JP3545133B2 - 光磁気記録媒体の再生方法及び光磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
【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の再生方法及び光磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、書き換え可能な光記録媒体として、光磁気記録媒体が実用化されている。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。
【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光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが入るために、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】
上記の欠点を解消するために、特開平６−１５０４１８号公報において、室温において面内磁化状態であり、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非磁性中間層を設け、再生層と記録層とが静磁結合した構造の光磁気記録媒体が提案されている。
【０００５】
これにより、面内磁化状態にある部分の記録磁区情報がマスクされ、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る場合においても、個々の記録ビットを分離して再生することが可能となることが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平６−１５０４１８号公報に記載された光磁気記録媒体では、さらに小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合、面内磁化によるマスクが不十分となり、十分な再生信号が得られなくなるという問題のあることが確認された。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ることのできる光磁気記録媒体の再生方法及び光磁気記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方法は、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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体上に、光ビームを照射し、光記録媒体からの反射光に基づいて記録情報の再生を行う光磁気記録媒体の再生方法において、再生時における光ビームの照射により、再生層の光ビームが照射されている領域内に、キュリー温度以上に加熱された領域を形成するものである。
【０００９】
本再生方法によれば、ビームスポット内の再生層には、面内磁化状態となっている領域，垂直磁化状態となっている領域，磁化が消失している領域の３つの領域が存在することになる。この３つの領域の内、実際に再生信号を発生するのは垂直磁化状態となっている領域であり、他の領域はマスクとなる。つまり、再生層の温度上昇していない領域（面内磁化状態の領域）によりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分（カー回転角が存在しなくなった領域）によりリアマスクが形成されることになる。このようなダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の光磁気記録媒体の再生方法では、請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方法において、光磁気記録媒体が、再生層に接して、臨界温度近傍において磁化が減少あるいは消失するキュリー温度を有する面内磁化層を有してなるものである。
【００１１】
この構成によれば、再生層と面内磁化膜とが交換結合することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００１２】
（３）請求項３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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなり、再生層に光ビームが照射されることにより、記録層に記録された情報が再生される光磁気記録媒体において、再生層が、再生時における光ビームの照射により、キュリー温度以上に加熱されるよう設定されてなるものである。
【００１３】
この光磁気記録媒体によれば、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が存在しなくなり、リアマスクが形成されることになる。このように、再生層においてダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を実現できる。
【００１４】
（４）請求項４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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体において、再生層のキュリー温度が、１５０℃以上２５０℃以下であるものである。
【００１５】
この構成では、再生層のキュリー温度が、低く設定されているため、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が存在しなくなり、リアマスクが形成されることになる。このように、再生層においてダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を現実的に実行することが可能となる。
【００１６】
（５）請求項５に記載の光磁気記録媒体は、請求項３または請求項４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，再生層，非磁性中間層，記録層，保護層が順次形成されてなるものである。
【００１７】
上記構成によれば、上記分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となるとともに、非磁性中間層により、再生層及び面内磁化膜と記録層との交換結合を完全に遮断し、再生層及び面内磁化膜と記録層との間に良好な静磁結合を実現することが可能となる。
【００１８】
（６）請求項６に記載の光磁気記録媒体は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、再生層が、一般式（Ｉ１）、及び、条件（Ｉ２）を満足する組成からなるものである。
【００１９】
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（Ｉ１）
０．２８≦Ｘ≦０．３３
０．７０≦Ｙ≦１．００ ・・・（Ｉ２）
（７）請求項７に記載の光磁気記録媒体は、請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、再生層に接して、キュリー温度が臨界温度近傍に設定された面内磁化層が形成されてなるものである。
【００２０】
この構成によれば、再生層に接して形成された面内磁化膜が再生層と交換結合することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００２１】
（８）請求項８に記載の光磁気記録媒体は、請求項７に記載の光磁気記録媒体において、面内磁化層のキュリー温度が、６０℃以上１８０℃以下であるものである。
【００２２】
この構成によれば、上記（７）に示した光磁気記録媒体を実際に実現することが可能となる。
【００２３】
（９）請求項９に記載の光磁気記録媒体は、請求項７または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、面内磁化層が、一般式（ＩＩ１）、及び、条件（ＩＩ２）を満足する組成からなるものである。
【００２４】
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（ＩＩ１）
０≦Ｘ≦０．１８ 又は ０．３３≦Ｘ≦１．００
０．３０≦Ｙ≦０．９０ ・・・（ＩＩ２）
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１を図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１に本発明の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を、図２に従来の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を示す。
【００２７】
まず、従来の超解像再生動作について説明する。従来の超解像光磁気記録媒体は図２に示すように、室温で面内磁化状態であり温度上昇に伴い垂直磁化状態となる希土類金属と遷移金属との合金からなる再生層１と、室温に補償温度を有する希土類金属と遷移金属との合金からなる記録層３との間に非磁性中間層２が形成され、再生層１と記録層３とが静磁結合した構成である。光ビーム４が再生層側から集光照射され情報の再生が行われる。光ビーム４の照射に伴い媒体には光ビーム４の強度分布に対応したガウシアン分布状の温度分布が形成される。ここで、ディスクの移動に伴い、再生層１の温度の高い領域は後方に移動し、光ビームスポット１００に対して等温線１０１が形成される。再生層１は、この温度分布に対応して、第１の温度範囲（等温線１０１の外側）で面内磁化状態となり、第２の温度範囲（等温線１０１の内側）で垂直磁化状態となり、第１の温度範囲がフロントマスクを形成することになる。ここで、第２の温度範囲において、再生層１のトータル磁化の向きが記録層３から発生する漏洩磁界の向きを向き、等温線１０１の内側の再生層１の垂直磁化成分のみが情報として再生されることにより、超解像再生動作が実現する。ところが、この方法によると、図２に示すような高い密度で記録磁区１０６を形成した場合、再生層１の等温線１０１の内側の領域に、再生可能な磁区１０３が２個存在することになり、超解像再生本来の目的を達成することが困難となることがわかる。尚、図２において、１０４は垂直磁化状態となっているが光ビームスポット１００から外れた位置にある磁区を示しており、１０５はマスクされて面内磁化状態となっている磁区を示している。
【００２８】
ここで、再生層１においては、室温で面内磁化状態であり温度上昇に伴い垂直磁化状態となる特性を実現するため、希土類金属副格子モーメントの大きさと遷移金属副格子モーメントの大きさとが同じ大きさになる補償組成に対して、希土類金属副格子モーメントを多く含有していることが必要であり、再生層１の遷移金属副格子モーメントの向きとトータル磁化の向きとが反平行となる。一方、記録層３においては、室温に補償温度を有する希土類遷移金属合金が用いられており、温度上昇過程において、遷移金属副格子モーメントの大きさが希土類金属副格子モーメントより大きくなるため、記録層３の遷移金属副格子モーメントの向きとトータル磁化の向きとは平行となる。従って、記録層３の遷移金属副格子モーメントの向きと漏洩磁界の向きとは平行となり、その漏洩磁界に対して再生層１の遷移金属副格子モーメントの向きは、反平行となるように揃えられることになる。
【００２９】
一方、図１に示す本発明の超解像光磁気記録媒体においては、再生層１のキュリー温度が従来の超解像光磁気記録媒体より低く設定されており、これにより、ビームスポット内に新たに第３の温度範囲（等温線１０２の内側）が形成される。この第３の温度範囲は、再生層１がキュリー温度以上又はキュリー温度に極めて近接した温度となっている範囲であり、再生層１の磁化が存在しなくなるか又は極めて小さくなっている。そのため、第３の温度範囲から発生する再生信号は存在しなくなるか又は極めて小さいものとなる。すなわち、第３の温度範囲がリアマスクを形成することになり、第１の温度範囲における面内磁化によるフロントマスクとともに、ダブルマスクによる超解像再生を実現することが可能となる。この場合、再生層１において、磁区１０３と磁区１０４の２個の磁区が垂直磁化状態となるが、光ビームスポット１００の範囲内にある磁区１０３のみが再生されることにより、超解像再生本来の目的を達成することが可能となる。
【００３０】
本発明の実施の形態について図３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。
【００３１】
本実施の形態に係る光磁気ディスクは、図３に示すように、基板５上に透明誘電体層６，再生層１，非磁性中間層２，記録層３，保護層７，オーバーコート層８が、この順にて積層されたものである。
【００３２】
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４が対物レンズにより再生層１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。
【００３３】
基板５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る。
【００３４】
透明誘電体層６は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の酸素を含まない材料で構成されることが望ましく、その膜厚は、入射するレーザ光に対して、良好な干渉効果が実現し、カー回転角が増大すべく設定される必要があり、再生光の波長をλ、透明誘電体層６の屈折率をｎとした場合、透明誘電体層６の膜厚は（λ／４ｎ）程度に設定される。例えば、レーザ光の波長を６８０ｎｍとした場合、透明誘電体層６の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定すれば良い。
【００３５】
再生層１は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜であり、その磁気特性が、室温において面内磁化状態であり、温度上昇にともない垂直磁化状態となるように組成調整されており、ほぼ８０℃〜１２０℃で垂直磁化状態となり、そのキュリー温度が１５０℃以上２５０℃以下に設定されている。
【００３６】
非磁性中間層２は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、再生層１と記録層３とが静磁結合すべく、その膜厚が１〜４０ｎｍに設定されている。
【００３７】
記録層３は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、再生層１に十分な大きさの漏洩磁界を及ぼすべく、その膜厚が、２０〜８０ｎｍの範囲に設定されている。
【００３８】
保護層７は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、再生層１や記録層３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。
【００３９】
オーバーコート層８は、紫外線硬化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、または、加熱するかによって形成される。
【００４０】
〈実施例１〉
（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。
【００４１】
まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＦｅＡｌ合金ターゲットと、ＧｄＤｙＦｅＣｏ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５を基板ホルダーに配置する。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５にＡｌＮからなる透明誘電体層６を膜厚８０ｎｍで形成した。
【００４２】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０−６Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＦｅＡｌ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、上記透明誘電体層６上に、（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）０．９３Ａｌ０．０７からなる再生層１を膜厚２５ｎｍで形成した。その再生層１は、室温において面内磁化状態であり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が２００℃であった。
【００４３】
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、再生層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚２０ｎｍで形成した。
【００４４】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０−６Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、（Ｇｄ０．５０Ｄｙ０．５０）０．２３（Ｆｅ０．８０Ｃｏ０．２０）０．７７からなる記録層３を膜厚４０ｎｍで形成した。その記録層３は、２５℃に補償温度を有し、キュリー温度が２７５℃であった。
【００４５】
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、記録層３上にＡｌＮからなる保護層７を膜厚２０ｎｍとして形成した。
【００４６】
次に、上記保護層７上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層８を形成した。
【００４７】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップでレーザパワーを２．５ｍＷとして測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長（Ｍａｒｋ ｌｅｎｇｔｈ）依存性を実施例１として図４に示す。比較のため、再生層１として、室温において面内磁化状態であり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が３２０℃であるＧｄＦｅＣｏを用いたディスクを比較例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倍の長さの記録磁区ピッチで連続形成した時の信号対雑音比を表すものである。
【００４８】
マーク長が０．６μｍと長い場合、再生層のキュリー温度が高い比較例１のＣＮＲが高くなっている。これは、再生層のキュリー温度がより高い比較例１のカー回転角がより大きくなり、その結果、再生信号のキャリアレベルが高くなっていることに起因するものである。しかし、マーク長０．４μｍの両者のＣＮＲを比較すると、比較例１の場合に３９．０ｄＢであるのに対して、本実施例１の場合４５．５ｄＢとなり、６．５ｄＢのＣＮＲ増加が観測されている。これは、再生層において、ダブルマスクが実現し、より分解能の高い再生が実施例１において実現したことを意味している。
【００４９】
図５は、マーク長０．４μｍにおける、両者のＣＮＲの再生パワー（Ｒｅａｄｐｏｗｅｒ）依存性を示すものである。再生パワーが２ｍＷより低い場合には、実施例１において、ダブルマスクが実現していないため、キャリアレベルの高い比較例１においてより高いＣＮＲが得られている。しかしながら、２ｍＷ以上の再生パワーを投入した場合には、実施例１において、再生層１の内部にそのキュリー温度近傍の温度以上に加熱された部分が生じるため、ダブルマスクが実現し、比較例１よりも高いＣＮＲが得られていることが分かる。
【００５０】
次に、表１は、実施例１と比較例１における再生層１の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の再生層の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１から、再生層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲において、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲより高くなっていることがわかる。実施例１の再生層１と比較例１の再生層とを比較した場合、実施例１の再生層１のキュリー温度が比較例１の再生層のキュリー温度より低く設定されており、再生層１と記録層３との静磁結合力は実施例１のほうが小さくなってしまう。この静磁結合力は、再生層の膜厚に比例する力であり、再生層１の膜厚を８ｎｍと薄くした場合、実施例１の静磁結合力が極めて小さくなり、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。また、再生層１の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合、再生層１の磁化状態の面内磁化状態から垂直磁化状態への移行に伴い、再生層１に存在する磁壁エネルギーが膜厚の増加とともに大きくなり、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由により、再生層１の膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５３】
次に、表２は、実施例１と比較例１における非磁性中間層２の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の非磁性中間層２の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層１の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５４】
【表２】
【００５５】
表２からわかるように、非磁性中間層２の膜厚が０．５ｎｍの場合、ＣＮＲがともに２５．０ｄＢとなり、実施例１におけるＣＮＲの増大という効果が観測されなかった。これは、非磁性中間層２の膜厚が薄すぎるため、良好な静磁結合状態が得られなかったことによるものと考えられる。良好な静磁結合状態を得るためには、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上に設定する必要がある。また、非磁性中間層２の膜厚が１００ｎｍの場合、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまうことがわかる。再生層１と記録層３との間に働く静磁結合力は、非磁性中間層２の膜厚が厚くなることにより小さくなって行く。そのため、磁性中間層２の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由により、非磁性中間層２の膜厚は１ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５６】
次に、表３は、実施例１と比較例１における記録層３の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の記録層３の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層１の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３からわかるように、記録層３の膜厚を１５ｎｍと薄くした場合、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。これは、記録層３の膜厚が薄くなることにより、記録層３から発生する漏洩磁界が小さくなり、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなったことに起因する。また、記録層３の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合においても、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。この場合、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎていることにＣＮＲ低下の原因がある。再生層１におけるフロントマスクの形成、すなわち、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移は、再生層１のＣｏ含有量により決定される。Ｃｏ含有量が比較的多い比較例１の再生層１の場合、温度上昇に対して面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移が急激に起こり、フロントマスクはより良好に形成されている。そのため、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎた場合においても、良好なフロントマスクが維持されているが、実施例１の再生層１の場合、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎた場合、良好なフロントマスクが維持されなくなることにより、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由から、記録層３の膜厚は２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５９】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２について、図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６０】
図６は本実施の形態の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を示すものである。ここで、図１と同一部分については同一符号を付し説明を省略する。
【００６１】
図６に示す本実施の形態の超解像光磁気記録媒体においては、再生層１のキュリー温度が従来の超解像光磁気記録媒体より低く設定された実施の形態１に記載の超解像光磁気記録媒体の再生層１に接して面内磁化層９が形成されたことを特徴としている。
【００６２】
実施の形態１を説明する図１においては、説明の便宜上、再生層１の磁化状態が膜面に対して面内方向から垂直方向へと瞬間的に変化することを仮定して記述した。しかし、実際にはガウシアン分布状の強度分布を持つ光ビーム照射に伴い、ガウシアン分布状の温度分布が発生し、その温度分布に対応して、再生層１の磁化状態は面内磁化状態から垂直磁化状態へと徐々に変化して行く。したがって、図１においては、完全な面内磁化状態として記述しているフロントマスクの部分においても、再生層１の温度分布に対応して垂直磁化成分を有し、超解像再生動作が劣化するということになる。
【００６３】
図６に示す本発明の実施の形態２においては、再生層１に接して形成された面内磁化層９と再生層１とが交換結合することにより、面内磁化層９のキュリー温度以下の温度範囲、すなわち、面内磁化層９が磁化を有する温度範囲において、再生層１が面内磁化状態となりやすくなり、上記再生層１の温度分布に対応して発生する再生層１のフロントマスクにおける垂直磁化成分が低く抑えられることにより、良好な超解像再生動作を実現することが可能となる。
【００６４】
面内磁化層９は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜であることが望ましく、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ように組成調整されており、そのキュリー温度が５０℃以上１８０℃以下に設定されている。
【００６５】
〈実施例２〉
（１）光磁気ディスクの形成方法
本実施の形態２の光磁気ディスクは、実施例１記載の実施の形態１の光磁気ディスクの形成方法において、再生層１形成後、連続して面内磁化層９を形成することにより、形成される。
【００６６】
実施例１記載の形成方法に従い再生層１を形成した後、第２のＧｄＦｅＡｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、再生層１上に、（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）０．８２Ａｌ０．１８からなる面内磁化層９を膜厚５ｎｍで形成した。その面内磁化層９は、キュリー温度が１２０℃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。
【００６７】
次に、実施例１記載の形成方法に従い、ＡｌＮからなる非磁性中間層２、記録層３、保護層７、オーバーコート層８を形成した。
【００６８】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップでレーザパワーを２．５ｍＷとして測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長（Ｍａｒｋ ｌｅｎｇｔｈ）依存性を実施例２として図７に示す。比較のため、実施例１の測定結果も同図に示す。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倍の長さの記録磁区ピッチで連続形成した時の信号対雑音比を表すものである。
【００６９】
マーク長が０．６μｍの場合、実施例１のＣＮＲが４７．５ｄＢであるのに対して、本実施例２のＣＮＲが４９．０ｄＢとなり、１．５ｄＢのＣＮＲ増加が観測され、マーク長が０．４μｍの場合、実施例１のＣＮＲが４５．５ｄＢであるのに対して、本実施例２の場合４７．５ｄＢとなり、２．０ｄＢのＣＮＲ増加が観測されている。また、マーク長が短くなるにつれて、このＣＮＲ増加が大きくなっていることが分かる。これは、実施例２の再生層１において、より効果的なダブルマスクが実現したことにより、より分解能の高い再生が実施例２において実現したことを意味している。
【００７０】
次に、本実施の形態２における再生層１と記録層３の膜厚については、実施の形態１において記述した内容と同じ理由により、再生層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、記録層３の膜厚が２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００７１】
次に、表４は、実施例２における面内磁化層９の膜厚を変えて、マーク長０．４μｍで測定したＣＮＲをＣＮＲ４２として示すものである。ここで、比較のため、実施例２における面内磁化層９の膜厚と非磁性中間層２の膜厚との和に等しい膜厚の非磁性中間層２を有する実施の形態１記載のディスクにおいて、マーク長０．４μｍで測定したＣＮＲをＣＮＲ４１として示す。
【００７２】
【表４】
【００７３】
表４から分かるように、面内磁化層９の膜厚が１ｎｍの場合、ＣＮＲ４２はＣＮＲ４１と等しく、面内磁化層９による再生分解能の改善は確認されなかった。面内磁化層９の膜厚を２ｎｍ以上とすることにより、再生分解能が改善され、ＣＮＲ４２がＣＮＲ４１より大きくなる。さらに、面内磁化層９の膜厚を８０ｎｍとすることにより、ＣＮＲ４２は１０．５ｄＢと極端に小さくなり、ＣＮＲ４１よりも小さくなってしまう。これは、実施の形態１の場合と同様に、再生層１と記録層３との距離が離れることにより、再生層１と記録層３との間に働く静磁結合力が小さくなり、再生動作が不安定となることにより、極端にＣＮＲが劣化してしまうものである。以上のような理由により、面内磁化層９の膜厚は２ｎｍ以上であり、かつ、面内磁化層９の膜厚と非磁性中間層２の膜厚との和が８０ｎｍ以下である必要がある。
【００７４】
〈実施例３〉
実施例１及び実施例２においては、再生層１として、１２０℃で垂直磁化状態となり、２００℃にキュリー温度を有する（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）０．９３Ａｌ０．０７を用いたが、本実施例においては、ＧｄＦｅＡｌ合金の組成を変えて、超解像再生特性を調査した。ここで、各層の膜厚を実施例１及び実施例２と同一とし、再生層１の組成のみを変えて調査を行った。
【００７５】
表５は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１を（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）ＹＡｌ１−Ｙとし、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、再生層１のキュリー温度Ｔｃと、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。ＣＮＲ５１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ５２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、キュリー温度が３２０℃のＧｄ０．３０（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）０．７０を実施例１及び実施例２の構成に対して用いた時のＣＮＲを比較例として記載する。
【００７６】
【表５】
【００７７】
表５において、ＣＮＲ５１及びＣＮＲ５２のいずれにおいても、０．７０≦Ｙ≦１．００の範囲において、再生層１としてキュリー温度が３２０℃のＧｄＦｅＣｏを用いた場合のＣＮＲよりも大きなＣＮＲが得られた。すなわち、再生層１を（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）ＹＡｌ１−Ｙとして、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を０．７０≦Ｙ≦１．００の範囲に設定することにより、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性を得ることが可能となる。また、表５から、再生層１のキュリー温度は、１５０℃以上２２０℃以下である必要のあることがわかる。
【００７８】
次に、表６は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１を（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）０．９３Ａｌ０．０７とし、Ｘ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）を測定した結果を示すものである。ＣＮＲ６１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ６２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、遷移金属合金に対する希土類希土類の割合を同一にしたＧｄＸ（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）１−Ｘを用いた場合のＣＮＲを比較例として記載している。
【００７９】
【表６】
【００８０】
表６において、ＣＮＲ６１及びＣＮＲ６２のいずれも、比較例よりも高いＣＮＲが得られており、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性が得られるという効果を有している。しかし、Ｘが０．２７または０．３３の場合のＣＮＲは３０ｄＢ以下と小さく非実用的である。良好な再生特性を得るためには、０．２８≦Ｘ≦０．３３の範囲である必要がある。
【００８１】
〈実施例４〉
実施例３において、本発明の再生層１として、ＧｄＦｅ合金、又は、ＧｄＦｅＡｌ合金を用いた実施例について説明したが、これ以外に、本発明の再生層１としては、ＧｄＦｅＣｏ合金、ＧｄＦｅＴｉ合金、ＧｄＦｅＴａ合金、ＧｄＦｅＰｔ合金、ＧｄＦｅＡｕ合金、ＧｄＦｅＣｕ合金等を用いることが可能である。
【００８２】
表７は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１の材料を変えて、再生層１のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。ＣＮＲ７１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ７２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、キュリー温度が３２０℃のＧｄ０．３０（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）０．７０を実施例１及び実施例２の構成に対して用いた時のＣＮＲを比較例として記載する。
【００８３】
【表７】
【００８４】
表７において、再生層１としてＧｄ０．３０（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５）０．７０を用いた場合、ＣＮＲ７１及びＣＮＲ７２がともに比較例より小さくなってしまうが、それ以外の材料を再生層１として用いた場合、ＣＮＲ７１及びＣＮＲ７２がともに比較例より大きくなり、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性を得ることが可能となる。また、表７において、再生層１のキュリー温度ＴｃとＣＮＲとの関係を見ると、Ｔｃを２５０℃以下にすることで、比較例よりも高いＣＮＲが得られていることがわかる。実施例１の表５において、再生層１のキュリー温度が１５０℃以上であることをすでに確認しており、この結果を合わせることにより、再生層１のキュリー温度は１５０℃以上２５０℃以下である必要のあることがわかる。
【００８５】
〈実施例５〉
実施例２においては、面内磁化層９としてキュリー温度が１２０℃の（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）０．７２Ａｌ０．２８を用いた場合の記録再生特性が示されているが、本実施例においては、面内磁化層９のＡｌ含有率を変えて記録再生特性を調査した結果を記述する。ここで、各層の膜厚は実施例２と同一とし、面内磁化層９の組成のみを変えて調査を行った。
【００８６】
表８は、面内磁化層９を膜厚５ｎｍの（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）ＹＡｌ１−Ｙとして、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、面内磁化層９のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ８２（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲを比較例として記載する。
【００８７】
【表８】
【００８８】
表８において、面内磁化層９を形成していない比較例において得られたＣＮＲ（４５．５ｄＢ）よりも高いＣＮＲが得られるのは、０．３０≦Ｙ≦０．９０の範囲であることがわかる。本実施例において用いた再生層１は、実施例１と同じものであり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる。すなわち、面内磁化層９は、１２０℃以下の温度において、再生層の面内磁化マスクを強調することができればよく、面内磁化層９のキュリー温度の最適値は、１２０℃ということになる。しかし、本実施例に示すように、面内磁化層９のキュリー温度が、６０℃以上、１８０℃以下において、比較例１よりも高いＣＮＲが得られており、面内磁化層９のキュリー温度を６０℃以上１８０℃以下とすることにより、面内磁化マスクを強調することが可能となる。
【００８９】
次に、表９は、面内磁化層９を膜厚５ｎｍの（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）０．７２Ａｌ０．２８として、Ｘ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、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０．４μｍでのＣＮＲ９２（信号対雑音比）を測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲをを比較例として記載する。
【００９０】
【表９】
【００９１】
表９において、面内磁化層９を形成していない比較例において得られたＣＮＲ（４５．５ｄＢ）よりも高いＣＮＲが得られるのは、０≦Ｘ≦０．１８、または、０．３３≦Ｘ≦１．００の範囲であることがわかる。本実施例において用いた再生層１は、実施例１と同じものであり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる。すなわち、面内磁化層９は、少なくとも１２０℃以下の温度において、再生層１の面内磁化マスクを強調すべく、面内磁化状態であることが必要である。０．１８＜Ｘ＜０．３３の範囲においては、面内磁化層９が垂直磁化状態となり、本実施例の目的である再生層１の面内磁化マスクを強調するという効果を得ることができなくなる。
【００９２】
以上の理由より、面内磁化層９は、（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙにおいて、Ｙが、０．３０≦Ｙ≦０．９０の範囲にあり、Ｘが、０≦Ｘ≦０．１８、または、０．３３≦Ｘ≦１．００の範囲にある必要がある。
【００９３】
〈実施例６〉
実施例５においては、面内磁化層９として、ＧｄＦｅＡｌを用いた結果について記述しているが、上記キュリー温度範囲（６０℃〜１８０℃）を満足すればよく、他に、ＧｄＦｅＴｉ，ＧｄＦｅＴａ，ＧｄＦｅＰｔ，ＧｄＦｅＡｕ，ＧｄＦｅＣｕ，ＧｄＦｅＡｌＴｉ，ＧｄＦｅＡｌＴａ，ＮｄＦｅ，ＮｄＦｅＡｌ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＡｌからなる面内磁化層を用いることが可能である。
【００９４】
表１０は、膜厚２０ｎｍの面内磁化層９として上記各材料を用いた時の面内磁化層９のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ１０２（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲをを比較例として記載する。
【００９５】
【表１０】
【００９６】
表１０より、面内磁化層９として、ＧｄＦｅＴｉ，ＧｄＦｅＴａ，ＧｄＦｅＰｔ，ＧｄＦｅＡｕ，ＧｄＦｅＣｕ，ＮｄＦｅ，ＮｄＦｅＡｌ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＡｌを用いたすべての場合において、比較例よりも高いＣＮＲが得られていることがわかる。面内磁化層９のキュリー温度が６０℃〜１８０℃の範囲にあればよく、他に、上記材料を組み合わせた膜を面内磁化層９として用いることが可能である。
【００９７】
【発明の効果】
本発明の光磁気記録媒体の再生方法では、再生層をそのキュリー温度近傍以上の温度に加熱し、ビームスポット内の再生層に、面内磁化状態となっている領域，垂直磁化状態となっている領域，磁化が極めて弱いあるいは磁化が消失している領域の３つの領域を形成して、フロントマスクとリアマスクを形成するため、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００９８】
また、再生層に接して面内磁化層を配置することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００９９】
本発明の光磁気記録媒体では、再生層が、再生時における光ビームの照射によりキュリー温度近傍の温度以上の温度に加熱されるように設定されている、例えば、再生層のキュリー温度が１５０℃以上２５０℃以下に設定されているため、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が小さくなるか存在しなくなり、リアマスクが形成される。このため、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を現実的に実行することが可能となる。
【０１００】
また、再生層と記録層との間に非磁性中間層を挿入しておくことにより、再生層と記録層との交換結合を完全に遮断し、再生層と記録層との間に良好な静磁結合を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図２】従来の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１の光磁気ディスクの構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態１の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図５】実施の形態１の光磁気ディスクのＣＮＲのレーザパワー依存性を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図７】実施の形態２のＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【符号の説明】
１ 再生層
２ 非磁性中間層
３ 記録層
４ 光ビーム
５ 基板
６ 透明誘電体層
７ 保護膜
８ オーバーコート層
９ 面内磁化層
１００ 光ビームスポット
１０１，１０２ 等温線
１０３ 再生可能な転写磁区
１０４ 再生不可能な転写磁区
１０５ マスクされて面内磁化状態となっている磁区
【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の再生方法及び光磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、書き換え可能な光記録媒体として、光磁気記録媒体が実用化されている。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。
【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光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが入るために、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】
上記の欠点を解消するために、特開平６−１５０４１８号公報において、室温において面内磁化状態であり、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非磁性中間層を設け、再生層と記録層とが静磁結合した構造の光磁気記録媒体が提案されている。
【０００５】
これにより、面内磁化状態にある部分の記録磁区情報がマスクされ、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る場合においても、個々の記録ビットを分離して再生することが可能となることが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平６−１５０４１８号公報に記載された光磁気記録媒体では、さらに小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合、面内磁化によるマスクが不十分となり、十分な再生信号が得られなくなるという問題のあることが確認された。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ることのできる光磁気記録媒体の再生方法及び光磁気記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方法は、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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体上に、光ビームを照射し、光記録媒体からの反射光に基づいて記録情報の再生を行う光磁気記録媒体の再生方法において、再生時における光ビームの照射により、再生層の光ビームが照射されている領域内に、キュリー温度以上に加熱された領域を形成するものである。
【０００９】
本再生方法によれば、ビームスポット内の再生層には、面内磁化状態となっている領域，垂直磁化状態となっている領域，磁化が消失している領域の３つの領域が存在することになる。この３つの領域の内、実際に再生信号を発生するのは垂直磁化状態となっている領域であり、他の領域はマスクとなる。つまり、再生層の温度上昇していない領域（面内磁化状態の領域）によりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分（カー回転角が存在しなくなった領域）によりリアマスクが形成されることになる。このようなダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の光磁気記録媒体の再生方法では、請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方法において、光磁気記録媒体が、再生層に接して、臨界温度近傍において磁化が減少あるいは消失するキュリー温度を有する面内磁化層を有してなるものである。
【００１１】
この構成によれば、再生層と面内磁化膜とが交換結合することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００１２】
（３）請求項３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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなり、再生層に光ビームが照射されることにより、記録層に記録された情報が再生される光磁気記録媒体において、再生層が、再生時における光ビームの照射により、キュリー温度以上に加熱されるよう設定されてなるものである。
【００１３】
この光磁気記録媒体によれば、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が存在しなくなり、リアマスクが形成されることになる。このように、再生層においてダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を実現できる。
【００１４】
（４）請求項４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、再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体において、再生層のキュリー温度が、１５０℃以上２５０℃以下であるものである。
【００１５】
この構成では、再生層のキュリー温度が、低く設定されているため、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が存在しなくなり、リアマスクが形成されることになる。このように、再生層においてダブルマスクが形成されることにより、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を現実的に実行することが可能となる。
【００１６】
（５）請求項５に記載の光磁気記録媒体は、請求項３または請求項４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，再生層，非磁性中間層，記録層，保護層が順次形成されてなるものである。
【００１７】
上記構成によれば、上記分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となるとともに、非磁性中間層により、再生層及び面内磁化膜と記録層との交換結合を完全に遮断し、再生層及び面内磁化膜と記録層との間に良好な静磁結合を実現することが可能となる。
【００１８】
（６）請求項６に記載の光磁気記録媒体は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、再生層が、一般式（Ｉ１）、及び、条件（Ｉ２）を満足する組成からなるものである。
【００１９】
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（Ｉ１）
０．２８≦Ｘ≦０．３３
０．７０≦Ｙ≦１．００ ・・・（Ｉ２）
（７）請求項７に記載の光磁気記録媒体は、請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、再生層に接して、キュリー温度が臨界温度近傍に設定された面内磁化層が形成されてなるものである。
【００２０】
この構成によれば、再生層に接して形成された面内磁化膜が再生層と交換結合することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００２１】
（８）請求項８に記載の光磁気記録媒体は、請求項７に記載の光磁気記録媒体において、面内磁化層のキュリー温度が、６０℃以上１８０℃以下であるものである。
【００２２】
この構成によれば、上記（７）に示した光磁気記録媒体を実際に実現することが可能となる。
【００２３】
（９）請求項９に記載の光磁気記録媒体は、請求項７または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、面内磁化層が、一般式（ＩＩ１）、及び、条件（ＩＩ２）を満足する組成からなるものである。
【００２４】
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（ＩＩ１）
０≦Ｘ≦０．１８ 又は ０．３３≦Ｘ≦１．００
０．３０≦Ｙ≦０．９０ ・・・（ＩＩ２）
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１を図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１に本発明の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を、図２に従来の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を示す。
【００２７】
まず、従来の超解像再生動作について説明する。従来の超解像光磁気記録媒体は図２に示すように、室温で面内磁化状態であり温度上昇に伴い垂直磁化状態となる希土類金属と遷移金属との合金からなる再生層１と、室温に補償温度を有する希土類金属と遷移金属との合金からなる記録層３との間に非磁性中間層２が形成され、再生層１と記録層３とが静磁結合した構成である。光ビーム４が再生層側から集光照射され情報の再生が行われる。光ビーム４の照射に伴い媒体には光ビーム４の強度分布に対応したガウシアン分布状の温度分布が形成される。ここで、ディスクの移動に伴い、再生層１の温度の高い領域は後方に移動し、光ビームスポット１００に対して等温線１０１が形成される。再生層１は、この温度分布に対応して、第１の温度範囲（等温線１０１の外側）で面内磁化状態となり、第２の温度範囲（等温線１０１の内側）で垂直磁化状態となり、第１の温度範囲がフロントマスクを形成することになる。ここで、第２の温度範囲において、再生層１のトータル磁化の向きが記録層３から発生する漏洩磁界の向きを向き、等温線１０１の内側の再生層１の垂直磁化成分のみが情報として再生されることにより、超解像再生動作が実現する。ところが、この方法によると、図２に示すような高い密度で記録磁区１０６を形成した場合、再生層１の等温線１０１の内側の領域に、再生可能な磁区１０３が２個存在することになり、超解像再生本来の目的を達成することが困難となることがわかる。尚、図２において、１０４は垂直磁化状態となっているが光ビームスポット１００から外れた位置にある磁区を示しており、１０５はマスクされて面内磁化状態となっている磁区を示している。
【００２８】
ここで、再生層１においては、室温で面内磁化状態であり温度上昇に伴い垂直磁化状態となる特性を実現するため、希土類金属副格子モーメントの大きさと遷移金属副格子モーメントの大きさとが同じ大きさになる補償組成に対して、希土類金属副格子モーメントを多く含有していることが必要であり、再生層１の遷移金属副格子モーメントの向きとトータル磁化の向きとが反平行となる。一方、記録層３においては、室温に補償温度を有する希土類遷移金属合金が用いられており、温度上昇過程において、遷移金属副格子モーメントの大きさが希土類金属副格子モーメントより大きくなるため、記録層３の遷移金属副格子モーメントの向きとトータル磁化の向きとは平行となる。従って、記録層３の遷移金属副格子モーメントの向きと漏洩磁界の向きとは平行となり、その漏洩磁界に対して再生層１の遷移金属副格子モーメントの向きは、反平行となるように揃えられることになる。
【００２９】
一方、図１に示す本発明の超解像光磁気記録媒体においては、再生層１のキュリー温度が従来の超解像光磁気記録媒体より低く設定されており、これにより、ビームスポット内に新たに第３の温度範囲（等温線１０２の内側）が形成される。この第３の温度範囲は、再生層１がキュリー温度以上又はキュリー温度に極めて近接した温度となっている範囲であり、再生層１の磁化が存在しなくなるか又は極めて小さくなっている。そのため、第３の温度範囲から発生する再生信号は存在しなくなるか又は極めて小さいものとなる。すなわち、第３の温度範囲がリアマスクを形成することになり、第１の温度範囲における面内磁化によるフロントマスクとともに、ダブルマスクによる超解像再生を実現することが可能となる。この場合、再生層１において、磁区１０３と磁区１０４の２個の磁区が垂直磁化状態となるが、光ビームスポット１００の範囲内にある磁区１０３のみが再生されることにより、超解像再生本来の目的を達成することが可能となる。
【００３０】
本発明の実施の形態について図３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。
【００３１】
本実施の形態に係る光磁気ディスクは、図３に示すように、基板５上に透明誘電体層６，再生層１，非磁性中間層２，記録層３，保護層７，オーバーコート層８が、この順にて積層されたものである。
【００３２】
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４が対物レンズにより再生層１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。
【００３３】
基板５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る。
【００３４】
透明誘電体層６は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の酸素を含まない材料で構成されることが望ましく、その膜厚は、入射するレーザ光に対して、良好な干渉効果が実現し、カー回転角が増大すべく設定される必要があり、再生光の波長をλ、透明誘電体層６の屈折率をｎとした場合、透明誘電体層６の膜厚は（λ／４ｎ）程度に設定される。例えば、レーザ光の波長を６８０ｎｍとした場合、透明誘電体層６の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定すれば良い。
【００３５】
再生層１は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜であり、その磁気特性が、室温において面内磁化状態であり、温度上昇にともない垂直磁化状態となるように組成調整されており、ほぼ８０℃〜１２０℃で垂直磁化状態となり、そのキュリー温度が１５０℃以上２５０℃以下に設定されている。
【００３６】
非磁性中間層２は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、再生層１と記録層３とが静磁結合すべく、その膜厚が１〜４０ｎｍに設定されている。
【００３７】
記録層３は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、再生層１に十分な大きさの漏洩磁界を及ぼすべく、その膜厚が、２０〜８０ｎｍの範囲に設定されている。
【００３８】
保護層７は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、再生層１や記録層３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。
【００３９】
オーバーコート層８は、紫外線硬化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、または、加熱するかによって形成される。
【００４０】
〈実施例１〉
（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。
【００４１】
まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＦｅＡｌ合金ターゲットと、ＧｄＤｙＦｅＣｏ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５を基板ホルダーに配置する。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５にＡｌＮからなる透明誘電体層６を膜厚８０ｎｍで形成した。
【００４２】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０−６Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＦｅＡｌ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、上記透明誘電体層６上に、（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）０．９３Ａｌ０．０７からなる再生層１を膜厚２５ｎｍで形成した。その再生層１は、室温において面内磁化状態であり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が２００℃であった。
【００４３】
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、再生層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚２０ｎｍで形成した。
【００４４】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０−６Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、（Ｇｄ０．５０Ｄｙ０．５０）０．２３（Ｆｅ０．８０Ｃｏ０．２０）０．７７からなる記録層３を膜厚４０ｎｍで形成した。その記録層３は、２５℃に補償温度を有し、キュリー温度が２７５℃であった。
【００４５】
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、記録層３上にＡｌＮからなる保護層７を膜厚２０ｎｍとして形成した。
【００４６】
次に、上記保護層７上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層８を形成した。
【００４７】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップでレーザパワーを２．５ｍＷとして測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長（Ｍａｒｋ ｌｅｎｇｔｈ）依存性を実施例１として図４に示す。比較のため、再生層１として、室温において面内磁化状態であり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が３２０℃であるＧｄＦｅＣｏを用いたディスクを比較例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倍の長さの記録磁区ピッチで連続形成した時の信号対雑音比を表すものである。
【００４８】
マーク長が０．６μｍと長い場合、再生層のキュリー温度が高い比較例１のＣＮＲが高くなっている。これは、再生層のキュリー温度がより高い比較例１のカー回転角がより大きくなり、その結果、再生信号のキャリアレベルが高くなっていることに起因するものである。しかし、マーク長０．４μｍの両者のＣＮＲを比較すると、比較例１の場合に３９．０ｄＢであるのに対して、本実施例１の場合４５．５ｄＢとなり、６．５ｄＢのＣＮＲ増加が観測されている。これは、再生層において、ダブルマスクが実現し、より分解能の高い再生が実施例１において実現したことを意味している。
【００４９】
図５は、マーク長０．４μｍにおける、両者のＣＮＲの再生パワー（Ｒｅａｄｐｏｗｅｒ）依存性を示すものである。再生パワーが２ｍＷより低い場合には、実施例１において、ダブルマスクが実現していないため、キャリアレベルの高い比較例１においてより高いＣＮＲが得られている。しかしながら、２ｍＷ以上の再生パワーを投入した場合には、実施例１において、再生層１の内部にそのキュリー温度近傍の温度以上に加熱された部分が生じるため、ダブルマスクが実現し、比較例１よりも高いＣＮＲが得られていることが分かる。
【００５０】
次に、表１は、実施例１と比較例１における再生層１の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の再生層の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５１】
【表１】
表１から、再生層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲において、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲより高くなっていることがわかる。実施例１の再生層１と比較例１の再生層とを比較した場合、実施例１の再生層１のキュリー温度が比較例１の再生層のキュリー温度より低く設定されており、再生層１と記録層３との静磁結合力は実施例１のほうが小さくなってしまう。この静磁結合力は、再生層の膜厚に比例する力であり、再生層１の膜厚を８ｎｍと薄くした場合、実施例１の静磁結合力が極めて小さくなり、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。また、再生層１の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合、再生層１の磁化状態の面内磁化状態から垂直磁化状態への移行に伴い、再生層１に存在する磁壁エネルギーが膜厚の増加とともに大きくなり、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由により、再生層１の膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５３】
次に、表２は、実施例１と比較例１における非磁性中間層２の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の非磁性中間層２の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層１の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５４】
【表２】
表２からわかるように、非磁性中間層２の膜厚が０．５ｎｍの場合、ＣＮＲがともに２５．０ｄＢとなり、実施例１におけるＣＮＲの増大という効果が観測されなかった。これは、非磁性中間層２の膜厚が薄すぎるため、良好な静磁結合状態が得られなかったことによるものと考えられる。良好な静磁結合状態を得るためには、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上に設定する必要がある。また、非磁性中間層２の膜厚が１００ｎｍの場合、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまうことがわかる。再生層１と記録層３との間に働く静磁結合力は、非磁性中間層２の膜厚が厚くなることにより小さくなって行く。そのため、磁性中間層２の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなくなり、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由により、非磁性中間層２の膜厚は１ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５６】
次に、表３は、実施例１と比較例１における記録層３の膜厚を変えて、０．４μｍでのＣＮＲを測定した結果を示すものである。ここで、実施例１と比較例１とを同じ状態で比較するため、両者の記録層３の膜厚が同じ場合におけるＣＮＲを比較している。また、それぞれの再生層１の膜厚に対して、再生パワーを２．５ｍＷに設定したとき、ＣＮＲが最大となるように、記録条件を変えて記録を行っている。
【００５７】
【表３】
表３からわかるように、記録層３の膜厚を１５ｎｍと薄くした場合、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。これは、記録層３の膜厚が薄くなることにより、記録層３から発生する漏洩磁界が小さくなり、比較的静磁結合力の小さい実施例１において、十分な大きさの静磁結合力が得られなったことに起因する。また、記録層３の膜厚を１００ｎｍと厚くした場合においても、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。この場合、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎていることにＣＮＲ低下の原因がある。再生層１におけるフロントマスクの形成、すなわち、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移は、再生層１のＣｏ含有量により決定される。Ｃｏ含有量が比較的多い比較例１の再生層１の場合、温度上昇に対して面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移が急激に起こり、フロントマスクはより良好に形成されている。そのため、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎた場合においても、良好なフロントマスクが維持されているが、実施例１の再生層１の場合、記録層３からの漏洩磁界が大きくなり過ぎた場合、良好なフロントマスクが維持されなくなることにより、実施例１のＣＮＲが比較例１のＣＮＲよりも低くなってしまう。以上のような理由から、記録層３の膜厚は２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００５９】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２について、図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６０】
図６は本実施の形態の超解像再生動作原理を説明する光磁気記録媒体の平面図と断面図を示すものである。ここで、図１と同一部分については同一符号を付し説明を省略する。
【００６１】
図６に示す本実施の形態の超解像光磁気記録媒体においては、再生層１のキュリー温度が従来の超解像光磁気記録媒体より低く設定された実施の形態１に記載の超解像光磁気記録媒体の再生層１に接して面内磁化層９が形成されたことを特徴としている。
【００６２】
実施の形態１を説明する図１においては、説明の便宜上、再生層１の磁化状態が膜面に対して面内方向から垂直方向へと瞬間的に変化することを仮定して記述した。しかし、実際にはガウシアン分布状の強度分布を持つ光ビーム照射に伴い、ガウシアン分布状の温度分布が発生し、その温度分布に対応して、再生層１の磁化状態は面内磁化状態から垂直磁化状態へと徐々に変化して行く。したがって、図１においては、完全な面内磁化状態として記述しているフロントマスクの部分においても、再生層１の温度分布に対応して垂直磁化成分を有し、超解像再生動作が劣化するということになる。
【００６３】
図６に示す本発明の実施の形態２においては、再生層１に接して形成された面内磁化層９と再生層１とが交換結合することにより、面内磁化層９のキュリー温度以下の温度範囲、すなわち、面内磁化層９が磁化を有する温度範囲において、再生層１が面内磁化状態となりやすくなり、上記再生層１の温度分布に対応して発生する再生層１のフロントマスクにおける垂直磁化成分が低く抑えられることにより、良好な超解像再生動作を実現することが可能となる。
【００６４】
面内磁化層９は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜であることが望ましく、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ように組成調整されており、そのキュリー温度が５０℃以上１８０℃以下に設定されている。
【００６５】
〈実施例２〉
（１）光磁気ディスクの形成方法
本実施の形態２の光磁気ディスクは、実施例１記載の実施の形態１の光磁気ディスクの形成方法において、再生層１形成後、連続して面内磁化層９を形成することにより、形成される。
【００６６】
実施例１記載の形成方法に従い再生層１を形成した後、第２のＧｄＦｅＡｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０−３Ｔｏｒｒとし、再生層１上に、（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）０．８２Ａｌ０．１８からなる面内磁化層９を膜厚５ｎｍで形成した。その面内磁化層９は、キュリー温度が１２０℃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。
【００６７】
次に、実施例１記載の形成方法に従い、ＡｌＮからなる非磁性中間層２、記録層３、保護層７、オーバーコート層８を形成した。
【００６８】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップでレーザパワーを２．５ｍＷとして測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長（Ｍａｒｋ ｌｅｎｇｔｈ）依存性を実施例２として図７に示す。比較のため、実施例１の測定結果も同図に示す。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倍の長さの記録磁区ピッチで連続形成した時の信号対雑音比を表すものである。
【００６９】
マーク長が０．６μｍの場合、実施例１のＣＮＲが４７．５ｄＢであるのに対して、本実施例２のＣＮＲが４９．０ｄＢとなり、１．５ｄＢのＣＮＲ増加が観測され、マーク長が０．４μｍの場合、実施例１のＣＮＲが４５．５ｄＢであるのに対して、本実施例２の場合４７．５ｄＢとなり、２．０ｄＢのＣＮＲ増加が観測されている。また、マーク長が短くなるにつれて、このＣＮＲ増加が大きくなっていることが分かる。これは、実施例２の再生層１において、より効果的なダブルマスクが実現したことにより、より分解能の高い再生が実施例２において実現したことを意味している。
【００７０】
次に、本実施の形態２における再生層１と記録層３の膜厚については、実施の形態１において記述した内容と同じ理由により、再生層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、記録層３の膜厚が２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００７１】
次に、表４は、実施例２における面内磁化層９の膜厚を変えて、マーク長０．４μｍで測定したＣＮＲをＣＮＲ４２として示すものである。ここで、比較のため、実施例２における面内磁化層９の膜厚と非磁性中間層２の膜厚との和に等しい膜厚の非磁性中間層２を有する実施の形態１記載のディスクにおいて、マーク長０．４μｍで測定したＣＮＲをＣＮＲ４１として示す。
【００７２】
【表４】
表４から分かるように、面内磁化層９の膜厚が１ｎｍの場合、ＣＮＲ４２はＣＮＲ４１と等しく、面内磁化層９による再生分解能の改善は確認されなかった。面内磁化層９の膜厚を２ｎｍ以上とすることにより、再生分解能が改善され、ＣＮＲ４２がＣＮＲ４１より大きくなる。さらに、面内磁化層９の膜厚を８０ｎｍとすることにより、ＣＮＲ４２は１０．５ｄＢと極端に小さくなり、ＣＮＲ４１よりも小さくなってしまう。これは、実施の形態１の場合と同様に、再生層１と記録層３との距離が離れることにより、再生層１と記録層３との間に働く静磁結合力が小さくなり、再生動作が不安定となることにより、極端にＣＮＲが劣化してしまうものである。以上のような理由により、面内磁化層９の膜厚は２ｎｍ以上であり、かつ、面内磁化層９の膜厚と非磁性中間層２の膜厚との和が８０ｎｍ以下である必要がある。
【００７４】
〈実施例３〉
実施例１及び実施例２においては、再生層１として、１２０℃で垂直磁化状態となり、２００℃にキュリー温度を有する（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）０．９３Ａｌ０．０７を用いたが、本実施例においては、ＧｄＦｅＡｌ合金の組成を変えて、超解像再生特性を調査した。ここで、各層の膜厚を実施例１及び実施例２と同一とし、再生層１の組成のみを変えて調査を行った。
【００７５】
表５は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１を（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）ＹＡｌ１−Ｙとし、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、再生層１のキュリー温度Ｔｃと、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。ＣＮＲ５１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ５２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、キュリー温度が３２０℃のＧｄ０．３０（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）０．７０を実施例１及び実施例２の構成に対して用いた時のＣＮＲを比較例として記載する。
【００７６】
【表５】
表５において、ＣＮＲ５１及びＣＮＲ５２のいずれにおいても、０．７０≦Ｙ≦１．００の範囲において、再生層１としてキュリー温度が３２０℃のＧｄＦｅＣｏを用いた場合のＣＮＲよりも大きなＣＮＲが得られた。すなわち、再生層１を（Ｇｄ０．３０Ｆｅ０．７０）ＹＡｌ１−Ｙとして、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を０．７０≦Ｙ≦１．００の範囲に設定することにより、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性を得ることが可能となる。また、表５から、再生層１のキュリー温度は、１５０℃以上２２０℃以下である必要のあることがわかる。
【００７８】
次に、表６は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１を（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）０．９３Ａｌ０．０７とし、Ｘ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）を測定した結果を示すものである。ＣＮＲ６１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ６２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、遷移金属合金に対する希土類希土類の割合を同一にしたＧｄＸ（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）１−Ｘを用いた場合のＣＮＲを比較例として記載している。
【００７９】
【表６】
表６において、ＣＮＲ６１及びＣＮＲ６２のいずれも、比較例よりも高いＣＮＲが得られており、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性が得られるという効果を有している。しかし、Ｘが０．２７または０．３３の場合のＣＮＲは３０ｄＢ以下と小さく非実用的である。良好な再生特性を得るためには、０．２８≦Ｘ≦０．３３の範囲である必要がある。
【００８１】
〈実施例４〉
実施例３において、本発明の再生層１として、ＧｄＦｅ合金、又は、ＧｄＦｅＡｌ合金を用いた実施例について説明したが、これ以外に、本発明の再生層１としては、ＧｄＦｅＣｏ合金、ＧｄＦｅＴｉ合金、ＧｄＦｅＴａ合金、ＧｄＦｅＰｔ合金、ＧｄＦｅＡｕ合金、ＧｄＦｅＣｕ合金等を用いることが可能である。
【００８２】
表７は、実施例１及び実施例２の膜構成において、再生層１の材料を変えて、再生層１のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。ＣＮＲ７１が実施例１の構成に対する結果を、ＣＮＲ７２が実施例２の構成に対する結果を示している。また、比較のため、再生層１として、キュリー温度が３２０℃のＧｄ０．３０（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）０．７０を実施例１及び実施例２の構成に対して用いた時のＣＮＲを比較例として記載する。
【００８３】
【表７】
表７において、再生層１としてＧｄ０．３０（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５）０．７０を用いた場合、ＣＮＲ７１及びＣＮＲ７２がともに比較例より小さくなってしまうが、それ以外の材料を再生層１として用いた場合、ＣＮＲ７１及びＣＮＲ７２がともに比較例より大きくなり、本発明特有のダブルマスクが実現し、良好な超解像再生特性を得ることが可能となる。また、表７において、再生層１のキュリー温度ＴｃとＣＮＲとの関係を見ると、Ｔｃを２５０℃以下にすることで、比較例よりも高いＣＮＲが得られていることがわかる。実施例１の表５において、再生層１のキュリー温度が１５０℃以上であることをすでに確認しており、この結果を合わせることにより、再生層１のキュリー温度は１５０℃以上２５０℃以下である必要のあることがわかる。
【００８５】
〈実施例５〉
実施例２においては、面内磁化層９としてキュリー温度が１２０℃の（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）０．７２Ａｌ０．２８を用いた場合の記録再生特性が示されているが、本実施例においては、面内磁化層９のＡｌ含有率を変えて記録再生特性を調査した結果を記述する。ここで、各層の膜厚は実施例２と同一とし、面内磁化層９の組成のみを変えて調査を行った。
【００８６】
表８は、面内磁化層９を膜厚５ｎｍの（Ｇｄ０．１１Ｆｅ０．８９）ＹＡｌ１−Ｙとして、Ｙ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、面内磁化層９のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ８２（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲを比較例として記載する。
【００８７】
【表８】
表８において、面内磁化層９を形成していない比較例において得られたＣＮＲ（４５．５ｄＢ）よりも高いＣＮＲが得られるのは、０．３０≦Ｙ≦０．９０の範囲であることがわかる。本実施例において用いた再生層１は、実施例１と同じものであり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる。すなわち、面内磁化層９は、１２０℃以下の温度において、再生層の面内磁化マスクを強調することができればよく、面内磁化層９のキュリー温度の最適値は、１２０℃ということになる。しかし、本実施例に示すように、面内磁化層９のキュリー温度が、６０℃以上、１８０℃以下において、比較例１よりも高いＣＮＲが得られており、面内磁化層９のキュリー温度を６０℃以上１８０℃以下とすることにより、面内磁化マスクを強調することが可能となる。
【００８９】
次に、表９は、面内磁化層９を膜厚５ｎｍの（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）０．７２Ａｌ０．２８として、Ｘ（ａｔｏｍ％）の値を変えて、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０．４μｍでのＣＮＲ９２（信号対雑音比）を測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲをを比較例として記載する。
【００９０】
【表９】
表９において、面内磁化層９を形成していない比較例において得られたＣＮＲ（４５．５ｄＢ）よりも高いＣＮＲが得られるのは、０≦Ｘ≦０．１８、または、０．３３≦Ｘ≦１．００の範囲であることがわかる。本実施例において用いた再生層１は、実施例１と同じものであり、１２０℃の温度で垂直磁化状態となる。すなわち、面内磁化層９は、少なくとも１２０℃以下の温度において、再生層１の面内磁化マスクを強調すべく、面内磁化状態であることが必要である。０．１８＜Ｘ＜０．３３の範囲においては、面内磁化層９が垂直磁化状態となり、本実施例の目的である再生層１の面内磁化マスクを強調するという効果を得ることができなくなる。
【００９２】
以上の理由より、面内磁化層９は、（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙにおいて、Ｙが、０．３０≦Ｙ≦０．９０の範囲にあり、Ｘが、０≦Ｘ≦０．１８、または、０．３３≦Ｘ≦１．００の範囲にある必要がある。
【００９３】
〈実施例６〉
実施例５においては、面内磁化層９として、ＧｄＦｅＡｌを用いた結果について記述しているが、上記キュリー温度範囲（６０℃〜１８０℃）を満足すればよく、他に、ＧｄＦｅＴｉ，ＧｄＦｅＴａ，ＧｄＦｅＰｔ，ＧｄＦｅＡｕ，ＧｄＦｅＣｕ，ＧｄＦｅＡｌＴｉ，ＧｄＦｅＡｌＴａ，ＮｄＦｅ，ＮｄＦｅＡｌ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＡｌからなる面内磁化層を用いることが可能である。
【００９４】
表１０は、膜厚２０ｎｍの面内磁化層９として上記各材料を用いた時の面内磁化層９のキュリー温度ＴＣと、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０．４μｍでのＣＮＲ１０２（信号対雑音比）とを測定した結果を示すものである。比較のため、面内磁化層９の存在しない構成のディスクのＣＮＲをを比較例として記載する。
【００９５】
【表１０】
表１０より、面内磁化層９として、ＧｄＦｅＴｉ，ＧｄＦｅＴａ，ＧｄＦｅＰｔ，ＧｄＦｅＡｕ，ＧｄＦｅＣｕ，ＮｄＦｅ，ＮｄＦｅＡｌ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＡｌを用いたすべての場合において、比較例よりも高いＣＮＲが得られていることがわかる。面内磁化層９のキュリー温度が６０℃〜１８０℃の範囲にあればよく、他に、上記材料を組み合わせた膜を面内磁化層９として用いることが可能である。
【００９７】
【発明の効果】
本発明の光磁気記録媒体の再生方法では、再生層をそのキュリー温度近傍以上の温度に加熱し、ビームスポット内の再生層に、面内磁化状態となっている領域，垂直磁化状態となっている領域，磁化が極めて弱いあるいは磁化が消失している領域の３つの領域を形成して、フロントマスクとリアマスクを形成するため、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００９８】
また、再生層に接して面内磁化層を配置することにより、再生層の面内磁化マスクを強調することが可能となり、より良好なダブルマスクが実現され、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生が可能となる。
【００９９】
本発明の光磁気記録媒体では、再生層が、再生時における光ビームの照射によりキュリー温度近傍の温度以上の温度に加熱されるように設定されている、例えば、再生層のキュリー温度が１５０℃以上２５０℃以下に設定されているため、再生層の温度上昇していない部分の面内磁化マスクによりフロントマスクが形成されるとともに、再生層の温度上昇した部分において、カー回転角が小さくなるか存在しなくなり、リアマスクが形成される。このため、小さい記録ビット径及びさらに小さい記録ビット間隔で記録再生を行った場合においても、十分な再生信号を得ること、すなわち、分解能の大きい磁気的超解像再生を現実的に実行することが可能となる。
【０１００】
また、再生層と記録層との間に非磁性中間層を挿入しておくことにより、再生層と記録層との交換結合を完全に遮断し、再生層と記録層との間に良好な静磁結合を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図２】従来の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１の光磁気ディスクの構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態１の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図５】実施の形態１の光磁気ディスクのＣＮＲのレーザパワー依存性を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図７】実施の形態２のＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【符号の説明】
１ 再生層
２ 非磁性中間層
３ 記録層
４ 光ビーム
５ 基板
６ 透明誘電体層
７ 保護膜
８ オーバーコート層
９ 面内磁化層
１００ 光ビームスポット
１０１，１０２ 等温線
１０３ 再生可能な転写磁区
１０４ 再生不可能な転写磁区
１０５ マスクされて面内磁化状態となっている磁区
Claims (9)
- 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、該再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体上に、光ビームを照射し、前記光記録媒体からの反射光に基づいて記録情報の再生を行う光磁気記録媒体の再生方法において、再生時における前記光ビームの照射により、前記再生層の前記光ビームが照射されている領域内に、キュリー温度以上に加熱された領域を形成することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
- 請求項１に記載の光磁気記録媒体の再生方法において、
前記光記録媒体は、前記再生層に接して、前記臨界温度近傍において磁化が減少あるいは消失する面内磁化層を有してなることを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。 - 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、該再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなり、前記再生層に光ビームが照射されることにより、前記記録層に記録された情報が再生される光磁気記録媒体において、前記再生層は、再生時における前記光ビームの照射により、キュリー温度以上に加熱されるよう設定されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。
- 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、該再生層と磁気的に結合した垂直磁化膜からなる記録層とを有してなる光磁気記録媒体において、
前記再生層のキュリー温度が、１５０℃以上２５０℃以下であることを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項３または請求項４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，再生層，非磁性中間層，記録層，保護層が順次形成されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、
前記再生層は、一般式（Ｉ１）、及び、条件（Ｉ２）を満足する組成からなることを特徴とする光磁気記録媒体。
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（Ｉ１）
０．２８≦Ｘ≦０．３３
０．７０≦Ｙ≦１．００ ・・・（Ｉ２） - 請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、
前記再生層に接して、前記臨界温度近傍の温度において磁化が減少あるいは消失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。 - 請求項７に記載の光磁気記録媒体において、
前記面内磁化層のキュリー温度が、６０℃以上１８０℃以下であることを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項７または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、
前記面内磁化層が、一般式（ＩＩ１）、及び、条件（ＩＩ２）を満足する組成からなることを特徴とする光磁気記録媒体。
（ＧｄＸＦｅ１−Ｘ）ＹＡｌ１−Ｙ ・・・（ＩＩ１）
０≦Ｘ≦０．１８ 又は ０．３３≦Ｘ≦１．００
０．３０≦Ｙ≦０．９０ ・・・（ＩＩ２）
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