JP3786507B2

JP3786507B2 - Magneto-optical recording medium and reproducing method thereof

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Publication number: JP3786507B2
Application number: JP22860897A
Authority: JP
Inventors: 圭史錦織; 清内田; 元良村上; 正博尾留川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH10124944A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光の照射による温度上昇を利用して情報の記録及び消去を行い、且つ磁気光学効果を利用して記録信号の読み出しを行う光磁気記録媒体、及びその再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気記録では、レーザ光の照射により、光磁気記録媒体の磁性膜の一部を局部的にキュリー点或いは補償温度以上に加熱し、その部分を外部磁界の向きに磁化させて、記録磁区を形成する。
【０００３】
このような光磁気記録媒体への光磁気記録方式の一つとして、一定強度のレーザ光を照射して記録磁性膜の温度を全体的に上昇させた上で、記録信号に応じて向きが変調された外部磁界を用いて所定の部分に熱磁気記録を行う磁界変調記録方式がある。また、他の記録方式として、一定強度の外部磁界を印加しながら、記録信号に応じて強度変調されたレーザ光を照射して所定の部分の記録磁性膜の温度を上昇させることによって、熱磁気記録を行う光変調記録方式がある。
【０００４】
従来の光磁気記録媒体では、記録磁区のサイズが再生光スポットの直径以下に小さくなると、再生対象の記録磁区の前後に位置する記録磁区までが再生光スポット（すなわち、検出範囲）に含まれるため、それらの干渉のために再生信号が小さくなりＳ／Ｎ比が低下するという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するため、図１（ａ）及び（ｂ）に示すような光磁気記録方式が提案されている（日経エレクトロニクス、No.539（1991年10月28日号）参照）。以下に、この光磁気記録方式について簡単に説明する。
【０００６】
図１（ｂ）の断面図に示されるように、光磁気記録媒体６０は、基板（不図示）の上に順に積層された再生磁性膜６３、転写磁性膜６４Ａ、中間膜６４、及び記録磁性膜６５を含んで構成される。図１（ｂ）に示す矢印Ｘは、光磁気記録媒体６０のトラックに沿った移動方向である。また、上向きの矢印６１は、記録及び再生用の磁界を示し、下向きの矢印６２は、初期化磁界を示す。
【０００７】
一方、図１（ａ）は、光磁気記録媒体６０のトラックの一部を示す平面図である。図示されているように、情報の再生時には、そのトラックに沿って、レーザ光による再生光スポット６７が形成される。レーザ光が回転中の光磁気記録媒体６０に照射されるとき、再生磁性膜６３及び転写磁性膜６４Ａを含む磁性膜構造の温度分布は、再生光スポット６７の円中心に対して回転対称とはならない。具体的には、再生光スポット６７の照射済みの部分である温度領域７０が高温領域７０となり、その温度は、転写磁性膜６４Ａのキュリー温度Ｔｃ以上になる。高温領域７０の外部であって再生光スポット６７の左側に位置する三日月状の部分を、中間温度領域７２と呼ぶ。また、中間温度領域７２の右側であって、再生光スポット６７の内部の部分を、低温領域７１と呼ぶ。
【０００８】
ここで、信号（情報）は、予め記録磁性膜６５に記録磁区６９として熱磁気記録されているものとする。転写磁性膜６４Ａは、再生磁性膜６３と強く交換結合している。中間膜６４は、再生磁性膜６３の磁化の向きと記録磁性膜６５の磁化の向きとが揃うときに磁壁が安定になるように設けられた膜である。
【０００９】
このように構成された光磁気記録媒体６０の再生動作について説明する。
【００１０】
最初は、再生磁性膜６３が初期化磁界６２の方向に揃えられる。再生時には、回転中の光磁気記録媒体６０に対して、再生用のレーザ光を図１（ｂ）に示すＸ１〜Ｘ２の範囲に照射して、再生光スポット６７を形成する。これによって温度上昇が起こり、光磁気記録媒体６０の上には図１（ａ）に示すような温度分布が生じる（すなわち、各温度領域７０、７１、及び７２が形成される）。ここで、再生磁性膜６３は温度上昇によって保磁力が低下するため、中間温度領域７２では記録磁性膜６５との交換結合が支配的となり、再生磁性膜６３の磁化の向きは記録磁性膜６５の磁化の向きに揃えられる。
【００１１】
さらに、温度Ｔｃ以上の高温領域７０においては、転写磁性膜６４Ａの磁化が消失するため、その部分に相当する再生磁性膜６３と記録磁性膜６５との間の交換結合が遮断されて、再生磁性膜６３の磁化は再生磁界６１の向きに揃えられる。従って、再生光スポット６７の内部の低温領域７１と高温領域７０との両方が記録磁区６９をマスクすることになって、中間温度領域７２に存在する記録磁区６９Ｘのみから、情報を再生信号として読み出すことができる。
【００１２】
このように、上記の方法によれば、記録磁区６９が再生光スポット６７より小さくても、前後の記録磁区６９からの干渉を生じることなく、情報を高密度で再生することができる。
【００１３】
しかし、上記の光磁気記録媒体６０では、記録磁性膜６５の方向に再生磁性膜６３の磁化方向を揃えるという初期化処理を行うための初期化磁界６２を必要とするという欠点がある。
【００１４】
これを解決するために、図２（ａ）及び（ｂ）に示すような光磁気記録媒体８０が提案されている（特開平５−８１７１７号公報参照）。
【００１５】
光磁気記録媒体８０は、図２（ｂ）の断面図に示すように、基板（不図示）の上に形成された再生磁性膜８３及び記録磁性膜８５を含む。図２（ｂ）の矢印Ｘは、光磁気記録媒体８０のトラックに沿った移動方向である。光磁気記録媒体８０では、図１（ａ）及び（ｂ）に示した光磁気記録媒体６０とは異なり、再生磁性膜８３として面内磁化膜が用いられる。
【００１６】
図２（ａ）は、光磁気記録媒体８０のトラックの一部を示す平面図である。図１（ａ）及び（ｂ）を参照して説明した光磁気記録媒体６０の場合と同様に、情報の再生時には、図２（ｂ）のＸ１〜Ｘ２の範囲でトラックに沿ってレーザ光を照射して、再生光スポット８７を形成する。レーザ光が回転中の光磁気記録媒体８０に照射されるとき、再生磁性膜８３及び記録磁性膜８５の温度分布は、再生光スポット８７の円の中心に対して回転対称とはならない。具体的には、再生光スポット８７の照射済みの部分と再生光スポット８７の左端部分とが、高温領域９０となる。また、高温領域９０の外部であって再生光スポット８７に含まれる部分が、低温領域９１となる。この場合も、記録磁区８９は、再生光スポット８７よりも遥かに小さい。
【００１７】
このように構成された光磁気記録媒体８０の再生動作について説明する。
【００１８】
記録信号は、熱磁気記録によって、記録磁性膜８５の各記録磁区８９に予め記録されているものとする。再生磁性膜８３は、室温で面内磁化される膜であり、再生光スポット８７の内部の高温領域９０の部分のみで垂直磁化膜となる。再生用のレーザ光が図２（ｂ）のＸ１〜Ｘ２の範囲で照射されると、温度上昇が発生して、高温領域９０及び低温領域９１が形成される。高温領域９０では、再生磁性膜８３が垂直磁化膜に変化し、交換結合によって記録磁性膜８５の磁化の向きに揃う。また、光磁気記録媒体８０がＸ方向に移動して温度が下がると、再生磁性膜８３は再び面内磁化膜に変化する。
【００１９】
このようにして、光磁気記録媒体８０では、初期化磁界を使用せずに、再生光スポット８７よりも小さな記録磁区８９の情報を再生することができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
このような再生磁性膜８３に面内磁化膜を用いた光磁気記録媒体８０においては、初期化磁界を不要にできるという効果はあるものの、以下のような欠点がある。
【００２１】
第１に、再生磁性膜８３の磁化は、再生磁性膜８３と記録磁性膜８５との間の交換結合により、記録磁性膜８５の方向に引きつけられる。このために、理想的な面内磁化方向を維持できず、磁化の垂直成分を有することになる。この結果、記録磁区８９の転写を必要としない領域においても転写が発生して、再生時に、解像度が不足することがある。
【００２２】
第２に、再生磁性膜８３が面内磁化膜から垂直磁化膜に変化する臨界温度は一定であるために、再生用のレーザ光線の再生パワーが変動すると、記録磁区８９が転写される領域が変化して、波形干渉により再生特性が劣化する。
【００２３】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、（１）再生光スポットの内部の特定温度領域においてのみ記録信号を読み取ることによって、初期化磁界を必要とせずに、高解像度で且つ高性能な再生特性を有する光磁気記録媒体を提供すること、（２）上記のような光磁気記録媒体を使用して、高密度記録に適した光磁気記録媒体の再生方法を提供すること、である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光磁気記録媒体は、基板上に少なくとも再生磁性膜と記録磁性膜とを有し、記録光の照射による加熱と記録磁界の印加とにより該記録磁性膜を磁化し記録磁区を形成することによって情報が該記録磁性膜に記録され、再生光の照射により該記録磁性膜の該記録磁区の磁化を該再生磁性膜に転写することによって該記録された情報が再生される光磁気記録媒体であり、該記録磁性膜は、その中に形成された該記録磁区が保持される垂直磁化膜であり、該再生磁性膜は、その中に形成された記録磁区を収縮する磁気特性を持つ垂直磁化膜であり、再生動作時以外のタイミングでは、該再生磁性膜には該記録磁区が形成されておらず、該再生磁性膜の磁化の方向は一様であり、そのことによって、上記の目的が達成される。
【００２５】
前記記録磁性膜及び前記再生磁性膜のそれぞれは、希土類−遷移金属非晶質から構成され得る。
【００２６】
ある実施形態では、前記記録磁性膜と前記再生磁性膜との間に設けられて、該再生磁性膜と該記録磁性膜との間の交換結合力を制御する中間磁性膜をさらに備えている。前記中間磁性膜は、希土類−遷移金属非晶質から構成され得る。
【００２７】
ある実施形態では、室温Ｔroomから温度Ｔsw1までの温度領域では、前記中間磁性膜を介して作用する前記交換結合力よりも、前記再生磁性膜の前記記録磁区を消滅させる力の方が強く、該温度Ｔsw1以上の温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力が、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力よりも強くなり、前記記録磁性膜に保持された前記記録磁区が該中間磁性膜を介して該再生磁性膜に転写される。
【００２８】
上記の場合、好ましくは、前記再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、前記記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、前記温度Ｔsw1、及び前記室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔc1及びＴroom＜Ｔsw1＜Ｔc3なる関係が成り立つ。
【００２９】
また、前記中間磁性膜は、前記温度Ｔsw1未満の温度領域では面内磁化膜であり、該Ｔsw1以上の温度領域では垂直磁化膜であり得る。
【００３０】
他の実施形態では、室温Ｔroomから温度Ｔsw1までの温度領域では、前記中間磁性膜を介して作用する前記交換結合力よりも、前記再生磁性膜の前記記録磁区を消滅させる力の方が強く、該温度Ｔsw1以上の温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力が、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力よりも強くなり、該中間磁性膜のキュリー温度Ｔc2以上の温度領域では、該中間磁性膜の磁化が消滅して前記記録磁性膜と該再生磁性膜との間の交換結合が切断され、該温度Ｔsw1以上で該キュリー温度Ｔc2未満の温度領域で、該記録磁性膜に保持された前記記録磁区が該中間磁性膜を介して該再生磁性膜に転写される。
【００３１】
上記の場合、好ましくは、前記再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、前記記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、前記温度Ｔc2、前記温度Ｔsw1、及び前記室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔc2、Ｔc2＜Ｔc1、及びＴc2＜Ｔc3なる関係が成り立つ。
【００３２】
或いは、上記の場合において、前記中間磁性膜は、前記温度Ｔsw1未満の温度領域では面内磁化膜であり、該Ｔsw1以上で温度Ｔsw2未満の温度領域では垂直磁化膜であり、該温度Ｔsw2以上の温度領域では面内磁化膜であり、前記再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、前記記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、該温度Ｔsw1、該温度Ｔsw2、及び前記室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔsw2、Ｔsw2＜Ｔc1、及びＴsw2＜Ｔc3なる関係が成り立つ。
【００３３】
さらに他の実施形態では、前記中間磁性膜は、非磁性材料から構成されており、室温Ｔroomから温度Ｔsw1までの温度領域では、静磁結合力よりも、前記再生磁性膜の前記記録磁区を消滅させる力の方が強く、該温度Ｔsw1以上の温度領域では、該静磁結合力が、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力よりも強くなり、前記記録磁性膜に保持された前記記録磁区が該中間磁性膜を介して該再生磁性膜に転写される。
【００３４】
上記の場合、好ましくは、前記再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、前記記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、前記温度Ｔsw1、及び前記室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔc1及びＴroom＜Ｔsw1＜Ｔc3なる関係が成り立つ。
【００３５】
本発明の他の局面によれば、上記のような特徴を有する光磁気記録媒体を備えており、且つ、前記再生磁性膜の前記記録磁区が消滅する方向の初期化磁界を該光磁気記録媒体に印加する磁石をさらに備えているディスクカートリッジが提供される。
【００３６】
上記ディスクカートリッジのある実施形態では、再生光の照射により前記再生磁性膜を前記温度Ｔsw1以上に加熱して、前記記録磁性膜に保持された前記記録磁区を前記交換結合力によって該再生磁性膜に転写し、該再生磁性膜からの反射光によって記録された情報を再生する。
【００３７】
本発明のさらに他の局面によれば、基板上に少なくとも再生磁性膜と中間磁性膜と記録磁性膜とを有し、記録光の照射による加熱と記録磁界の印加とにより該記録磁性膜を磁化し記録磁区を形成することによって情報が該記録磁性膜に記録され、再生光の照射により該記録磁性膜の該記録磁区の磁化を該再生磁性膜に転写することによって該記録された情報が再生される、光磁気記録媒体の再生方法が提供される。該記録磁性膜は、その中に形成された該記録磁区が保持される垂直磁化膜であり、該中間磁性膜は、該記録磁性膜と該再生磁性膜との間の交換結合力を制御し、該再生磁性膜は、垂直磁化膜であって、室温Ｔroomから温度Ｔsw1までの温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力よりも、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力の方が強く、該温度Ｔsw1以上の温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力が、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力よりも強く、該再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、該記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、該温度Ｔsw1、及び該室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔc1及びＴroom＜Ｔsw1＜Ｔc3なる関係が成り立つ。該再生方法は、該再生光の照射により該再生磁性膜を該温度Ｔsw1以上まで加熱することによって、該記録磁性膜に保持された該記録磁区を該交換結合力によって該再生磁性膜に転写して、該再生磁性膜からの反射光によって記録された情報を再生する工程を包含しており、そのことによって、上記の目的が達成される。
【００３８】
ある実施形態では、前記再生磁性膜の前記記録磁区が消滅する方向の初期化磁界を印加する工程をさらに含む。
【００３９】
本発明の他の光磁気記録媒体の再生方法は、基板上に少なくとも再生磁性膜と中間磁性膜と記録磁性膜とを有し、記録光の照射による加熱と記録磁界の印加とにより該記録磁性膜を磁化し記録磁区を形成することによって情報が該記録磁性膜に記録され、再生光の照射により該記録磁性膜の該記録磁区の磁化を該再生磁性膜に転写することによって該記録された情報が再生される光磁気記録媒体の再生方法である。該記録磁性膜は、その中に形成された該記録磁区が保持される垂直磁化膜であり、該再生磁性膜は垂直磁性膜であって、室温Ｔroomから温度Ｔsw1までの温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力よりも、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力の方が強く、該温度Ｔsw1以上の温度領域では、該中間磁性膜を介して作用する該交換結合力が、該再生磁性膜の該記録磁区を消滅させる力よりも強く、該中間磁性膜は、該記録磁性膜と該再生磁性膜との間の交換結合力を制御し、そのキュリー温度Ｔc2以上の温度領域では、該中間磁性膜の磁化が消滅して該記録磁性膜と該再生磁性膜との間の交換結合を切断し、該温度Ｔsw1以上で該キュリー温度Ｔc2未満の温度領域で、該記録磁性膜に保持された前記記録磁区が該中間磁性膜を介して該再生磁性膜に転写され、該再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1、該記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3、該温度Ｔc2、該温度Ｔsw1、及び該室温Ｔroomとの間に、Ｔroom＜Ｔsw1＜Ｔc2、Ｔc2＜Ｔc1、及びＴc2＜Ｔc3なる関係が成り立つ。該再生方法は、該再生光の照射により該中間磁性膜を該キュリー温度Ｔc2以上まで加熱することによって、該記録磁性膜に保持された該記録磁区を該温度Ｔsw1以上で該温度Ｔc2未満の温度範囲で該交換結合力によって該再生磁性膜に転写して、該再生磁性膜からの反射光によって記録された情報を再生する工程を包含しており、そのことによって、上記の目的が達成される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明の各実施形態における光磁気記録媒体８の構成を示す断面図である。
【００４１】
光磁気記録媒体８は、基板１と、その上に積層されている第１の保護膜２、再生磁性膜３、中間磁性膜４、記録磁性膜５、第２の保護膜６、及び保護層７を含んで構成される。
【００４２】
基板１は、光磁気記録媒体８の基板となるもので、典型的にはガラスやプラスチック等で構成される。第１及び第２の保護膜２及び６は、例えばＺｎＳからなる。再生磁性膜３は、例えばＧｄＦｅＣｏ膜で構成され、中間磁性膜４は、例えばＧｄＦｅ膜、ＡｌＮ膜、或いはＧｄＦｅＣｏ膜で構成される。記録磁性膜５は、例えばＴｂＦｅＣｏ膜から構成された、情報を記録する磁性膜であり、記録磁性膜５に記録磁区が形成されているか否かによって、情報が保持される。保護層７は、例えばエポキシアクリレート系樹脂からなる。
【００４３】
光磁気記録媒体８は、基板１の上に、前述した各膜２〜６をスパッタ法或いは真空蒸着法で形成し、成膜完了後に保護層７をスピンコート法により形成して製造する。各膜２〜６の厚さは、例えば、保護膜２及び６を約６０ｎｍ〜約１２０ｎｍ、再生磁性膜３を約１０ｎｍ〜約８０ｎｍ、中間磁性膜４を約５ｎｍ〜約５０ｎｍ、及び記録磁性膜５を約３０ｎｍ〜約１００ｎｍとする。
【００４４】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の光磁気記録媒体において、熱磁気記録によって記録磁区９が形成された１トラックの室温での状態を模式的に示す図である。図４（ａ）は、記録磁性膜５から見た状態を表しており、図２（ｂ）は、再生磁性膜３から見た状態を示している。これらの図では、形成された記録磁区９における磁化の極性（磁化の方向）をプラスと表現し、一方、記録磁区９が形成されていない部分の極性をマイナス（記録磁区９における磁化の方向とは逆向きである）と表現している。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、記録磁性膜５には、記録磁区９がプラスの極性を持って形成される。一方、本発明の再生磁性膜３は、その自己収縮力が強いこと、及び中間磁性膜４によって記録磁性膜５から受ける結合力を弱められていることのために、記録磁区９の磁化の方向が、記録磁区９の周囲の部分の極性（すなわち、マイナス方向）に向けられる。その結果、本来は記録磁性膜５から転写されるべき再生磁性膜３の記録磁区９が収縮して、再生磁性膜３の上には記録磁区９が形成されない（この状態を、図４（ｂ）では点線で示している）。本発明は、この再生磁性膜３の収縮動作を利用して、初期化動作を行う。
【００４６】
再生磁性膜に垂直磁化膜を用いた従来の光磁気記録媒体などでは、磁界によって再生磁性膜の向きを一方向に揃えることにより初期化動作を行う。そのため、初期化磁界が印加されるまでは、再生磁性膜には記録磁区が形成されている。しかし、本発明の光磁気記録媒体では、再生時には再生磁性膜３に記録磁区９が形成されるものの、その後に再生磁性膜３の収縮力によって再生磁性膜３の記録磁区９が実質的に自動的に消滅する（すなわち、再生磁性膜３の記録磁区９が保持されない）ので、初期化磁界などの方法を利用しなくても、再生時以外のタイミングでは、再生磁性膜３の磁化方向は全体的に同一方向になる。
【００４７】
次に、本発明の光磁気記録媒体で使用している再生磁性膜の磁気特性を、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００４８】
図５（ａ）〜（ｃ）は、単層の再生磁性膜のカーヒステリシスループ及び磁化の状態を示しており、それぞれ、横軸は磁界Ｈを表し、縦軸はカー回転角θｋを表す。再生磁性膜は、基板の上に形成された厚さ約５００ÅのＧｄＦｅＣｏ膜であって、全面をプラス方向に着磁してある。なお、図５（ａ）は、再生磁性膜（ＧｄＦｅＣｏ膜）のＧｄ組成比が２８％である場合、（ｂ）は、Ｇｄ組成比が２７％である場合、及び（ｃ）は、Ｇｄ組成比が２６％である場合の測定結果を示している。
【００４９】
図５（ａ）において、再生磁性膜に磁界Ｈをプラス側からマイナス側に印加していくと、約−１８０Ｏｅの磁界で、図中のＡの磁化状態からＢの磁化状態に反転する。さらに、Ｂの磁化状態から再生磁性膜に磁界Ｈをプラス側に向けて印加していくと、０よりもマイナス側の磁界である約−７０Ｏｅ付近で、再生磁性膜は再びＡの磁化状態に反転する。以上のようなＡからＢへの磁化反転は、単層の再生磁性膜に信号を記録して記録磁区を形成する場合に相当する。また、反対向きのＢからＡへの磁化反転は、再生磁性膜の記録磁区を消去する場合に相当する。
【００５０】
通常は、記録磁性膜に用いられるような磁性膜では、ＢからＡへの磁化反転が生じる磁界と、ＡからＢへの磁化反転が生じる磁界とは、逆の符号を有する。このため、磁界の無い状態においては記録磁界の方向に磁化が向いており、記録磁区を保持することができる。
【００５１】
一方、本発明の再生磁性膜では、図５（ａ）を参照して上記で説明したように、ＢからＡへ磁化が反転する磁界がマイナス側である。これは、磁界が存在しない状態でも、Ａの磁化状態に戻ることができることを意味している。具体的には、これは、再生磁性膜の記録磁区に、プラス側に着磁されている周りの磁化が影響を及ぼして、記録磁区の収縮・消滅が起こるためである。
【００５２】
また、再生磁性膜の異なるＧｄ組成に対する測定結果である図５（ａ）〜（ｃ）のグラフを比較すると、上述の再生磁性膜の記録磁区の収縮力は、再生磁性膜のＧｄ組成の減少に伴って小さくなる。すなわち、図５（ａ）〜（ｃ）の間では、図５（ｃ）の場合に最も収縮力が小さくなる。従って、再生磁性膜のＧｄ組成を制御することにより、適切な大きさの収縮力をもつ再生磁性膜を形成することができる。
【００５３】
なお、本発明の光磁気記録媒体では、各磁性膜をスパッタリング法によって、製膜時のガス圧を例えば約１０ｍＴｏｒｒに設定して作成する。この製造プロセスにおける製膜時のガス圧やバイアス磁界、或いはスパッタガスの種類などの製膜条件、さらには使用する装置に関わる要因により、形成される磁性膜のＧｄ組成は変化する。例えば、製膜時のガス圧が約１２ｍＴｏｒｒから約４ｍＴｏｒｒにまで変化すれば、ＧｄＦｅＣｏのＧｄ組成比は、約２４％から約２８％の範囲で変化する。従って、製膜条件を考慮すれば、本発明の光磁気記録媒体に含まれる再生磁性膜では、構成材料であるＧｄＦｅＣｏのＧｄ組成を１５％〜約３０％の範囲に設定することで、上記のような収縮動作を実現することが可能である。
【００５４】
また、以上の説明では、再生磁性膜の一例としてＧｄＦｅＣｏ膜を使用しているが、その他に、他の希土類遷移金属を含む磁性膜やＭｎ系磁性膜、或いは更に他の材料系からなる磁性膜などによって、再生磁性膜を作製することが可能である。具体的には、再生磁性膜の組成としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＭｎＢｉなどが挙げられる。
【００５５】
以下には、本発明の光磁気記録媒体及び光磁気再生方法の幾つかの実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施形態においては、本発明の光磁気記録媒体の以上に説明した磁性膜の構成は同じであるが、各磁性膜の磁気特性がお互いに異なっている。
【００５６】
（第１の実施の形態）
図６（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態における光磁気記録媒体１００の再生動作を表す説明図である。具体的には、図６（ａ）は、光磁気記録媒体１００のトラックの一部を示す平面図であり、図６（ｂ）は、光磁気記録媒体１００に含まれる磁性膜の磁化の方向を示す断面図である。
【００５７】
光磁気記録媒体１００は、図６（ｂ）の断面図に示すように、基板（不図示）の上に形成された再生磁性膜１０３、中間磁性膜１０４、及び記録磁性膜１０５を含む。図６（ｂ）の矢印１１６は、光磁気記録媒体１００のトラックに沿った移動方向である。
【００５８】
情報の再生時には、図６（ｂ）のＸ１〜Ｘ２の範囲でトラックに沿ってレーザ光を照射して、図６（ａ）の平面図に示すように再生光スポット１１７を形成する。レーザ光が回転中の光磁気記録媒体１００に照射されるとき、再生磁性膜１０３を含む磁性膜構造の温度分布は、再生光スポット１１７の円の中心に対して回転対称とはならない。具体的には、再生光スポット１１７の照射済みの部分である領域１１０が、高温領域１１０となる。この高温領域１１０では、再生磁性膜１０３の温度が、交換結合力によって記録磁区１０９を形成する温度Ｔsw1以上になる。一方、高温領域１１０の外部には、温度がＴsw1未満である低温領域１１１が形成される。
【００５９】
信号（情報）は、予め記録磁性膜１０５に、記録磁区１０９として熱磁気記録されている。情報の再生時に回転中の光磁気記録媒体１００に対して再生用のレーザ光が照射されると、低温領域１１１では、Ｔsw1未満の温度であるために再生磁性膜１０３の磁化は周囲の磁界の影響を受けて、記録磁区１０９が形成されない。一方、Ｔsw1以上の温度である高温領域１１０では、中間磁性膜１０４の磁化が弱くなり、再生磁性膜１０３における磁区の収縮力よりも、記録磁性膜１０５から再生磁性膜１０３に作用する交換結合力の方が強くなる。そこで、記録磁区１０９が、中間磁性膜１０４を介して再生磁性膜１０３に転写される。しかし、再生光スポット１１７の内部の低温領域１１１に対応する箇所では、記録磁区１０９がマスクされることになり、結果として、高温領域１１０に対応する位置に存在する記録磁区１０９の情報のみが、再生信号として読み出される。
【００６０】
このようにして、本実施形態の光磁気記録媒体１００では、再生光スポット１１７よりも小さな記録磁区１０９であっても、前後の記録磁区１０９からの干渉を生じることなく、情報を高密度で再生することができる。
【００６１】
本実施形態の光磁気記録媒体１００を高密度で再生するには、再生用レーザによって、温度がＴsw1以上である領域が得られるように加熱する必要がある。
【００６２】
ここで、光磁気記録媒体１００の記録磁性膜１０５のキュリー点Ｔc3は、熱磁気記録された記録磁区１０９を安定に保つ目的で、約２５０℃に設定されている。
【００６３】
各磁性膜は、作製の容易さ、磁気特性の制御のし易さから、希土類−遷移金属非晶質合金によって、容易に作製することができる。また、再生磁性膜１０３と記録磁性膜１０５の交換結合力を制御するために用いられる中間磁性膜１０４は、その目的を考慮すれば、面内磁化膜である磁性膜で構成されることが望ましい。具体的には、その組成として、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ、ＤｙＦｅなどが挙げられ、本実施例ではＧｄＦｅを用いている。
【００６４】
本実施例の光磁気記録媒体１００で使用されている各磁性膜の組成は、Ｔsw1以上の温度領域での動作を実現するために、以下の条件を満たすように設定される必要がある。
【００６５】
ディスクドライブを動作させる場合、環境温度の変動を考えると、装置内部の温度は約５０℃程度にまで上昇する。このような状態下でも再生に必要なパワーを確実に確保するためには、Ｔsw1は、少なくとも８０℃以上に設定されることが望ましい。一方、Ｔsw1が記録磁性膜１０５のキュリー温度Ｔc3よりも高いと、再生時に記録磁性膜１０５の記録磁区１０９が破壊される。従って、Ｔsw1は、Ｔc3よりも低い温度に設定される必要がある。なお、通常、記録磁性膜１０５のキュリー温度Ｔc3は、半導体レーザによって記録できる記録感度に設定されており、望ましくは、約１８０℃〜約３００℃の範囲に設定される。さらに、再生磁性膜１０３のキュリー温度Ｔc1は、Ｔsw1以上の温度領域で磁化を保つようにするため、Ｔsw1以上に設定される必要がある。
【００６６】
以上のことから、Ｔsw1は約１００℃〜約２５０℃に設定されることが望ましい。本願発明者らによる実験の結果、上記の範囲のＴsw1をもたらす再生磁性膜１０３のＧｄ組成比は、約１５％〜約３０％の範囲である。さらに、再生信号の品質の向上、及び記録磁性膜１０５の記録破壊の防止のためには、Ｔsw1は、上述の許容温度範囲内で、できるだけ高く設定することが望ましい。以上の点から、Ｇｄ組成比を約１８％〜約２５％に設定して、Ｔsw1を約１３０℃〜約１８０℃に設定することが好適である。
【００６７】
例えば、光磁気記録媒体１００では、Ｔsw1を約１２０℃に設定し、再生磁性膜１０３の組成をＧｄ₂₂Ｆｅ₆₄Ｃｏ₁₄、中間磁性膜１０４の組成をＧｄ₅₀Ｆｅ₅₀、及び記録磁性膜１０５の組成をＴｂ₂₀Ｆｅ₆₅Ｃｏ₁₅とする。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図７（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態における光磁気記録媒体２００の再生動作を表す説明図である。具体的には、図７（ａ）は、光磁気記録媒体２００のトラックの一部を示す平面図であり、図７（ｂ）は、光磁気記録媒体２００に含まれる磁性膜の磁化の方向を示す断面図である。
【００６９】
光磁気記録媒体２００は、図７（ｂ）の断面図に示すように、基板（不図示）の上に形成された再生磁性膜２０３、中間磁性膜２０４、及び記録磁性膜２０５を含む。図７（ｂ）の矢印２１６は、光磁気記録媒体２００のトラックに沿った移動方向である。
【００７０】
情報の再生時には、図７（ｂ）のＸ１〜Ｘ２の範囲でトラックに沿ってレーザ光を照射して、図７（ａ）の平面図に示すように再生光スポット２１７を形成する。レーザ光が回転中の光磁気記録媒体２００ディスクに照射されるとき、再生磁性膜２０３を含む磁性膜構造の温度分布は、再生光スポット２１７の円の中心に対して回転対称とはならない。具体的には、再生光スポット２１７の照射済みの部分である領域２１０が、高温領域２１０となる。本実施形態では、この高温領域２１０の温度が中間磁性膜２０４のキュリー温度Ｔc2以上になるように、再生レーザ光の強度が調整される。一方、高温領域２１０の外部には、温度がＴsw1未満である低温領域２１１、及び温度がＴsw1以上でＴc2未満である中間温度領域２１２が形成される。
【００７１】
信号（情報）は、予め記録磁性膜２０５に、記録磁区２０９として熱磁気記録されている。情報の再生時に回転中の光磁気記録媒体２００に対して再生用のレーザ光が照射されると、低温領域２１１では、Ｔsw1未満の温度であるために再生磁性膜２０３の磁化は周囲の磁界の影響を受けて、記録磁区２０９が形成されない。このため、再生磁性膜２０３の磁化は、一方向に揃えられる。一方、高温領域２１０では、中間磁性膜２０４の温度がＴc2以上になって、記録磁性膜２０５と再生磁性膜２０３との間の交換結合力を切断するので、記録磁性膜２０５の情報が再生磁性膜２０３に転写されない。
【００７２】
これに対して、温度がＴsw1以上Ｔc2未満である中間温度領域２１２では、中間磁性膜２０４の磁化が弱くなるために再生磁性膜２０３に交換結合力が強く働く。交換結合力が記録磁区２０９の収縮力よりも強くなると、記録磁区２０９が、中間磁性膜２０４を介して再生磁性膜２０３に転写される。
【００７３】
このように、本実施形態の光磁気記録媒体２００では、再生光スポット２１７の内部の低温領域２１１及び高温領域２１０に対応する箇所では、記録磁区２０９がマスクされて、記録されている情報が読み出されない。その結果、中間温度領域２１２に対応する位置に存在する記録磁区２０９からの情報のみが、再生信号として読み出される。
【００７４】
この結果、本実施形態の光磁気記録媒体２００では、第１の実施形態の光磁気記録媒体１００に比べてさらに小さな記録磁区２０９が使用されても、前後の記録磁区２０９からの干渉を生じることなく、情報を高密度で再生することができる。
【００７５】
本実施形態の光磁気記録媒体２００を高密度で再生するには、再生用レーザによって、温度が中間磁性膜２０４のキュリー温度Ｔc2以上である領域が得られるように加熱する必要がある。
【００７６】
光磁気記録媒体２００の中間磁性膜２０４は、再生磁性膜２０３と記録磁性膜２０５との間の交換結合力を制御し、さらにある条件下では交換結合力を切断する目的で用いられている。従って、光磁気記録媒体２００の各磁性膜の組成は、第１の実施形態で述べた条件に加えて、中間磁性膜２０４のキュリー温度Ｔc2がＴsw1＜Ｔc2を満たす必要がある。さらに、Ｔsw1以上Ｔc2未満の中間温度領域２１２での転写を実現し、且つ記録破壊を防止するためには、Ｔc2と再生磁性膜２０３のキュリー温度Ｔc1及び記録磁性膜２０５のキュリー温度Ｔc3との間に、Ｔc2＜Ｔc1及びＴc2＜Ｔc3なる関係が成り立つことが必要である。
【００７７】
記録磁区２０９の転写を中間温度領域２１２で確実に行うためには、Ｔsw1とＴc2との間の温度差は、少なくとも１０℃以上である必要がある。このため、Ｔsw1が８０℃以上である場合には、Ｔc2は、少なくとも９０℃以上であることが望ましい。さらに、Ｔc3が約１８０℃〜約３００℃の範囲に設定されることを考慮すると、記録破壊の防止の観点から、Ｔsw1を約１００℃〜約２５０℃に設定し、且つＴc2を約１１０℃〜約２６０℃に設定することが望ましい。また、再生信号の品質を向上させるためには、Ｔsw1は、上述の許容温度範囲内で、できるだけ高く設定することが望ましい。以上の点から、Ｔsw1を約１３０℃〜約１８０℃、及びＴc2を約１４０℃〜約１９０℃に設定することが好適である。
【００７８】
例えば、光磁気記録媒体２００では、Ｔsw1を約１２０℃及びＴc2を約１８０℃に設定し、再生磁性膜２０３の組成をＧｄ₂₂Ｆｅ₆₄Ｃｏ₁₄、中間磁性膜２０４の組成をＧｄ₅₀Ｆｅ₅₀、及び記録磁性膜２０５の組成をＴｂ₂₀Ｆｅ₆₅Ｃｏ₁₅とする。
【００７９】
（第３の実施の形態）
図８（ａ）及び（ｂ）は、第３の実施の形態における光磁気記録媒体３００の再生動作を表す説明図である。具体的には、図８（ａ）は、光磁気記録媒体３００のトラックの一部を示す平面図であり、図８（ｂ）は、光磁気記録媒体３００に含まれる磁性膜の磁化の方向を示す断面図である。
【００８０】
光磁気記録媒体３００は、図８（ｂ）の断面図に示すように、基板（不図示）の上に形成された再生磁性膜３０３、中間磁性膜３０４、及び記録磁性膜３０５を含む。図８（ｂ）の矢印３１６は、光磁気記録媒体３００のトラックに沿った移動方向である。
【００８１】
本実施形態の光磁気記録媒体３００の再生動作は、第１の実施形態の光磁気記録媒体１００においてと同様である。具体的には、温度がTsw1未満である低温領域３１１では、再生磁性膜３０３の磁区収縮によって記録磁区３０９が形成されず、温度がTsw1以上である高温領域３１０においてのみ、記録磁区３０９が再生磁性膜３０３に転写される。なお、その詳細な説明は、第１の実施形態の説明との重複を考慮して、ここでは省略する。
【００８２】
ディスクドライブを動作させる場合の装置内部の温度の上限を８０℃と想定すれば、Ｔsw1は、約１３０℃〜約１８０℃の範囲に設定されることが好適である。しかし、Ｔsw1が上記の範囲に設定されている場合には、装置内部の温度が上記の想定される上限値よりも高くなると、再生磁性膜３０３に転写された記録磁区３０９が、温度が再びＴsw1以下の温度になって記録磁区３０９の収縮が発生すべき状態になっても、実際にはそのような収縮が生じ難いことがある。
【００８３】
そこで、本実施形態の光磁気記録媒体３００では、記録磁区３０９が確実に収縮するようにして信頼性を高めるために、記録磁区３０９の収縮方向と同じ方向の弱い磁界３１８を、初期化磁界３１８として印加する。初期化磁界３０９の強さは、約５０〜約３００Ｏｅ程度であれば十分であり、例えば、希土類磁石を用いて約１００Ｏｅの強さの磁界を発生させて使用する。
【００８４】
なお、本実施形態においては、従来技術の場合とは異なって初期化磁界３１８を再生光スポット３１７の近傍に位置させる必要がない。さらに、非常に小さな磁界を初期化磁界３１８として使用することができる。これより、初期化磁界３１８を発生させるための希土類磁石等は、光磁気記録媒体が収納されているディスクカートリッジに、さらに内蔵することが可能である。
【００８５】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態における光磁気記録媒体を説明する。本実施形態の光磁気記録媒体の基本的な構成やその再生動作は、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明した第１の実施形態の光磁気記録媒体１００においてと同様である。従って、その詳細な説明は、ここでは省略する。
【００８６】
本実施形態の光磁気記録媒体の特徴の一つは、記録磁区の転写を静磁結合力によって行うことである。具体的には、中間磁性膜を非磁性材料から構成すると（ここでは、非磁性材料から構成されている場合でも、「中間磁性膜」と称する）、再生磁性膜と記録磁性膜との間に、お互いの磁化に引き寄せられる静磁結合力が働く。本実施形態の光磁気記録媒体に含まれる再生磁性膜では、温度が室温からＴsw1までの範囲にある領域では、再生磁性膜に形成される記録磁区を消滅させるように作用する力の方が、静磁結合力よりも強い。一方、温度がＴsw1以上である領域では、記録磁区を消滅させるように作用する力よりも、静磁結合力の方が大きくなる。このために、記録磁性膜に保持された記録磁区が、静磁結合力によって再生磁性膜に転写される。
【００８７】
本実施形態では、中間磁性膜の構成材料として非磁性材料を使用することで、上記動作を実現している。具体的には、非磁性材料であればどのような材料も、中間磁性膜を構成するために使用可能である。例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮなどの窒化物、或いはＺｎＳなどのカルコゲン化物の膜を中間磁性膜として使用して、上記の再生動作を実現することが可能である。
【００８８】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施形態における光磁気記録媒体を、図９を参照して説明する。
【００８９】
図９の（ａ）は、本実施形態の光磁気記録媒体における中間磁性膜の保磁力の温度特性を示すグラフである。また、図９の（ｂ）は、本実施形態の光磁気記録媒体のトラックに対する再生光スポット５１７付近の上面図である。なお、図９の（ａ）において、横軸は、室温から温度Ｔsw1以上に至る温度範囲を示し、縦軸は、保磁力を示している。本実施形態の光磁気記録媒体における中間磁性膜は、その温度がＴsw1未満（但し、Ｔsw1＜補償温度Ｔcomp）の近傍にある領域５１１で、面内磁化膜を形成し、温度がＴsw1以上である領域５１０では、垂直磁化膜を形成する。
【００９０】
情報の再生時に回転中の光磁気記録媒体に対して再生用のレーザ光が照射されると、再生光スポット５１７が形成される。このとき、再生磁性膜を含む磁性膜構造の温度分布は、再生光スポット５１７の円の中心に対して円対称にはならず、媒体の移動方向にずれる。
【００９１】
ここで、再生光スポット５１７の中心に記録磁区５０９が位置している場合を想定する。光磁気記録媒体が矢印５１６の方向に移動（回転）すると、温度がＴsw1以上である領域５１０は、図中で、再生光スポット５１７の中心よりも右側にずれる。従って、温度がＴsw1未満である領域５１１は、再生光スポット５１７の範囲内では、その中心よりも図中で左側になる。
【００９２】
先にも説明したように、中間磁性膜は、図９に示す温度がＴsw1以上の領域５１０で垂直磁化膜となる。従って、この領域５１０では再生磁性膜と記録磁性膜との間の交換結合が発生して、記録磁区５０９が転写される。一方で、温度がＴsw1未満である領域５１１では中間磁性膜は面内磁化膜であるので、記録磁性膜から再生磁性膜への交換結合力が作用しなくなり、再生磁性膜の記録磁区５０９の収縮力の方が交換結合力よりも強くなる。従って、再生光スポット５１７の内部であって温度がＴsw1未満である領域５１１に相当する位置では、記録磁区として記録されている情報は、マスクされている。この結果として、高温領域５１０に対応する位置に存在する記録磁区５０９の情報のみが、再生信号として読み出される。
【００９３】
このようにして、本実施形態の光磁気記録媒体では、再生光スポット５１７よりも小さな記録磁区５０９であっても、前後の記録磁区５０９からの干渉を生じることなく、情報を高密度で再生することができる。
【００９４】
本実施形態の光磁気記録媒体を高密度で再生するには、再生用レーザによって、温度がＴsw1以上である領域が得られるように加熱する必要がある。
【００９５】
ここで、本実施形態における光磁気記録媒体の記録磁性膜のキュリー点Ｔc3は、熱磁気記録された記録磁区５０９を安定に保つ目的で、約２５０℃に設定されている。
【００９６】
各磁性膜は、作製の容易さ、磁気特性の制御のし易さから、先に説明した実施形態の場合と同様に、希土類−遷移金属非晶質合金によって容易に作製することができる。
【００９７】
また、本実施形態の光磁気記録媒体で使用されている中間磁性膜の組成は、Ｔsw1以上の温度領域での動作を実現するために、以下の条件を満たすように設定される必要がある。
【００９８】
ディスクドライブを動作させる場合、環境温度の変動を考えると、装置内部の温度は約５０℃程度にまで上昇する。このような状態下でも再生に必要なパワーを確実に確保するためには、Ｔsw1は、少なくとも８０℃以上に設定されることが望ましい。一方、Ｔsw1が記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3よりも高いと、再生時に記録磁性膜の記録磁区５０９が破壊される。従って、Ｔsw1は、Ｔc3よりも低い温度に設定される必要がある。なお、通常、記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3は、半導体レーザによって記録できる記録感度に設定されており、望ましくは、約１８０℃〜約３００℃の範囲に設定される。さらに、再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1は、Ｔsw1以上の温度領域で磁化を保つようにするため、Ｔsw1以上に設定される必要がある。
【００９９】
以上のことから、中間磁性膜が面内磁性膜から垂直磁性膜に変化する温度であるＴsw1は、約１００℃〜約２５０℃に設定されることが望ましい。
【０１００】
本願発明者らによる検討の結果、上記の条件を満たす中間磁性膜の構成材料としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ、或いはＤｙＦｅなどが挙げられる。具体的には、中間磁性膜をＧｄＦｅＣｏで作成する場合には、そのＧｄ組成比を約２０％〜約２８％の範囲に設定すればよい。
【０１０１】
例えば、本実施形態の光磁気記録媒体では、Ｔsw1を約１００℃、Ｔcompを約２４０℃に設定し、中間磁性膜として、Ｇｄ組成比が約２６．７％であり、Ｆｅ／Ｃｏ比が約５６％であるＧｄＦｅＣｏ膜を使用している。
【０１０２】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施形態における光磁気記録媒体を、図１０を参照して説明する。
【０１０３】
図１０の（ａ）は、本実施形態の光磁気記録媒体における中間磁性膜の保磁力の温度特性を示すグラフである。また、図１０の（ｂ）は、本実施形態の光磁気記録媒体のトラックに対する再生光スポット６１７付近の上面図である。なお、図１０の（ａ）において、横軸は、室温から温度Ｔsw2以上に至る温度範囲を示し、縦軸は、保磁力を示している。本実施形態の光磁気記録媒体における中間磁性膜は、その温度がＴsw1未満である領域６１１及びＴsw2以上である領域６１０では面内磁化膜を形成し、温度がＴsw1以上Ｔsw2未満であり補償温度Ｔcompの近傍にある領域６１２では、垂直磁化膜を形成する。
【０１０４】
情報の再生時に回転中の光磁気記録媒体に対して再生用のレーザ光が照射されると、再生光スポット６１７が形成される。このとき、再生磁性膜を含む磁性膜構造の温度分布は、再生光スポット６１７の円の中心に対して円対称にはならず、光磁気記録媒体の移動方向にずれる。具体的には、光磁気記録媒体が矢印６１６の方向に移動（回転）するとき、再生光スポット６１７の内部には、温度がＴsw1未満である領域６１１、Ｔsw1以上Ｔsw2未満である領域６１２、及びＴsw2以上である領域６１０が存在する。
【０１０５】
図１０を参照して先に説明したように、本実施形態の光磁気記録媒体に含まれる中間磁性膜は、温度がＴsw1未満である領域６１１及びＴsw2以上である領域６１０では面内磁化膜であるので、この領域では再生磁性膜と記録磁性膜との間の交換結合力が作用しない。従って、これらの領域６１１及び６１０では、再生磁性膜の記録磁区６０９の収縮力が交換結合力よりも大きくなって、記録磁区６０９の情報がマスクされる。一方、温度がＴsw1以上Ｔsw2未満である領域６１２では、中間磁性膜が垂直磁化膜に変化しているために交換結合力が十分に作用して、再生磁性膜では交換結合力が支配的となる。このために、この領域６１２では、記録磁区６０９の転写が生じる。
【０１０６】
本実施形態の光磁気記録媒体を高密度で再生するには、再生用レーザによって、中間磁性膜が面内磁化膜になる温度Ｔsw2以上の温度領域が得られるまで、加熱する必要がある。
【０１０７】
また、本実施形態における光磁気記録媒体の中間磁性膜は、第５の実施形態で述べた条件に加えて、Ｔsw1以上Ｔsw2未満の温度領域での転写を実現し且つ記録破壊を防止するために、Ｔsw2と再生磁性膜のキュリー温度Ｔc1及び記録磁性膜のキュリー温度Ｔc3との間に、Ｔsw2＜Ｔc1及びＴsw2＜Ｔc3なる関係が成り立つことが必要である。
【０１０８】
記録磁区６０９の転写を領域６１２で確実に行うためには、Ｔsw1とＴsw2との間の温度差は、少なくとも１０℃以上である必要がある。このため、Ｔsw1が８０℃以上である場合には、Ｔsw2は、少なくとも９０℃以上であることが望ましい。さらに、Ｔc3が約１８０℃〜約３００℃の範囲に設定されることを考慮すると、記録破壊の防止の観点から、Ｔsw1を約１００℃〜約２５０℃に設定し、且つＴsw2を約１１０℃〜約２６０℃に設定することが望ましい。また、再生信号の品質を向上させるためには、Ｔsw1は、上述の許容温度範囲内で、できるだけ高く設定することが望ましい。以上の点から、Ｔsw1を約１３０℃〜約１８０℃、及びＴsw2を約１４０℃〜約１９０℃に設定することが好適である。
【０１０９】
本願発明者らによる検討の結果、上記の条件を満たす中間磁性膜の構成材料としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＧｄＣｏ、或いはＤｙＦｅなどが挙げられる。具体的には、本実施形態では、中間磁性膜をＧｄＦｅＣｏで作成している。補償温度ＴcompはＧｄ組成比でほぼ決定され、Ｇｄ組成比が約２０％〜約２８％の範囲で補償温度Ｔcompは約５０℃〜約２８０℃に設定される。また、磁性膜が面内磁化膜から垂直磁化膜に変化する温度は、Ｆｅ／Ｃｏ組成比によって決定され、Ｆｅ組成が小さくなって上記のＦｅ／Ｃｏ組成比が小さくなるほど、より高い温度で垂直磁化膜に変化する。
【０１１０】
例えば、本実施形態の光磁気記録媒体では、Ｔsw1を約１３０℃、Ｔsw2を約１６０℃に設定し、中間磁性膜としてＧｄ₂₃Ｆｅ₆₂Ｃｏ₁₅としている。
【０１１１】
なお、上述の各実施形態における光磁気記録媒体では、保護膜２及び６としてＺｎＳ膜を用いている。或いは、ＺｎＳ膜の代わりに、他のカルコゲン化物の膜、ＴａＯ₂等の酸化物の膜、ＳｉＮ等の窒化物の膜、或いは、それらの化合物の膜を用いても良い。また、再生磁性膜としてＧｄＦｅＣｏ膜、中間磁性膜としてＧｄＦｅ膜、記録磁性膜としてＴｂＦｅＣｏ膜をそれぞれ使用しているが、各磁性膜として、希土類−遷移金属系フェリ磁性膜、ＭｎＢｉＡｌ等のＭｎ系磁性膜、或いは他の磁性材料の膜を用いても良い。さらに、保護層をエポキシアクリレート系樹脂から形成する代わりに、ウレタン系樹脂或いはホットメルト接着剤などを用いた両面張り合わせ構造を採用することも可能である。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光磁気記録媒体によれば、初期化に要する外部磁界（初期化磁界）が不要である。さらに、再生パワーが変動しても記録磁性膜の記録磁区が転写される領域の大きさが変化しないために、波形干渉による再生特性の劣化という不都合が発生しない。
【０１１３】
また、本発明の光磁気記録媒体の再生方法によれば、再生時に各磁性膜をレーザビームの照射により加熱する際に、低温領域に位置する再生磁性膜の記録磁化が周囲の磁化の影響を受けて収縮し、結果的に再生磁性膜の磁化の向きが一方向に揃う。これによって、記録磁性膜に形成されている記録磁区の再生磁性膜への転写が抑制され、再生光スポットの内部における記録磁性膜の低温部分に相当する位置に形成されている記録磁区のみから、情報を読み取ることができる。さらに、中間磁性膜のキュリー温度を交換結合力の切断機能を発揮するように設定することによって、記録磁区から情報が読み取られる領域を、さらに狭く制限することが可能になる。
【０１１４】
このように、本発明によれば、光磁気記録媒体に記録されている情報の再生時の分解能を高めることが可能となって、高密度の光磁気記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、ある従来技術における光磁気記録媒体のトラックの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、その光磁気記録媒体の構成（特に磁化の方向）を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、他の従来技術における光磁気記録媒体のトラックの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、その光磁気記録媒体の構成（特に磁化の方向）を示す断面図である。
【図３】本発明の各実施形態における光磁気記録媒体の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の光磁気記録媒体において、熱磁気記録によって記録磁区が形成された１トラックの室温での状態を模式的に示す図であり、（ａ）は、記録磁性膜から見た状態を示し、（ｂ）は、再生磁性膜から見た状態を示している。
【図５】本発明の光磁気記録媒体で使用している再生磁性膜（ＧｄＦｅＣｏ膜）の磁気特性（単層状態でのカーヒステリシスループ及び磁化方向）を示す図であり、（ａ）は、再生磁性膜（ＧｄＦｅＣｏ膜）のＧｄ組成比が２８％である場合の測定結果を示し、（ｂ）は、Ｇｄ組成比が２７％である場合の測定結果を示し、（ｃ）は、Ｇｄ組成比が２６％である場合の測定結果を示している。
【図６】本発明の第１の実施形態における光磁気記録媒体の再生動作を説明する図であり、（ａ）は、トラックの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、磁性膜の構成（特に磁化の方向）を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における光磁気記録媒体の再生動作を説明する図であり、（ａ）は、トラックの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、磁性膜の構成（特に磁化の方向）を示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における光磁気記録媒体の再生動作を説明する図であり、（ａ）は、トラックの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、磁性膜の構成（特に磁化の方向）を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態における光磁気記録媒体の再生動作を説明する図であり、（ａ）は、保磁力の温度依存性を示す図であり、（ｂ）は、トラックの一部を示す平面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態における光磁気記録媒体の再生動作を説明する図であり、（ａ）は、保磁力の温度依存性を示す図であり、（ｂ）は、トラックの一部を示す平面図である。
【符号の説明】
１基板
２保護膜
３、６３、８３、１０３、２０３、３０３再生磁性膜
４、１０４、２０４、３０４中間磁性膜
５、６５、８５、１０５、２０５、３０５記録磁性膜
６保護膜
７保護層
８光磁気記録媒体
９、６９、８９、１０９、２０９、３０９、５０９、６０９記録磁区
６０、８０、１００、２００、３００光磁気記録媒体
６１記録及び再生磁界
６２初期化磁界
６４中間膜
６４Ａ転写磁性膜
７０、９０、１１０、２１０、３１０、５１０、６１０高温領域
７１、９１、１１１、２１１、３１１、５１１、６１１低温領域
１１６、２１６、３１６、５１６、６１６媒体の移動（回転）方向（を示す矢印）
６７、８７、１１７、２１７、３１７、５１７、６１７再生光スポット
７２、２１２、６１２中間温度領域
３１８初期化磁界[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magneto-optical recording medium for recording and erasing information using a temperature rise caused by laser light irradiation, and reading a recording signal using a magneto-optical effect, and a reproducing method thereof.
[0002]
[Prior art]
In magneto-optical recording, a portion of the magnetic film of the magneto-optical recording medium is locally heated above the Curie point or compensation temperature by laser light irradiation, and that portion is magnetized in the direction of the external magnetic field, thereby creating a recording magnetic domain. Form.
[0003]
One of the magneto-optical recording methods for such a magneto-optical recording medium is to irradiate a laser beam with a constant intensity to raise the temperature of the recording magnetic film as a whole and then modulate the direction according to the recording signal. There is a magnetic field modulation recording method in which thermomagnetic recording is performed on a predetermined portion by using an external magnetic field. As another recording method, thermomagnetism is applied by increasing the temperature of the recording magnetic film in a predetermined part by irradiating a laser beam whose intensity is modulated in accordance with a recording signal while applying an external magnetic field having a constant intensity. There is a light modulation recording method for performing recording.
[0004]
In the conventional magneto-optical recording medium, when the size of the recording magnetic domain becomes smaller than the diameter of the reproducing light spot, even the recording magnetic domains located before and after the recording magnetic domain to be reproduced are included in the reproducing light spot (that is, the detection range). There is a problem that the reproduction signal becomes small due to the interference and the S / N ratio is lowered.
[0005]
In order to solve this problem, a magneto-optical recording system as shown in FIGS. 1A and 1B has been proposed (see Nikkei Electronics, No. 539 (October 28, 1991)). The magneto-optical recording method will be briefly described below.
[0006]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1B, the magneto-optical recording medium 60 includes a reproducing magnetic film 63, a transfer magnetic film 64A, an intermediate film 64, and a recording magnetism that are sequentially stacked on a substrate (not shown). A film 65 is included. An arrow X shown in FIG. 1B is the moving direction along the track of the magneto-optical recording medium 60. An upward arrow 61 indicates a magnetic field for recording and reproduction, and a downward arrow 62 indicates an initialization magnetic field.
[0007]
On the other hand, FIG. 1A is a plan view showing a part of a track of the magneto-optical recording medium 60. As shown in the figure, when information is reproduced, a reproduction light spot 67 by a laser beam is formed along the track. When the rotating magneto-optical recording medium 60 is irradiated with laser light, the temperature distribution of the magnetic film structure including the reproducing magnetic film 63 and the transfer magnetic film 64A is rotationally symmetric with respect to the circle center of the reproducing light spot 67. Don't be. Specifically, the temperature region 70 that has been irradiated with the reproduction light spot 67 becomes the high temperature region 70, and the temperature becomes equal to or higher than the Curie temperature Tc of the transfer magnetic film 64A. A crescent-shaped portion located outside the high temperature region 70 and on the left side of the reproduction light spot 67 is referred to as an intermediate temperature region 72. A portion on the right side of the intermediate temperature region 72 and inside the reproduction light spot 67 is referred to as a low temperature region 71.
[0008]
Here, it is assumed that the signal (information) is thermomagnetically recorded in the recording magnetic film 65 as the recording magnetic domain 69 in advance. The transfer magnetic film 64A is strongly exchange-coupled to the reproduction magnetic film 63. The intermediate film 64 is a film provided so that the domain wall becomes stable when the magnetization direction of the reproducing magnetic film 63 and the magnetization direction of the recording magnetic film 65 are aligned.
[0009]
The reproducing operation of the magneto-optical recording medium 60 configured as described above will be described.
[0010]
Initially, the reproducing magnetic film 63 is aligned in the direction of the initialization magnetic field 62. At the time of reproduction, a reproducing light spot 67 is formed by irradiating the rotating magneto-optical recording medium 60 with a reproducing laser beam in the range of X1 to X2 shown in FIG. As a result, the temperature rises and a temperature distribution as shown in FIG. 1A is generated on the magneto-optical recording medium 60 (that is, the temperature regions 70, 71, and 72 are formed). Here, since the coercive force of the reproducing magnetic film 63 decreases as the temperature rises, the exchange coupling with the recording magnetic film 65 is dominant in the intermediate temperature region 72, and the magnetization direction of the reproducing magnetic film 63 depends on the recording magnetic film 65. Aligned with the direction of magnetization.
[0011]
Further, in the high temperature region 70 above the temperature Tc, the magnetization of the transfer magnetic film 64A disappears, so that the exchange coupling between the reproducing magnetic film 63 and the recording magnetic film 65 corresponding to that portion is cut off, and the reproducing magnetic film The magnetization of the film 63 is aligned with the direction of the reproducing magnetic field 61. Accordingly, both the low temperature region 71 and the high temperature region 70 inside the reproduction light spot 67 mask the recording magnetic domain 69, and information is read out as a reproduction signal only from the recording magnetic domain 69X existing in the intermediate temperature region 72. be able to.
[0012]
Thus, according to the above method, even if the recording magnetic domain 69 is smaller than the reproduction light spot 67, information can be reproduced with high density without causing interference from the preceding and following recording magnetic domains 69.
[0013]
However, the magneto-optical recording medium 60 has a drawback in that it requires an initialization magnetic field 62 for performing an initialization process in which the magnetization direction of the reproducing magnetic film 63 is aligned with the direction of the recording magnetic film 65.
[0014]
In order to solve this problem, a magneto-optical recording medium 80 as shown in FIGS. 2A and 2B has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-81717).
[0015]
The magneto-optical recording medium 80 includes a reproducing magnetic film 83 and a recording magnetic film 85 formed on a substrate (not shown) as shown in the cross-sectional view of FIG. An arrow X in FIG. 2B is the moving direction along the track of the magneto-optical recording medium 80. Unlike the magneto-optical recording medium 60 shown in FIGS. 1A and 1B, the magneto-optical recording medium 80 uses an in-plane magnetization film as the reproducing magnetic film 83.
[0016]
FIG. 2A is a plan view showing a part of a track of the magneto-optical recording medium 80. As in the case of the magneto-optical recording medium 60 described with reference to FIGS. 1A and 1B, when reproducing information, a laser beam is emitted along the track in the range of X1 to X2 in FIG. Irradiation forms a reproduction light spot 87. When the rotating magneto-optical recording medium 80 is irradiated with laser light, the temperature distribution of the reproducing magnetic film 83 and the recording magnetic film 85 is not rotationally symmetric with respect to the center of the circle of the reproducing light spot 87. Specifically, the irradiated portion of the reproduction light spot 87 and the left end portion of the reproduction light spot 87 become the high temperature region 90. A portion outside the high temperature region 90 and included in the reproduction light spot 87 is a low temperature region 91. Also in this case, the recording magnetic domain 89 is much smaller than the reproduction light spot 87.
[0017]
The reproducing operation of the magneto-optical recording medium 80 configured as described above will be described.
[0018]
It is assumed that the recording signal is recorded in advance in each recording magnetic domain 89 of the recording magnetic film 85 by thermomagnetic recording. The reproduction magnetic film 83 is a film that is in-plane magnetized at room temperature, and becomes a perpendicular magnetization film only in the portion of the high temperature region 90 inside the reproduction light spot 87. When the reproduction laser beam is irradiated in the range of X1 to X2 in FIG. 2B, the temperature rises and the high temperature region 90 and the low temperature region 91 are formed. In the high temperature region 90, the reproducing magnetic film 83 is changed to a perpendicular magnetization film, and aligned with the magnetization direction of the recording magnetic film 85 by exchange coupling. Further, when the magneto-optical recording medium 80 moves in the X direction and the temperature is lowered, the reproducing magnetic film 83 is changed to an in-plane magnetization film again.
[0019]
In this manner, the magneto-optical recording medium 80 can reproduce information of the recording magnetic domain 89 smaller than the reproducing light spot 87 without using the initialization magnetic field.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
The magneto-optical recording medium 80 using the in-plane magnetized film as the reproducing magnetic film 83 has the following drawbacks although it has the effect of eliminating the need for an initialization magnetic field.
[0021]
First, the magnetization of the reproducing magnetic film 83 is attracted toward the recording magnetic film 85 by exchange coupling between the reproducing magnetic film 83 and the recording magnetic film 85. For this reason, the ideal in-plane magnetization direction cannot be maintained, and has a perpendicular component of magnetization. As a result, transfer may occur even in an area where transfer of the recording magnetic domain 89 is not required, and resolution may be insufficient during reproduction.
[0022]
Second, since the critical temperature at which the reproducing magnetic film 83 changes from the in-plane magnetized film to the perpendicular magnetized film is constant, when the reproducing power of the reproducing laser beam fluctuates, the region where the recording magnetic domain 89 is transferred is changed. As a result, the reproduction characteristics deteriorate due to waveform interference.
[0023]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The object of the present invention is to (1) an initialization magnetic field by reading a recording signal only in a specific temperature region inside the reproduction light spot. A magneto-optical recording medium having high-resolution and high-performance reproduction characteristics without the need for (2) a magneto-optical recording medium suitable for high-density recording using the magneto-optical recording medium as described above To provide a method for reproducing a recording medium.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The magneto-optical recording medium of the present invention has at least a reproducing magnetic film and a recording magnetic film on a substrate, and magnetizes the recording magnetic film by heating by irradiation of recording light and application of a recording magnetic field to form a recording magnetic domain. Thus, information is recorded on the recording magnetic film, and the recorded information is reproduced by transferring the magnetization of the recording magnetic domain of the recording magnetic film to the reproducing magnetic film by irradiation of reproducing light. The recording magnetic film is a perpendicular magnetization film that retains the recording magnetic domain formed therein, and the reproducing magnetic film has a magnetic property that contracts the recording magnetic domain formed therein. The recording magnetic domain is not formed in the reproducing magnetic film at a timing other than during the reproducing operation, and the direction of magnetization of the reproducing magnetic film is uniform. Is achieved.
[0025]
Each of the recording magnetic film and the reproducing magnetic film may be made of a rare earth-transition metal amorphous.
[0026]
In one embodiment, an intermediate magnetic film is further provided between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film to control an exchange coupling force between the reproducing magnetic film and the recording magnetic film. The intermediate magnetic film may be made of a rare earth-transition metal amorphous material.
[0027]
In one embodiment, in the temperature region from room temperature Troom to temperature Tsw1, the force for extinguishing the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is stronger than the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film, In a temperature range equal to or higher than the temperature Tsw1, the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film is stronger than the force that extinguishes the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film, and the recording held by the recording magnetic film The magnetic domain is transferred to the reproducing magnetic film through the intermediate magnetic film.
[0028]
In the above case, it is preferable that Troom <Tsw1 <Tc1 and Troom <Tsw1 <Tc3 between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom. A relationship is established.
[0029]
The intermediate magnetic film may be an in-plane magnetization film in a temperature region below the temperature Tsw1, and may be a perpendicular magnetization film in a temperature region above the Tsw1.
[0030]
In another embodiment, in the temperature region from room temperature Troom to temperature Tsw1, the force for extinguishing the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is stronger than the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film, In the temperature region above the temperature Tsw1, the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film is stronger than the force that extinguishes the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film, and is above the Curie temperature Tc2 of the intermediate magnetic film. In the temperature region, the magnetization of the intermediate magnetic film disappears, the exchange coupling between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film is broken, and in the temperature region above the temperature Tsw1 and below the Curie temperature Tc2, The recording magnetic domain held on the recording magnetic film is transferred to the reproducing magnetic film through the intermediate magnetic film.
[0031]
In the above case, it is preferable that Troom <Tsw1 <Tc2, Tc2 <between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tc2, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom. The relationship of Tc1 and Tc2 <Tc3 is established.
[0032]
Alternatively, in the above case, the intermediate magnetic film is an in-plane magnetization film in a temperature region lower than the temperature Tsw1, and is a perpendicular magnetization film in a temperature region higher than the Tsw1 and lower than the temperature Tsw2, and is equal to or higher than the temperature Tsw2. In the temperature region, it is an in-plane magnetization film, and Troom <Tsw1 <Tsw2 between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tsw1, the temperature Tsw2, and the room temperature Troom. , Tsw2 <Tc1, and Tsw2 <Tc3.
[0033]
In still another embodiment, the intermediate magnetic film is made of a non-magnetic material, and in the temperature region from room temperature Troom to temperature Tsw1, the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film disappears rather than the magnetostatic coupling force. In the temperature region above the temperature Tsw1, the magnetostatic coupling force is stronger than the force that extinguishes the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film, and the recording held by the recording magnetic film The magnetic domain is transferred to the reproducing magnetic film through the intermediate magnetic film.
[0034]
In the above case, it is preferable that Troom <Tsw1 <Tc1 and Troom <Tsw1 <Tc3 between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom. A relationship is established.
[0035]
According to another aspect of the present invention, there is provided a magneto-optical recording medium having the above-described characteristics, and an initialization magnetic field in a direction in which the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film disappears is applied to the magneto-optical recording medium. There is provided a disk cartridge further comprising a magnet for application to the disk.
[0036]
In an embodiment of the disk cartridge, the reproducing magnetic film is heated to the temperature Tsw1 or more by irradiation with reproducing light, and the recording magnetic domain held by the recording magnetic film is applied to the reproducing magnetic film by the exchange coupling force. The recorded information is reproduced by reflected light from the reproducing magnetic film.
[0037]
According to still another aspect of the present invention, at least a reproducing magnetic film, an intermediate magnetic film, and a recording magnetic film are provided on a substrate, and the recording magnetic film is magnetized by heating by irradiation of recording light and application of a recording magnetic field. Then, information is recorded on the recording magnetic film by forming a recording magnetic domain, and the recorded information is reproduced by transferring the magnetization of the recording magnetic domain of the recording magnetic film to the reproducing magnetic film by irradiation of reproducing light. A magneto-optical recording medium reproducing method is provided. The recording magnetic film is a perpendicular magnetization film in which the recording magnetic domain formed therein is retained, and the intermediate magnetic film controls the exchange coupling force between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film. The reproducing magnetic film is a perpendicularly magnetized film, and in the temperature region from room temperature Troom to temperature Tsw1, the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is more effective than the exchange coupling force acting through the intermediate magnetic film. The extinction force is stronger, and in the temperature region above the temperature Tsw1, the exchange coupling force acting through the intermediate magnetic film is stronger than the extinction force of the recording magnetic domain of the reproduction magnetic film. The relationship of Troom <Tsw1 <Tc1 and Troom <Tsw1 <Tc3 holds among the Curie temperature Tc1 of the magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom. In the reproducing method, the recording magnetic domain held on the recording magnetic film is transferred to the reproducing magnetic film by the exchange coupling force by heating the reproducing magnetic film to the temperature Tsw1 or more by irradiation with the reproducing light. And the step of reproducing the information recorded by the reflected light from the reproducing magnetic film, thereby achieving the above object.
[0038]
In one embodiment, the method further includes a step of applying an initialization magnetic field in a direction in which the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film disappears.
[0039]
Another method of reproducing a magneto-optical recording medium according to the present invention has at least a reproducing magnetic film, an intermediate magnetic film, and a recording magnetic film on a substrate, and the recording magnetism is obtained by heating by applying recording light and applying a recording magnetic field. Information is recorded on the recording magnetic film by magnetizing the film to form a recording magnetic domain, and the recording is performed by transferring the magnetization of the recording magnetic domain of the recording magnetic film to the reproducing magnetic film by irradiation of reproducing light. This is a method for reproducing a magneto-optical recording medium from which information is reproduced. The recording magnetic film is a perpendicular magnetic film in which the recording magnetic domain formed therein is retained, and the reproducing magnetic film is a perpendicular magnetic film, and in the temperature region from room temperature Troom to temperature Tsw1, the intermediate magnetic film The force for extinguishing the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is stronger than the exchange coupling force acting via the magnetic film, and the force acting via the intermediate magnetic film in the temperature region above the temperature Tsw1 The exchange coupling force is stronger than the force that extinguishes the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film, and the intermediate magnetic film controls the exchange coupling force between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film, and its Curie temperature. In the temperature region above Tc2, the magnetization of the intermediate magnetic film disappears and the exchange coupling between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film is broken, and in the temperature region above the temperature Tsw1 and below the Curie temperature Tc2. The recording magnetic domain held by the recording magnetic film passes through the intermediate magnetic film. Between the Curie temperature Tc1, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tc2, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom, Troom <Tsw1 <Tc2, The relations Tc2 <Tc1 and Tc2 <Tc3 are established. In the reproducing method, by heating the intermediate magnetic film to the Curie temperature Tc2 or higher by irradiation with the reproducing light, the recording magnetic domain held in the recording magnetic film is heated to a temperature not lower than the temperature Tc2 but not lower than the temperature Tsw1. Including the step of reproducing the information recorded by the reflected light from the reproducing magnetic film by transferring to the reproducing magnetic film by the exchange coupling force in a range, thereby achieving the above object .
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the magneto-optical recording medium 8 in each embodiment of the present invention.
[0041]
The magneto-optical recording medium 8 includes a substrate 1, a first protective film 2, a reproducing magnetic film 3, an intermediate magnetic film 4, a recording magnetic film 5, a second protective film 6, and a protective layer laminated thereon. 7 is comprised.
[0042]
The substrate 1 is a substrate for the magneto-optical recording medium 8 and is typically made of glass, plastic, or the like. The first and second protective films 2 and 6 are made of, for example, ZnS. The reproducing magnetic film 3 is made of, for example, a GdFeCo film, and the intermediate magnetic film 4 is made of, for example, a GdFe film, an AlN film, or a GdFeCo film. The recording magnetic film 5 is a magnetic film for recording information, for example, composed of a TbFeCo film, and information is held depending on whether or not a recording magnetic domain is formed in the recording magnetic film 5. The protective layer 7 is made of, for example, an epoxy acrylate resin.
[0043]
The magneto-optical recording medium 8 is manufactured by forming the above-described films 2 to 6 on the substrate 1 by sputtering or vacuum vapor deposition, and forming the protective layer 7 by spin coating after film formation is completed. The thicknesses of the respective films 2 to 6 are, for example, about 60 nm to about 120 nm for the protective films 2 and 6, about 10 nm to about 80 nm for the reproducing magnetic film 3, about 5 nm to about 50 nm for the intermediate magnetic film 4, and recording magnetic film 5 is about 30 nm to about 100 nm.
[0044]
FIGS. 4A and 4B are diagrams schematically showing the state at room temperature of one track in which the recording magnetic domains 9 are formed by thermomagnetic recording in the magneto-optical recording medium of the present invention. FIG. 4A shows a state viewed from the recording magnetic film 5, and FIG. 2B shows a state viewed from the reproducing magnetic film 3. In these drawings, the polarity (magnetization direction) of the magnetization in the formed recording magnetic domain 9 is expressed as positive, while the polarity of the portion where the recording magnetic domain 9 is not formed is negative (the direction of magnetization in the recording magnetic domain 9). Is the opposite direction).
[0045]
As shown in FIG. 4A, a recording magnetic domain 9 is formed in the recording magnetic film 5 with a positive polarity. On the other hand, the reproducing magnetic film 3 of the present invention has a strong self-contracting force, and the coupling force received from the recording magnetic film 5 by the intermediate magnetic film 4 is weakened. Is directed to the polarity of the portion around the recording magnetic domain 9 (ie, in the negative direction). As a result, the recording magnetic domain 9 of the reproducing magnetic film 3 that should originally be transferred from the recording magnetic film 5 contracts, and the recording magnetic domain 9 is not formed on the reproducing magnetic film 3 (this state is shown in FIG. ) In dotted lines). In the present invention, the initialization operation is performed by utilizing the contraction operation of the reproducing magnetic film 3.
[0046]
In a conventional magneto-optical recording medium using a perpendicular magnetic film as the reproducing magnetic film, the initialization operation is performed by aligning the reproducing magnetic film in one direction with a magnetic field. Therefore, the recording magnetic domain is formed in the reproducing magnetic film until the initialization magnetic field is applied. However, in the magneto-optical recording medium of the present invention, the recording magnetic domain 9 is formed in the reproducing magnetic film 3 at the time of reproduction, but thereafter, the recording magnetic domain 9 of the reproducing magnetic film 3 is substantially automatically due to the contraction force of the reproducing magnetic film 3. (Ie, the recording magnetic domain 9 of the reproducing magnetic film 3 is not retained), so that the magnetization direction of the reproducing magnetic film 3 is entirely at a timing other than during reproduction without using a method such as an initialization magnetic field. In the same direction.
[0047]
Next, the magnetic characteristics of the reproducing magnetic film used in the magneto-optical recording medium of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIGS. 5A to 5C show the Kerr hysteresis loop and the magnetization state of the single-layer reproducing magnetic film. The horizontal axis represents the magnetic field H, and the vertical axis represents the Kerr rotation angle θk. The reproducing magnetic film is a GdFeCo film having a thickness of about 500 mm formed on the substrate, and the entire surface is magnetized in the plus direction. 5A shows the case where the Gd composition ratio of the reproducing magnetic film (GdFeCo film) is 28%, FIG. 5B shows the case where the Gd composition ratio is 27%, and FIG. 5C shows the Gd composition ratio. The measurement result when the ratio is 26% is shown.
[0049]
In FIG. 5A, when the magnetic field H is applied to the reproducing magnetic film from the plus side to the minus side, the magnetization state of A in the figure is reversed to the magnetization state of B in the magnetic field of about −180 Oe. Furthermore, when the magnetic field H is applied to the reproducing magnetic film from the magnetization state of B toward the plus side, the reproducing magnetic film again returns to the A magnetization state in the vicinity of about −70 Oe, which is a magnetic field on the minus side of 0. Invert. The magnetization reversal from A to B as described above corresponds to a case where a recording magnetic domain is formed by recording a signal on a single reproducing magnetic film. Further, the magnetization reversal from B to A in the opposite direction corresponds to erasing the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film.
[0050]
Normally, in a magnetic film used for a recording magnetic film, a magnetic field in which magnetization reversal from B to A and a magnetic field in which magnetization reversal from A to B occur have opposite signs. For this reason, in the absence of a magnetic field, the magnetization is directed in the direction of the recording magnetic field, and the recording magnetic domain can be retained.
[0051]
On the other hand, in the reproducing magnetic film of the present invention, as described above with reference to FIG. 5A, the magnetic field where the magnetization reverses from B to A is on the negative side. This means that it can return to the magnetization state of A even in the absence of a magnetic field. Specifically, this is because the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is affected by the surrounding magnetization magnetized on the plus side, and the recording magnetic domain contracts and disappears.
[0052]
Further, comparing the graphs of FIGS. 5A to 5C, which are measurement results for different Gd compositions of the reproducing magnetic film, the contraction force of the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film described above is a decrease in the Gd composition of the reproducing magnetic film. It becomes small with it. That is, between FIGS. 5A to 5C, the contraction force is the smallest in the case of FIG. 5C. Therefore, by controlling the Gd composition of the reproducing magnetic film, it is possible to form a reproducing magnetic film having an appropriate magnitude of contraction force.
[0053]
In the magneto-optical recording medium of the present invention, each magnetic film is formed by sputtering, with the gas pressure during film formation set to, for example, about 10 mTorr. The Gd composition of the magnetic film to be formed varies depending on the film forming conditions such as the gas pressure and bias magnetic field at the time of film formation in this manufacturing process, and the type of sputtering gas, and factors relating to the apparatus used. For example, if the gas pressure during film formation changes from about 12 mTorr to about 4 mTorr, the Gd composition ratio of GdFeCo changes in the range of about 24% to about 28%. Therefore, in consideration of the film forming conditions, in the reproducing magnetic film included in the magneto-optical recording medium of the present invention, the Gd composition of GdFeCo as a constituent material is set in the range of 15% to about 30%, thereby Such a contraction operation can be realized.
[0054]
In the above description, a GdFeCo film is used as an example of a reproducing magnetic film, but in addition, a magnetic film containing other rare earth transition metal, a Mn-based magnetic film, or a magnetic film made of another material system. It is possible to produce a regenerative magnetic film. Specifically, examples of the composition of the reproducing magnetic film include GdFeCo, GdFe, GdCo, DyFeCo, and MnBi.
[0055]
Several embodiments of the magneto-optical recording medium and magneto-optical reproducing method of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the embodiments described below, the configuration of the magnetic film described above of the magneto-optical recording medium of the present invention is the same, but the magnetic characteristics of the magnetic films are different from each other.
[0056]
(First embodiment)
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing the reproducing operation of the magneto-optical recording medium 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 6A is a plan view showing a part of a track of the magneto-optical recording medium 100, and FIG. 6B is a magnetization direction of a magnetic film included in the magneto-optical recording medium 100. FIG.
[0057]
As shown in the sectional view of FIG. 6B, the magneto-optical recording medium 100 includes a reproducing magnetic film 103, an intermediate magnetic film 104, and a recording magnetic film 105 formed on a substrate (not shown). An arrow 116 in FIG. 6B is a moving direction along the track of the magneto-optical recording medium 100.
[0058]
At the time of information reproduction, a laser beam is irradiated along the track in the range of X1 to X2 in FIG. 6B to form a reproduction light spot 117 as shown in the plan view of FIG. When the rotating magneto-optical recording medium 100 is irradiated with laser light, the temperature distribution of the magnetic film structure including the reproducing magnetic film 103 is not rotationally symmetric with respect to the center of the circle of the reproducing light spot 117. Specifically, the region 110 that has been irradiated with the reproduction light spot 117 becomes the high temperature region 110. In the high temperature region 110, the temperature of the reproducing magnetic film 103 becomes equal to or higher than the temperature Tsw1 at which the recording magnetic domain 109 is formed by the exchange coupling force. On the other hand, a low temperature region 111 having a temperature lower than Tsw1 is formed outside the high temperature region 110.
[0059]
The signal (information) is thermomagnetically recorded in the recording magnetic film 105 as a recording magnetic domain 109 in advance. When the reproducing laser beam is irradiated to the rotating magneto-optical recording medium 100 at the time of reproducing information, the temperature of the reproducing magnetic film 103 is the temperature of the surrounding magnetic field because the temperature is lower than Tsw1 in the low temperature region 111. Due to the influence, the recording magnetic domain 109 is not formed. On the other hand, in the high temperature region 110 having a temperature equal to or higher than Tsw1, the magnetization of the intermediate magnetic film 104 becomes weak, and the exchange coupling force acting on the reproducing magnetic film 103 from the recording magnetic film 105 rather than the contraction force of the magnetic domain in the reproducing magnetic film 103. Is stronger. Therefore, the recording magnetic domain 109 is transferred to the reproducing magnetic film 103 via the intermediate magnetic film 104. However, the recording magnetic domain 109 is masked at a location corresponding to the low temperature region 111 inside the reproduction light spot 117, and as a result, only information on the recording magnetic domain 109 existing at a position corresponding to the high temperature region 110 is obtained. Read out as a reproduction signal.
[0060]
In this manner, in the magneto-optical recording medium 100 of the present embodiment, even when the recording magnetic domain 109 is smaller than the reproducing light spot 117, information is reproduced with high density without causing interference from the preceding and following recording magnetic domains 109. can do.
[0061]
In order to reproduce the magneto-optical recording medium 100 of this embodiment at a high density, it is necessary to heat the reproducing laser so that a region having a temperature equal to or higher than Tsw1 can be obtained.
[0062]
Here, the Curie point Tc3 of the recording magnetic film 105 of the magneto-optical recording medium 100 is set to about 250 ° C. for the purpose of keeping the recording magnetic domain 109 recorded thermothermically stable.
[0063]
Each magnetic film can be easily manufactured with a rare earth-transition metal amorphous alloy because of easy manufacturing and easy control of magnetic characteristics. Further, the intermediate magnetic film 104 used for controlling the exchange coupling force between the reproducing magnetic film 103 and the recording magnetic film 105 is preferably composed of a magnetic film that is an in-plane magnetization film in view of its purpose. . Specifically, GdFeCo, GdFe, GdCo, DyFe, etc. are mentioned as the composition, and GdFe is used in this embodiment.
[0064]
The composition of each magnetic film used in the magneto-optical recording medium 100 of the present embodiment needs to be set so as to satisfy the following conditions in order to realize an operation in a temperature region equal to or higher than Tsw1.
[0065]
When the disk drive is operated, the temperature inside the apparatus rises to about 50 ° C. in consideration of the fluctuation of the environmental temperature. In order to ensure the power required for reproduction even under such conditions, it is desirable that Tsw1 is set to at least 80 ° C. or higher. On the other hand, if Tsw1 is higher than the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film 105, the recording magnetic domain 109 of the recording magnetic film 105 is destroyed during reproduction. Therefore, Tsw1 needs to be set to a temperature lower than Tc3. Normally, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film 105 is set to a recording sensitivity that can be recorded by a semiconductor laser, and is preferably set in a range of about 180 ° C. to about 300 ° C. Further, the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film 103 needs to be set to Tsw1 or higher in order to maintain magnetization in a temperature region higher than Tsw1.
[0066]
From the above, it is desirable that Tsw1 is set to about 100 ° C. to about 250 ° C. As a result of experiments by the inventors of the present application, the Gd composition ratio of the reproducing magnetic film 103 that provides Tsw1 in the above range is in the range of about 15% to about 30%. Furthermore, in order to improve the quality of the reproduction signal and to prevent the recording destruction of the recording magnetic film 105, it is desirable to set Tsw1 as high as possible within the above-described allowable temperature range. In view of the above, it is preferable to set the Gd composition ratio to about 18% to about 25% and to set Tsw1 to about 130 ° C. to about 180 ° C.
[0067]
For example, in the magneto-optical recording medium 100, Tsw1 is set to about 120 ° C., and the composition of the reproducing magnetic film 103 is set to Gd. _{twenty two} Fe ₆₄ Co ₁₄ The composition of the intermediate magnetic film 104 is Gd ₅₀ Fe ₅₀ And the composition of the recording magnetic film 105 is Tb. ₂₀ Fe ₆₅ Co ₁₅ And
[0068]
(Second Embodiment)
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing the reproducing operation of the magneto-optical recording medium 200 in the second embodiment. Specifically, FIG. 7A is a plan view showing a part of a track of the magneto-optical recording medium 200, and FIG. 7B is a magnetization direction of a magnetic film included in the magneto-optical recording medium 200. FIG. FIG.
[0069]
As shown in the sectional view of FIG. 7B, the magneto-optical recording medium 200 includes a reproducing magnetic film 203, an intermediate magnetic film 204, and a recording magnetic film 205 formed on a substrate (not shown). An arrow 216 in FIG. 7B is a moving direction along the track of the magneto-optical recording medium 200.
[0070]
At the time of information reproduction, a laser beam is irradiated along the track in the range of X1 to X2 in FIG. 7B to form a reproduction light spot 217 as shown in the plan view of FIG. When the rotating magneto-optical recording medium 200 disk is irradiated with laser light, the temperature distribution of the magnetic film structure including the reproducing magnetic film 203 is not rotationally symmetric with respect to the center of the circle of the reproducing light spot 217. Specifically, the region 210 that has been irradiated with the reproduction light spot 217 becomes the high-temperature region 210. In the present embodiment, the intensity of the reproduction laser beam is adjusted so that the temperature of the high temperature region 210 is equal to or higher than the Curie temperature Tc2 of the intermediate magnetic film 204. On the other hand, a low temperature region 211 whose temperature is lower than Tsw1 and an intermediate temperature region 212 whose temperature is higher than Tsw1 and lower than Tc2 are formed outside the high temperature region 210.
[0071]
The signal (information) is previously thermomagnetically recorded as the recording magnetic domain 209 in the recording magnetic film 205. When the reproducing laser beam is irradiated to the rotating magneto-optical recording medium 200 at the time of reproducing information, since the temperature is lower than Tsw1 in the low temperature region 211, the magnetization of the reproducing magnetic film 203 is an ambient magnetic field. Due to the influence, the recording magnetic domain 209 is not formed. For this reason, the magnetization of the reproducing magnetic film 203 is aligned in one direction. On the other hand, in the high temperature region 210, the temperature of the intermediate magnetic film 204 becomes equal to or higher than Tc2, and the exchange coupling force between the recording magnetic film 205 and the reproducing magnetic film 203 is cut off. It is not transferred to the film 203.
[0072]
On the other hand, in the intermediate temperature region 212 where the temperature is equal to or higher than Tsw1 and lower than Tc2, the magnetization of the intermediate magnetic film 204 becomes weak, so that the exchange coupling force acts strongly on the reproducing magnetic film 203. When the exchange coupling force becomes stronger than the contraction force of the recording magnetic domain 209, the recording magnetic domain 209 is transferred to the reproducing magnetic film 203 through the intermediate magnetic film 204.
[0073]
As described above, in the magneto-optical recording medium 200 of the present embodiment, the recording magnetic domain 209 is masked at the locations corresponding to the low temperature region 211 and the high temperature region 210 inside the reproduction light spot 217, and the recorded information is read. Not issued. As a result, only information from the recording magnetic domain 209 existing at a position corresponding to the intermediate temperature region 212 is read as a reproduction signal.
[0074]
As a result, in the magneto-optical recording medium 200 of this embodiment, even if a smaller recording magnetic domain 209 is used compared to the magneto-optical recording medium 100 of the first embodiment, interference from the preceding and subsequent recording magnetic domains 209 occurs. Information can be reproduced with high density.
[0075]
In order to reproduce the magneto-optical recording medium 200 of this embodiment at a high density, it is necessary to heat the reproducing laser so that a region having a temperature equal to or higher than the Curie temperature Tc2 of the intermediate magnetic film 204 is obtained.
[0076]
The intermediate magnetic film 204 of the magneto-optical recording medium 200 is used for the purpose of controlling the exchange coupling force between the reproducing magnetic film 203 and the recording magnetic film 205 and cutting the exchange coupling force under certain conditions. Therefore, in the composition of each magnetic film of the magneto-optical recording medium 200, in addition to the conditions described in the first embodiment, the Curie temperature Tc2 of the intermediate magnetic film 204 needs to satisfy Tsw1 <Tc2. Further, in order to realize transfer in the intermediate temperature region 212 that is greater than or equal to Tsw1 and less than Tc2, and to prevent recording destruction, it is between Tc2 and the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film 203 and the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film 205. In addition, it is necessary that the relations Tc2 <Tc1 and Tc2 <Tc3 are satisfied.
[0077]
In order to reliably transfer the recording magnetic domain 209 in the intermediate temperature region 212, the temperature difference between Tsw1 and Tc2 needs to be at least 10 ° C. or more. For this reason, when Tsw1 is 80 ° C. or higher, Tc2 is desirably at least 90 ° C. or higher. Further, considering that Tc3 is set in the range of about 180 ° C. to about 300 ° C., Tsw1 is set to about 100 ° C. to about 250 ° C. and Tc2 is set to about 110 ° C. It is desirable to set to about 260 ° C. Further, in order to improve the quality of the reproduction signal, it is desirable to set Tsw1 as high as possible within the above-described allowable temperature range. From the above points, it is preferable to set Tsw1 to about 130 ° C to about 180 ° C and Tc2 to about 140 ° C to about 190 ° C.
[0078]
For example, in the magneto-optical recording medium 200, Tsw1 is set to about 120 ° C. and Tc2 is set to about 180 ° C., and the composition of the reproducing magnetic film 203 is set to Gd. _{twenty two} Fe ₆₄ Co ₁₄ The composition of the intermediate magnetic film 204 is Gd ₅₀ Fe ₅₀ And the composition of the recording magnetic film 205 is Tb. ₂₀ Fe ₆₅ Co ₁₅ And
[0079]
(Third embodiment)
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams showing the reproducing operation of the magneto-optical recording medium 300 according to the third embodiment. Specifically, FIG. 8A is a plan view showing a part of a track of the magneto-optical recording medium 300, and FIG. 8B is a magnetization direction of a magnetic film included in the magneto-optical recording medium 300. FIG.
[0080]
As shown in the sectional view of FIG. 8B, the magneto-optical recording medium 300 includes a reproducing magnetic film 303, an intermediate magnetic film 304, and a recording magnetic film 305 formed on a substrate (not shown). An arrow 316 in FIG. 8B is a moving direction along the track of the magneto-optical recording medium 300.
[0081]
The reproducing operation of the magneto-optical recording medium 300 of the present embodiment is the same as that of the magneto-optical recording medium 100 of the first embodiment. Specifically, in the low temperature region 311 where the temperature is lower than Tsw1, the recording magnetic domain 309 is not formed by the magnetic domain contraction of the reproducing magnetic film 303, and only in the high temperature region 310 where the temperature is equal to or higher than Tsw1, the recording magnetic domain 309 is reproduced magnetically. Transferred to the film 303. The detailed description thereof is omitted here in consideration of duplication with the description of the first embodiment.
[0082]
Assuming that the upper limit of the temperature inside the apparatus when operating the disk drive is 80 ° C., Tsw1 is preferably set in a range of about 130 ° C. to about 180 ° C. However, when Tsw1 is set within the above range, when the temperature inside the apparatus becomes higher than the assumed upper limit, the temperature of the recording magnetic domain 309 transferred to the reproducing magnetic film 303 becomes Tsw1 again. Even if the temperature of the recording magnetic domain 309 should be reduced at the following temperature, such a shrinkage may not actually occur.
[0083]
Therefore, in the magneto-optical recording medium 300 of the present embodiment, the weak magnetic field 318 in the same direction as the contraction direction of the recording magnetic domain 309 is used as the initialization magnetic field 318 in order to increase the reliability by reliably contracting the recording magnetic domain 309. Apply as It is sufficient that the strength of the initialization magnetic field 309 is about 50 to about 300 Oe. For example, a magnetic field having a strength of about 100 Oe is generated using a rare earth magnet.
[0084]
In the present embodiment, unlike the prior art, the initialization magnetic field 318 does not need to be positioned in the vicinity of the reproduction light spot 317. Furthermore, a very small magnetic field can be used as the initialization magnetic field 318. Thus, a rare earth magnet or the like for generating the initialization magnetic field 318 can be further incorporated in the disk cartridge in which the magneto-optical recording medium is accommodated.
[0085]
(Fourth embodiment)
Next, a magneto-optical recording medium according to the fourth embodiment will be described. The basic configuration and reproducing operation of the magneto-optical recording medium of the present embodiment are the same as those of the magneto-optical recording medium 100 of the first embodiment described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). . Therefore, the detailed description is omitted here.
[0086]
One of the features of the magneto-optical recording medium of this embodiment is that the recording magnetic domain is transferred by magnetostatic coupling force. Specifically, when the intermediate magnetic film is made of a nonmagnetic material (here, even if it is made of a nonmagnetic material, it is called an “intermediate magnetic film”), the intermediate magnetic film is interposed between the reproducing magnetic film and the recording magnetic film. The magnetostatic coupling force attracted to each other's magnetization works. In the reproducing magnetic film included in the magneto-optical recording medium of the present embodiment, in the region where the temperature is in the range from room temperature to Tsw1, the force acting to eliminate the recording magnetic domain formed in the reproducing magnetic film is Stronger than magnetostatic coupling force. On the other hand, in the region where the temperature is equal to or higher than Tsw1, the magnetostatic coupling force is greater than the force acting to eliminate the recording magnetic domain. For this reason, the recording magnetic domain held in the recording magnetic film is transferred to the reproducing magnetic film by magnetostatic coupling force.
[0087]
In the present embodiment, the above operation is realized by using a non-magnetic material as a constituent material of the intermediate magnetic film. Specifically, any nonmagnetic material can be used to form the intermediate magnetic film. For example, the above reproducing operation can be realized by using a nitride film such as SiN or AlN or a chalcogenide film such as ZnS as the intermediate magnetic film.
[0088]
(Fifth embodiment)
Next, a magneto-optical recording medium according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0089]
FIG. 9A is a graph showing temperature characteristics of the coercive force of the intermediate magnetic film in the magneto-optical recording medium of the present embodiment. FIG. 9B is a top view of the vicinity of the reproduction light spot 517 with respect to the track of the magneto-optical recording medium of the present embodiment. In FIG. 9A, the horizontal axis indicates the temperature range from room temperature to the temperature Tsw1 or higher, and the vertical axis indicates the coercive force. The intermediate magnetic film in the magneto-optical recording medium of the present embodiment forms an in-plane magnetization film in the region 511 whose temperature is lower than Tsw1 (where Tsw1 <compensation temperature Tcomp), and the temperature is equal to or higher than Tsw1. In the region 510, a perpendicular magnetization film is formed.
[0090]
When a reproducing laser beam is applied to the rotating magneto-optical recording medium at the time of reproducing information, a reproducing light spot 517 is formed. At this time, the temperature distribution of the magnetic film structure including the reproducing magnetic film is not circularly symmetric with respect to the center of the circle of the reproducing light spot 517 but is shifted in the moving direction of the medium.
[0091]
Here, it is assumed that the recording magnetic domain 509 is located at the center of the reproduction light spot 517. When the magneto-optical recording medium moves (rotates) in the direction of the arrow 516, the region 510 whose temperature is equal to or higher than Tsw1 is shifted to the right from the center of the reproduction light spot 517 in the drawing. Accordingly, the region 511 where the temperature is less than Tsw1 is on the left side in the drawing within the range of the reproduction light spot 517 from the center thereof.
[0092]
As described above, the intermediate magnetic film becomes a perpendicular magnetization film in the region 510 where the temperature shown in FIG. Accordingly, in this region 510, exchange coupling between the reproducing magnetic film and the recording magnetic film occurs, and the recording magnetic domain 509 is transferred. On the other hand, in the region 511 where the temperature is less than Tsw1, since the intermediate magnetic film is an in-plane magnetization film, the exchange coupling force from the recording magnetic film to the reproducing magnetic film does not act, and the recording magnetic domain 509 of the reproducing magnetic film contracts. The force is stronger than the exchange coupling force. Therefore, information recorded as a recording magnetic domain is masked at a position corresponding to a region 511 in the reproduction light spot 517 where the temperature is lower than Tsw1. As a result, only the information of the recording magnetic domain 509 existing at the position corresponding to the high temperature region 510 is read as a reproduction signal.
[0093]
In this manner, in the magneto-optical recording medium of the present embodiment, even if the recording magnetic domain 509 is smaller than the reproducing light spot 517, information is reproduced at a high density without causing interference from the preceding and following recording magnetic domains 509. be able to.
[0094]
In order to reproduce the magneto-optical recording medium of this embodiment at a high density, it is necessary to heat the reproducing laser so that a region having a temperature equal to or higher than Tsw1 can be obtained.
[0095]
Here, the Curie point Tc3 of the recording magnetic film of the magneto-optical recording medium in the present embodiment is set to about 250 ° C. in order to keep the recording magnetic domain 509 recorded thermomagnetically stable.
[0096]
Each magnetic film can be easily manufactured from a rare earth-transition metal amorphous alloy in the same manner as in the above-described embodiment because of easy manufacture and easy control of magnetic characteristics.
[0097]
In addition, the composition of the intermediate magnetic film used in the magneto-optical recording medium of the present embodiment needs to be set so as to satisfy the following conditions in order to realize the operation in the temperature region equal to or higher than Tsw1.
[0098]
When the disk drive is operated, the temperature inside the apparatus rises to about 50 ° C. in consideration of the fluctuation of the environmental temperature. In order to ensure the power required for reproduction even under such conditions, it is desirable that Tsw1 is set to at least 80 ° C. or higher. On the other hand, if Tsw1 is higher than the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the recording magnetic domain 509 of the recording magnetic film is destroyed during reproduction. Therefore, Tsw1 needs to be set to a temperature lower than Tc3. Normally, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film is set to a recording sensitivity that can be recorded by a semiconductor laser, and is preferably set to a range of about 180 ° C. to about 300 ° C. Further, the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film needs to be set to Tsw1 or higher in order to maintain the magnetization in a temperature region higher than Tsw1.
[0099]
From the above, it is desirable that Tsw1, which is the temperature at which the intermediate magnetic film changes from the in-plane magnetic film to the perpendicular magnetic film, is set to about 100 ° C. to about 250 ° C.
[0100]
As a result of studies by the inventors of the present application, examples of the constituent material of the intermediate magnetic film that satisfies the above conditions include GdFeCo, GdFe, GdCo, and DyFe. Specifically, when the intermediate magnetic film is made of GdFeCo, the Gd composition ratio may be set in the range of about 20% to about 28%.
[0101]
For example, in the magneto-optical recording medium of the present embodiment, Tsw1 is set to about 100 ° C., Tcomp is set to about 240 ° C., the intermediate magnetic film has a Gd composition ratio of about 26.7%, and an Fe / Co ratio of about A GdFeCo film of 56% is used.
[0102]
(Sixth embodiment)
Next, a magneto-optical recording medium according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0103]
FIG. 10A is a graph showing temperature characteristics of the coercive force of the intermediate magnetic film in the magneto-optical recording medium of the present embodiment. FIG. 10B is a top view of the vicinity of the reproduction light spot 617 with respect to the track of the magneto-optical recording medium of the present embodiment. In FIG. 10A, the horizontal axis indicates the temperature range from room temperature to the temperature Tsw2 or higher, and the vertical axis indicates the coercive force. The intermediate magnetic film in the magneto-optical recording medium of this embodiment forms an in-plane magnetization film in the region 611 where the temperature is less than Tsw1 and in the region 610 where Tsw2 is higher than Tsw1, the temperature is higher than Tsw1 and lower than Tsw2, and the compensation temperature Tcomp In a region 612 in the vicinity of, a perpendicular magnetization film is formed.
[0104]
When a reproducing laser beam is applied to the rotating magneto-optical recording medium at the time of reproducing information, a reproducing light spot 617 is formed. At this time, the temperature distribution of the magnetic film structure including the reproducing magnetic film is not circularly symmetric with respect to the center of the circle of the reproducing light spot 617 but is shifted in the moving direction of the magneto-optical recording medium. Specifically, when the magneto-optical recording medium moves (rotates) in the direction of the arrow 616, inside the reproduction light spot 617 is an area 611 where the temperature is less than Tsw1, an area 612 where Tsw1 is less than Tsw2, and There is a region 610 that is equal to or greater than Tsw2.
[0105]
As described above with reference to FIG. 10, the intermediate magnetic film included in the magneto-optical recording medium of the present embodiment is an in-plane magnetization film in the region 611 where the temperature is less than Tsw1 and the region 610 where Tsw2 is equal to or higher than Tsw2. Therefore, the exchange coupling force between the reproducing magnetic film and the recording magnetic film does not act in this region. Accordingly, in these areas 611 and 610, the contraction force of the recording magnetic domain 609 of the reproducing magnetic film is larger than the exchange coupling force, and the information of the recording magnetic domain 609 is masked. On the other hand, in the region 612 where the temperature is Tsw1 or more and less than Tsw2, the intermediate magnetic film is changed to a perpendicular magnetization film, so that the exchange coupling force acts sufficiently, and the exchange magnetic force is dominant in the reproducing magnetic film. . For this reason, transfer of the recording magnetic domain 609 occurs in this region 612.
[0106]
In order to reproduce the magneto-optical recording medium of this embodiment at a high density, it is necessary to heat the reproducing laser until a temperature region equal to or higher than the temperature Tsw2 at which the intermediate magnetic film becomes the in-plane magnetization film is obtained.
[0107]
In addition to the conditions described in the fifth embodiment, the intermediate magnetic film of the magneto-optical recording medium in the present embodiment realizes transfer in a temperature region not less than Tsw1 and less than Tsw2 and prevents recording destruction. , Tsw2 and the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film and the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film must satisfy the relations of Tsw2 <Tc1 and Tsw2 <Tc3.
[0108]
In order to reliably transfer the recording magnetic domain 609 in the region 612, the temperature difference between Tsw1 and Tsw2 needs to be at least 10 ° C. or more. For this reason, when Tsw1 is 80 ° C. or higher, Tsw2 is desirably at least 90 ° C. or higher. Further, considering that Tc3 is set in a range of about 180 ° C. to about 300 ° C., Tsw1 is set to about 100 ° C. to about 250 ° C. and Tsw2 is set to about 110 ° C. It is desirable to set to about 260 ° C. Further, in order to improve the quality of the reproduction signal, it is desirable to set Tsw1 as high as possible within the above-described allowable temperature range. In view of the above, it is preferable to set Tsw1 to about 130 ° C. to about 180 ° C. and Tsw2 to about 140 ° C. to about 190 ° C.
[0109]
As a result of studies by the inventors of the present application, examples of the constituent material of the intermediate magnetic film that satisfies the above conditions include GdFeCo, GdFe, GdCo, and DyFe. Specifically, in this embodiment, the intermediate magnetic film is made of GdFeCo. The compensation temperature Tcomp is substantially determined by the Gd composition ratio, and the compensation temperature Tcomp is set to about 50 ° C. to about 280 ° C. when the Gd composition ratio is in the range of about 20% to about 28%. The temperature at which the magnetic film changes from the in-plane magnetization film to the perpendicular magnetization film is determined by the Fe / Co composition ratio, and the lower the Fe composition and the smaller the Fe / Co composition ratio, the higher the temperature. It changes to a magnetized film.
[0110]
For example, in the magneto-optical recording medium of this embodiment, Tsw1 is set to about 130 ° C., Tsw2 is set to about 160 ° C., and Gd is used as the intermediate magnetic film. _{twenty three} Fe ₆₂ Co ₁₅ It is said.
[0111]
In the magneto-optical recording medium in each of the embodiments described above, ZnS films are used as the protective films 2 and 6. Alternatively, instead of the ZnS film, another chalcogenide film, TaO ₂ An oxide film such as SiN, a nitride film such as SiN, or a film of these compounds may be used. In addition, a GdFeCo film is used as a reproducing magnetic film, a GdFe film is used as an intermediate magnetic film, and a TbFeCo film is used as a recording magnetic film. A film or a film of another magnetic material may be used. Furthermore, instead of forming the protective layer from an epoxy acrylate resin, it is possible to adopt a double-sided laminated structure using a urethane resin or a hot melt adhesive.
[0112]
【The invention's effect】
As described above, according to the magneto-optical recording medium of the present invention, an external magnetic field (initializing magnetic field) required for initialization is unnecessary. Further, since the size of the area where the recording magnetic domain of the recording magnetic film is transferred does not change even when the reproduction power fluctuates, there is no inconvenience that the reproduction characteristic is deteriorated due to waveform interference.
[0113]
Also, according to the reproducing method of the magneto-optical recording medium of the present invention, when each magnetic film is heated by laser beam irradiation during reproduction, the recording magnetization of the reproducing magnetic film located in the low temperature region influences the surrounding magnetization. As a result, the direction of magnetization of the reproducing magnetic film is aligned in one direction. Thereby, transfer of the recording magnetic domain formed in the recording magnetic film to the reproducing magnetic film is suppressed, and only from the recording magnetic domain formed at a position corresponding to the low temperature portion of the recording magnetic film inside the reproducing light spot, Information can be read. Furthermore, by setting the Curie temperature of the intermediate magnetic film so as to exhibit a function of cutting the exchange coupling force, it is possible to further narrow the region where information is read from the recording magnetic domain.
[0114]
Thus, according to the present invention, it is possible to increase the resolution at the time of reproducing information recorded on the magneto-optical recording medium, and a high-density magneto-optical recording medium is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing a part of a track of a magneto-optical recording medium according to a certain prior art, and FIG. 1B is a cross section showing the configuration (particularly the direction of magnetization) of the magneto-optical recording medium. FIG.
2A is a plan view showing a part of a track of a magneto-optical recording medium according to another prior art, and FIG. 2B shows the configuration (particularly the direction of magnetization) of the magneto-optical recording medium. It is sectional drawing.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a magneto-optical recording medium in each embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a state at room temperature of one track in which a recording magnetic domain is formed by thermomagnetic recording in the magneto-optical recording medium of the present invention, and (a) is viewed from the recording magnetic film. The state is shown, and (b) shows the state seen from the reproducing magnetic film.
FIG. 5 is a diagram showing magnetic characteristics (a Kerr hysteresis loop and a magnetization direction in a single layer state) of a reproducing magnetic film (GdFeCo film) used in the magneto-optical recording medium of the present invention. The measurement result when the Gd composition ratio of the reproduction magnetic film (GdFeCo film) is 28% is shown, (b) shows the measurement result when the Gd composition ratio is 27%, and (c) shows the Gd composition. The measurement result when the ratio is 26% is shown.
6A and 6B are diagrams for explaining the reproducing operation of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6A is a plan view showing a part of a track, and FIG. 6B is a magnetic film. It is sectional drawing which shows the structure (especially the direction of magnetization).
7A and 7B are diagrams for explaining a reproducing operation of a magneto-optical recording medium according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7A is a plan view showing a part of a track, and FIG. 7B is a magnetic film. It is sectional drawing which shows the structure (especially the direction of magnetization).
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a reproducing operation of a magneto-optical recording medium according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8A is a plan view showing a part of a track, and FIG. 8B is a magnetic film; It is sectional drawing which shows the structure (especially the direction of magnetization).
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a reproducing operation of a magneto-optical recording medium according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 9A is a diagram illustrating temperature dependence of coercive force, and FIG. It is a top view which shows a part of.
FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a reproducing operation of a magneto-optical recording medium according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 10A is a diagram showing temperature dependence of coercive force, and FIG. It is a top view which shows a part of.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Protective film
3, 63, 83, 103, 203, 303 Reproduction magnetic film
4, 104, 204, 304 Intermediate magnetic film
5, 65, 85, 105, 205, 305 Recording magnetic film
6 Protective film
7 Protective layer
8 Magneto-optical recording media
9, 69, 89, 109, 209, 309, 509, 609 Recording domain
60, 80, 100, 200, 300 Magneto-optical recording medium
61 Recording and playback magnetic fields
62 Initializing magnetic field
64 interlayer
64A Transfer magnetic film
70, 90, 110, 210, 310, 510, 610 High temperature region
71, 91, 111, 211, 311, 511, 611 Low temperature region
116, 216, 316, 516, 616 Movement (rotation) direction of the medium (arrows indicating)
67, 87, 117, 217, 317, 517, 617 Reproducing light spot
72, 212, 612 Intermediate temperature range
318 Initializing magnetic field

Claims

The recording magnetic film has at least a reproducing magnetic film and a recording magnetic film on a substrate, and information is recorded on the recording magnetic film by magnetizing the recording magnetic film by heating by irradiation of recording light and applying a recording magnetic field. In a magneto-optical recording medium that is recorded and on which the recorded information is reproduced by transferring the magnetization of the recording magnetic domain of the recording magnetic film to the reproducing magnetic film by irradiation with reproducing light,
An intermediate magnetic film for controlling an exchange coupling force between the reproducing magnetic film and the recording magnetic film is provided between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film,
The recording magnetic film is a perpendicular magnetization film in which the recording magnetic domain formed therein is retained,
The reproducing magnetic film is a perpendicular magnetization film having a magnetic property that contracts a recording magnetic domain formed therein by weakening a coupling force received from the recording magnetic film by the intermediate magnetic film ,
At a timing other than during the reproducing operation, the recording magnetic domain formed in the recording magnetic film is not transferred to the reproducing magnetic film, and the magnetization direction of the reproducing magnetic film is uniform,
In the temperature range from room temperature T room to temperature T sw1 , the force for extinguishing the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film is stronger than the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film,
In the temperature range equal to or higher than the temperature T sw1, the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film is stronger than the force that extinguishes the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film,
In the temperature range equal to or higher than the Curie temperature T c2 of the intermediate magnetic film, the magnetization of the intermediate magnetic film disappears, and the exchange coupling between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film is broken,
The recording magnetic domain held on the recording magnetic film is transferred to the reproducing magnetic film through the intermediate magnetic film in a temperature region not lower than the temperature T sw1 and lower than the Curie temperature T c2. Magnetic recording medium.

2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein each of the recording magnetic film and the reproducing magnetic film is made of a rare earth-transition metal amorphous.

The magneto-optical recording medium according to claim 1 , wherein the intermediate magnetic film is made of a rare earth-transition metal amorphous material.

Between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tc2, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom, Troom <Tsw1 <Tc2, Tc2 <Tc1, and Tc2 <Tc3. relationship holds, the magneto-optical recording medium according to claim 1.

The intermediate magnetic film is an in-plane magnetization film in a temperature region below the temperature Tsw1, a perpendicular magnetization film in a temperature region above the Tsw1 and below the temperature Tsw2, and an in-plane magnetization film in a temperature region above the temperature Tsw2. And
Between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tsw1, the temperature Tsw2, and the room temperature Troom, Troom <Tsw1 <Tsw2, Tsw2 <Tc1, and Tsw2 <Tc3. relationship holds, the magneto-optical recording medium according to claim 1.

The substrate has at least a reproducing magnetic film, an intermediate magnetic film, and a recording magnetic film on the substrate, and information is obtained by magnetizing the recording magnetic film by heating by irradiation of recording light and applying a recording magnetic field to form a recording magnetic domain. A method for reproducing a magneto-optical recording medium, in which the recorded information is reproduced by transferring the magnetization of the recording magnetic domain of the recording magnetic film to the reproducing magnetic film by irradiation with reproducing light. And
The recording magnetic film is a perpendicular magnetization film that retains the recording magnetic domain formed therein,
The reproducing magnetic film is a perpendicular magnetic film, and in the temperature range from room temperature Troom to temperature Tsw1, the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film disappears rather than the exchange coupling force acting through the intermediate magnetic film. In the temperature region above the temperature Tsw1, the exchange coupling force acting via the intermediate magnetic film is stronger than the force to extinguish the recording magnetic domain of the reproducing magnetic film,
The intermediate magnetic film controls the exchange coupling force between the recording magnetic film and the reproducing magnetic film, and the magnetization of the intermediate magnetic film disappears in the temperature region above the Curie temperature Tc2, and the recording magnetic film The recording magnetic domain held in the recording magnetic film in the temperature region above the temperature Tsw1 and below the Curie temperature Tc2 is cut through the intermediate magnetic film. Transferred to the regenerative magnetic film,
Between the Curie temperature Tc1 of the reproducing magnetic film, the Curie temperature Tc3 of the recording magnetic film, the temperature Tc2, the temperature Tsw1, and the room temperature Troom, Troom <Tsw1 <Tc2, Tc2 <Tc1, and Tc2 <Tc3. Relationship
The reproduction method is as follows:
By heating the intermediate magnetic film to the Curie temperature Tc2 or higher by irradiation with the reproducing light, the exchange magnetic coupling of the recording magnetic domain held by the recording magnetic film is performed in the temperature range of the temperature Tsw1 or higher and lower than the temperature Tc2. A method for reproducing a magneto-optical recording medium, comprising a step of reproducing information recorded by reflected light from the reproducing magnetic film by transferring to the reproducing magnetic film by force.