JP3556958B2

JP3556958B2 - 光磁気記録方法

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Publication number: JP3556958B2
Application number: JP20848992A
Authority: JP
Inventors: 美子黒沢; 篤行和多田; 才明鴇田; 元治田中; 治野々山; 正悦高橋; 浩司出口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: JPH0636381A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体を用い、反磁界を利用して高速にオーバーライトを行なう光磁気記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光磁気記録は従来の磁気記録に比べて大容量であり、しかも情報の書き換えが可能であることから活発な開発がなされており、一部では既に市販されてもいる。
しかしながら現在市販されている光磁気記録装置の多くは、情報を書き換える際に元の情報を予め消去しその後に新しい情報を書く、という行程を踏む必要があるため消去操作に時間がかかり時間的なロスとなっている。この欠点を解消するのがオーバーライト技術である。これまで提案されているオーバーライト技術は、記録の方法により磁界変調方式と光変調方式（マルチビーム方式、２層膜方式、等）に大別される。
【０００３】
磁界変調方式は光の強度を一定に保ち、記録情報に応じて印加磁界の極性を反転させて記録を行う方式である。この方式では磁界の反転を高速で行うために、浮上タイプの磁気ヘッドを用いる（特開昭６３−２０４５３２号公報、特開昭６３−２１７５４８号公報）等の対応が検討されているが、媒体交換が困難、媒体の片面のみしか使用できない等の不具合がある。
【０００４】
光変調方式は印加磁界を一定に保ち、記録情報に応じて照射ビームをオン・オフ、あるいは強度変調させて記録を行う方式である。光変調方式のうちマルチビーム方式は２〜３個のレーザーを用い、装置構成が複雑でコストがかかる等の欠点がある。また２層膜方式（特開昭６２−１７５９４８号公報）は記録膜が２層または３層以上となり、また２層間の交換結合の調整が微妙で難しく、しかも大きな初期化磁界が必要である。そのため記録パワーが高い、初期化用の磁石の大型化、コスト高、等の面で問題がある。
【０００５】
一方、光変調方式で反磁界を利用したオーバーライト方式が提案されている（Ｈａｎ−Ｐｉｎｇ；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４９，８（１９８６））。この方式では、用いる媒体の記録膜が単層であり、２層方式と比べ低パワーで記録ができ、また初期化磁界も必要ない。しかしこの方式では以前に記録されていたビットと同じ場所にレーザーを照射する必要があるため、レーザー照射位置の制御が必要であり、またビットポジション記録しかできない、等の問題がある。
【０００６】
本発明者らは、特願平３−２２１１２５号明細書において、これらの問題を解決し、簡単な装置構成にてしかも高速にオーバーライトを行う光磁気記録方法を提案している。この方法は単層の記録膜に、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ複数個のレーザーパルスを照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去するものであり、その際、磁区形成時と磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射するか、磁区形成時と磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射する。これらのレーザーパルスはパワーとパルス幅が異なり、記録膜の温度分布に差をつけ、磁気的エネルギーをコントロールしている。
【０００７】
ところが、本発明者らは、上記方法について詳細に検討を重ねたところ、下記の点につき更に改善の余地があることがわかった。
上記方法を用いた場合、光磁気ディスクが静止していれば記録膜上は理想的な温度分布となり、レーザーパルスの種類によって磁区形成、磁区消去、あるいは磁区の引き伸ばしが確実に行える。しかし、光磁気ディスクを高速で回転させると、レーザーパルス照射による記録膜上の温度分布はレーザーの進行方向の前後で異なり、場合によっては、数種のレーザーパルス照射による微妙な温度分布の差に狂いが生じ、変形した磁区が形成されたり、消し残りが生じたりして、Ｃ／Ｎ比が低くなる恐れがある。
【０００８】
本発明は、本発明者らが先に提案した方法を更に改良し、変形した磁区や消し残り磁区の発生を防止し、Ｃ／Ｎ比をより一層向上させ、しかもピットエッジ記録を達成しうる光磁気記録方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成時のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ′としたとき、ａｆ＜ａ′、ａｂ≧ａなる条件を満足するように、磁気形成時に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区消去時のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ′としたとき、ａ′ｂ＞ａ、ａ′ｆ≦ａ′なる条件を満足するように、磁気消去時に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法光磁気記録方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成時の第１番目のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとし、磁区形成時の第１番目のレーザーパルス照射による光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ、また、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をｂとしたとき、ａｆ＜ｂ、ａｂ≧ａなる条件を満足するように、磁区形成時に第１番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、磁区形成消去時の第２番目以降のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をｂｆ、後側の傾斜をｂｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で第１番目のレーザーパルス照射により生じる磁区形成可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、第１番目のレーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ′としたとき、ｂｆ＜ａ′、ｂｂ＞ａなる条件を満足するように、磁区消去時に第２番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録、消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区消去時の第１番目のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとし、光磁気記録媒体が回転させない状態で、第１番目のレーザーパルス照射によって生じる磁区消去可能で最も急峻な温度分布の傾斜をａ′、また、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、光磁気記録媒体が回転させない状態で、第２番目以降のレーザーパルス照射によって生じる磁区形成消去可能で最も急峻な温度分布の傾斜をｂとしたとき、ａ′ｂ＞ｂ、ａ′ｆ≦ａ′なる条件を満足するように、磁区消去時に第１番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法が提供される。
【００１４】
【作用】
本発明では、レーザーパルスの出力を時間変化させるようにしたので、光磁気ディスクを高速回転させた場合に記録膜上の温度分布がレーザーの進行方向の前後で異なることに起因する数種のレーザーパルス照射による微妙な温度分布の差に狂いが生じる問題が解決される。従って、変形した磁区や消し残り磁区の形成が防止され、高速で記録、消去が可能となり、高いＣ／Ｎ比が得られるようになる。しかもピットエッジ記録も可能となる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の方法を詳細に説明する。
先ず、本発明の前提となる本発明者らが先に提案した方法（特願平３−２２１１２５号明細書）について説明する。この方法は、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体に、複数個のレーザーパルスを照射することにより、以前書き込まれていた信号とは無関係に所望の長さの磁区を形成し、同じく複数個のレーザーパルスを印加して所望の長さにわたって磁区の消去を行うものである。信号記録、消去時に光磁気記録媒体のレーザー照射部に数十〜数百Ｏｅの一定外部磁界を印加するが、使用する媒体の特性等によっては外部磁界を印加しなくても構わない。
【００１６】
この方法はレーザーパルスの照射の仕方により次の２種に大別される。
（ｉ）磁区形成時と磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射する方式。
（ｉｉ）磁区形成時と磁区消去時にそれぞれ２種以上のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射する方式。
以下それぞれの方式につき詳述する。
【００１７】
先ず（ｉ）の方式について説明する。この方式を実施するにあたり、光磁気記録装置としては、信号記録（磁区形成）、消去（磁区消去）時に、一定外部磁界を印加する場合、磁界発生機構を設ける必要があるが、これには従来使用されている永久磁石、電磁石等を用いればよく、初期化用磁界あるいは交流磁界等は一切必要ない。またレーザー出力については、前記の如く信号記録、消去時に光磁気記録媒体に照射するＰｗ、Ｐｅの強度のレーザーパルスと、信号再生時に光磁気記録媒体に照射する強度ＰｒのＤＣレーザーとが用意される（ただしＰｒ＜Ｐｗ、Ｐｒ＜Ｐｅ）。その他、この方式を実施する上で、特に付加すべき機構はなく、従来用いられていた光磁気記録装置に簡単な改良を施すだけで使用することができる。
【００１８】
次にこの方式において使用される光磁気記録媒体について述べる。
この方式に用いる光磁気記録媒体は単層の垂直磁化膜を記録膜とするもので、その磁気特性は図１に示すように補償温度Ｔｃｏｍｐが室温Ｔｒよりも高い、いわゆる希土類金属リッチな組成を為す希土類金属−遷移金属（ＲＥ−ＴＭ）アモルファス磁性膜が好ましい。光磁気記録媒体の層構成としては、基本的には図２に示すように、ガラスあるいはプラスチックよりなる基板１上に前記のような磁気特性を持つＲＥ−ＴＭ系アモルファス磁性膜２をスパッタ法等により形成し、その上に磁性膜２の劣下を防ぐ為に保護膜３を形成する。また磁性膜の均一性の向上、再生信号の特性向上の為に、下地膜を基板１と磁性膜２の間にはさんでも良い。また記憶容量アップの為、図２に示す媒体を貼り合わせて両面に記録できるようにすることも可能である。
【００１９】
この方式では、上記のようなきわめて簡単な構成の装置及び媒体を用いてオーバーライトが達成されるが、下記の条件のときに特に良好なオーバーライトが実現される。すなわち、図３に示すように磁区形成時すなわち信号記録時には強度Ｐｗ、時間τｗのレーザーパルスを所望の長さの磁区となるまで数回に渡り連続的に照射し、磁区消去時すなわち信号消去時には強度Ｐｅ、パルス幅τｅのレーザーパルスを消去磁区が所望の長さとなるまで数回に渡り連続的に照射する。ただし、Ｐｗ、Ｐｅ及びτｗ、τｅはτｗ≧τｅ及びＰｗ・τｗ＞Ｐｅ・τｅなる関係を満足するものとする。この方式においては、磁区形成時に複数個のレーザーパルスを印加することにより、磁区エッジ部が確実に固定され所望の長さの磁区が容易に形成できる。そのメカニズムは以下のように説明される（図４）。すなわち、磁区形成時に印加するレーザーパルスのうち最初のレーザーパルスを照射した時点で円筒状磁区（半径Ｒ）Ｓが形成される（ただし照射前に照射部にすでに磁区が存在している場合は、その磁区はそのまま残る）。この照射後、ある時間的インターバルを置いて第２番目の照射を行うわけであるが、その際には円筒状磁区の中心からある距離Ｄだけずれたところに照射中心は移動しており、この照射による熱の伝達が円筒状磁区の照射中心に遠い側の磁壁ｗに寄与を及ぼすことは少なくなる。従って、この部分の磁壁ｗは第２番目の照射によって動くことはなく、最初の状態でピニングされる。この後、第３番目以降の照射によってもこの状態は変わらない。つまりパルス状のレーザー照射を行うことによって磁区エッジ部が確実に固定され、所望の長さの磁区エッジ部が容易に形成される。また、磁区消去時には磁区形成時とは異なった形状のレーザーパルスを複数個照射することによって、磁壁部にかかる反磁界エネルギー、磁壁エネルギー、ゼーマンエネルギーの和が磁区収縮時により低い状態になるように記録膜内の温度を合わせることが可能となる為、この照射によって磁区は収縮し最終的に消滅することになる。よって磁区が所望の長さにわたって消し残りなく消去される。
【００２０】
この方式を提案するにあたり、本発明者らは組成、膜厚等を変化させていくつかの光磁気ディスクを作製し、以下の方法によりオーバーライト実験を行った。まず、光磁気ディスクに、静止状態において強度Ｐｗ、パルス幅τｗのレーザーパルスを、膜面に対し垂直な方向に印加される一定磁界Ｈｅｘのもとで照射し、磁区の形成される範囲を得た（以下、この時の照射条件をＡ条件と呼ぶ）。次に、このＡ条件を用いて、該光磁気ディスクを、レーザーに対し微動させながら連続的にレーザーパルスを発振させ光磁気記録媒体に照射してストライプ状の磁区を得て、このストライプ状の磁区の上に再度レーザーを照射し、磁区の切断される条件（以下、この時の照射条件をＡ′条件と記す）を得た。次に、これらの条件をもとに実際にオーバーライトを実施した。ここでは磁性膜として図１に示す温度特性を持つＴｂＦｅＣｏ系アモルファス磁性膜（膜厚２０００Å）を記録膜とする光磁気ディスクをサンプルに用いて評価した結果を示す。本サンプルは基板にガラスを、保護膜にＳｉＮ膜を使用した。図５は、１００Ｏｅの外部磁界を磁区書込に有利な方向（遷移金属原子のサブラティスモーメントと逆方向）に印加した状態での上記Ａ、Ａ′条件を示したものである。図５に示したＡ、Ａ′条件のうちＡ条件として１０ｍＷ、１０００ｎｓｅｃを固定してＡ′条件となるべき強度、照射時間を種々変更し、また、Ａ′条件として１５ｍＷ、２００ｎｓｅｃを固定してＡ条件となるべき強度、照射時間を種々変更して、各種の照射条件の組合わせでオーバーライト実験を行った。尚、レーザーパルスの膜面上での照射位置が０．８μｍ間隔となるように設定した。その結果、図５に示すようにＡ条件に相当する領域では磁区が形成され、Ａ′条件に相当する部分では磁区は形成されないか、あるいは以前磁区が存在していた場合は完全に消去された。これは以前書かれていた磁区情報には一切依存せず、Ａ、Ａ′の２値条件のみにより決定された。Ａ条件及びＡ′条件の組み合わせとオーバーライトの可否の例を表１に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
以上のことからτｗ≧τｅ、Ｐｗ・τｗ＞Ｐｅ・τｅの場合に特に良好なオーバーライトが可能であることが判明した。
【００２３】
次に（ｉｉ）の方式について説明する。この方式で使用する光磁気記録装置の装置構成としては（ｉ）の方式の場合と同様簡単な装置構成とすることができる。また、使用する光磁気記録媒体も（ｉ）の場合と同様な媒体を使用することができる。
【００２４】
この方式を提案するにあたり、本発明者らは以下のような実験を行った。即ち、前述のオーバーライト実験で使用したものと同様な光磁気ディスク（ＴｂＦｅＣｏ膜）をサンプルとし、このサンプルに対しレーザーを照射し記録、消去を以下のようにして行った。記録に際してはサンプルを固定し、様々な強度及びパルス幅でレーザーパルスをサンプルに照射し、それによって形成される磁区半径を測定した。また消去は半径０．５μｍの円筒状磁区の直上にレーザー照射をやはり様々な条件にて行い、その変化を調べた。使用した装置は、光ピックアップのもれ磁界を減少させるため光ピックアップを磁気シールドしてあり、サンプル上の記録位置における外部磁界は磁区書込に有利な方向（遷移金属原子のサブラティスモーメントと逆方向）に１００Ｏｅ印加されている状態にした。その結果の一例を図６に示す。
【００２５】
図６は、パルス強度１５ｍＷのもとで、パルス幅を変化させて磁区半径を測定した結果である。図中太実線は磁気バブル理論に基づく磁区半径計算（Ｂ．Ｇ．ＨＵＴＨ；ＩＢＭＪ．ＲＥＳ．ＤＥＶ．，１９７４年３月）の結果であり、細実線はレーザー照射により磁区が収縮あるいは消滅する磁区半径の範囲である。矢印は磁区上にレーザー照射を行った時の磁区半径の変化を示す。○は書込磁区半径の測定値、また破線の矢印は円筒状磁区（磁区半径は△で示される）上にレーザー照射を行った時の磁区半径の変化を実測した結果を示す。この結果から、レーザー照射条件により、このサンプルは、磁区半径を制御できることが確認できた。なお、磁性膜がＴｃｏｍｐ＜Ｔｒの磁気特性を持つサンプル、あるいは磁性膜がＴｃｏｍｐを持たないサンプルについても上記と同様な実験を行ったが、これらのサンプルについては磁区の収縮あるいは消滅する現象は見られなかった。
【００２６】
さらに、本発明者は上記実験結果をふまえて、図２の特性を示す磁性膜を有するサンプルを一定速度で動かし、サンプルに様々な形状（強度、パルス幅）のレーザーパルスを照射し、オーバーライトが良好に行える条件を求めた。その結果、図７（ａ）に示すような条件（Ａ，Ｂ，Ａ′，Ｂ′条件）、すなわち、
Ｐｗ_１＜Ｐｅ_１
Ｐｗ_１・τｗ_１＞Ｐｅ_１・τｅ_１
Ｐｗ_２＝Ｐｅ_２
τｗ_２＝τｅ_２
（ただし、Ｐｗ_１、τｗ_１はそれぞれ磁区形成時に第１番目に照射するレーザーパルスの強度及びパルス幅、Ｐｗ_２、τｗ_２はそれぞれ磁区形成時に第２番目以降に照射するレーザーパルスの強度及びパルス幅、Ｐｅ_１、τｅ_１はそれぞれ磁区消去時に第１番目に照射するレーザーパルスの強度及びパルス幅、Ｐｅ_２、τｅ_２はそれぞれ磁区消去時に第２番目以降に照射するレーザーパルスの強度及びパルス幅
である。）
とすれば、オーバーライトが良好に行えることが確認できた。ここで、Ａ，Ａ′、Ｂ，Ｂ′条件の役割について以下に述べる。
・Ａ条件は、その直前まで後述するＢ′条件により磁区のない状態が形成された後、それに続く照射としてＢ′条件によって運ばれてきた円筒状磁区を受け取り、その磁区の後端のエッジ部を固定する。従って、Ｂ′条件照射後の余熱が存在する環境下でも十分シャープなエッジを形成する必要がある。実験では５ｍＷ、５００ｎｓｅｃのパルスを用いた。
・Ｂ条件は、その直前にＡ条件照射が行われ前述のように円筒状磁区が安定化された後、この円筒状磁区の遠い側の磁区を固定したまま磁区を引き伸ばす為に使われる。この条件としては図６中の１５ｍＷ、２００ｎｓｅｃのレーザーパルスが良好であった。この際、磁区幅は１．０μｍ前後のものであった。また、Ｂ条件とＡ条件を一致させた場合、すなわちＢ条件として前述のＡ条件５ｍＷ、５００ｎｓｅｃを用いた場合においても磁区形成は可能である。この場合、レーザー駆動部の負担を軽減することができる点で有利であるが、ディスク回転速度、記録周波数等を向上させる上ではＢ条件を独立に設定しておいた方が有利である。・Ａ′条件は、前記Ｂ条件に続いて行われる照射であって、Ｂ条件によって引き伸ばされてきた磁区を切断すると同時に照射部にオーバーライト以前の記録磁区が残っていた場合は、それを消去する働きをする。
・Ｂ′条件は、Ａ′条件によって磁区が消去された後、この磁区のない状態を次の磁区形成部まで続ける働きをする。ここで、Ｂ′＝Ｂとなっている点について述べる。磁区を引き伸ばす場合（Ｂ条件）も磁区のない状態を引き伸ばす場合（Ｂ′条件）も、ともに同条件で行われているわけであるが、Ｂ条件の場合は、照射部にある円筒状の磁区が形成され、それが次のＢ′条件照射（間隔Ｄを置いた部分に照射される）の際にそちらの照射部まで引っ張り込まれる（見かけ上照射部から照射部まで磁区が移動しているように見える）。その際、以前書かれていた磁区が存在していたとしても、この円筒状磁区に吸収され、Ｂ′条件照射を行った後には磁区は残らないようになる。そして、Ｂ′条件照射を数回続けて行った後、最後のＢ′条件照射部まで移動した円筒状磁区はＢ′条件照射に続くＡ条件照射により固定され新たな記録磁区となるわけである。Ｂ条件照射の場合はＡ条件照射により固定化された磁区を円筒状のまま引き寄せることはできない為、Ａ条件照射部に形成された円筒状磁区の遠い側の磁壁は固定されたままになりストライプ状に伸びることになる。
図７（ａ）のようなレーザーパルスを照射した場合、磁区は図７（ｂ）のＭのように形成される。なお、Ａ，Ｂ，Ａ′，Ｂ′条件の組合せの一例を表２に示す。
【００２７】
【表２】

【００２８】
これに対し、図７（ｃ）及び（ｄ）ような条件でレーザーパルスを照射してみたところ、いかなるパルス強度の組み合わせにおいても良好なオーバーライトを行うことはできなかった。
【００２９】
次に、本発明の方法について詳述する。先ず、請求項１の方法について述べる。この方法では、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気ディスクにレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する。ここで、図３に示すような条件で、磁区形成時に照射されるレーザーをＡ照射、磁区消去時に照射されるレーザーをＡ′照射とする。光磁気ディスクが静止しているときのＡ，Ａ′照射のパルス波形と、Ａ，Ａ′照射による膜面の等温線と温度分布を図８に示す。Ａ，Ａ′照射による温度分布のそれぞれの傾斜をａ，ａ′とする。したがって本発明で言う温度分布の傾斜とは、温度傾度の絶対値の最大値を意味し、最も緩やかな温度分布の傾斜とは、前記等温線の温度分布間の傾きが最も緩やかなものを指し、最も急峻な温度分布の傾斜とは、前記等温線の温度分布間の傾きが最も急峻なものを指す。
光磁気ディスクが高速で回転しているときＡ照射で記録を行うとすると、膜面の等温線と温度分布は図９のようになる。ここでＡ照射による温度分布の、光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとすると、図９のようにａｆの傾きは急になり、ａｂは緩やかになる。ａｆがＡ′照射による温度分布の傾斜ａ′と重なる部分が現れたとし、またａｂが本来の傾斜からずれつつもａの役割を担っていたとすると、形成される磁区は図９で斜線で示した形になる。光磁気ディスクが回転していても、Ａ照射で期待される磁区形は、凹部分のない円あるいは楕円であるから、ａからずれて急になっていても、ａｆは最も緩やかなａ′より小さくなくてはならない。またａからずれて緩やかになっていても、ａｂは最も緩やかなａ以上でなくてはならない。即ち、ａｆ＜ａ′かつａｂ≧ａなる条件を満たす必要がある。この条件を満足するような温度分布を作るために、請求項１の方法では、レーザーを図１０のように時間変化させて照射する。このようにすると温度分布の片寄りは是正され、光の進行方向前側の傾斜ａｆも後側の傾斜ａｂもＡ条件を満足し、凹部分のない円あるいは楕円の磁区が形成される。
【００３１】
次に、請求項２の方法について述べる。この方法においても、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気ディスクにレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する。光磁気ディスクが高速で回転しているとき上記のようなＡ′照射で消去を行おうとすると、膜面の等温線と温度分布は図１１のようになる。ここでＡ′照射による温度分布の、光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとすると図１１のようにａ′ｆの傾きは急になり、ａ′ｂは緩やかになる。ａ′ｂがＡ′照射による温度分布の傾斜ａと重なる部分が現れたとし、またａ′ｂが本来の傾斜からずれつつもａ′の役割を担っていたとすると、形成される磁区は図１１で斜線で示した形になる。光磁気ディスクが回転していても、Ａ′照射で期待されるのは完全な消去であるから、ａ′からずれて急になっていても、ａ′ｆは最も急峻なａ′以下でなくてはならない。またａ′からずれて緩やかになっていても、ａ′ｂは最も急峻なａより大きくなくてはならない。即ち、ａ′ｂ＞ａかつａ′ｆ≦ａ′なる条件を満足する必要がある。この条件を満足するような温度分布を作るために、請求項２発明では、レーザーを図１２のように時間変化させて照射する。このようにすると温度分布の片寄りは是正され、光の進行方向前側の傾斜ａ′ｆも後側の傾斜ａ′ｂもＡ′条件を満足し、完全な消去が行なわれる。
【００３２】
請求項１又は請求項２の方法において、磁区形成時に照射するレーザーパルスの強度をＰｗ、パルス幅をτｗ、磁区消去時に照射するレーザーパルスの強度をＰｅ、パルス幅をτｅとしたとき、τｗ≧τｅ及びＰｗ・τｗ＞Ｐｅ・τｅなる関係を満足するように照射を行うことがより望ましい。ここでレーザーパルスの強度とは、パルス強度の時間平均である。
【００３３】
次に、請求項３の方法について述べる。この方法は、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する。ここで磁区形成時に照射されるレーザーをＡ照射、磁区消去時に照射されるレーザーをＡ′照射、また磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、それを磁区の引き延ばしのために照射されるレーザーをＢ照射とする。光磁気ディスクが静止しているときのＡ，Ａ′，Ｂのパルス波形と、Ａ，Ａ′，Ｂ照射による膜面の等温線と温度分布を図１３に示す。温度分布のそれぞれの傾斜をａ，ａ′，ｂとする。光磁気ディスクが高速で回転しているときＡ照射で記録を行おうとすると、膜面の等温線と温度分布は図１４のようになる。Ａ照射による温度分布の、光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとする。図１４のようにａｆの傾きは急峻になり、ａｂは緩やかになる。ａｆがＢ照射による温度分布の傾斜ｂと重なる部分が現れたとし、またａｂが本来の傾斜からずれつつもａの役割を担っていたとすると、形成される磁区は図１４で斜線で示した形になる。光磁気ディスクが回転していても、Ａ照射で期待される磁区形は、凸部分のない円あるいは楕円であるから、ａからずれて急峻になっていても、ａｆは最も緩やかなｂより小さくなくてはならない。またａからずれて緩やかになっていても、ａｂは最も緩やかなａ以上でなくてはならない。即ち、ａｆ＜ｂかつａｂ≧ａなる条件を満足する必要がある。この条件を満足するような温度分布を作るために、請求項３の方法ではレーザーを図１５のように時間変化させて照射する。。このようにすると温度分布の片寄りは是正され、光の進行方向前側の傾斜ａｆも後側の傾斜ａｂもＡ条件を満足し、凸部分のない円あるいは楕円の磁区が形成される。
【００３４】
次に、請求項４の方法について述べる。この方法も、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する。ここで光磁気ディスクが高速で回転しているとき上記のようなＢ照射で磁区の引き延ばしを行おうとすると、膜面の等温線と温度分布は図１６のようになる。ここでＢ照射による温度分布の、光の進行方向前側の傾斜をｂｆ、後側の傾斜をｂｂとする。図１６のようにｂｆの傾きは急峻になり、ｂｂは緩やかになる。ｂｆがＡ′照射による温度分布の傾斜ａ′と重なる部分が現れたとすると、形成される磁区は図１６の▲１▼▲２▼の形になる。▲１▼は記録磁区を引き延ばそうとＢ照射した場合で、▲２▼は消去磁区を引き延ばそうとＢ照射した場合である。▲２▼の場合は問題ないが、▲１▼で光磁気ディスクが回転していてもＢ照射で期待される磁区形は、凹部分のない円あるいは楕円であるから、Ｂからずれて急峻になっていても、ｂｆは最も緩やかなａ′より小さくなくてはならない。あるいはｂｂがＡ照射による温度分布の傾斜ａと重なる部分が現れたとすると、形成される磁区は図１６の▲３▼▲４▼の形になる。▲３▼は記録磁区を引き延ばそうとＢ照射した場合で、▲４▼は消去磁区を引き延ばそうとＢ照射した場合である。▲３▼で光磁気ディスクが回転しても、Ｂ照射で期待される磁区形は、凸部分のない円あるいは楕円である。▲４▼で光磁気ディスクが回転しても、Ｂ照射で期待されるのは消去磁区の引き延ばしであるであるから、ｂからずれて緩やかになっていても、ｂｂは最も急峻なａより大きくなくてはならない。即ち、ｂｆ＜ａ′かつｂｂ＞ａなる条件を満足する必要がある。この条件を満足するような温度分布を作るために、請求項４の発明ではレーザーを図１７のように時間変化させて照射する。このようにすると、温度分布の片寄りは是正され、光の進行方向前側の傾斜ｂｆも後側の傾斜ｂｂもＢ条件を満足し、凸部分のない円あるいは楕円の磁区が形成される。あるいは完全な消去が行なわれる。
【００３５】
次に、請求項５の方法について述べる。この方法も、単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する。ここで光磁気ディスクが高速で回転しているときＡ′照射で消去を行おうとすると、膜面の等温線と温度分布は図１８のようになる。ここでＡ′照射による温度分布の、光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとすると、図１８のようにａ′ｆの傾きは急峻になり、ａ′ｂは緩やかになる。ａ′ｂがＢ照射による温度分布の傾斜ｂと重なる部分が現れたとし、またａ′ｆが本来の傾斜からずれつつもａ′の役割を担っていたとすると、形成される磁区は図１８で斜線で示した形になる。光磁気ディスクが回転していても、Ａ′照射で期待される磁区形は、完全な消去であるから、ａ′からずれて急になっていても、ａ′ｆは最も急峻なａ′以下でなくてはならない。またａ′からずれて緩やかになっていても、ａ′ｂは最も急峻なｂより大きくなくてはならない。即ち、ａ′ｂ＞ｂかつａ′ｆ≦ａ′なる条件で満足する必要がある。この条件を満足するような温度分布を作るために、請求項５の発明ではレーザーを図１９のように時間変化させて照射する。このようにすると温度分布の片寄りは是正され、光の進行方向前側の傾斜ａ′ｆも後側の傾斜ａ′ｂもＡ′条件を満足し、完全な消去が行なわれる。
【００３６】
請求項３〜５の方法における好ましい態様として、磁区形成時及び磁区消去時ともに、第１番目に照射するレーザーパルスと第２番目以降に照射するレーザーパルスとで異なった種類のレーザーパルスとして記録、消去を行う方式がである。
また、請求項３〜５の方法における好ましい態様として、磁区形成時に第１番目に照射するレーザーパルスの強度をＰｗ_１、パルス幅をτｗ_１、第２番目以降に照射するレーザーパルスの強度をＰｗ_２、パルス幅をτｗ_２、磁区消去時に第１番目に照射するレーザーパルスの強度をＰｅ_１、パルス幅をτｅ_１、磁区形成時に第２番目以降に照射するレーザーパルスの強度をＰｅ_１、パルス幅をτｅ_１としたとき、
Ｐｗ_１＜Ｐｅ_１
Ｐｗ_１・τｗ_１＞Ｐｅ_１・τｅ_１
Ｐｗ_２＝Ｐｅ_２
τｗ_２＝τｅ_２
なる関係式を同時に満足するようにして記録、消去を行う方式がある。ここでレーザーパルスの強度とは、パルス強度の時間平均である。
【００３７】
以上のように、本発明では、記録膜に照射するレーザーの出力を時間変化させ、記録膜の温度分布を光の進行方向前側の傾斜と後側の傾斜を制御する。そうすることによって高速で記録、消去を行なえ、高いＣ／Ｎ比を得ることができる。更にピットエッジ記録が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、本発明者らが先に提案した方法（特願平３−２２１１２５号明細書）において光磁気記録媒体を高速で回転させた時に媒体記録膜の温度分布がレーザーの進行方向の前後で異なり、数種のレーザー照射による微妙な温度分布の差に狂いが生じる問題が、レーザーの出力を時間変化させることによって解決され、変形した磁区や消し残し磁区の形成が防止され、高速が記録、消去を行え、しかも高いＣ／Ｎ比が得られるようになる。更にピットエッジ記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明者らが先に提案した方法に用いる光磁気記録媒体の磁性膜の特性説明図である。
【図２】上記方法に用いる光磁気記録媒体の層構成例を示す断面図である。
【図３】上記方法における記録、消去時のレーザー照射条件の説明図である。
【図４】上記方法による磁区形成のメカニズムの説明図である。
【図５】上記方法の第１の方式の記録条件及び消去条件の範囲の説明図である。
【図６】照射レーザーのパルス幅を変化させた時の磁区半径を測定した結果を示す図である。
【図７】上記方法の第２の方式の記録、消去時のレーザー照射条件の説明図である。
【図８】光磁気ディスクが静止しているときのＡ，Ａ′照射のパルス波形と、Ａ，Ａ′照射による膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図９】光磁気ディスクが回転しているときにＡ照射で記録を行った場合の膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図１０】請求項１の発明によりＡ照射を行った場合の図９と同様な図である。
【図１１】光磁気ディスクが回転しているときにＡ′照射で記録を行った場合の膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図１２】請求項２の発明によりＡ′照射を行った場合の図１１と同様な図である。
【図１３】光磁気ディスクが静止しているときのＡ，Ａ′，Ｂのパルス波形と、Ａ，Ａ′，Ｂ照射による膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図１４】光磁気ディスクが回転しているときにＡ照射で記録を行った場合の膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図１５】請求項３の発明によりＡ照射を行った場合の図１４と同様な図である。
【図１６】光磁気ディスクが回転しているときにＢ照射で磁区の引き伸ばしを行った場合の膜面の等温線と温度分布、磁区形を示す図である。
【図１７】請求項４の発明によりＢ照射を行った場合の図１６と同様な図である。
【図１８】光磁気ディスクが回転しているときにＡ′照射で消去を行った場合の膜面の等温線と温度分布を示す図である。
【図１９】請求項５の発明によりＡ′照射を行った場合の図１８と同様な図である。
【符号の説明】
１基板
２ＲＥ−ＴＭ系アモルファス磁性膜
３保護膜

Claims

単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成時のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ′としたとき、ａｆ＜ａ′、ａｂ≧ａなる条件を満足するように、磁気形成時に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ１種類のレーザーパルスを複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区消去時のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ′としたとき、ａ′ｂ＞ａ、ａ′ｆ≦ａ′なる条件を満足するように、磁気消去時に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成時の第１番目のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａｆ、後側の傾斜をａｂとし、磁区形成時の第１番目のレーザーパルス照射による光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ、また、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、光磁気記録媒体を回転させない状態で、レーザーパルスにおいて生ずる磁区形成消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をｂとしたとき、ａｆ＜ｂ、ａｂ≧ａなる条件を満足するように、磁区形成時に第１番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、磁区形成消去時の第２番目以降のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をｂｆ、後側の傾斜をｂｂとし、光磁気記録媒体を回転させない状態で第１番目のレーザーパルス照射により生じる磁区形成可能でかつ最も急峻な温度分布の傾斜をａ、また、光磁気記録媒体を回転させない状態で、第１番目のレーザーパルスにおいて生ずる磁区消去が可能でかつ最も緩やかな温度分布の傾斜をａ′としたとき、ｂｆ＜ａ′、ｂｂ＞ａなる条件を満足するように、磁区消去時に第２番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて記録、消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
単層の垂直磁化膜を記録膜とする光磁気記録媒体にレーザーを照射することにより磁区の形成及び消去を制御してオーバーライト可能な光磁気記録を行うにあたり、磁区形成時及び磁区消去時にそれぞれ２種類のレーザーパルスを組み合わせて複数個照射することにより所望の長さに磁区を形成あるいは消去する光磁気記録方法であって、磁区消去時の第１番目のレーザーパルス照射による記録膜の温度分布における光の進行方向前側の傾斜をａ′ｆ、後側の傾斜をａ′ｂとし、光磁気記録媒体が回転させない状態で、第１番目のレーザーパルス照射によって生じる磁区消去可能で最も急峻な温度分布の傾斜をａ′、また、磁区形成と磁区消去の第２番目以降のレーザーパルスが同一である場合、光磁気記録媒体が回転させない状態で、第２番目以降のレーザーパルス照射によって生じる磁区形成消去可能で最も急峻な温度分布の傾斜をｂとしたとき、ａ′ｂ＞ｂ、ａ′ｆ≦ａ′なる条件を満足するように、磁区消去時に第１番目に照射するレーザーパルスの出力を時間変化させて消去を行うことを特徴とする光磁気記録方法。