２０ｎ
ｍより薄くなると、記録層９との良好な静磁結合状態を
維持することが困難となり、再生補助層２２の膜厚が８
０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が
顕著となってくる。

【００４３】また、再生補助層２２が面内磁化状態から
垂直磁化状態へと遷移する温度Ｔｐ２は、６０℃以上２
００℃以下であることが望ましい。Ｔｐ２＜２００℃で
は、比較的低い温度で面内磁化層２２が垂直磁化状態と
なるため、再生層７におけるフロントマスクが弱くな
り、良好な再生分解能が得られなくなる。さらに、Ｔｐ
２＞２００℃の場合、再生補助層２２を２００℃より高
い温度まで温度上昇させることが必要となり、極めて大
きな再生パワーが必要となり、光源であるレーザ寿命の
低下の原因となる。

【００４４】さらに、Ｔｐ１とＴｐ２を一致させること
が望ましい。Ｔｐ１とＴｐ２を略一致させることによ
り、再生層７と再生補助層２２とが同一温度で、面内磁
化状態から垂直磁化状態へと遷移して、再生層７におい
てより良好な面内磁化マスクが形成される。

【００４５】また、再生補助層２２のキュリー温度Ｔｃ
２は少なくとも再生層７のキュリー温度Ｔｃ１よりも高
い必要があり、記録層９との良好な静磁結合を維持する
ためには、Ｔｃ２が２００℃以上であることが望まし
い。

【００４６】非磁性中間層８は、再生層７及び再生補助
層２２と記録層９との間に交換結合が働かないように設
けられており、Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金
属、または、ＡｌＳｉ，ＡｌＴａ，ＳｉＴａ等の非磁性
金属合金、または、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ，Ｔａ
₂Ｏ₃等の非磁性誘電体を用いることが可能であり、その
膜厚は、０．５〜６０ｎｍの範囲に設定されている。非
磁性中間層８の膜厚が０．５ｎｍより薄くなると、再生
補助層２２と記録層９との交換結合を完全に遮断するこ
とが困難となり、安定した静磁結合状態を維持できなく
なる。また、非磁性中間層８の膜厚が６０ｎｍより厚く
なると、再生補助層２２と記録層９とが離れることによ
り、両者の間に安定した静磁結合状態が得られなくな
る。

【００４７】記録層９は、希土類遷移金属合金からなる
垂直磁化膜からなり、その膜厚が２０ｎｍ〜８０ｎｍの
範囲に設定されている。記録層９の膜厚が２０ｎｍより
薄くなると、記録層９から発生する漏洩磁束が小さくな
ることにより、再生補助層２２と記録層９との間に安定
した静磁結合状態が得られなくなり、記録層９の膜厚が
８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化
が顕著となってくる。

【００４８】また、記録層９の磁気特性としては、補償
温度Ｔｃｏｍｐ３が、−１００℃以上１００以下である
ことが望ましい。Ｔｃｏｍｐ３＜−１００℃の場合、室
温においても、記録層９から強い漏洩磁束が発生し、再
生分解能の低下を招くことになる。また、Ｔｃｏｍｐ３
＞１００℃の場合、記録層９から発生する漏洩磁束が小
さくなることにより、再生層７との安定した静磁結合を
維持することが困難となる。

【００４９】さらに、記録層９のキュリー温度Ｔｃ３
は、少なくともＴｃ１より高い温度である必要があり、
２００℃以上３００℃以下であることが望ましい。Ｔｃ
３＜２００℃の場合、再生層７にリアマスクが形成され
る温度とＴｃ３が近接することにより、再生パワーマー
ジンが極めて小さくなってしまう。一方、Ｔｃ３＞３０
０℃の場合、記録を行なうために、記録層９の温度を３
００℃以上に温度上昇させることが必要となり、再生層
７・再生補助層２２・記録層９等の磁性薄膜が温度上昇
にともない熱劣化してしまう。

【００５０】保護層２６は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉ
Ｎ，Ｔａ₂Ｏ₃等の透明誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｎｉ等の金属からなる非磁性金属合金からなり、再
生層７及び再生補助層２２及び記録層９に用いる希土類
遷移金属合金の酸化を防止する目的で形成されるもので
あり、その膜厚が５ｎｍ〜６０ｎｍの範囲に設定されて
いる。

【００５１】さらに、場合によっては、保護層２６上に
紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層が形成さ
れることもある。

【００５２】（実施例１）次に、この構成の光磁気ディ
スクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。

【００５３】（１） 光磁気ディスクの形成方法 上記構成の光磁気ディスクの形成方法について説明す
る。まず、ＡｌターゲットとＧｄＦｅＡｌ合金ターゲッ
トとＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとＴｂＦｅＣｏ合金タ
ーゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグ
ルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポ
リカーボネート製の基板２４を配置する。そして、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２４にＡｌＮからなる透明誘電体保護層２５を膜厚
８０ｎｍで形成する。

【００５４】次に、再度、スパッタ装置内を１×１０^-6
Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し
て、ＧｄＦｅＡｌ合金ターゲットに電力を供給して、ガ
ス圧４×１０^-3Ｔｏｒｒの条件で、上記透明誘電体保護
層９上に、（Ｇｄ_0.30Ｆｅ_0.70）_0.82Ａｌ_0.18からなる
再生層７を膜厚２５ｎｍで形成する。その再生層７は、
室温において面内磁化状態であり、温度上昇とともに垂
直磁化状態となり、そのキュリー温度は１８０℃であっ
た。

【００５５】続いて、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電
力を供給して、ガス圧４×１０^-3Ｔｏｒｒの条件で、上
記再生層７上に、Ｇｄ_0.31（Ｆｅ_0.75Ｃｏ_0.25）_0.69か
らなる再生補助層２２を膜厚２５ｎｍで形成する。その
再生補助層２２は、室温において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り、そのキュリー温
度は３４０℃であった。

【００５６】次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入
し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０
^-3Ｔｏｒｒの条件で、上記再生補助層２２上にＡｌＮか
らなる非磁性中間層８を膜厚３ｎｍで形成する。

【００５７】次に、再度、スパッタ装置内を１×１０^-6
Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し
て、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガ
ス圧４×１０^-3Ｔｏｒｒの条件で、上記非磁性中間層８
上に、Ｔｂ_0.25（Ｆｅ_0.88Ｃｏ_0.12）_0.75からなる記録
層９を膜厚４０ｎｍで形成する。その記録層９は、補償
温度が２５℃であり、キュリー温度が２４０℃であっ
た。

【００５８】次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入
し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０
^-3Ｔｏｒｒの条件で、上記記録層９上にＡｌＮからなる
保護層１０を膜厚２０ｎｍで形成する。

【００５９】（２） 記録再生特性 上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザ
を用いた光ピックアップで測定したＣＮＲ（信号対雑音
比）のマーク長依存性を実施例１として図１６に示す。
この測定は、線速を５ｍ／ｓとし、再生パワーを２．５
ｍＷとして行われた。なお、比較のため、実施例１の構
成において再生補助層２２を設けていない光磁気ディス
クにおけるＣＮＲを比較例１として同図に示す。また、
ここで示すＣＮＲのマーク長依存性は、マーク長に対応
する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチ
で、磁界変調記録方式により連続形成した時の再生信号
の信号対雑音比を表わすものである。

【００６０】実施例１と比較例１とを比べると、マーク
長が５００ｎｍ以下の範囲においては、両者のＣＮＲが
ほぼ同一であり、両者とも短いマーク長において高い再
生分解能が得られている。しかし、マーク長５００ｎｍ
以上の範囲においては、実施例１のＣＮＲが比較例１の
ＣＮＲより大きくなっていることがわかる。

【００６１】図１７（ａ），（ｂ）は、それぞれ、マー
ク長８００ｎｍの場合の実施例１と比較例１との再生波
形を比較するものである。実施例１の場合、図１７
（ａ）に示すように、記録磁区の始点と終点に対応した
位置において再生信号が立ち上がり及び立ち下がってお
り、記録磁区の長さが安定して検出できる。一方、図１
７（ｂ）に示すように、比較例１の場合、記録磁区の始
点ではその位置に対応して再生信号が安定して立ち上が
っているが、記録磁区の終点ではその位置で再生信号が
安定して立ち下がっていない。比較例１では、このよう
な不安定性が存在することにより、長いマークでのＣＮ
Ｒが短いマークに比して低くなるとともに、長いマーク
の後方エッジを安定して検出することができなくなる。
これに対して、実施例１においては、再生補助層２２を
用いることにより、短いマーク長での再生分解能を向上
させるとともに、長いマーク長で安定した再生特性を実
現することが可能となる。

【００６２】〔第２の実施の形態〕ここでは、まず、本
発明の第２の実施の形態の再生原理について図面を用い
て詳細に説明する。図１８及び図１９は、上記した従来
例２（特開平１０−４０６００号公報）の光磁気記録媒
体における再生時の状態を示す平面図と断面図である。
光磁気記録媒体は、再生層７・面内磁化層２７・非磁性
中間層８・記録層９で構成されており、再生層７に光ビ
ーム６が、集光照射されることにより記録再生が行われ
るが、面内磁化層２７が存在することにより、図３及び
図４の場合と比べて、再生層７における面内磁化マスク
が強化され、より強力なフロントマスクが形成され、短
いマーク長において、図３及び図４の場合と比較して、
より高い再生分解能が得られることになる。しかし、こ
の図１８及び図１９の場合においても、図９及び図１０
において説明したように、長いマーク長において安定し
た再生ができなくなるという問題がある。

【００６３】本実施の形態においては、図１８及び図１
９に対して、実施の形態１と同様に再生補助層２２を設
けることにより、短いマーク長での再生分解能を向上さ
せるとともに、長いマーク長で安定した再生特性を実現
するものである。具体的には、図２０及び図２１に示す
ように、再生層７と面内磁化層２７との間に再生補助層
２２を配置する。

【００６４】この場合、図１４で説明したのと同様に、
その再生補助層２２のキュリー温度が、再生層７のキュ
リー温度よりも高く設定されていることにより、キュリ
ー温度以上に加熱された領域に隣接する領域に存在する
再生補助層２２の磁化が比較的大きくなり、記録層９か
ら発生する漏洩磁束１１は、その比較的大きな磁化３と
安定して静磁結合することになる。そして、再生層７と
再生補助層２２とが交換結合していることにより、再生
補助層２２の磁化の状態が、安定して再生層７の磁化へ
と転写される。

【００６５】このように、本光磁気記録媒体では、再生
層７におけるキュリー温度近傍に加熱された領域におい
ても、安定した磁化が形成されることになり、長いマー
ク長の記録磁区の終端部分のマークエッジを確実に再生
することが可能となる。したがって、本光磁気記録媒体
によれば、短いマーク長の記録磁区の再生分解能を向上
させることができるとともに、長いマーク長の記録磁区
の安定した再生を行うことができる。

【００６６】次に、本発明の第２の実施の形態の具体例
について、図面に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。本実施の形態では、光磁気記録媒体として光磁気デ
ィスクを適用した場合について説明する。

【００６７】本発明の光磁気記録媒体は、図２２に示す
ように、光磁気ディスク基板２４上に透明誘電体保護層
２５、再生層７、再生補助層２２、面内磁化層２７、非
磁性中間層８、記録層９、保護層２６が順次形成された
構成を有している。

【００６８】第２の実施の形態における基板２４、透明
誘電体保護層２５、再生層７、再生補助層２２、非磁性
中間層８、記録層９、保護層２６は、実施の形態１に記
載の材料を同様にして用いることが可能である。

【００６９】また、面内磁化層２７の磁気特性として
は、室温からそのキュリー温度Ｔｃ４まで常に面内磁化
状態である必要がある。そして、Ｔｃ４は、６０℃以上
２００℃以下であることが望ましく、かつ、再生層７が
面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度Ｔｐ
１、及び、再生補助層２２が面内磁化状態から垂直磁化
状態へと遷移する温度Ｔｐ２、及び、Ｔｃ４をそれぞれ
ほぼ同一の温度に設定することが望ましい。このような
設定を行なうことにより、面内磁化状態から垂直磁化状
態へのより急峻な遷移を実現することが可能となり、よ
り高い再生分解能を得ることができる。

【００７０】このような面内磁化層２７としては、従来
例２（特開平１０−４０６００号公報）に記載している
ようなＧｄＦｅ，ＧｄＦｅＡｌ，ＧｄＦｅＴｉ，ＧｄＦ
ｅＴａ，ＧｄＦｅＰｔ，ＧｄＦｅＡｕ，ＧｄＦｅＣｕ，
ＮｄＦｅ，ＮｄＦｅＡｌ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＡｌ等の
材料を採用することが可能である。

【００７１】（実施例２）次に、この構成の光磁気ディ
スクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。

【００７２】（１） 光磁気ディスクの形成方法 上記構成の磁気ディスクの形成方法について説明する。
まず、実施例１と同様にして、基板２４上に膜厚８０ｎ
ｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層２５、膜厚２５ｎ
ｍの（Ｇｄ_0.30Ｆｅ_0.70）_0.82Ａｌ_0.18からなる再生層
７、膜厚２５ｎｍのＧｄ_0.31（Ｆｅ_0.75Ｃｏ_0.25）_0.69
からなる再生補助層２２を形成する。

【００７３】次に、もう一つのＧｄＦｅＡｌターゲット
に電力を供給して、ガス圧４×１０^-3Ｔｏｒｒの条件
で、上記再生補助層２２上に、（Ｇｄ_0.11Ｆｅ_0.89）
_0.82Ａｌ_0.18からなる面内磁化層２７を膜厚２０ｎｍで
形成する。その面内磁化層２４は、キュリー温度が１２
０℃であり、そのキュリー温度まで、膜面に対して面内
方向に磁化を有する膜であった。

【００７４】次に、上記面内磁化層２７上に、実施例１
と同様にして、膜厚３ｎｍのＡｌＮからなる非磁性中間
層８、膜厚４０ｎｍのＴｂ_0.25（Ｆｅ_0.88Ｃｏ_0.12）
_0.75からなる記録層９、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる
保護層１０を形成する。

【００７５】（２） 記録再生特性 上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザ
を用いた光ピックアップで測定したＣＮＲ（信号対雑音
比）のマーク長依存性を実施例２として図２３に示す。
この測定は、線速を５ｍ／ｓとし、再生パワーを２．８
ｍＷとして行われた。比較のため、実施例２の構成にお
いて再生補助層２２を設けていない光磁気ディスクにお
けるＣＮＲを比較例２として同図に示す。また、ここで
示すＣＮＲのマーク長依存性は、マーク長に対応する長
さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで、磁界
変調記録方式により連続形成した時の再生信号の信号対
雑音比を表わすものである。

【００７６】実施例２及び比較例２のＣＮＲを、それぞ
れ、実施例１及び比較例１のＣＮＲと比較すると、実施
例２及び比較例２のＣＮＲが２〜３ｄＢ高くなっている
ことがわかる。これは、面内磁化層２７を設けたことに
より、再生層７における面内磁化マスク（フロントマス
ク）が強化され、再生分解能が向上したことによるもの
である。

【００７７】また、実施例２と比較例２とを比べると、
マーク長５００ｎｍ以下の範囲においては、両者のＣＮ
Ｒがほぼ同一であり、両者とも短いマーク長において高
い再生分解能が得られている。しかし、マーク長５００
ｎｍ以上の範囲においては、実施例２のＣＮＲが比較例
２のＣＮＲより大きくなっていることがわかる。これ
は、実施例１と比較例１において、図１７（ａ），
（ｂ）で説明したと同様な理由によるものである。即
ち、長いマーク長において、実施例２の場合、記録磁区
の始点と終点に対応した位置において再生信号の立ち上
がり，立ち下がりが生じ、安定して記録磁区の長さが検
出できるのに対して、比較例２の場合、記録磁区の始点
に対応した位置では再生信号が安定して立ち上がるが、
記録磁区の終点に対応した位置では再生信号が安定して
立ち下がらない。このような不安定性が存在することに
より、比較例２においては、長いマークの後方エッジを
安定して検出することができなくなる。これに対して、
実施例２においては、再生補助層２２を用いることによ
り、長いマークの終端部分を安定して検出でき、短いマ
ーク長での再生分解能を向上させるとともに、長いマー
ク長で安定した再生特性を実現できる。

【００７８】以上、実施例１及び実施例２においては、
再生層７としてＧｄＦｅＡｌを、再生補助層２２として
ＧｄＦｅＣｏを、面内磁化層２７としてＧｄＦｅＡｌ
を、記録層９としてＴｂＦｅＣｏを用いた場合の結果に
ついて記述しているが、必要とされる磁気特性を満足す
れば、これらの材料に限られるものではない。

【００７９】例えば、再生層７としては、ＧｄＦｅＡｌ
以外に、ＧｄＦｅ、及び、ＧｄＦｅＤ、または、ＧｄＦ
ｅＣｏＤ（Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓ
ｉの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の
元素からなる。）、及び、ＧｄＨＲＦｅ、または、Ｇｄ
ＨＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏＤ（ＨＲは重
希土類金属であり、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒの中から選
ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からな
り、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓ
ｉの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の
元素からなる。）、及び、ＧｄＬＲＦｅ、または、Ｇｄ
ＬＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏＤ（ＬＲは軽
希土類金属であり、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの中から選
ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からな
り、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓ
ｉの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の
元素からなる。）等の材料を採用することが可能であ
る。

【００８０】再生補助層２２としては、２００℃以上の
キュリー温度を得る必要があるため、ＧｄＦｅＣｏが最
も望ましい。

【００８１】面内磁化層２７としては、ＧｄＦｅＡｌ以
外に、ＧｄＦｅ、及び、ＧｄＦｅＤ、または、ＧｄＦｅ
ＣｏＤ（Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ
の中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元
素からなる。）、及び、ＧｄＨＲＦｅ、または、ＧｄＨ
ＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏＤ（ＨＲは重希
土類金属であり、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒの中から選ば
れる元素、または、それら２種類以上の元素からなり、
Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｉの
中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素
からなる。）、及び、ＧｄＬＲＦｅ、または、ＧｄＬＲ
ＦｅＣｏ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏＤ（ＬＲは軽希土
類金属であり、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの中から選ばれ
る元素、または、それら２種類以上の元素からなり、Ｄ
は、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｉの中
から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素か
らなる。）等の材料の面内磁化膜を採用することが可能
である。

【００８２】記録層９としては、ＴｂＦｅＣｏ以外に、
ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、
ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の材料を採用することが可能であ
る。

【００８３】また、低磁界記録を目的として、記録層９
にＧｄＦｅＣｏからなる記録補助層を積層して形成して
も良い。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明では、再生層に隣
接して再生補助層を設けたため、再生層におけるキュリ
ー温度以上に加熱された部分に隣接する領域の磁化を、
再生補助層における比較的大きな磁化と結合させて、安
定化することができる。これにより、長いマークに対し
ても、良好な再生を実現でき、マークエッジ記録方式に
対応可能な磁気的超解像光磁気記録媒体を提供すること
が可能となる。

【００８５】また、再生補助層に隣接して面内磁化層を
設けることで、温度上昇していない部位を安定に面内磁
化状態にすることができ、再生分解能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光磁気ディスクの再生原理を説明する平
面模式図である。

【図２】従来の光磁気ディスクの再生原理を説明する断
面模式図である。

【図３】従来のリアマスクを用いた光磁気ディスクの再
生原理を説明する平面模式図である。

【図４】従来のリアマスクを用いた光磁気ディスクの再
生原理を説明する断面模式図である。

【図５】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの始
端部分での再生原理を説明する平面模式図である。

【図６】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの始
端部分での再生原理を説明する断面模式図である。

【図７】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの中
央部分での再生原理を説明する平面模式図である。

【図８】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの中
央部分での再生原理を説明する断面模式図である。

【図９】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの終
端部分での再生原理を説明する平面模式図である。

【図１０】従来の光磁気ディスクにおける長いマークの
終端部分での再生原理を説明する断面模式図である。

【図１１】本発明の光磁気ディスクの再生原理を説明す
る平面模式図である。

【図１２】本発明の光磁気ディスクの再生原理を説明す
る断面模式図である。

【図１３】本発明の光磁気ディスクにおける長いマーク
の終端部分での再生原理を説明する平面模式図である。

【図１４】本発明の光磁気ディスクにおける長いマーク
の終端部分での再生原理を説明する断面模式図である。

【図１５】本発明の光磁気ディスクの媒体構成を説明す
る断面図である。

【図１６】実施例１及び比較例１のＣＮＲのマーク長依
存性を示す図である。

【図１７】本発明と従来例の再生信号波形を示す図であ
る。

【図１８】従来の他の光磁気ディスクの再生原理を説明
する平面模式図である。

【図１９】従来の光磁気ディスクの再生原理を説明する
断面模式図である。

【図２０】実施の形態２の光磁気ディスクの再生原理を
説明する平面模式図である。

【図２１】実施の形態２の光磁気ディスクの再生原理を
説明する断面模式図である。

【図２２】本発明の光磁気ディスクの媒体構成を説明す
る断面図である。

【図２３】実施例２及び比較例２のＣＮＲのマーク長依
存性を示す図である。

【符号の説明】

１ 案内溝 ２ 記録磁区 ３ 記録磁区 ３’ 再生磁区 ４ ビームスポット ７ 再生層 ８ 非磁性中間層 ９ 記録層 ２２ 再生補助層 ２４ 基板 ２５ 透明誘電体層 ２６ 保護層 ２７ 面内磁化層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−254176（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−40600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室温において面内磁化状態であり臨界温
   度以上の温度で垂直磁化状態となる再生層と、 該再生層と交換結合し、室温において面内磁化状態であ
   り上記臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生補
   助層と、非磁性中間層を介して 前記再生層および前記再生補助層
   と静磁結合し、垂直磁化膜からなる記録層と、を有し、 前記再生層のキュリー温度が前記再生補助層のキュリー
   温度よりも低い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、前記再生補助層に対して前記再生とは反対側に隣接
   して、前記臨界温度近傍にキュリー温度を有する面内磁
   化層が形成されてなる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、 光磁気ディスク基板上に透明誘電体層，前記再生層、前
   記再生補助層、非磁性中間層、前記記録層、保護層がこ
   の順に形成されてなることを特徴とする光磁気記録媒
   体。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の光磁気記録媒体におい
   て、 光磁気ディスク基板上に透明誘電体層、前記再生層、前
   記再生補助層、前記面内磁化層、非磁性中間層、前記記
   録層、保護層がこの順に形成されてなることを特徴とす
   る光磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 室温において面内磁化状態であり臨界温
   度以上の温度で垂直磁化状態となる再生層と、該再生層
   と交換結合し、室温において面内磁化状態であり上記臨
   界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生補助層と、
   非磁性中間層を介して前記再生層および前記再生補助層
   と静磁結合し、垂直磁化膜からなる記録層と、を少なく
   とも有する光磁気記録媒体から、情報を再生する再生装
   置であって、 再生時に、前記光磁気記録媒体を、前記再生層のキュリ
   ー温度以上で前記再生補助層のキュリー温度以下に加熱
   する強度の光ビームを照射する再生光ビーム照射手段を
   有することを特徴とする再生装置。