JP3613267B2

JP3613267B2 - Magneto-optical recording medium

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Publication number: JP3613267B2
Application number: JP2002206155A
Authority: JP
Inventors: 良弘武藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JP2003109257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体例えばレーザー光照射による光（熱）磁気記録方法による記録再生が行われる光磁気記録媒体であって、その記録の読出しはカー回転角の検出によって行うことができるようにした光磁気記録媒体に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気相互作用によって情報ビット（磁区）の読み出しを行う記録媒体に対してのその情報の光（熱）磁気記録方法においては、垂直磁化膜による磁性薄膜を有する記録媒体に対し、その磁化の方向を膜面に垂直な一方向に予め揃えるいわゆる初期化を施しておき、この磁化方向と反対向きの垂直磁化を有する磁区をレーザー光照射等の局部加熱により形成することによって、２値化された情報ビットとして情報を記録している。
【０００３】
光（熱）磁気記録方法においては、情報の書き換えに先立って、記録された情報の消去（上記初期化に相当）の過程すなわち消去のための時間を要し、高転送レートでの記録を実現できない。これに対し、このような独立の消去過程の時間が不要とされた重ね書き、いわゆるオーバーライト方式による記録方法が種々提案されている。
【０００４】
このオーバーライト方式の光磁気記録方法の中で有望視されている方法としては、例えば媒体に対する外部磁場変調法と、記録用のヘッドの他に消去用のヘッドを設ける２ヘッド法とが知られている。
【０００５】
外部磁場変調法とは、例えば特公昭６０−４８８０６号公報に開示されているように、膜面に垂直な磁化容易軸を有する非晶質フェリ磁性薄膜記録媒体に対する昇温用ビームの照射領域に入力デジタル信号電流の状態に対応する極性の磁場を印加することにより記録を行うものである。
【０００６】
ところで、上述のような外部磁場変調法によって情報転送レートの高い高速記録を行おうとすると、例えばＭＨｚオーダで動作する電磁石が必要となる。このような電磁石の作製は困難であり、また作製できたとしても消費電力及び発熱が大きく実用的でないという問題点がある。また、２ヘッド法では、余分なヘッドを必要とし、２つのヘッドを離して設置しなければならず、ドライブシステムへの負担が大きく、経済性が悪く、量産にも向かない等の問題点を有している。
【０００７】
そこでレーザー光等による媒体の加熱温度を切換制御することで容易に書き換えすなわちオーバーライトが可能な光磁気記録方法が注目される。
【０００８】
本出願人は、このような問題点の解決をはかる光（熱）磁気記録方法を、特開昭６３−５２３５４号出願、及び特開昭６３−５２３５５号出願で提供した。これら出願で提案された光（熱）磁気記録方法は、第１及び第２の希土類−遷移金属磁性薄膜の積層構造による熱（光）磁気記録媒体を用い、所要の第１の外部磁場の印加の下に第１の磁性薄膜のほぼキュリー温度Ｔｃ_１以上でかつ第２の磁性薄膜の副格子磁化の反転が生じない第１の温度Ｔ_１に加熱する第１の加熱状態と、温度Ｔｃ_１以上でかつ第２の磁性薄膜の副格子磁化を反転させるに充分な第２の温度Ｔ_２に加熱する第２の加熱状態とを、記録しようとする情報例えば“０”，“１”に応じて切換変調し、冷却過程で、第１及び第２の磁性薄膜の交換結合力により第１の磁性薄膜の副格子磁化の向きを第２の磁性薄膜の副格子磁化の向きに揃えて、例えば“０”，“１”の記録ビット（磁区）を第１の磁性薄膜に形成すると共に、第２の外部磁場によって、或いは第２の磁性薄膜組成を、その補償温度が室温から第２の温度Ｔ_２間に存在するように選定することによって、室温で第１の外部磁場のみによって第２の磁性薄膜の副格子磁化が反転するようにして、オーバーライト可能な状態を得るようにするものである。
【０００９】
この場合、消去のための特別の過程（時間）を要することがなく高転送レート化を図ることができるとか、上述した２ヘッド方式あるいは外部磁場変調方式による場合の諸問題を解決できる。
【００１０】
上記特開昭６３−５２３５４号出願による熱（光）磁気記録方法について説明すると、この記録方法では、図８に温度Ｔに対応して上述した第１及び第２の各磁性薄膜１及び２における各磁化状態を、各図示の薄膜１及び２内に矢印をもって模式的に示すように、室温Ｔ_Ｒ下において、両磁性薄膜１及び２の磁化の向きが同一である状態Ａと、互いに逆向きの状態Ｂとの２態様によって例えば“０”，“１”の情報の記録がなされる。
【００１１】
これら記録は、記録磁界即ち第１の外部磁場Ｈｅｘの印加と、レーザー光照射による第１及び第２の加熱温度Ｔ_１及びＴ_２による加熱によって行われる。
【００１２】
まず例えば状態Ａにある部位に対してレーザー光を照射して、このレーザー光の強度あるいは照射時間を記録信号に応じて変調制御してその加熱温度Ｔを、第１の磁性薄膜１のほぼキュリー温度Ｔｃ_１以上でかつ所要の記録磁界（外部磁場）Ｈｅｘによって第２の磁性薄膜２に磁化反転の生じない第１の加熱温度Ｔ_１に加熱する。このような加熱を行うと第１の磁性薄膜１は磁化を失う状態Ｃを示すが、この加熱が終了して磁性薄膜１及び２の積層膜が温度Ｔｃ_１以下に下がると第１の磁性薄膜１に磁化が生じる。このとき、第２の磁性薄膜２との交換結合力が支配的となるようになされていて、これによって第１の磁性薄膜１の磁化の向きは、第２の磁性薄膜２と同一の向きとされる。つまり、状態Ａを生じさせて、例えば“０”の情報の記録を行う。
【００１３】
一方、加熱温度Ｔを、上述の温度Ｔ_１より高くかつ第２の磁性薄膜２の磁化を記録磁界（外部磁場）Ｈｅｘによって反転することができる第２の加熱温度Ｔ_２に加熱する。このような加熱を行うと第１の磁性薄膜１は磁化を失い、一方、第２の磁性薄膜２が記録磁界Ｈｅｘによってその磁化が反転した状態Ｄが生じるが、この加熱が終了して磁性薄膜１及び２の積層膜が温度Ｔｃ_１に下がると第１の磁性薄膜１に第２の磁性薄膜２による交換結合力によって状態Ｅ、すなわちもとの初期状態とはその磁化の向きが逆の状態が形成される。このとき第２の磁性薄膜に対する初期化磁界即ち第２の外部磁界、いわば外部補助磁場Ｈ_ＳＵｂを印加して室温Ｔ_Ｒ近傍で保磁力が比較的低く選定されている第２の磁性薄膜２のみの磁化の向きを反転させ、両磁性薄膜１及び２間に磁壁ＭＷが生じた磁化状態Ｂ、つまり磁化状態Ａとは第１の磁性薄膜１の磁化の向きのみが反転した状態Ｂを生じさせて例えば“１”の情報の記録を行う。
【００１４】
このように状態Ａ及び状態Ｂにより情報“０”，“１”の記録がなされこの第１の磁性薄膜１による磁化の向きを読み出しレーザー光照射のカー回転によって検出するものである。
【００１５】
この場合これら状態Ａ及び状態Ｂのいずれにおいてもこれの上に光強度変調オーバーライトが可能である。すなわちいずれの状態Ａ、状態Ｂからも温度Ｔ_１及びＴ_２の加熱を行う場合、状態Ｃの過程を経ることによって前述したと同様に温度Ｔ_１及びＴ_２の選定によって初期の状態が状態Ａであるか状態Ｂであるかを問わず情報“０”及び“１”によって状態Ａ及び状態Ｂのオーバーライトが可能となる。
【００１６】
ところで、上述の構成による光磁気記録媒体では、その第１及び第２の磁性薄膜１及び２の積層膜の界面には、交換エネルギーが働いており、このために第１の状態Ｂでは磁壁ＭＷが発生するものであり、この磁壁エネルギーσ_Ｗは、下記数１となる。
【００１７】
【数１】
σ_Ｗ≒２（（Ａ_１Ｋ_１）^１／２＋（Ａ_２Ｋ_２）^１／２）
【００１８】
（Ａ１及びＡ２，Ｋ１及びＫ２はそれぞれ第１及び第２の磁性薄膜１及び２の交換定数、垂直磁気異方性定数）
そして、そのオーバーライトのために必要な条件は、室温（−２０℃〜６０℃）において状態Ｂから状態Ａへの移行が生じることがないようにするための条件は下記数２となる。
【００１９】
【数２】
Ｈｃ_１＞Ｈｗ_１＝σ_Ｗ／２Ｍｓ_１ｈ_１
【００２０】
また状態Ｂから状態Ｅへの移行が生じないようにするために下記数３の条件を満足することが必要である。
【００２１】
【数３】
Ｈｃ_２＞Ｈｗ_２＝σ_Ｗ／２Ｍｓ_２ｈ_２
【００２２】
尚、上記各式においてＨｗ_１及びＨｗ_２は上記数２及び数３で定義された交換結合力による実効的磁界、Ｈｃ_１及びＨｃ_２、Ｍｓ_１及びＭｓ_２、ｈ_１及びｈ_２はそれぞれ第１及び第２の磁性薄膜の保磁力、飽和磁化、厚さである。
【００２３】
さらにまた状態Ｅにおいて、その第１の磁性薄膜１が、外部補助磁場Ｈ_ＳＵｂによって反転してしまうことがないようにするためには、
【００２４】
【数４】
Ｈｃ_１±Ｈｗ_１＞Ｈ_ＳＵｂ
【００２５】
ここに左辺の＋−は、第１の磁性薄膜１が希土類金属優勢膜であり、第２の磁性薄膜２が遷移金属優勢膜である場合は「＋」となり、第１及び第２の磁性薄膜１及び２が共に遷移金属優勢膜である場合は「−」となる。
【００２６】
一方状態Ｅから状態Ｂへの移行を生じせしめるためには、下記数５を満足することが必要である。
【００２７】
【数５】
Ｈ_ＳＵｂ＞Ｈｃ_２＋Ｈｗ_２＝Ｈｃ_２＋σ_Ｗ／２Ｍｓ_２ｈ_２
【００２８】
また、さらに加熱温度が第１の磁性薄膜１のキュリー温度Ｔｃ_１近傍において、状態Ｃから状態Ａへの移行、すなわち第１の磁性薄膜１の磁化の向きが第２の磁性薄膜２の磁化の向きに揃えられるためには、下記数６の条件が満足されることが必要である。
【００２９】
【数６】
Ｈｗ_１＞Ｈｃ_１＋Ｈｅｘ
【００３０】
さらに状態Ｃから状態Ｅへの移行が生じないために、下記数７の条件が満足されることが必要である。
【００３１】
【数７】
Ｈｃ_２−Ｈｗ_２＞Ｈｅｘ
【００３２】
これらより明らかなように、室温においては上記数２及び数３を満足し得る上で磁壁エネルギーσ_Ｗは小さい方が望ましいが、実際には例えば文献：インターマグ’８７（Ｉｎｔｅｒｍａｇ’８７）ＢＢ−０７よりＫ〜４×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３，Ａ＝２×１０^−６ｅｒｇ／ｃｍ^３と推定すると、σ_Ｗ≒２．５ｅｒｇ／ｃｍ^３という可成り高い値を示す。
【００３３】
一方、２層膜ヒステリシスループからの実測値ではσｗ＝３〜８ｅｒｇ／ｃｍ^３にある。今、仮にσｗ＝５ｅｒｇ／ｃｍ^３とし、ＨｃＭｓ≒０．４５×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３を用いてＨｅｘ＝２ｋＯｅとして上記数７を室温Ｔ_Ｒで確保するには、すなわちＨｃ_２−Ｈｗ_２＞２ｋＯｅを確保するには、ｈ_２＝１１００Å，Ｈｃ_２＝４ｋＯｅ，Ｈｗ_２≦２ｋＯｅ程度となり、第２の磁性薄膜２の膜厚ｈ_２が大きくなるとともに上記数５より外部補助磁場Ｈ_ＳＵｂが大きくなる。
【００３４】
一方、前述の図８で説明した光磁気記録方法において、その室温での磁壁エネルギー密度σ_Ｗを小さくし、かつ上記数５を満足させるようなσ_Ｗの温度特性を改善することによって第２の磁性薄膜２の膜厚ｈ_２及び外部補助磁場Ｈ_ＳＵｂの減少をはかるものとして本出願人は先に特開平２−２４８０１号及び特開平２−１２１１０３号において熱磁気記録方法の提案をなした。
【００３５】
上記特開平２−２４８０１号出願で提案された記録方法においては、図９に示す光磁気記録媒体１０を用意するものである。この光磁気記録媒体１０は、垂直磁気異方性を有する第１及び第２の磁性薄膜１及び２が面内磁気異方性もしくは小さい垂直磁気異方性を有する第３の磁性薄膜３を介して順次磁気的に結合されて積層された積層膜を有してなる。
【００３６】
そしてこの記録媒体１０に対してレーザー光照射による温度Ｔを図８で説明したと同様に図９に示すように、第１及び第２の温度Ｔ_１及びＴ_２に加熱することによる情報記録を行う。すなわち、第１の磁性薄膜１のほぼキュリー温度Ｔｃ_１以上でかつ第２の磁性薄膜２の磁気モーメントの反転の生じない第１の温度Ｔ_１に加熱する第１の加熱状態と、第１の磁性薄膜１のキュリー温度Ｔｃ_１以上でかつ第２の磁性薄膜２の磁気モーメントを反転させるに充分な第２の温度Ｔ_２に加熱する第２の加熱状態とを、記録しようとする情報信号に応じて変調し、それぞれの加熱状態から冷却することにより上述した状態Ａ及び状態Ｂを得る。
【００３７】
このような方法においても、第１の磁性薄膜１の磁化状態によって情報記録を行うものであるが、この方法による場合、第１及び第２の磁性薄膜１及び２が面内磁気異方性もしくは小さい垂直磁気異方性を有する第３の磁性薄膜３を介して磁気的に結合されていることによって、第１および第２の磁性薄膜１及び２間の磁壁エネルギーσ_Ｗが低減化され、これによって上記数５の条件が満たされやすくなり、前記状態ＥからＢへの移行すなわち第２の磁性薄膜２の初期化のための外部補助磁場Ｈ_ＳＵｂの低減化をはかることができると共に積層膜全体の厚さの低減化をはかることができる。
【００３８】
ところで、前述した図８及び図９のいずれの場合も、第２の磁性薄膜２は、記録される磁区状態を決める役割と、初期化磁界（外部補助磁場）の大きさを決める役割とが課せられる。つまり第２の磁性薄膜２としては、初期化磁界を小さくするために、室温Ｔ_Ｒでのおおよその保磁力Ｈｃ_２が小さい材料を用いることが望まれるが、このように室温での保磁力Ｈｃ_２が小さく実効的な垂直磁気異方性が小さいときは、記録磁区状態（形状、磁化状態）が乱れ、記録時ノイズが増加し、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）が充分高められない。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、この初期化磁界（外部補助磁界Ｈ_ＳＵｂ）の低減化とノイズの低減化との相容れない課題の解決をはかることを目的とする。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくともそれぞれ垂直磁気異方性を有する第１及び第２の磁性薄膜が、第３の磁性薄膜を介して順次磁気的に結合されて積層された積層膜を有してなり、第２の磁性薄膜は、交換結合され、共に室温で希土類金属優勢膜よりなる第１及び第２の構成膜が積層されてなる光磁気記録媒体を構成する。
第１及び第２の構成膜の室温における保磁力をそれぞれＨｃ_2-1及びＨｃ_2-2とし、キュリー温度をそれぞれＴｃ_2-1及びＴｃ_2-2とするとき図２にその関係を曲線１２１及び１２２で示すように、Ｈｃ_2-1＞Ｈｃ_2-2、Ｔｃ_2-1＞Ｔｃ_2-2とされる。
また第３の磁性薄膜は、第１及び第２の磁性薄膜の垂直磁気異方性より小さく、垂直磁気異方性定数が、１×１０⁶ｅｒｇ／ｃｍ³以下を有する磁性薄膜によって構成される。
【００４１】
そして光磁気記録媒体を、記録しようとする信号に応じて、第１の磁性薄膜のキュリー温度Ｔｃ₁近傍で第２の磁性薄膜の磁気モーメントの反転を生じさせることのない第１の温度Ｔ ₁ に加熱する第１の加熱状態と、キュリー温度Ｔｃ₁以上で第１の構成膜の磁気モーメントを反転させるに充分な温度Ｔ₂ に加熱する第２の加熱状態とに変調して、室温から第１又は第２の加熱状態まで昇温し、この加熱状態から室温まで冷却する全温度変化過程において、第１及び第２の構成膜の間に界面磁壁が生じない構成とする。
【００４２】
本発明による光磁気記録媒体を用いる光磁気記録方法においても、その磁化態様は、図８若しくは図９で説明した過程と同様の過程による記録、再生方法が採られるが、上述したように本発明においては、第２の磁性薄膜を第１及び第２の構成膜によって構成し、室温での保磁力Ｈｃ_２−１及びＨｃ_２−２をＨｃ_２−１＞Ｈｃ_２−２としたことによって、この第２の磁性薄膜全体の反転磁界Ｈｅｆｆ（保磁力）Ｈｃ_２としては、保磁力の小さい第２の構成膜の存在によってその低減化が図られることから、前記数５によって初期化磁界（補助磁界）Ｈ_ＳＵｂを低く抑えた状態とすることができ、また図９で説明した記録温度Ｔ_２では、Ｔｃ_２−１＞Ｔｃ_２−２とすることによって、この記録時において保磁力の小さい第２の構成膜は実質的にその磁気的特性を失うようにすることができ、これの情報磁区の形成への関与を回避でき、高いＳ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）を確保できる。つまり保磁力の高い第１の構成膜によって情報磁区が形成されることから、発生した記録磁区は鮮明となり、Ｓ／Ｎ（Ｃ／Ｎ）にすぐれた光磁気記録を行うことができるものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の一例を説明するに、まず図１を参照してこれに用いる光磁気記録媒体Ｓについて説明する。この光磁気記録媒体Ｓは例えばガラス板やアクリル板等の光透過性基板５の一方の面に、保護膜または干渉膜となる透明の誘電体６を介して、第１の磁性薄膜１と、第３の磁性薄膜３と、更に第２の磁性薄膜２を構成する第１及び第２の構成膜２１及び２２とを順次例えばマグネトロン型スパッタ装置によって多源ターゲットをもって形成する。
【００４４】
第１の磁性薄膜１は、希土類−遷移金属薄膜による垂直磁気異方性の大きい磁性薄膜によって構成される。
【００４５】
第２の磁性薄膜２の第１及び第２の構成膜２１と２２とは、比較的大きい垂直磁気異方性を有する材料と垂直磁気異方性の弱い磁性材料とにより構成する。
【００４６】
そしてこれら第１及び第２の構成膜２１及び２２の保磁力をそれぞれＨｃ_２−１及びＨｃ_２−２とし、キュリー温度をそれぞれＴｃ_２−１及びＴｃ_２−２とするとき、図２にその一例の温度と保磁力の温度依存性を示すように、
Ｈｃ_２−１＞Ｈｃ_２−２、Ｔｃ_２−１＞Ｔｃ_２−２
とされる。
図２において、Ｔｃｏｍｐは第１の構成膜２１の補償温度を示す。すなわち、この例においては、第１の構成膜２１が室温とキュリー温度Ｔｃ_２−２の間に存在するように選定した場合である。
【００４７】
第３の磁性薄膜３は、室温で内面磁気異方性もしくは第１及び第２の磁性薄膜１及び２に比し小さい垂直磁気異方性の例えば１×１０^６ｅｒｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、かつ、その有効異方性定数Ｋの温度特性曲線が、上に凸の特性ないしは直線的特性を示す希土類優勢金属膜で、室温での飽和磁化Ｍｓが０〜４５０ｅｍｕ／ｃｍ^３であることがのぞましい。
【００４８】
参考例１
図３に示すように、光透過性基板５上に、誘電体膜６を介してそれぞれ厚さ４００Åの第１の構成膜２１と第２の構成膜２２とをスパッタした場合の特性についてみる。
【００４９】
この場合、第１の構成膜２１は、飽和磁化Ｍｓ_２−１＝２１７ｅｍｕ／ｃｍ^３、保磁力Ｈｃ_２−１＝４．７（ｋＯｅ）、キュリー温度Ｔｃ_２−１＝３２４℃、補償温度Ｔｃｏｍｐ＝１９０℃の特性を有する（Ｇｄ_３Ｔｂ）（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）によって構成した。
【００５０】
また、第２の構成膜２２は、キュリー温度Ｔｃ_２−２が第１の構成膜２１のキュリー温度Ｔｃ_２−２が第１の構成膜２１のキュリー温度Ｔｃ_２−１より充分低い例えば２００℃のＧｄ（Ｆｅ_９１Ｃｏ_５Ｃｒ_４）によって構成した。
【００５１】
この構成による磁性薄膜２について、第２の構成膜２２の飽和磁化Ｍｓ_２−２を、希土類元素のＧｄの添加量を変えることによって変化させて、それぞれのＣ／Ｎを測定した結果を図４中●印（実線曲線）をもってプロットした。
【００５２】
比較例１
第１の構成膜２１については、参考例１と同様の磁性膜によって構成し、第２の構成膜２２については、Ｇｄ（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）のキュリー温度Ｔｃ_２−２が３５０〜３６０℃程度のものによって構成した。この場合の同様のＭｓ_２−２を変えてＣ／Ｎを測定した結果を図４中○印（破線曲線）をもってプロットして示した。
【００５３】
尚、この場合のＣ／Ｎの測定は、記録磁界を３００（Ｏｅ）とし、照射レーザー光の参考例１及び比較例の各媒体に対する各相対線速度を１０ｍ／ｓｅｃ、記録周波数５ＭＨｚとした場合である。
【００５４】
また図５に、参考例１及び比較例１における第１及び第２の構成膜２１及び２２の全体としての保磁力Ｈｅｆｆの、同様に第２の構成膜２２の飽和磁化Ｍｓ_２−２を変化させて測定した結果をそれぞれ●印（実線曲線）及び○印（破線曲線）でプロットした。
【００５５】
図４をみて明らかなように参考例１におけるように、Ｈｃ_２−１＞Ｈｃ_２−２と共に、Ｔｃ_２−１＞Ｔｃ_２−２としたものは、高いＣ／Ｎが得られている。そして、図５の参考例１による実線曲線によれば、例えばＨｅｆｆ＝２．２ｋＯｅとなるＭｓ_２−２は約１７０ｅｍｕ／ｃｃとなるが、このＭｓ_２−２＝１７０ｅｍｕ／ｃｃでのＣ／Ｎを図４の実線曲線からみると、Ｃ／Ｎは約５２ｄＢが得られる。因みに、上述の構成膜２１の単層構造では、Ｃ／Ｎは５３ｄＢ程度であるので、参考例１におけるように第１及び第２の構成膜２１及び２２による２層構造としてＨｅｆｆを下げても、Ｃ／Ｎに殆ど遜色がないことがわかる。
【００５６】
次に、このように、第１の構成膜２１として同一の磁性膜を用いるにも拘わらず記録に差が生じることの原因を調べるために、図６に第２の構成膜２２の飽和磁化Ｍｓ_２−２を変化させたときの補償温度の測定結果を図６に示す。図６において●印及び○印は参考例及び比較例１によるもの、△印は比較例１における第２の構成膜２２のみの厚さ８００Åとした単層構造とした場合のものである。尚、図６中実線の直線６１は参考例１及び比較例１における第１の構成膜のみの補償温度Ｔｃｏｍｐを表わしたものである。
【００５７】
図６から明らかなように、第２の構成膜２２がＧｄ（Ｆｅ_９１Ｃｏ_５Ｃｒ_４）の参考例１では、●印（実線曲線）のように第２の構成膜の組成の影響を殆んど受けることなく、Ｔｃｏｍｐは殆ど変化しないが、第２の構成膜２２がＧｄ（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）の比較例１の○印（破線曲線）では、Ｇｄ（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）の単層の△印（鎖線曲線）で示す補償温度変化に対応して変化している。このように、第２の構成膜２２のキュリー温度Ｔｃ_２−２が低いＧｄ（Ｆｅ_９１Ｃｏ_５Ｃｒ_４）では、高温で第１の構成膜２１の特性に影響を与えないことがわかる。
【００５８】
つまり、参考例１では第１の構成膜２１の記録特性に余り影響を与えずに良好なＣ／Ｎを確保し、しかも室温における反転磁界Ｈｅｆｆを低めることができる。
【００５９】
参考例２
参考例１の構成を採り、第２の磁性薄膜２として反転磁界Ｈｅｆｆ＝２．４ｋＯｅ、Ｃ／Ｎが約５２ｄＢとした光磁気ディスクを作製した。
【００６０】
比較例２
保磁力Ｈｃが２．７ｋＯｅの（Ｇｄ_３Ｔｂ）（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）の単層膜による光磁気ディスクを作製した。
【００６１】
図７中●印及び△印はそれぞれ参考例２と比較例２の図８、９で説明した記録磁界ＨｅｘとＣ／Ｎの関係の測定結果を示す。これによればＨｅｘの小さいところで第２の磁性薄膜２が２層構造のものは、単層膜に比し約７ｄＢＣ／Ｎの向上がはかられる。
【００６２】
実施例１
図１に示す構造を有し、第１の磁性薄膜１が厚さ４００ÅのＴｂ（Ｆｅ_３１Ｃｏ_５Ｃｒ_４）によって構成され、第３の磁性薄膜３が厚さ１５０ÅのＧｄ（ＦｅＣｏ_９１Ｃｒ_４）によって構成され、第２の磁性薄膜２が厚さ４００Åの（Ｇｄ_３Ｔｂ）（Ｆｅ_６６Ｃｏ_３０Ｃｒ_４）による第１の構成膜２１と、厚さ４００ÅのＧｄ（Ｆｅ_９１Ｃｏ_５Ｃｒ_４）による第２の構成膜２２とによるＨｃ_２−１＞Ｈｃ_２−２、Ｔｃ_２−１＞Ｔｃ_２−２とした構成の２通りのディスク状の光磁気記録媒体（試料１及び２）を作製した。
【００６３】
比較例３
実施例１と同様の構成によるが、第２の磁性薄膜２を、単層とした光磁気ディスク（試料３）を作製した。
【００６４】
各試料１〜３の特性を下記表１に示す。
【００６５】
【表１】

【００６６】
これより明らかなように、本発明による試料１及び２は、本発明によらない試料３に比し、記録磁界Ｈｅｘを小さくでき、初期化磁界Ｈ_ＳＵｂを低く抑えた状態でＣ／Ｎの向上がはかられる。
【００６７】
尚、上述の本発明で用いる光磁気記録媒体の第１及び第２の構成膜２１及び２２の積層関係は、互いに上下いずれでも良い。
【００６８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、Ｃ／Ｎを確保しつつ、記録のための印加磁界、即ち図８及び図９の記録過程における外部磁界Ｈ_ＳＵｂ及びＨｅｘを低めることができるので、これら外部磁界を与えるための磁界発生手段の小型化、消費電力の低減化等をはかることができるなど実用上大きな利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光磁気記録媒体の断面図である。
【図２】温度−保磁力曲線図である。
【図３】第２の磁性薄膜の構成図である。
【図４】Ｃ／Ｎ測定曲線図である。
【図５】保磁力測定曲線図である。
【図６】補償温度測定曲線図である。
【図７】Ｃ／Ｎ測定曲線図である。
【図８】磁化状態図である。
【図９】磁化状態図である。
【符号の説明】
Ｓ光磁気記録媒体
１第１の磁性薄膜
２第２の磁性薄膜
２１第１の構成膜
２２第２の構成膜
３第３の磁性薄膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magneto-optical recording medium, for example, a magneto-optical recording medium on which recording / reproduction is performed by an optical (thermal) magnetic recording method using laser light irradiation, and the recording can be read by detecting the Kerr rotation angle. Related to the magneto-optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
In the optical (thermal) magnetic recording method of information on a recording medium that reads out information bits (magnetic domains) by magneto-optical interaction, the direction of magnetization of the recording medium having a magnetic thin film by a perpendicular magnetization film The film was binarized by performing a so-called initialization that aligns in advance in one direction perpendicular to the film surface and forming a magnetic domain having perpendicular magnetization opposite to the magnetization direction by local heating such as laser light irradiation. Information is recorded as information bits.
[0003]
In the optical (thermal) magnetic recording method, prior to rewriting information, it takes a process of erasing the recorded information (corresponding to the initialization), that is, time for erasing, and realizes recording at a high transfer rate. Can not. On the other hand, various recording methods based on the overwriting, that is, the so-called overwrite method, in which the time for the independent erasing process is unnecessary have been proposed.
[0004]
Promising methods in this overwrite type magneto-optical recording method include, for example, an external magnetic field modulation method for a medium and a two-head method in which an erasing head is provided in addition to a recording head. ing.
[0005]
For example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-48806, the external magnetic field modulation method is used in an irradiation region of a heating beam for an amorphous ferrimagnetic thin film recording medium having an easy axis of magnetization perpendicular to the film surface. Recording is performed by applying a magnetic field having a polarity corresponding to the state of the input digital signal current.
[0006]
By the way, if high-speed recording with a high information transfer rate is performed by the external magnetic field modulation method as described above, an electromagnet that operates on the order of MHz, for example, is required. Production of such an electromagnet is difficult, and even if it can be produced, there is a problem that power consumption and heat generation are large and impractical. In addition, the two-head method requires extra heads, and the two heads must be installed separately, which places a heavy burden on the drive system, is not economical, and is not suitable for mass production. Have.
[0007]
Therefore, a magneto-optical recording method that can be easily rewritten, that is, overwritten by switching control of the heating temperature of the medium by laser light or the like is attracting attention.
[0008]
The present applicant has provided an optical (thermal) magnetic recording method for solving such problems in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-52354 and 63-52355. The optical (thermal) magnetic recording methods proposed in these applications use a thermal (optical) magnetic recording medium having a laminated structure of first and second rare earth-transition metal magnetic thin films, and apply a required first external magnetic field. A first heating state in which the first magnetic thin film is heated to a _first temperature T ₁ which is approximately equal to or higher than the Curie temperature Tc ₁ of the first magnetic thin film and does not cause reversal of the sublattice magnetization of the second magnetic thin film, and a temperature Tc ₁ According to the information to be recorded, for example, “0”, “1”, the second heating state in which the second magnetic thin film is heated to the second temperature T ₂ sufficient to reverse the sublattice magnetization of the second magnetic thin film. In the cooling process, the direction of the sublattice magnetization of the first magnetic thin film is aligned with the direction of the sublattice magnetization of the second magnetic thin film by the exchange coupling force of the first and second magnetic thin films, for example, In addition to forming “0” and “1” recording bits (magnetic domains) in the first magnetic thin film, By the second external magnetic field, or by selecting the second magnetic thin film composition such that the compensation temperature is between room temperature and the second temperature T2, the _second magnetic film composition can be second only by the first external magnetic field at room temperature. The sub-lattice magnetization of the magnetic thin film is reversed to obtain an overwritable state.
[0009]
In this case, it is possible to achieve a high transfer rate without requiring a special process (time) for erasing, and to solve various problems in the case of the two-head method or the external magnetic field modulation method described above.
[0010]
The thermal (optical) magnetic recording method according to the Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-52354 will be described. In this recording method, the first and second magnetic

thin films

1 and 2 described above corresponding to the temperature T in FIG. each magnetic state, with a arrow in the

thin film

1 and 2 of the illustrated as shown schematically, at room temperature T _R, a condition a two magnetic

thin films

1 and 2 of the magnetization orientation is identical, opposite to each other For example, information of “0” and “1” is recorded by the two modes of the state B.
[0011]
These recordings are performed by applying a recording magnetic field, that is, a first external magnetic field Hex, and heating by the first and second heating temperatures T ₁ and T ₂ by laser light irradiation.
[0012]
First, for example, a part in the state A is irradiated with laser light, and the intensity or irradiation time of the laser light is modulated and controlled according to the recording signal, and the heating temperature T is substantially curie of the first magnetic thin film 1. The second magnetic thin film 2 is heated to a _first heating temperature T _{1 at} which the temperature is not lower than the temperature Tc ₁ and a required recording magnetic field (external magnetic field) Hex does not cause magnetization reversal. When such heating is performed, the first magnetic thin film 1 shows a state C in which the magnetization is lost. When this heating is completed and the laminated film of the magnetic

thin films

1 and 2 is lowered to a temperature Tc ₁ or less, the first magnetic thin film 1 1 is magnetized. At this time, the exchange coupling force with the second magnetic thin film 2 is dominant, whereby the magnetization direction of the first magnetic thin film 1 is the same as that of the second magnetic thin film 2. Is done. That is, the state A is generated and information “0” is recorded, for example.
[0013]
On the other hand, the heating temperature T is heated to a _second heating temperature T ₂ that is higher than the above-described temperature T ₁ and that can reverse the magnetization of the second magnetic thin film 2 by a recording magnetic field (external magnetic field) Hex. When such heating is performed, the first magnetic thin film 1 loses magnetization. On the other hand, the second magnetic thin film 2 is in a state D in which its magnetization is reversed by the recording magnetic field Hex. When the laminated

films

1 and 2 are lowered to the temperature Tc ₁ , the first magnetic thin film 1 is switched to the state E by the exchange coupling force of the second magnetic thin film 2, that is, the magnetization direction is opposite to the original initial state. Is formed. In this case the initialization magnetic field or second external magnetic field to the second magnetic thin film, so to speak external auxiliary magnetic field H _SUb is applied at room temperature T _R proximity with only the second magnetic thin film 2 coercivity is selected relatively low The magnetization direction B of the first magnetic thin film 1 is reversed from the magnetization state B in which the domain wall MW is generated between the magnetic

thin films

1 and 2, that is, the magnetization state A is reversed. For example, information “1” is recorded.
[0014]
As described above, information “0” and “1” are recorded in the state A and the state B, and the direction of magnetization by the first magnetic thin film 1 is read and detected by the Kerr rotation of the laser beam irradiation.
[0015]
In this case, in any of these states A and B, light intensity modulation overwriting can be performed thereon. That is, when heating is performed at temperatures T ₁ and T ₂ from any of states A and B, the initial state is changed to the state A by selecting the temperatures T ₁ and T ₂ as described above through the process of state C. Regardless of whether the state is the state B or the state B, the information “0” and “1” enables overwriting of the state A and the state B.
[0016]
By the way, in the magneto-optical recording medium having the above-described configuration, exchange energy is acting on the interface between the laminated films of the first and second magnetic

thin films

1 and 2, and for this reason, in the first state B, the domain wall MW. The domain wall energy σ _W is expressed by the following equation (1).
[0017]
[Expression 1]
σ _W ≈ 2 ((A ₁ K ₁ ) ^1/2 + (A ₂ K ₂ ) ^1/2 )
[0018]
(A1 and A2, K1 and K2 are the exchange constants and perpendicular magnetic anisotropy constants of the first and second magnetic

thin films

1 and 2, respectively)
The condition necessary for the overwriting is the following formula 2 for preventing the transition from the state B to the state A at room temperature (−20 ° C. to 60 ° C.).
[0019]
[Expression 2]
Hc ₁ > Hw ₁ = σ _W / 2Ms ₁ h ₁
[0020]
Further, in order to prevent the transition from the state B to the state E, it is necessary to satisfy the following equation (3).
[0021]
[Equation 3]
Hc ₂ > Hw ₂ = σ _W / 2Ms ₂ h ₂
[0022]
In the above equations, Hw ₁ and Hw ₂ are effective magnetic fields due to the exchange coupling force defined by the

above equations

2 and 3, Hc ₁ and Hc ₂ , Ms ₁ and Ms ₂ , h ₁ and h ₂ are respectively The coercive force, saturation magnetization, and thickness of the first and second magnetic thin films.
[0023]
Furthermore, in the state E, in order to prevent the first magnetic thin film 1 from being inverted by the external auxiliary magnetic field H _SUb ,
[0024]
[Expression 4]
Hc ₁ ± Hw ₁ > H _SUb
[0025]
Here, + − on the left side is “+” when the first magnetic thin film 1 is a rare earth metal-dominated film and the second magnetic thin film 2 is a transition metal-dominated film, and the first and second magnetic thin films are When both 1 and 2 are transition metal dominant films, “-” is given.
[0026]
On the other hand, in order to cause the transition from the state E to the state B, it is necessary to satisfy the following formula (5).
[0027]
[Equation 5]
H _SUb > Hc ₂ + Hw ₂ = Hc ₂ + σ _W / 2Ms ₂ h ₂
[0028]
Further, when the heating temperature is in the vicinity of the Curie temperature Tc _{1 of} the first magnetic thin film 1, the transition from the state C to the state A, that is, the magnetization direction of the first magnetic thin film 1 is the magnetization of the second magnetic thin film 2. In order to be aligned in the direction, it is necessary that the following formula 6 is satisfied.
[0029]
[Formula 6]
Hw ₁ > Hc ₁ + Hex
[0030]
Further, since the transition from the state C to the state E does not occur, it is necessary to satisfy the following condition of Equation 7.
[0031]
[Expression 7]
Hc _₂ -Hw _2> Hex
[0032]
As is clear from these, it is desirable that the domain wall energy σ _W be small at room temperature while satisfying the above-mentioned

formulas

2 and 3, but actually, for example, literature: Intermag '87 (BB) BB- 07 from ^{^{K~4 × 10 6 erg / cm 3}} , when presumed to ^{a = 2 × 10 -6 erg /} cm 3, shows a high value become variable that σ _W ≒ 2.5erg / cm ^3.
[0033]
On the other hand, the measured value from the two-layer film hysteresis loop is σw = ³ to 8 erg / cm ³ . Now, if the σw = 5erg / cm ^3, to the number 7 to secure at room temperature _{T R} as Hex = 2 kOe using ^{HcMs ≒ 0.45 × 10 6 erg /} cm 3 , namely _Hc 2 _-Hw 2> In order to secure 2 kOe, h ₂ = 1100Å, Hc ₂ = 4 kOe, Hw ₂ ≦ 2 kOe, the thickness h _{2 of} the second magnetic thin film ₂ is increased, and the external auxiliary magnetic field H _SUb is larger than _Equation 5 above. Become.
[0034]
On the other hand, in the magneto-optical recording method described above with reference to FIG. 8, the temperature characteristic of σ _W is improved by reducing the domain wall energy density σ _W at room temperature and satisfying the above formula 5. In _order to reduce the thickness h 2 of the magnetic thin film ₂ and the external auxiliary magnetic field H _SUb , the present applicant previously proposed a thermomagnetic recording method in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2-24801 and 2-121103.
[0035]
In the recording method proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-24801, a magneto-optical recording medium 10 shown in FIG. 9 is prepared. The magneto-optical recording medium 10 includes a first magnetic thin film 1 and a second magnetic thin film 1 having perpendicular magnetic anisotropy, and a third magnetic thin film 3 having in-plane magnetic anisotropy or small perpendicular magnetic anisotropy. A laminated film that is sequentially magnetically coupled and laminated.
[0036]
Then, information recording by heating the recording medium 10 to the first and second temperatures T ₁ and T ₂ is performed as shown in FIG. Do. That is, a first heating state in which the first magnetic thin film ₁ is heated to a _first temperature T ₁ that is approximately equal to or higher than the Curie temperature Tc ₁ and does not cause reversal of the magnetic moment of the second magnetic thin film 2, and a second heating condition for heating the Curie temperature Tc ₁ or more and temperature T ₂ sufficient second to reverse the second magnetic moment of the magnetic thin film 2 of the magnetic thin film 1, the information signal to be recorded The state A and the state B described above are obtained by performing modulation in response and cooling from the respective heating states.
[0037]
In such a method as well, information recording is performed according to the magnetization state of the first magnetic thin film 1, but in this method, the first and second magnetic

thin films

1 and 2 have in-plane magnetic anisotropy or By being magnetically coupled via the third magnetic thin film 3 having a small perpendicular magnetic anisotropy, the domain wall energy σ _W between the first and second magnetic

thin films

1 and 2 is reduced. Thus, the condition of _Equation 5 is easily satisfied, and the transition from the state E to B, that is, the external auxiliary magnetic field H _SUb for the initialization of the second magnetic thin film 2 can be reduced and the entire laminated film The thickness can be reduced.
[0038]
In both cases of FIGS. 8 and 9 described above, the second magnetic thin film 2 has a role of determining the recorded magnetic domain state and a role of determining the magnitude of the initializing magnetic field (external auxiliary magnetic field). It is done. That is, the second as the magnetic thin film 2, in order to reduce the initializing magnetic field, it is desired to use the approximate coercive force Hc ₂ is less material at room temperature T _R, the coercive force Hc of such at room temperature _{When 2} is small and the effective perpendicular magnetic anisotropy is small, the recording magnetic domain state (shape and magnetization state) is disturbed, recording noise increases, and S / N (C / N) cannot be sufficiently increased.
[0039]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, it is an object to solve the _inconsistent problem between the reduction of the initialization magnetic field (external auxiliary magnetic field H _SUb ) and the reduction of noise.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a laminated film in which at least first and second magnetic thin films each having perpendicular magnetic anisotropy are sequentially magnetically coupled via a third magnetic thin film, The two magnetic thin films are exchange-coupled to form a magneto-optical recording medium in which first and second constituent films made of rare earth metal dominant films are laminated at room temperature .
When the coercive force of the first and second constituent films at room temperature is Hc _2-1 and Hc _2-2 , and the Curie temperatures are Tc _2-1 and Tc _2-2 , respectively, the relationship is shown in FIG. And 122, Hc _2-1 > Hc _2-2 and Tc _2-1 > Tc _2-2 .
The third magnetic thin film is composed of a magnetic thin film that is smaller than the perpendicular magnetic anisotropy of the first and second magnetic thin films and has a perpendicular magnetic anisotropy constant of 1 × 10 ⁶ erg / cm ³ or less. .
[0041]
The magneto-optical recording medium, in response to the signal to be recorded, without causing inversion of the Curie temperature Tc ₁ magnetic moment of the second magnetic thin film in the near vicinity of the first magnetic thin film first temperature T a first heating condition of heating to _1, modulates the second heating condition for heating to a sufficient temperature T ₂ to reverse the magnetic moment of the first constituent films at the Curie temperature Tc ₁ than on, room temperature In the entire temperature change process in which the temperature is raised from the heating state to the first or second heating state and cooled from this heating state to room temperature, no interfacial domain wall is formed between the first and second constituent films.
[0042]
Also in the magneto-optical recording method using the magneto-optical recording medium according to the present invention, the recording mode is the same as the process described with reference to FIG. 8 or FIG. In the above, the second magnetic thin film is constituted by the first and second constituent films, and the coercive forces Hc _2-1 and Hc _2-2 at room temperature are set to Hc _2-1 > Hc _2-2 , The reversal magnetic field Heff (coercive force) Hc ₂ of the entire second magnetic thin film is reduced by the presence of the second constituent film having a small coercive force. (Magnetic field) H _SUb can be kept low, and at the recording temperature T ₂ described with reference to FIG. 9, by setting Tc _2-1 > Tc _2-2 , the coercive force at the time of recording is small. 2 component film Can be as qualitatively lose its magnetic properties, can avoid involvement in formation of this information magnetic domain, you can secure a high S / N (C / N). That is, since the information magnetic domain is formed by the first constituent film having a high coercive force, the generated recording magnetic domain becomes clear and magneto-optical recording excellent in S / N (C / N) can be performed. .
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
To describe an example of the present invention, first, a magneto-optical recording medium S used for this will be described with reference to FIG. The magneto-optical recording medium S includes a first magnetic thin film 1 and a transparent dielectric 6 serving as a protective film or an interference film on one surface of a light-transmitting substrate 5 such as a glass plate or an acrylic plate. The third magnetic thin film 3 and the first and second constituent films 21 and 22 constituting the second magnetic thin film 2 are sequentially formed with a multi-source target by, for example, a magnetron type sputtering apparatus.
[0044]
The first magnetic thin film 1 is composed of a magnetic thin film having a large perpendicular magnetic anisotropy made of a rare earth-transition metal thin film.
[0045]
The first and second constituent films 21 and 22 of the second magnetic thin film 2 are composed of a material having a relatively large perpendicular magnetic anisotropy and a magnetic material having a weak perpendicular magnetic anisotropy.
[0046]
When the coercive forces of the first and second constituent films 21 and 22 are respectively Hc _2-1 and Hc _2-2 and the Curie temperatures are Tc _2-1 and Tc _2-2 , respectively, FIG. As an example of the temperature dependence of temperature and coercivity,
Hc _2-1 > Hc _2-2 , Tc _2-1 > Tc _2-2
It is said.
In FIG. 2, Tcomp indicates the compensation temperature of the first constituent film 21. That is, in this example, a case where the first constituent films 21 was chosen to exist between room temperature and the Curie temperature Tc _2-2.
[0047]
The third magnetic thin film 3 has an internal magnetic anisotropy at room temperature or a perpendicular magnetic anisotropy smaller than that of the first and second magnetic

thin films

1 and 2, for example, 1 × 10 ⁶ erg / cm ³ or less. Is preferable, and the temperature characteristic curve of the effective anisotropy constant K is a rare earth-dominated metal film having a convex or linear characteristic, and the saturation magnetization Ms at room temperature is 0 to 450 emu / cm ³ . I want to see that.
[0048]
Reference example 1
As shown in FIG. 3, the characteristics when the first constituent film 21 and the second constituent film 22 each having a thickness of 400 mm are sputtered on the light-transmitting substrate 5 via the dielectric film 6 will be described.
[0049]
In this case, the first constituent film 21 has a saturation magnetization Ms _2-1 = 217 emu / cm ³ , a coercive force Hc _2-1 = 4.7 (kOe), a Curie temperature Tc _2-1 = 324 ° C., and a compensation temperature Tcomp. = (Gd ₃ Tb) (Fe ₆₆ Co ₃₀ Cr ₄ ) having the characteristic of 190 ° C.
[0050]
Further, the second constituent film 22 has a Curie temperature Tc _{2-2 of} which the Curie temperature Tc _2-2 of the first constituent film 21 is sufficiently lower than the Curie temperature Tc _{2-1 of} the first constituent film 21, for example, 200 ° C. Gd (Fe ₉₁ Co ₅ Cr ₄ ).
[0051]
For the magnetic thin film 2 in this configuration, Figure 4 the results of saturation magnetization Ms _2-2 of the second configuration layer 22, and varied by varying the amount of Gd rare earth element, were measured each C / N Plotted with a medium ● mark (solid curve).
[0052]
Comparative Example 1
The first constituent film 21 is composed of the same magnetic film as in Reference Example 1, and the second constituent film 22 has a Curie temperature Tc _{2-2 of} Gd (Fe ₆₆ Co ₃₀ Cr ₄ ) of 350 to 360. Consists of those of about ℃. The results of measuring the C / N by changing the same Ms _2-2 in this case with FIG. 4 in ○ mark (dashed curve) shown plotted.
[0053]
In this case, C / N is measured when the recording magnetic field is 300 (Oe), the relative linear velocities of the irradiated laser light with respect to each medium of Reference Example 1 and Comparative Example are 10 m / sec, and the recording frequency is 5 MHz. It is.
[0054]
Further, in FIG. 5, the coercive force Heff of the first and second constituent films 21 and 22 in Reference Example 1 and Comparative Example 1 as well as the saturation magnetization Ms _2-2 of the second constituent film 22 are similarly changed. The measurement results were plotted with ● marks (solid curve) and ◯ marks (dashed curve), respectively.
[0055]
As is clear from FIG. 4, as in Reference Example 1, high C / N was obtained when Hc _2-1 > Hc _2-2 and Tc _2-1 > Tc _2-2 . According to the solid line curve in Reference Example 1 in FIG. 5, for example, Ms _{2-2 where} Heff = 2.2 kOe is about 170 emu / cc, but C / N at Ms _2-2 = 170 emu / cc. 4 is obtained from the solid curve in FIG. 4, C / N is about 52 dB. Incidentally, since the C / N is about 53 dB in the single layer structure of the constituent film 21 described above, even if Heff is lowered as a two-layer structure by the first and second constituent films 21 and 22 as in Reference Example 1. It can be seen that C / N has almost no inferiority.
[0056]
Next, in order to investigate the cause of the difference in recording in spite of using the same magnetic film as the first constituent film 21 in this way, FIG. 6 shows the saturation magnetization Ms of the second constituent film 22. The measurement result of the compensation temperature when _2-2 is changed is shown in FIG. In FIG. 6, the ● mark and the ○ mark are those according to the reference example and the comparative example 1, and the Δ mark is a case where a single layer structure in which only the second constituent film 22 in the comparative example 1 has a thickness of 800 mm. A solid line 61 in FIG. 6 represents the compensation temperature Tcomp of only the first constituent film in Reference Example 1 and Comparative Example 1.
[0057]
As is clear from FIG. 6, in Reference Example 1 in which the second constituent film 22 is Gd (Fe ₉₁ Co ₅ Cr ₄ ), the influence of the composition of the second constituent film is almost as shown by the mark ● (solid line curve). command without receiving, but Tcomp hardly changes, in Comparative example 1 ○ mark of the second configuration layer 22 is _{_{_{Gd (Fe 66 Co 30 Cr 4}}} ) ( dashed _{_{curve), Gd (Fe 66 Co 30}} Cr 4 ) In accordance with the change in compensation temperature indicated by the Δ mark (chain line curve) of the single layer. Thus, it can be seen that Gd (Fe ₉₁ Co ₅ Cr ₄ ) having a low Curie temperature Tc _{2-2 of} the second constituent film 22 does not affect the characteristics of the first constituent film 21 at a high temperature.
[0058]
That is, in Reference Example 1, it is possible to ensure good C / N without significantly affecting the recording characteristics of the first constituent film 21, and to lower the reversal magnetic field Heff at room temperature.
[0059]
Reference example 2
The configuration of Reference Example 1 was adopted, and a magneto-optical disk having a reversal magnetic field Heff = 2.4 kOe and a C / N of about 52 dB was produced as the second magnetic thin film 2.
[0060]
Comparative Example 2
A magneto-optical disk having a single layer film of (Gd ₃ Tb) (Fe ₆₆ Co ₃₀ Cr ₄ ) having a coercive force Hc of 2.7 kOe was manufactured.
[0061]
In FIG. 7, marks ● and Δ indicate measurement results of the relationship between the recording magnetic field Hex and C / N described in FIGS. 8 and 9 of Reference Example 2 and Comparative Example 2, respectively. According to this, when the second magnetic thin film 2 has a two-layer structure where Hex is small, an improvement of about 7 dB C / N can be achieved as compared with a single layer film.
[0062]
Example 1
1, the first magnetic thin film 1 is made of Tb (Fe ₃₁ Co ₅ Cr ₄ ) having a thickness of 400 mm, and the third magnetic thin film 3 is made of Gd (FeCo ₉₁ Cr ₄ having a thickness of 150 mm). ), And the second magnetic thin film 2 is composed of a first constituent film 21 made of (Gd ₃ Tb) (Fe ₆₆ Co ₃₀ Cr ₄ ) having a thickness of 400 mm, and Gd (Fe ₉₁ Co ₅ Cr ₄ having a thickness of 400 mm). The two disk-shaped magneto-optical recording media (samples 1 and 2) having the configurations of Hc _2-1 > Hc _2-2 and Tc _2-1 > Tc _2-2 by the second constituent film 22 of FIG. Produced.
[0063]
Comparative Example 3
A magneto-optical disk (sample 3) having the same configuration as in Example 1 but having the second magnetic thin film 2 as a single layer was produced.
[0064]
The characteristics of Samples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
[0065]
[Table 1]

[0066]
As apparent from this, the

samples

1 and 2 according to the present invention can reduce the recording magnetic field Hex and improve the C / N while keeping the initialization magnetic field H _SUb low compared to the sample 3 not according to the present invention. Can be removed.
[0067]
It should be noted that the first and second constituent films 21 and 22 of the magneto-optical recording medium used in the present invention described above may be stacked on top of each other.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the applied magnetic field for recording, that is, the external magnetic fields H _SUb and Hex in the recording process of FIGS. 8 and 9, while ensuring C / N. There are practical advantages such as downsizing of the magnetic field generating means for applying the magnetic field and reduction of power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magneto-optical recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a temperature-coercivity curve diagram.
FIG. 3 is a configuration diagram of a second magnetic thin film.
FIG. 4 is a C / N measurement curve diagram.
FIG. 5 is a coercivity measurement curve.
FIG. 6 is a compensation temperature measurement curve diagram.
FIG. 7 is a C / N measurement curve diagram.
FIG. 8 is a magnetization state diagram.
FIG. 9 is a magnetization state diagram.
[Explanation of symbols]
S magneto-optical recording medium 1 first magnetic thin film 2 second magnetic thin film 21 first constituent film 22 second constituent film 3 third magnetic thin film

Claims

The first and second magnetic thin films each having at least perpendicular magnetic anisotropy have a laminated film in which the first and second magnetic thin films are sequentially magnetically coupled via the third magnetic thin film;
The second magnetic thin film is exchange-coupled , and the first and second constituent films made of rare earth metal dominant films are laminated at room temperature, and the coercive force at room temperature of the first and second constituent films is When Hc _2-1 and Hc _2-2 are set and Curie temperatures are set to Tc _2-1 and Tc _2-2 , respectively, Hc _2-1 > Hc _2-2 and Tc _2-1 > Tc _2-2 are set. ,
The perpendicular magnetic anisotropy of the third magnetic thin film is smaller than the perpendicular magnetic anisotropy of the first and second magnetic thin films, and the perpendicular magnetic anisotropy constant is 1 × 10 ⁶ erg / cm ³ or less. A magneto-optical recording medium,
In accordance with the information signal to be recorded, the key Jury temperature Tc ₁ first temperature T ₁ not to be cause reversal of the magnetic moment of the second magnetic thin film in the near vicinity of the first magnetic thin film a first heating condition for heating, is modulated into a second heating condition for heating to a sufficient temperature T ₂ to reverse the magnetic moment of the first structure layer at the Curie temperature Tc ₁ or more,
In the entire temperature change process in which the temperature is raised from room temperature to the first or second heating state and cooled from the heating state to room temperature, no interface domain wall is generated between the first and second constituent films. A magneto-optical recording medium.