JP3995833B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録再生装置に適用される光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等の光磁気記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、書き換え可能な光記録媒体として、光磁気記録媒体を用いた光磁気ディスクが実用化されている。このような光磁気ディスクでは、半導体レーザから出射される光ビームを光記録媒体上に集光照射することにより、光磁気記録媒体の局部温度を上昇させることにより記録消去が行われる。そして、記録消去が起こらない強度の光ビームを光磁気記録媒体に集光照射し、その反射光の偏光状態を判別することにより、記録情報の再生が行われる。しかし、従来より、このような光磁気記録媒体では、光ビームのビームスポット径に対して、記録された磁区の記録ビット径及び記録ビット間隔が小さくなってくると、再生特性が劣化してくるという問題がある。これは、目的とする記録ビット上に集光された光ビームのビームスポット内に、隣接する記録ビットが入るために、個々の記録ビットを分離して再生することができなくなるためである。
【0003】
上記問題を解決する光磁気記録媒体として、室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生磁性層と、非磁性中間層と、垂直磁化膜からなり情報を記録する記録磁性層とからなる光磁気記録媒体が提案されている(特開平9−180276号公報)。また、光磁気記録媒体の再生特性改善を目的として、室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生磁性層と、臨界温度近傍にキュリー温度を有する面内磁化層と、非磁性中間層と、垂直磁化膜からなり情報を記録する記録磁性層とからなる光磁気記録媒体が提案されている(特開平9−320134号公報)。
【0004】
これらの光磁気記録媒体では、臨界温度以下の温度範囲において、再生磁性層が面内磁化状態となるため、記録磁性層へ記録された記録磁区情報が再生層へと転写されず、記録磁区情報は再生されない。これに対して、臨界温度以上の温度範囲において、再生磁性層が垂直磁化状態となり、記録磁性層へ記録された記録磁区情報が再生磁性層へと転写され、記録磁区情報が再生される。このため、再生磁性層上に集光された光ビームのビームスポット内に、隣接する記録ビットが入る場合においても、光ビームの再生パワーと再生磁性層が垂直磁化状態となる臨界温度を適切に設定しておけば、個々の記録ビットを分離して再生することができ、高密度に記録された情報を再生することが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、光ディスクに対して、さらに大きな記録容量が求めら、記録磁性層により小さい記録磁区を形成し、その記録磁区を再生磁性層へと転写し安定して再生することが要求されるようになった。上述の特開平9−180276号公報および特開平9−320134号公報に記載の光磁気記録媒体において、再生磁性層として用いているGdFeCoは、垂直磁気異方性が小さく、温度上昇とともに再生磁性層のトータル磁化が極めて小さく、再生パワーマージンが狭くなるため、より小さい記録磁区を再生磁性層へと転写し安定して再生することができなくなるという問題があった。
【0006】
本発明は上記課題を解決するものであって、再生パワーマージンの広い光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の光磁気記録媒体は以下のようなものである。
【0009】
室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態に移行する再生磁性層と、垂直磁化膜からなる記録磁性層とを少なくとも有し、前記再生磁性層と前記記録磁性層とが少なくとも前記臨界温度近傍で静磁結合する光磁気記録媒体において、前記再生磁性層は、(Gd1-XTbX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなり、
0.01≦X≦0.20
0.30≦Y≦1.00
0.31≦Z≦0.41
なる条件式を満足するものである。
【0010】
さらに、室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態に移行する再生磁性層と、垂直磁化膜からなる記録磁性層とを少なくとも有し、前記再生磁性層と前記記録磁性層とが少なくとも前記臨界温度近傍で静磁結合する光磁気記録媒体において、前記再生磁性層は、(Gd1-XDyX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなり、
0.02≦X≦0.35
0.35≦Y≦0.70
0.29≦Z≦0.40
なる条件式を満足するものである。
【0014】
さらに、前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、非磁性中間層を有するものである。
【0015】
また、前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、キュリー温度が前記臨界温度近傍以下の磁性中間層を有するものである。
【0016】
さらに、前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、キュリー温度が前記臨界温度近傍の面内磁化層を有するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【0018】
まず、光磁気記録媒体の再生動作原理を説明する。図1は第1の実施の形態の光磁気記録媒体の超解像再生動作原理を説明する断面図である。
【0019】
第1の実施の形態の超解像光磁気記録媒体は、図1に示すように、室温で面内磁化状態であり、臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる希土類金属と遷移金属との合金からなる再生磁性層1と、非磁性中間層2と、室温に補償温度を有する希土類金属と遷移金属との合金からなる記録磁性層3とが順次積層された構成である。
【0020】
再生は、光ビーム4を再生磁性層1側から集光照射することにより行われる。光ビーム4が照射されると、媒体には光ビーム4の強度分布に対応したガウシアン分布状の温度分布が形成される。再生磁性層1は、その温度分布に伴って徐々に面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移し、ある臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる。光ビーム4の照射にともない温度上昇した領域のみの記録磁性層3の磁化情報を、静磁結合により、再生磁性層1へと転写し、光ビーム4により再生することができる。ここで、記録磁性層3としては、最適な静磁結合状態を実現するため、温度上昇とともにトータル磁化が大きくなり、温度上昇した領域において大きな漏洩磁束が発生するように組成調整されており、室温近傍に補償温度を有する垂直磁化膜である。また、非磁性中間層2が、記録磁性層3と再生磁性層1との安定した静磁結合を実現する目的で設けられている。上記したように、この光磁気記録媒体の再生においては、再生磁性層1が垂直磁化状態となる臨界温度以上の温度範囲において、記録磁性層3の磁化情報が、安定して再生磁性層1へと転写され再生されることが望ましい。
【0021】
図2は、従来よりこの再生磁性層1として用いられているGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70の垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2の温度依存性を示す図である。ここで示すGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70からなる再生磁性層1の補償温度は280℃であり、キュリー温度は320℃であった。磁性薄膜が垂直磁化膜となるためには、Ku>2πMs2であることが必要となる。従って、図2から、Gd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70からなる再生磁性層1は、110℃以下の温度範囲において面内磁化状態であり、110℃以上の温度範囲において垂直磁化状態であることがわかる。GdFeCoは垂直磁気異方性定数Kuが小さいため、垂直磁化状態となる温度範囲における反磁界エネルギーを小さく維持する必要がある。従って、GdFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となる温度範囲におけるトータル磁化Msは必然的に小さくなってしまう。たとえば、図2において再生磁性層1が垂直磁化状態となっている200℃における、GdFeCoからなる再生磁性層1のトータル磁化Msは40emu/ccである。
【0022】
本発明の超解像光磁気記録媒体は、図1に示すように、記録磁性層3から発生する漏洩磁束と、温度上昇とともに垂直磁化状態となった温度領域の再生磁性層1のトータル磁化とが静磁結合することにより、記録磁性層3の磁化情報が、再生磁性層1へと転写再生されるものであり、温度上昇とともに垂直磁化状態となった温度領域の再生磁性層1のトータル磁化が小さくなると、この静磁結合力が弱くなり、記録磁性層3の磁化情報を、安定して再生磁性層1へと転写することができなくなる。さらに、再生パワーが上昇することにより、再生磁性層1がさらに温度上昇した場合、再生磁性層1の温度が補償温度へと近付き、再生磁性層1のトータル磁化がさらに小さくなり、ますます静磁結合力が弱くなることにより、再生パワーマージンが狭くなってしまうことになる。
【0023】
次に、図3は、本発明の光磁気記録媒体で用いたGdTbFeCoからなる再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2の温度依存性を示す図である。ここでは、代表的なGdTbFeCoとして、(Gd0.90Tb0.10)0.38(Fe0.50Co0.50)0.62からなる再生磁性層1の磁気特性を示している。GdFeCo同様に、GdTbFeCoが垂直磁化膜となるためには、Ku>2πMs2であることが必要となる。従って、図3から、(Gd0.90Tb0.10)0.38(Fe0.50Co0.50)0.62からなる再生磁性層1は、図2の場合と同様に、110℃以下の温度範囲において面内磁化状態であり、110℃以上の温度範囲において垂直磁化状態であることがわかる。
【0024】
GdTbFeCoは、垂直磁気異方性定数Kuを大きくすることが可能な希土類金属(Tb)を含有することにより、GdFeCoより大きな垂直磁気異方性定数Kuが実現される。そのため、GdTbFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となる温度範囲におけるトータル磁化Msが、比較的大きい場合においても、再生磁性層1が垂直磁化状態となることが可能となる。たとえば、図3においてGdTbFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となっている200℃における、GdTbFeCoからなる再生磁性層1のトータル磁化Msは144emu/ccであり、図2に示すGdFeCoからなる再生磁性層1のトータル磁化Msの3.6倍の大きさのトータル磁化Msを実現することができる。
【0025】
従って、記録磁性層3の磁化情報が、再生磁性層1へと静磁結合により転写再生される際、温度上昇とともに垂直磁化状態となった温度領域の再生磁性層1のトータル磁化Msが十分に大きくなり、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が十分に強くなることにより、記録磁性層3の磁化情報を、安定して再生磁性層1へと転写することができる。さらに、再生パワーが上昇することにより、再生磁性層1がさらに温度上昇した場合においても、再生磁性層1のトータル磁化の減少は比較的小さく、転写再生に必要な静磁結合力を得ることが可能であり、広い再生パワーマージンが得られる。
【0026】
次に、図4は、本発明の光磁気記録媒体で用いるGdDyFeCoからなる再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2の温度依存性を示す図である。ここでは、代表的なGdDyFeCoとして、(Gd0.84Dy0.16)0.33(Fe0.50Co0.50)0.67からなる再生磁性層1の磁気特性を示している。GdFeCo同様に、GdDyFeCoが垂直磁化膜となるためには、Ku>2πMs2であることが必要となる。従って、図4から、(Gd0.84Dy0.16)0.33(Fe0.50Co0.50)0.67からなる再生磁性層1は、105℃以下の温度範囲において面内磁化状態であり、105℃以上の温度範囲において垂直磁化状態であることがわかる。
【0027】
GdDyFeCoは、垂直磁気異方性定数Kuを大きくすることが可能な希土類金属(Dy)を含有することにより、GdFeCoより大きな垂直磁気異方性定数Kuが実現される。そのため、GdDyFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となる温度範囲におけるトータル磁化Msが、比較的大きい場合においても、再生磁性層1が垂直磁化状態となることが可能となる。たとえば、図4においてGdDyFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となっている200℃における、GdDyFeCoからなる再生磁性層1のトータル磁化Msは113emu/ccであり、図2に示すGdFeCoからなる再生磁性層1のトータル磁化Msの2.8倍の大きさのトータル磁化を実現することができる。
【0028】
従って、記録磁性層3の磁化情報が、再生磁性層1へと静磁結合により転写再生される際、温度上昇とともに垂直磁化状態となった温度領域の再生磁性層1のトータル磁化が十分に大きくなり、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が十分に強くなることにより、記録磁性層3の磁化情報を、安定して再生磁性層1へと転写することができる。さらに、再生パワーが上昇することにより、再生磁性層1がさらに温度上昇した場合においても、再生磁性層1のトータル磁化の減少は比較的小さく、転写再生に必要な静磁結合力を得ることが可能であり、広い再生パワーマージンが得られる。
【0029】
また、後述(実施例10)するように、再生磁性層1をGdTbCoで構成した場合にも、同様の効果を得ることができる。
【0030】
以上のように、本実施の形態の光磁気記録媒体は、再生磁性層1にTb,Dyのいずれかを含有させて、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数と反磁界エネルギーが等しくなる温度におけるトータル磁化を、その温度において垂直磁気異方性定数と反磁界エネルギーが等しくなるGdFeCo再生磁性層に比して、増大させたものであり、これにより、良好な再生パワーマージンを実現することを可能とする。また、再生磁性層のキュリー温度を高くすることができ、再生磁性層のカー回転角を大きくして再生信号品質を向上させることが可能となる。
【0031】
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【0032】
まず、光磁気記録媒体の再生動作原理を説明する。図5は第2の実施の形態の光磁気記録媒体の超解像再生動作原理を説明する断面図である。
【0033】
第2の実施の形態の超解像光磁気記録媒体は、図5に示すように、室温で面内磁化状態であり、臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる希土類金属と遷移金属との合金からなる再生磁性層1と、上記臨界温度近傍の温度にキュリー温度を有する面内磁化層5と、非磁性中間層2と、室温に補償温度を有する希土類金属と遷移金属との合金からなる記録磁性層3とが順次積層された構成である。
【0034】
超解像再生は、基本的に第1の実施の形態と同様であり、再生磁性層1が垂直磁化状態となった領域のみの記録磁性層3の磁化情報が、再生磁性層1へと静磁結合により転写されることにより実現する。第2の実施の形態においては、再生磁性層1に隣接して、上記臨界温度近傍の温度にキュリー温度を有する面内磁化層5を積層し、再生磁性層1と面内磁化層5とを交換結合させることにより、面内磁化層5がキュリー温度以下の温度範囲において、再生磁性層1の磁化が強く面内磁化状態に固定される。そのため、再生磁性層1における面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移がより急峻なものとなり、再生分解能を向上させることができる。
【0035】
ここで、再生磁性層1自身が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度範囲の磁化の向きを、面内磁化層5の面内磁化との交換結合により、面内磁化状態に固定しておくことにより、面内磁化層5のキュリー温度以上の温度範囲のみにおいて、再生磁性層1を垂直磁化状態とすることが可能となることから、面内磁化層5のキュリー温度は、再生磁性層1自身が面内磁化状態から垂直磁化状態となる温度、すなわち、Ku=2πMs2となる温度とほぼ等しい温度に設定するか、または、わずかに高い温度に設定することが望ましい。
【0036】
ここで、図2に示すGdFeCoからなる再生磁性層1を第2の実施の形態の再生磁性層1として用い、面内磁化層のキュリー温度を140℃に設定した場合、GdFeCoからなる再生磁性層1の比較的トータル磁化の大きな温度範囲、すなわち、100℃〜140℃の温度範囲において、面内磁化層5との交換結合により、再生磁性層1の磁化が面内磁化状態に固定されるため、GdFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となっている領域における、再生磁性層1のトータル磁化Msは、第1の実施の形態に比べてさらに小さくなり、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力がさらに弱くなる。そのため、記録磁性層3の磁化情報を安定して再生磁性層1へと転写することができなくなる。さらに、再生パワーが上昇し、再生磁性層1がさらに温度上昇した場合、再生磁性層1のトータル磁化がさらに小さくなることにより、ますます静磁結合力が弱くなり、再生パワーマージンが狭くなってしまうことになる。
【0037】
第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同じく、再生磁性層1が垂直磁化状態となる温度範囲におけるトータル磁化Msを大きくすることが可能な、図3及び図4に示すGdTbFeCo,GdDyFeCo、またはGdTbCoを用いることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力を強くし、記録磁性層3の磁化情報を安定して再生磁性層1へと転写することが可能になるとともに、広い再生パワーマージンを得ることが可能となる。
【0038】
(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【0039】
まず、光磁気記録媒体の再生動作原理を説明する。図6は第3の実施の形態の光磁気記録媒体の超解像再生動作原理を説明する断面図である。
【0040】
第3の実施の形態の超解像光磁気記録媒体は、図6に示すように、室温で面内磁化状態であり、臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる希土類金属と遷移金属との合金からなる再生磁性層1と、上記臨界温度近傍の温度にキュリー温度を有する第1の面内磁化層6と、上記臨界温度近傍の温度にキュリー温度を有し、第1の面内磁化層6と磁気的極性の異なる第2の面内磁化層7と、非磁性中間層2と、室温に補償温度を有する希土類金属と遷移金属との合金からなる記録磁性層3とが順次積層された構成である。
【0041】
超解像再生は、基本的に第1の実施の形態と同様であり、再生磁性層1が垂直磁化状態となった領域のみの記録磁性層3の磁化情報が、再生磁性層1へと静磁結合により転写されることにより実現する。第3の実施の形態においては、再生磁性層1に隣接して、上記臨界温度近傍の温度にキュリー温度を有し、磁気的極性が互いに異なる第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7を積層し、再生磁性層1と第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7とを交換結合させることにより、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7がキュリー温度以下の温度範囲において、再生磁性層1の磁化が強く面内磁化状態に固定される。そのため、再生磁性層1における面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移がより急峻なものとなり、再生分解能を向上させることができる。
【0042】
ここで、単層の面内磁化層5のみ存在する第2の実施の形態と、磁気的極性の異なる第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7とが存在する第3の実施の形態との比較を行なう。
【0043】
図7(a)及び(b)は、単層の面内磁化層8の磁化状態を、図7(c)及び(d)は、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7とが交換結合した場合の磁化状態を示す比較図である。
【0044】
単層の面内磁化層8の場合、記録磁性層3からの漏洩磁束が存在しない状態(a)においては、磁化は完全に面内磁化状態である。ここで、面内磁化層8はTM−rich組成の面内磁化膜であり、トータル磁化の向きとTMモーメントの向きは平行となっている。次に、漏洩磁束が存在する状態(b)においては、トータル磁化が漏洩磁束と静磁結合することにより、トータル磁化はその向きを漏洩磁束の向きと平行にしようとする力を受け、膜面に対してトータル磁化及びTMモーメントの向きが傾いた状態となる。
【0045】
一方、TM−rich組成の第1の面内磁化層6とRE−rich組成の第2の面内磁化層7とが交換結合している場合、漏洩磁束が存在しない状態(c)においては、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7の磁化は、単層の面内磁化層8の場合と同様に、共に完全に面内磁化状態となっている。ここで、第1の面内磁化層6はTM−rich組成の面内磁化膜であり、トータル磁化の向きとTMモーメントの向きは平行となっており、第2の面内磁化層7はRE−rich組成の面内磁化膜であり、トータル磁化の向きとTMモーメントの向きは反平行となっている。また、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7との間には、交換結合力が働いているため、各層のTMモーメントの向きを平行にするように、その磁化の向きが決定される。
【0046】
次に、漏洩磁束が存在する状態(d)においては、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7のトータル磁化が漏洩磁束と静磁結合することにより、それぞれのトータル磁化の向きが、漏洩磁束の向きと平行になろうとする力を受けることになる。ここで、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7の磁気的極性が異なるため、第1の面内磁化層6のTMモーメントは上向きになり、第2の面内磁化層7のTMモーメントは下向きとなる。このため、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7との間に界面磁壁が形成されることになり、界面磁壁形成による磁壁エネルギーが蓄積される。この場合、静磁結合によるエネルギーと界面磁壁エネルギーとを合せたトータルエネルギーが極小になるように磁化状態が決定されるため、界面磁壁エネルギーが蓄積されることにより、トータル磁化及びTMモーメントの傾きは、単層の面内磁化層8の場合に比べて小さくなる。以上のように、極性の異なる面内磁化層を交換結合させ、界面磁壁を形成することにより、漏洩磁束に対して、面内磁化状態であろうとする力を著しく強くすることができる。
【0047】
以上のように、より面内磁化状態であろうとする力の強い、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7とが、再生磁性層1に積層されていることにより、第3の実施の形態において、第2の実施の形態と比較して、さらに高い再生分解能を実現することが可能となる。
【0048】
しかし、第3の実施の形態においても、第2の実施の形態同様に、再生磁性層1自身が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度範囲の磁化の向きを、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7の面内磁化との交換結合により、面内磁化状態に固定しておくことにより、比較的トータル磁化Msの大きな温度範囲、すなわち、100℃〜140℃の温度範囲において、再生磁性層1の磁化が面内磁化状態に固定されるため、GdFeCoからなる再生磁性層1が垂直磁化状態となっている領域における、再生磁性層1のトータル磁化Msは、第1の実施の形態に比べてさらに小さくなり、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力がさらに弱くなる。そのため、記録磁性層3の磁化情報を、安定して再生磁性層1へと転写することができなくなる。さらに、再生パワーが上昇し、再生磁性層1がさらに温度上昇した場合、再生磁性層1のトータル磁化がさらに小さくなることにより、ますます静磁結合力が弱くなり、再生パワーマージンが狭くなってしまうことになる。
【0049】
第3の実施の形態においても、第1の実施の形態と同じく、再生磁性層1が垂直磁化状態となる温度範囲におけるトータル磁化Msを大きくすることが可能な、図3及び図4に示すGdTbFeCo,GdDyFeCoまたはGdTbCoを用いることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力を強くし、記録磁性層3の磁化情報を安定して再生磁性層1へと転写することが可能になるとともに、広い再生パワーマージンを得ることが可能となる。
【0050】
(実施の形態4)
従来より、短波長領域における極カー回転角を大きくし、再生信号品質を向上させることを目的として、GdFeCoからなる再生磁性層に、希土類金属であるNdを含有させることが試みられている。しかし、Ndの添加量を多くしていくと、キュリー温度が低くなり、極カー回転角が実質的に小さくなるという問題がある。
【0051】
再生磁性層と記録磁性層とが交換結合しているような光磁気記録媒体においては、再生磁性層の垂直磁気異方性定数Kuが小さく、完全な垂直磁化膜にならないような再生磁性層であっても、記録磁性層との交換結合により再生磁性層を垂直磁化状態とすることが可能であり、垂直磁気異方性定数Kuが比較的小さいGdNdFeCoにおけるCo含有量を相対的に大きくして、Nd添加によるキュリー温度低下を補償することができる。
【0052】
しかしながら、本発明のように、再生磁性層1と記録磁性層3とが静磁結合しているような光磁気記録媒体においては、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuが小さくなると、温度上昇にともない面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移するという特性を実現することができなくなる。従って、本発明のように、再生磁性層1と記録磁性層3とが静磁結合しているような光磁気記録媒体において、垂直磁気異方性定数Kuが比較的小さいGdFeCoNdにおけるCo含有量を相対的に大きくして、Nd添加によるキュリー温度低下を補償した場合、再生磁性層1を垂直磁化状態とすることが困難となる。
【0053】
本実施の形態は、上記の問題点を解決すべく、再生磁性層1として、実施の形態1〜3と同様に垂直磁気異方性定数Kuを大きくすることが可能なTbまたはDyからなる希土類金属を含有させ(GdTbFeCoNd,GdDyFeCoNd、GdTbCoNd)を使用して、垂直磁気異方性定数が十分に大きくするとともに、Co含有率を相対的に大きくして、Nd添加によるキュリー温度低下を補償し、短波長領域における極カー回転角を大きくし、再生信号品質を向上させることができる。
【0054】
また、本実施の形態の再生磁性層1は、上述した実施の形態1〜3のいずれの光磁気記録媒体にも使用可能であり、それらと同様の構成により同様の効果を得ることも期待である。
【0055】
以下、本発明の実施の形態1〜4についての実施例を説明する。
【0056】
(実施例1)
本発明の実施例1について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0057】
図8はこの光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、非磁性中間層2、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【0058】
このような光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられ、そして、極カー効果として知られている光磁気効果によって情報が再生されるようになっており、半導体レーザから出射される光ビームが対物レンズにより再生磁性層1に絞り込まれ記録再生が行われる。上記極カー効果とは、入射表面に垂直な磁化の向きにより、反射光の偏光面の回転の向きが逆方向になる現象である。
【0059】
基板9は、例えばポリカーボネート等の透明な基材からなり、ディスク状に形成される。
【0060】
透明誘電体層10は、AlN、SiN、AlSiN等の酸素を含まない材料で構成されることが望ましく、その膜厚は、入射するレーザ光に対して、良好な干渉効果が実現し、媒体のカー回転角が増大すべく設定される必要があり、再生光の波長をλ,透明誘電体層10の屈折率をnとした場合、透明誘電体層10の膜厚は(λ/4n)程度に設定される。例えば、レーザ光の波長を680nmとした場合、透明誘電体層10の膜厚を40nm以上100nm以下程度に設定すれば良い。
【0061】
再生磁性層1は、GdTbFeCoからなる磁性膜であり、その磁気特性が、室温において面内磁化状態であり、温度上昇にともない、ある臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となるように組成調整されている。
【0062】
再生磁性層1の臨界温度は、100℃以上200℃以下であることが望ましい。該臨界温度が100℃より低くなると、僅かな温度上昇により再生磁性層1が垂直磁化状態となり、環境温度の変化に対して、安定した再生特性を得ることができなくなる。また、臨界温度が200℃より高くなると、臨界温度と記録磁性層3のキュリー温度が近接することにより、再生パワーマージンを確保することが困難となる。
【0063】
再生磁性層1の膜厚は、10nm以上80nm以下であることが望ましい。該再生磁性層1の膜厚が10nmより薄くなると、該再生磁性層1からの反射光が減少し、再生信号強度が著しく低下するとともに、再生磁性層1を透過した光ビーム4が記録磁性層3の磁化情報を再生することにより、再生分解能の劣化を招くことになる。また該膜厚を80nmより厚くすると、膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【0064】
非磁性中間層2は、AlN,SiN,AlSiN等の誘電体、または、Al,Ti,Ta等の非磁性金属またはそれらの合金からなり、再生磁性層1と記録磁性層3とが安定して静磁結合すべく、その膜厚が0.5nm以上60nm以下に設定されている。非磁性中間層2の膜厚が0.5nmより薄くなると、非磁性中間層2が連続的に形成されず、安定した静磁結合状態を維持することができなくなる。また、非磁性中間層2の膜厚が60nmより厚くなると、記録磁性層3と再生磁性層1との距離が離れることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。
【0065】
記録磁性層3は、室温近傍に補償温度を有する希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、その膜厚が20nm以上80nm以下の範囲に設定されている。記録磁性層3の膜厚が20nmより薄くなると、記録磁性層3から発生する漏洩磁束が小さくなることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。また、記録磁性層3の膜厚が80nmより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【0066】
保護層11は、AlN、SiN、AlSiN 等の誘電体、または、Al、Ti、Ta等の非磁性金属合金からなり、再生磁性層1及び記録磁性層3に用いる希土類遷移金属合金の酸化を防止する目的で形成されるものであり、その膜厚が5nm以上60nm以下の範囲に設定されている。
【0067】
オーバーコート層12は、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射するか、または、加熱するかによって形成される。
【0068】
次に、この構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生特性の具体例を説明する。
【0069】
(1)光磁気ディスクの形成方法
上記構成の光磁気ディスクの形成方法について説明する。
【0070】
まず、Alターゲットと、GdTbFeCo合金ターゲットと、TbFeCo合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内の基板ホルダーに、0.6μm幅のランド記録領域とグルーブ記録領域とがスパイラル状に形成されたランド・グルーブ記録可能なディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板9を配置する。そして、スパッタ装置内を1×10-6Torrまで真空排気した後、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Alターゲットに電力を供給して、ガス圧4×10-3Torrの条件で、基板9上にAlNからなる透明誘電体層10を膜厚60nmで形成する。
【0071】
次に、再度、スパッタ装置内を1×10-6Torrまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、GdTbFeCo合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧4×10-3Torrとし、上記透明誘電体層10上に、(Gd0.90Tb0.10)0.36(Fe0.40Co0.60)0.64からなる再生磁性層1を膜厚40nmで形成した。その再生磁性層1は、室温において面内磁化状態であり、110℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が340℃であり、補償温度は存在せず、室温からキュリー温度までRE−rich組成であった。
【0072】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Alターゲットに電力を供給して、ガス圧4×10-3Torrの条件で、上記再生磁性層1上にAlNからなる非磁性中間層2を膜厚5nmで形成した。
【0073】
次に、再度、スパッタ装置内を1×10-6Torrまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、TbFeCo合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧4×10-3Torrとし、上記非磁性中間層2上に、Tb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3を膜厚50nmで形成した。その記録磁性層3は、25℃に補償温度を有し、キュリー温度が275℃であった。
【0074】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Alターゲットに電力を供給して、ガス圧4×10-3Torrの条件で、上記記録磁性層3上にAlNからなる保護層11を膜厚20nm形成した。
【0075】
最後に、上記保護層11上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層12を形成した。
【0076】
(2)記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長680nmの半導体レーザを用いた光ピックアップを有する評価装置で、線速5m/sの条件で、磁界変調記録方式により、マーク長0.3μmの記録磁区をランド記録領域に形成し、その記録磁区を再生した場合のCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR1)を図9に示す。なお、ここで、0.3μmのマーク長とは、マーク長に対応する長さ0.3μmの記録磁区をマーク長の2倍の長さ0.6μmのピッチで連続形成したものである。
【0077】
比較例1として、膜厚40nmのGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70からなる再生磁性層1を用いた光磁気ディスクにおけるCNRの再生パワー依存性(CNR11)を同図に示す。
【0078】
CNR1(実施例1)及びCNR11(比較例1)ともに、超解像再生が実現することにより、再生パワー上昇とともに再生磁性層1が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移し、それに伴いCNRが大きくなる。CNRが最大となる再生パワー1.6mWにおいて、CNR11が35dBであるのに対して、CNR1が37dBであり、実施例1において比較例1よりも2dB程高いCNRが得られている。これは、再生磁性層1として、比較的大きなトータル磁化を有するGdTbFeCoを用いることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合がより強くなり、実施例1において、より安定した超解像再生動作が実現したことによるものである。
【0079】
さらに、再生パワーを上昇させると、CNR11が急激に減少するのに対して、CNR1はほとんど変化せず、実施例1において、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。これは、再生磁性層1として、より高い温度範囲においても比較的大きなトータル磁化を有するGdTbFeCoを用いることにより、再生パワーを上昇させ再生磁性層1の温度がより高くなった領域においても、再生磁性層1と記録磁性層3とが十分な強度で静磁結合し、実施例1においてより安定した超解像再生動作が実現したことによるものである。
【0080】
(実施例2)
実施例1の光磁気ディスクにおいて、再生磁性層1のみを、膜厚40nmの(Gd0.84Dy0.16)0.33(Fe0.50Co0.50)0.67に変えて、実施例1と同じ条件で、記録再生特性を調査した。実施例2におけるマーク長0.3μmでのCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR2)を図10に示す。実施例1において用いた比較例1の再生パワー依存性を同図に示す。
【0081】
図10から、実施例2(CNR2)においても、実施例1と同様に、比較例1(CNR11)に対して、より安定した超解像再生動作が実現し、より高いCNRが得られており、さらに、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。
【0082】
以上、実施例1及び実施例2においては、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させること目的として、非磁性中間層2を再生磁性層1と記録磁性層3との間に設けた構成について説明を行なったが、再生磁性層1と記録磁性層3とが少なくとも再生磁性層1の臨界温度近傍において静磁結合していれば良く、非磁性中間層2に限られるものではない。例えば、Gd,Tb,Dy,Nd等のキュリー温度が極めて低い希土類金属を再生磁性層1と記録磁性層3との間に設けた場合や、再生磁性層1と記録磁性層3との交換結合を断ち切ることが可能な程に強い面内磁気異方性を有するFe,Co等の遷移金属を再生磁性層1と記録磁性層3との間に設けた場合においても、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させることが可能であり、この場合も、実施例1及び実施例2と同様な再生特性を得ることができる。
【0083】
(実施例3)
本発明の実施例3について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0084】
図11はこの光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、面内磁化層5、非磁性中間層2、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【0085】
実施例3においては、実施例1と同様にして、基板9上に、膜厚60nmの透明誘電体層10を形成した後、(Gd0.90Tb0.10)0.36(Fe0.40Co0.60)0.64からなる再生磁性層1を膜厚20nmで形成した。その再生磁性層1は、室温において面内磁化状態であり、110℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が340℃であり、補償温度は存在せず、室温からキュリー温度までRE−rich組成であった。
【0086】
再生磁性層1を形成した後、別途準備したGdFeCo合金ターゲットに電力を供給して、上記再生磁性層1上に、Gd0.10(Fe0.97Co0.03)0.90からなる面内磁化層5を膜厚20nmで形成した。その面内磁化層のキュリー温度は150℃であり、室温から該キュリー温度まで面内磁化状態であるTM−rich組成の面内磁化膜であった。
【0087】
次に、実施例1と同様にして、膜厚5nmのAlNからなる非磁性中間層2、膜厚50nmのTb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3、膜厚20nmのAlNからなる保護層11、オーバーコート層12を形成することにより作製した。
【0088】
上記光磁気ディスクを、実施例1と同様に、波長680nmの半導体レーザを用いた光ピックアップを有する評価装置で、線速5m/sの条件で、磁界変調記録方式により、マーク長0.3μmの記録磁区をランド記録領域に形成し、その記録磁区を再生した場合のCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR3)を図12に示す。
【0089】
比較例3として、実施例3の媒体構成において、再生磁性層1として、膜厚20nmのGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70を用いた光磁気ディスクにおけるCNRの再生パワー依存性(CNR33)を同図に示す。
【0090】
実施例3のCNR3は、面内磁化層5により低温領域における面内磁化マスクが強化され、再生分解能が向上しており、実施例1のCNR1に比較して、低再生パワーにおけるCNRが小さくなり、2mWの再生パワーにおいて、実施例1よりも高い41dBのCNRが得られている。
【0091】
また、再生磁性層1としてGdTbFeCoを用いたCNR3と、再生磁性層1としてGdFeCoを用いたCNR33とを比較すると、実施例1の場合と同様に、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合がより強くなり、実施例3において、より安定した超解像再生動作が実現し、より高いCNRが得られており、さらに、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。
【0092】
(実施例4)
実施例3の光磁気ディスクにおいて、再生磁性層1のみを、膜厚20nmの(Gd0.84Dy0.16)0.33(Fe0.50Co0.50)0.67に変えて、実施例3と同じ条件で、記録再生特性を調査した。実施例4におけるマーク長0.3μmでのCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR4)を図13に示す。実施例3において用いた比較例3の再生パワー依存性を同図に示す。
【0093】
図13から、実施例4においても、実施例3と同様に、比較例3に対してより安定した超解像再生動作が実現し、より高いCNRが得られており、さらに、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。
【0094】
以上、実施例3及び実施例4においては、再生磁性層1及び面内磁化層5と記録磁性層3とを安定して静磁結合させること目的として、非磁性中間層2を面内磁化層5と記録磁性層3との間に設けた構成について説明を行なったが、少なくとも再生磁性層1の臨界温度近傍において再生磁性層1と記録磁性層3とが静磁結合していれば良く、非磁性中間層2に限られるものではない。例えば、Gd,Tb,Dy,Nd等のキュリー温度が極めて低い希土類金属を面内磁化層5と記録磁性層3との間に設けた場合や、面内磁化層5と記録磁性層3との交換結合を断ち切ることが可能な程に強い面内磁気異方性を有するFe,Co等の遷移金属を面内磁化層5と記録磁性層3との間に設けた場合においても、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させることが可能であり、この場合も、実施例3及び実施例4と同様な再生特性を得ることができる。また、面内磁化層5の膜厚をさらに厚くすることによっても、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させることが可能であり、この場合も、実施例3及び実施例4と同様な再生特性を得ることができる。
【0095】
また、実施例3及び実施例4において、再生磁性層1の膜厚は、10nm以上60nm以下であることが望ましい。該再生磁性層1の膜厚を薄くすることにより、面内磁化層5からの交換結合の効果が相対的に強くなり、より高い再生分解能を得ることが可能となるが、10nmより薄くなると、再生磁性層1からの反射光が減少し、再生信号強度が著しく低下してしまう。また、膜厚を60nmより厚くすると、面内磁化層5からの交換結合の効果が相対的に弱くなり、再生分解能の向上が期待できなくなるとともに、膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【0096】
また、実施例3及び実施例4において、面内磁化層5の膜厚は、5nm以上であることが望ましい。該面内磁化層5の膜厚が薄くなることにより、面内磁化層5の効果が相対的に弱くなり、該面内磁化層5の膜厚が5nmより薄くなると、再生分解能の向上が期待できなくなる。
【0097】
また、実施例3及び実施例4において、面内磁化層5と非磁性中間層2とのトータル膜厚が60nm以下に設定されていることが望ましい。トータル膜厚が60nmより厚くなると、記録磁性層3と再生磁性層1との距離が離れることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。
【0098】
(実施例5)
本発明の実施例5について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0099】
図14はこの光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、第1の面内磁化層6、第2の面内磁化層7、非磁性中間層2、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【0100】
実施例5においては、実施例1と同様にして、基板9上に、膜厚60nmの透明誘電体層10を形成した後、(Gd0.90Tb0.10)0.36(Fe0.40Co0.60)0.64からなる再生磁性層1を膜厚20nmで形成した。その再生磁性層1は、室温において面内磁化状態であり、110℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が340℃であり、補償温度は存在せず、室温からキュリー温度までRE−rich組成であった。
【0101】
再生磁性層1を形成した後、別途準備した第1のGdFeCo合金ターゲットに電力を供給して、上記再生磁性層1上に、Gd0.10(Fe0.97Co0.03)0.90からなる第1の面内磁化層6を膜厚10nmで形成した。その面内磁化層のキュリー温度は150℃であり、室温から該キュリー温度まで面内磁化状態であるTM−rich組成の面内磁化膜であった。
【0102】
次に、別途準備した第2のGdFeCo合金ターゲットに電力を供給して、上記第1の面内磁化層6上に、Gd0.48(Fe0.95Co0.05)0.52からなる第2の面内磁化層7を膜厚10nmで形成した。その面内磁化層のキュリー温度は150℃であり、室温からキュリー温度まで面内磁化状態であるRE−rich組成の面内磁化膜であった。
【0103】
次に、実施例1と同様にして、膜厚5nmのAlNからなる非磁性中間層2、膜厚50nmのTb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3、膜厚20nmのAlNからなる保護層11、オーバーコート層12を形成することにより作製した。
【0104】
上記光磁気ディスクを、実施例1と同様に、波長680nmの半導体レーザを用いた光ピックアップを有する評価装置で、線速5m/sの条件で、磁界変調記録方式により、マーク長0.3μmの記録磁区をランド記録領域に形成し、その記録磁区を再生した場合のCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR5)を図15に示す。
【0105】
比較例5として、実施例5の媒体構成において、膜厚20nmのGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70からなる再生磁性層1を用いた光磁気ディスクにおけるCNRの再生パワー依存性(CNR55)を同図に示す。
【0106】
実施例5のCNR5は、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7により、低温領域における面内磁化マスクが強化され、再生分解能が向上しており、実施例1のCNR1及び実施例3のCNR3に比較して、低再生パワーにおけるCNRが小さくなり、2mWの再生パワーにおいて、実施例1及び実施例3よりも高い42dBのCNRが得られている。
【0107】
また、再生磁性層1としてGdTbFeCoを用いたCNR5と、再生磁性層1としてGdFeCoを用いたCNR55とを比較すると、実施例1及び実施例3の場合と同様に、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合がより強くなっている実施例5において、より安定した超解像再生動作が実現し、より高いCNRが得られるとともに、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。
【0108】
(実施例6)
実施例5の光磁気ディスクにおいて、再生磁性層1のみを、膜厚20nmの(Gd0.84Dy0.16)0.33(Fe0.50Co0.50)0.67に変えて、実施例5と同じ条件で、記録再生特性を調査した。実施例6におけるマーク長0.3μmでのCNR(信号対雑音比)の再生パワー依存性(CNR6)を図16に示す。実施例5において用いた比較例5の再生パワー依存性を同図に示す。
【0109】
図16から、実施例6においても、実施例5と同様に、比較例5に対して、より安定した超解像再生動作が実現し、より高いCNRが得られるとともに、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。
【0110】
以上、実施例5及び実施例6においては、再生磁性層1及び第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7と記録磁性層3とを安定して静磁結合させること目的として、非磁性中間層2を第2の面内磁化層7と記録磁性層3との間に設けた構成について説明を行なったが、再生磁性層1と記録磁性層3とが静磁結合していれば良く、非磁性中間層2に限られるものではない。例えば、Gd,Tb,Dy,Nd等のキュリー温度が極めて低い希土類金属を第2の面内磁化層7と記録磁性層3との間に設けた場合や、第2の面内磁化層7と記録磁性層3との交換結合を断ち切ることが可能な程に強い面内磁気異方性を有するFe,Co等の遷移金属を第2の面内磁化層7と記録磁性層3との間に設けた場合においても、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させることが可能であり、この場合も、実施例5及び実施例6と同様な再生特性を得ることができる。
【0111】
また、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7の膜厚をさらに厚くすることによっても、再生磁性層1と記録磁性層3とを安定して静磁結合させることが可能であり、この場合も、実施例5及び実施例6と同様な再生特性を得ることができる。
【0112】
また、実施例5及び実施例6において、再生磁性層1の膜厚は、10nm以上60nm以下であることが望ましい。該再生磁性層1の膜厚を薄くすることにより、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7からの交換結合による効果が相対的に強くなり、より高い再生分解能を得ることが可能となるが、10nmより薄くなると、該再生磁性層1からの反射光が減少し、再生信号強度が著しく低下してしまう。また該膜厚を60nmより厚くすると、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7からの交換結合による効果が相対的に弱くなり、再生分解能の向上が期待できなくなるとともに、膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【0113】
また、実施例5及び実施例6において、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7の膜厚は、それぞれ、5nm以上であることが望ましい。第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7の膜厚が薄くなることにより、第1の面内磁化層6及び第2の面内磁化層7の効果が相対的に弱くなり、再生分解能の向上が期待できなくなる。
【0114】
また、実施例5及び実施例6において、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7と非磁性中間層2とのトータル膜厚が60nm以下に設定されていることが望ましい。トータル膜厚が60nmより厚くなると、記録磁性層3と再生磁性層1との距離が離れることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。
【0115】
(実施例7)
本発明の実施例7について図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0116】
実施例7の光磁気ディスクは、図17に示すように、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、透明誘電体からなる非磁性中間層13、反射層14、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12がこの順にて順次積層された構成を有している。
【0117】
実施例7の光磁気ディスクは、実施例1において、非磁性中間層2を透明誘電体からなる非磁性中間層13とし、更に反射層14を設けることにより、多層膜構造において発生する干渉効果を利用したカー回転角の増大を図ることが可能となる。さらに、反射層14において光ビーム4が反射されることにより、記録磁性層3からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生することが可能となり、超解像再生特性を改善することが可能となる。
【0118】
実施例7の光磁気ディスクとして、実施例1に記載の光磁気ディスクの形成方法と同様にして、基板9上にAlNからなる膜厚60nmの透明誘電体層10、膜厚40nmの(Gd0.90Tb0.10)0.36(Fe0.40Co0.60)0.64からなる再生磁性層1、膜厚10nmのAlNからなる光ビーム4に対して透明な非磁性中間層13、膜厚10nmのAl0.8Ti0.2からなる反射層14、膜厚50nmのTb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3、膜厚20nmのAlNからなる保護層11、オーバーコート層12を順次形成した。
【0119】
実施例1と同様にして、マーク長0.3μmにおけるCNRを測定した結果、実施例1の場合、再生パワー1.6mWにおいて、37dBのCNRが得られたのに対して、実施例7の場合、再生パワー2.0mWにおいて、38dBのCNRが得られ、実施例1よりも良好な超解像再生特性が得られることが確認された。また、実施例7においても、実施例1と同様に広い再生パワーマージンが得られた。
【0120】
実施例7において、透明誘電体からなる非磁性中間層13は、AlN,SiN,AlSiN,Ta2O3等の非磁性誘電体を用いることが可能であり、反射層14は、Al,Ti,Ta,Pt,Au,Cu等の非磁性金属、または、それらの非磁性金属からなる合金を用いることが可能である。
【0121】
また、良好な干渉効果を得るためには、透明誘電体層10の膜厚を実施例1と同じく、40nm以上100nm以下に設定し、再生磁性層1の膜厚を50nm以下とすることが望ましい。該膜厚が50nmより厚くなると、再生磁性層1を透過する光量が少なくなり、干渉効果によりカー回転角を増大させることが困難となる。
【0122】
また、カー回転角を効果的に増大させるためには、透明誘電体からなる非磁性中間層13の膜厚を5nm以上30nm以下とすることが望ましい。
【0123】
また、反射層14により、記録磁性層5からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生するためには、該反射層14の膜厚を少なくとも5nm以上とする必要がある。
【0124】
また、透明誘電体からなる非磁性中間層13と反射層14とのトータル膜厚を60nm以下とすることが望ましい。該トータル膜厚が60nmより厚くなると、再生磁性層1と記録磁性層5とが離れすぎることにより、両者の間の静磁結合力が弱くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。
【0125】
実施例7においては、再生磁性層1としてGdTbFeCoを用いた場合について説明を行なったが、再生磁性層1としてGdDyFeCo用いた場合においても実施例7と同様な再生特性を得ることが可能である。
【0126】
(実施例8)
本発明の実施例8について図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0127】
実施例8の光磁気ディスクは、図18に示すように、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、面内磁化層5、透明誘電体からなる非磁性中間層13、反射層14、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12がこの順にて順次積層された構成を有している。
【0128】
実施例8の光磁気ディスクは、実施例3において、非磁性中間層2を透明誘電体からなる非磁性中間層13とし、更に反射層14を設けることにより、多層膜構造において発生する干渉効果を利用したカー回転角の増大を図ることが可能となる。さらに、反射層14において光ビーム4が反射されることにより、記録磁性層3からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生することが可能となり、超解像再生特性を改善することが可能となる。
【0129】
実施例8の光磁気ディスクとして、実施例3に記載の光磁気ディスクの形成方法と同様にして、基板9上にAlNからなる膜厚60nmの透明誘電体層10、膜厚20nmの(Gd0.90Tb0.10)0.38(Fe0.40Co0.60)0.62からなる再生磁性層1、膜厚20nmのGd0.10(Fe0.97Co0.03)0.90からなる面内磁化層5、膜厚10nmのAlNからなる光ビーム4に対して透明な非磁性中間層13、膜厚10nmのAl0.8Ti0.2からなる反射層14、膜厚50nmのTb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3、膜厚20nmのAlNからなる保護層11、オーバーコート層12を順次形成した。
【0130】
実施例3と同様にして、マーク長0.3μmにおけるCNRを測定した結果、実施例3の場合、再生パワー2.0mWにおいて、41dBのCNRが得られたのに対して、実施例8の場合、再生パワー2.4mWにおいて、42dBのCNRが得られ、実施例3よりも良好な超解像再生特性が得られることが確認された。また、実施例8においても、実施例3と同様に広い再生パワーマージンが得られた。
【0131】
実施例8において、透明誘電体からなる非磁性中間層13は、AlN,SiN,AlSiN,Ta2O3等の非磁性誘電体を用いることが可能であり、反射層14は、Al,Ti,Ta,Pt,Au,Cu等の非磁性金属、または、それらの非磁性金属からなる合金を用いることが可能である。
【0132】
また、良好な干渉効果を得るためには、透明誘電体層10の膜厚を実施例3と同じく、40nm以上100nm以下に設定し、再生磁性層1と面内磁化層5とのトータル膜厚を50nm以下とすることが望ましい。該トータル膜厚が50nmより厚くなると、再生磁性層1を透過する光量が少なくなり、干渉効果によりカー回転角を増大させることが困難となる。
【0133】
また、カー回転角を効果的に増大させるためには、透明誘電体からなる非磁性中間層13の膜厚を5nm以上30nm以下とすることが望ましい。
【0134】
また、反射層14により、記録磁性層5からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生するためには、該反射層14の膜厚を少なくとも5nm以上とする必要がある。
【0135】
また、面内磁化層5と透明誘電体からなる非磁性中間層13と反射層14とのトータル膜厚を60nm以下とすることが望ましい。該トータル膜厚が60nmより厚くなると、再生磁性層1と記録磁性層5とが離れすぎることにより、両者の間の静磁結合力が弱くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。
【0136】
実施例8においては、再生磁性層1としてGdTbFeCoを用いた場合について説明を行なったが、再生磁性層1としてGdDyFeCo用いた場合においても実施例8と同様な再生特性を得ることが可能である。
【0137】
(実施例9)
本発明の実施例9について図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。
【0138】
実施例9の光磁気ディスクは、図19に示すように、基板9、透明誘電体層10、再生磁性層1、第1の面内磁化層6、第2の面内磁化層7、透明誘電体からなる非磁性中間層13、反射層14、記録磁性層3、保護層11、オーバーコート層12がこの順にて順次積層された構成を有している。
【0139】
実施例9の光磁気ディスクは、実施例5において、非磁性中間層2を透明誘電体からなる非磁性中間層13とし、更に反射層14を設けることにより、多層膜構造において発生する干渉効果を利用したカー回転角の増大を図ることが可能となる。さらに、反射層14において光ビーム4が反射されることにより、記録磁性層3からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生することが可能となり、超解像再生特性を改善することが可能となる。
【0140】
実施例9の光磁気ディスクとして、実施例5に記載の光磁気ディスクの形成方法と同様にして、基板9上にAlNからなる膜厚60nmの透明誘電体層10、膜厚20nmの(Gd0.90Tb0.10)0.36(Fe0.40Co0.60)0.64からなる再生磁性層1、膜厚10nmのGd0.10(Fe0.97Co0.03)0.90からなる第1の面内磁化層6、膜厚10nmのGd0.48(Fe0.95Co0.05)0.52からなる第2の面内磁化層7、膜厚10nmのAlNからなる光ビーム4に対して透明な非磁性中間層13、膜厚10nmのAl0.8Ti0.2からなる反射層14、膜厚50nmのTb0.23(Fe0.80Co0.20)0.77からなる記録磁性層3、膜厚20nmのAlNからなる保護層11、オーバーコート層12を順次形成した。
【0141】
実施例5と同様にして、マーク長0.3μmにおけるCNRを測定した結果、実施例5の場合、再生パワー2.0mWにおいて、42dBのCNRが得られたのに対して、実施例9の場合、再生パワー2.4mWにおいて、42.5dBのCNRが得られ、実施例5よりも良好な超解像再生特性が得られることが確認された。また、実施例9においても、実施例5と同様に広い再生パワーマージンが得られた。
【0142】
実施例9において、透明誘電体からなる非磁性中間層13は、AlN,SiN,AlSiN,Ta2O3等の非磁性誘電体を用いることが可能であり、反射層14は、Al,Ti,Ta,Pt,Au,Cu等の非磁性金属、または、それらの非磁性金属からなる合金を用いることが可能である。
【0143】
また、良好な干渉効果を得るためには、透明誘電体層10の膜厚を実施例5と同じく、40nm以上100nm以下に設定し、再生磁性層1と第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7とのトータル膜厚を50nm以下とすることが望ましい。該トータル膜厚が50nmより厚くなると、再生磁性層1を透過する光量が少なくなり、干渉効果によりカー回転角を増大させることが困難となる。
【0144】
また、カー回転角を効果的に増大させるためには、透明誘電体からなる非磁性中間層13の膜厚を5nm以上30nm以下とすることが望ましい。
【0145】
また、反射層14により、記録磁性層5からの信号再生をより完全に遮断し、再生磁性層1に転写された情報のみを再生するためには、該反射層14の膜厚を少なくとも5nm以上とする必要がある。
【0146】
また、第1の面内磁化層6と第2の面内磁化層7と透明誘電体からなる非磁性中間層13と反射層14とのトータル膜厚を60nm以下とすることが望ましい。該トータル膜厚が60nmより厚くなると、再生磁性層1と記録磁性層5とが離れすぎることにより、両者の間の静磁結合力が弱くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。
【0147】
実施例9においては、再生磁性層1としてGdTbFeCoを用いた場合について説明を行なったが、再生磁性層1としてGdDyFeCo用いた場合においても実施例9と同様な再生特性を得ることが可能である。
【0148】
(実施例10)
本実施例においては、実施例3に記載した媒体構成のGdTbFeCoからなる再生磁性層1の組成を変えて、再生磁性層1の磁気特性及び記録再生特性を調査した結果を示す。
【0149】
再生磁性層1を(Gd1-XTbX)Z(Fe1-YCoY)1-Zとして、再生磁性層1のキュリー温度、及び、実施例3と同様な記録再生を行なった際のCNRを表1及び表2に示す。
【0150】
【表1】
【0151】
【表2】
表1及び表2において、X,Y,Zは、それぞれ、再生磁性層1の組成を、Tcは再生磁性層1のキュリー温度を、CNR(2.0)は再生パワー2.0mWにおけるCNRを、CNR(2.5)は再生パワー2.5mWにおけるCNRを、Msは、垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2が等しくなる温度におけるトータル磁化Msを表している。また、(1−0)の光磁気ディスク及び(2−0)の光磁気ディスクは、比較例3に示すGdFeCoを再生磁性層1として用いた場合の結果を示すものである。また、表1及び表2において、Zの値は、再生磁性層1が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度が、およそ110℃程度になるように組成調整して決められたものである。
【0152】
まず、表1について説明する。表1では、Xの値を変化させている。X=0.005である(1−1)の光磁気ディスクは、Tb含有率が小さすぎるために、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuを大きくするという目的が達成されず、(1−0)の光磁気ディスクと同程度のCNRしか得られなかった。
【0153】
X=0.010である(1−2)の光磁気ディスクは、Tb含有率が大きくなることにより、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuが大きくなるとともに、再生磁性層1のトータル磁化Msが大きくなることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が強くなり、安定した転写再生が行われることにより、(1−0)の光磁気ディスクよりも高いCNR(2.0)が得られる。特に、CNR(2.5)が(1−0)の光磁気ディスクに比べて極めて大きくなっており、再生パワーマージンが広がっていることがわかる。
【0154】
さらに、Tb含有率を大きくした場合、X=0.200である(1−7)の光磁気ディスクまでは、(1−0)の光磁気ディスクよりも高いCNR(2.0)及びCNR(2.5)が得られていることがわかる。
【0155】
さらに、Tb含有率を大きくした、X=0.240である(1−8)の光磁気ディスクにおけるCNR(2.0)は、(1−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも大幅に低くなってしまった。これは、Tb含有率が大きくなりことにより、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuが大きくなりすぎ、再生磁性層1において安定した面内磁化状態を形成することができなかったことによるものである。
【0156】
表1より、(Gd1-XTbX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなる再生磁性層1においては、0.01≦X≦0.20、及び、0.31≦Z≦0.41が望ましいことがわかる。この範囲は、垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2が等しくなる温度におけるトータル磁化Msでいうと、Msが126emu/cc以上(表1では225emu/cc以下)となる範囲である。
【0157】
次に、表2について説明する。表2はYの値を変化させている。Y=0.25である(2−1)の光磁気ディスクは、Co含有率が小さすぎるとともに、希土類金属の含有率(Z)が大きくなってしまうため、再生磁性層1のキュリー温度が極めて低くなり、再生磁性層1の極カー回転角が小さくなることにより、再生信号強度が低下し、(2−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも低いCNR(2.0)しか得られなかった。
【0158】
Y=0.30である(2−2)の光磁気ディスクは、Co含有率が大きくなることにより、再生磁性層1のキュリー温度が高くなり、再生磁性層1の極カー回転角が大きくなることにより、再生信号強度が低下しなくなる。同時に、Tbを含有していることにより、垂直磁気異方性定数Kuが大きくなるとともに、再生磁性層1のトータル磁化Msが大きくなることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が強くなり、安定した転写再生が行われることになる。そのため、(2−2)の光磁気ディスクのCNR(2.0)は、(2−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも高くなっている。特に、CNR(2.5)が(2−0)の光磁気ディスクに比べて極めて大きくなっており、再生パワーマージンが広がっていることがわかる。
【0159】
さらに、Co含有率を大きくした場合、Co含有率の上昇とともに再生磁性層1のキュリー温度が上昇し、Y=1.00である(2−7)の光磁気ディスクにおいても良好なCNR(2.0)及びCNR(2.5)が得られていることがわかる。
【0160】
表2より、(Gd1-XTbX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなる再生磁性層1においては、0.30≦Y≦1.00が望ましいことがわかる。
【0161】
(実施例11)
本実施例においては、実施例4に記載した媒体構成のGdDyFeCoからなる再生磁性層1の組成を変えて、再生磁性層1の磁気特性及び記録再生特性を調査する。
【0162】
再生磁性層1を(Gd1-XDyX)Z(Fe1-YCoY)1-Zとして、再生磁性層1のキュリー温度、及び、実施例3と同様な記録再生を行なった際のCNRを表3及び表4に示す。
【0163】
【表3】
【0164】
【表4】
表3及び表4において、X,Y,Zは、それぞれ、再生磁性層1の組成を、Tcは再生磁性層1のキュリー温度を、CNR(2.0)は再生パワー2.0mWにおけるCNRを、CNR(2.5)は再生パワー2.5mWにおけるCNRを表している。また、(3−0)の光磁気ディスク及び(4−0)の光磁気ディスクは、比較例3に示すGdFeCoを再生磁性層1として用いた場合の結果を示すものである。また、表3及び表4において、Zの値は、再生磁性層1が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度が、およそ110℃程度になるように組成調整して決められたものである。
【0165】
まず、表3について説明する。表3は、Xの値を変化させている。X=0.01である(3−1)の光磁気ディスクは、Dy含有率が小さすぎるために、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuを大きくするという目的が達成されず、(3−0)の光磁気ディスクと同程度のCNRしか得られなかった。
【0166】
X=0.02である(3−2)の光磁気ディスクは、Dy含有率が大きくなることにより、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuが大きくなるとともに、再生磁性層1のトータル磁化Msが大きくなることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が強くなり、安定した転写再生が行われることにより、(3−0)の光磁気ディスクよりも高いCNR(2.0)が得られる。特に、CNR(2.5)が(3−0)の光磁気ディスクに比べて極めて大きくなっており、再生パワーマージンが広がっていることがわかる。
【0167】
さらに、Dy含有率を大きくした場合、X=0.35である(3−7)の光磁気ディスクまでは、(3−0)の光磁気ディスクよりも高いCNR(2.0)及びCNR(2.5)が得られていることがわかる。
【0168】
さらに、Tb含有率を大きくした、X=0.40である(3−8)の光磁気ディスクにおけるCNR(2.0)は、(3−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも大幅に低くなってしまった。これは、Dy含有率が大きくなりことにより、再生磁性層1の垂直磁気異方性定数Kuが大きくなりすぎ、再生磁性層1において安定した面内磁化状態を形成することができなかったことによるものである。
【0169】
表3より、(Gd1-XDyX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなる再生磁性層1においては、0.02≦X≦0.35、及び、0.29≦Z≦0.40が望ましいことがわかる。この範囲は、垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2が等しくなる温度におけるトータル磁化Msでいうと、Msが125emu/cc以上(表3では203emu/cc以下)となる範囲である。
【0170】
次に、表4について説明する。Y=0.30である(4−1)の光磁気ディスクは、Co含有率が小さすぎるとともに、希土類金属の含有率(Z)が大きくなってしまうため、再生磁性層1のキュリー温度が極めて低くなり、再生磁性層1の極カー回転角が小さくなることにより、再生信号強度が低下し、(4−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも低いCNR(2.0)しか得られなかった。
【0171】
Y=0.35である(4−2)の光磁気ディスクは、Co含有率が大きくなることにより、再生磁性層1のキュリー温度が高くなり、再生磁性層1の極カー回転角が大きくなることにより、再生信号強度が低下しなくなる。同時に、Dyを含有していることにより、垂直磁気異方性定数Kuが大きくなるとともに、再生磁性層1のトータル磁化Msが大きくなることにより、再生磁性層1と記録磁性層3との静磁結合力が強くなり、安定した転写再生が行われることになる。そのため、(4−2)の光磁気ディスクのCNR(2.0)は、(4−0)の光磁気ディスクのCNR(2.0)よりも高くなっている。特に、CNR(2.5)が(4−0)の光磁気ディスクに比べて極めて大きくなっており、再生パワーマージンが広がっていることがわかる。
【0172】
さらに、Co含有率を大きくした場合、Co含有率の上昇とともに再生磁性層1のキュリー温度が上昇し、Y=0.70である(4−6)の光磁気ディスクにおいても良好なCNR(2.0)及びCNR(2.5)が得られていることがわかる。しかし、それ以上Co含有率を大きくして、Y=0.80とした(4−7)の光磁気ディスクにおいては、再生磁性層1を垂直磁化状態とすることができず、極めて低いCNRしか得られなかった。
【0173】
表4より、(Gd1-XDyX)Z(Fe1-YCoY)1-Zからなる再生磁性層1においては、0.35≦Y≦0.70が望ましいことがわかる。
【0174】
以上示した実施例10及び実施例11の結果から、(Gd1-XTbX)Z(Fe1-YCoY)1-Zでは、
0.01≦X≦0.20
0.30≦Y≦1.00
0.31≦Z≦0.41
が望ましく、
(Gd1-XDyX)Z(Fe1-YCoY)1-Zでは、
0.02≦X≦0.35
0.35≦Y≦0.70
0.29≦Z≦0.40
が望ましいと言える。
【0175】
また、以上の結果から、再生磁性層1としては、垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2が等しくなる温度におけるトータル磁化Msが126emu/cc程度以上となるものが良いと言える。
【0176】
なお、実施例10及び実施例11においては、実施例3及び実施例4に記載の図11に示す媒体構成を用いて、GdTbFeCo及びGdDyFeCoの使用可能な組成範囲を決めたが、同様な再生原理に基づき超解像再生が行われる図8・図14・図17・図18・図19に示す媒体構成の光磁気ディスクにおいても、同じ組成範囲のGdTbFeCo及びGdDyFeCo並びにGdTbCoを使用することが可能である。
【0177】
(実施例12)
本実施例では、Ndを含むことにより、短波長領域における極カー回転角を増大させた光磁気ディスクについて説明する。
【0178】
表5は、GdFeCo、GdFeCoNd、GdTbFeCoNd、GdDyFeCoNd、及び、GdTbCoNdからなる再生磁性層1において、面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度Tp、キュリー温度Tc、波長680nm・測定温度120℃における極カー回転角θk(680)、波長400nm・測定温度120℃における極カー回転角θk(400)を調べた結果を示すものである。ここで、θk(680)及びθk(400)は、室温において磁界を印加し、再生磁性層の磁化を垂直磁化状態に飽和させた時の極カー回転角を示している。
【0179】
【表5】
Gd0.30(Fe0.70Co0.30)0.70からなる再生磁性層は、110°で面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移し、キュリー温度Tcが320℃であり、測定波長680nmでの極カー回転角θk(680)が0.39°であったが、測定波長が400nmと短くなることにより、極カー回転角θk(400)は0.31°となり、短波長化によりカー回転角が大幅に減少してしまう。
【0180】
次に、NdをGdFeCoに添加したGd0.30(Fe0.70Co0.30)0.50Nd0.20からなる再生磁性層は、上記GdFeCoと同様に120°で面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移したが、Ndが添加されたことにより、キュリー温度Tcが200℃と大幅に低くなってしまった。そのため、θk(680)が0.30°であり、θk(400)が0.28°であった。このように、Gd0.30(Fe0.70Co0.30)0.50Nd0.20においては、短波長化によるカー回転角の減少は抑制されたが、キュリー温度が低下にともなう極カー回転角の減少が著しく、再生信号強度の低下を招くことになる。
【0181】
次に、Gd0.30(Fe0.40Co0.60)0.50Nd0.20は、GdFeCoNdのCo含有率を大きくして、キュリー温度を上昇させることにより、θk(680)及びθk(400)を増加させた再生磁性層である。この再生磁性層のθk(680)及びθk(400)は、それぞれ、磁界を印加して膜面垂直方向に磁化を飽和させた時の極カー回転角を示している。Gd0.30(Fe0.40Co0.60)0.50Nd0.20の場合、θk(680)が0.42°、θk(400)が0.40°となり、短波長化によるカー回転角の減少は抑制されるとともに、キュリー温度が340℃と高くなることにより、大きな極カー回転角が得られている。しかし、Co添加量が多くなることにより、磁化が大きくなるとともに、垂直磁気異方性定数が小さくなるため、いかなる温度範囲においても面内磁化状態となり、垂直磁化状態を実現することができなくなる。そのため、温度上昇にともない面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移することにより実現される本発明の超解像再生を実現することができなくなる。
【0182】
本実施例は、上記Gd0.30(Fe0.40Co0.60)0.50Nd0.20に、TbまたはDyを含有させることにより、垂直磁気異方性定数を大きくし、Co添加量を多くしてキュリー温度を高くした場合においても、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移を可能とし、本発明の超解像再生を実現するものである。
【0183】
(Gd0.80Tb0.20)0.30(Fe0.40Co0.60)0.50Nd0.20の場合、面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度Tpが110℃、キュリー温度が320℃となり、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移が実現し、本発明の超解像再生が可能となった。また、θk(680)が0.41°、θk(400)が0.38°となり、短波長化によるカー回転角の減少は抑制されるとともに、高いキュリー温度に起因する大きな極カー回転角が得られた。
【0184】
また、(Gd0.72Dy0.28)0.30(Fe0.40Co0.60)0.50Nd0.20の場合においても、面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度Tpが110℃、キュリー温度が300℃となり、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移が実現し、本発明の超解像再生が可能となった。また、θk(680)が0.39°、θk(400)が0.37°となり、短波長化によるカー回転角の減少は抑制されるとともに、高いキュリー温度に起因する大きな極カー回転角が得られた。
【0185】
また、(Gd0.72Tb0.28)0.30Co0.50Nd0.20の場合においても、面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移する温度Tpが110℃、キュリー温度が300℃となり、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移が実現し、本発明の超解像再生が可能となった。また、θk(680)が0.40°、θk(400)が0.37°となり、短波長化によるカー回転角の減少は抑制されるとともに、高いキュリー温度に起因する大きな極カー回転角が得られた。
【0186】
以上、実施の形態1〜4及び実施例1〜12において本発明について説明したが、本願発明はその主旨において様々な変形が可能である。
【0187】
実施の形態1〜3、実施例1〜11においては、GdFeCoにTbまたはDyを含有させた再生磁性層1またはGdTbCoからなる再生磁性層1を用いているが、この再生磁性層1は、上述のような元素を含有させることで、垂直磁気異方性定数Kuと反磁界エネルギー2πMs2が等しくなる温度において、その温度が略同一のGd,Fe,Coのみを成分とする再生磁性層に比して、トータルMsを向上させたものであれば良い。この主旨によれば、Gd,Fe,Co(またはGd,Co)にTbとDyの両方を含有させた再生磁性層であっても良いし、例えばPr等の軽希土類金属を含有させたものであっても良い。
【0188】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、再生磁性層と記録磁性層との静磁結合力が大きくなり、より小さい記録磁区を上記再生磁性層へと転写し安定して再生することができ、再生パワーマージンを広くすることが可能となる。
【0189】
また、再生磁性層のキュリー温度を高くすることができ、再生磁性層のカー回転角を大きくして再生信号品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面図である。
【図2】従来の再生磁性層の磁気特性である。
【図3】GdTbFeCo再生磁性層の磁気特性である。
【図4】GdDyFeCo再生磁性層の磁気特性である。
【図5】実施の形態2の光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面図である。
【図6】実施の形態3の光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面図である。
【図7】実施の形態3の光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面図である。
【図8】実施例1の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図9】実施例1の光磁気ディスクのCNRの再生パワー依存性である。
【図10】実施例2の光磁気ディスクのCNRの再生パワー依存性である。
【図11】実施例3の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図12】実施例3の光磁気ディスクのCNRの再生パワー依存性である。
【図13】実施例4のCNRの再生パワー依存性である。
【図14】実施例5の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図15】実施例5の光磁気ディスクのCNRの再生パワー依存性である。
【図16】実施例6の光磁気ディスクのCNRの再生パワー依存性である。
【図17】実施例7の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図18】実施例8の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図19】実施例9の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 再生磁性層
2 非磁性中間層
3 記録磁性層
4 光ビーム
5 面内磁化層
6 第1の面内磁化層
7 第2の面内磁化層
8 面内磁化層
9 基板
10 透明誘電体層
11 保護層
12 オーバーコート層
13 透明誘電体からなる非磁性中間層
14 反射層
Claims (5)
- 室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態に移行する再生磁性層と、垂直磁化膜からなる記録磁性層とを少なくとも有し、前記再生磁性層と前記記録磁性層とが少なくとも前記臨界温度近傍で静磁結合する光磁気記録媒体において、
前記再生磁性層は、(Gd 1-X Tb X ) Z (Fe 1-Y Co Y ) 1-Z からなり、
0.01≦X≦0.20
0.30≦Y≦1.00
0.31≦Z≦0.41
なる条件式を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。 - 室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態に移行する再生磁性層と、垂直磁化膜からなる記録磁性層と少なくともを有し、前記再生磁性層と前記記録磁性層とが少なくとも前記臨界温度近傍で静磁結合する光磁気記録媒体において、
前記再生磁性層は、(Gd 1-X Dy X ) Z (Fe 1-Y Co Y ) 1-Z からなり、
0.02≦X≦0.35
0.35≦Y≦0.70
0.29≦Z≦0.40
なる条件式を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項1または請求項2に記載の光磁気記録媒体において、
前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、非磁性中間層を有することを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、
前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、キュリー温度が前記臨界温度近傍以下の磁性中間層を有することを特徴とする光磁気記録媒体。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、
前記記録磁性層と前記再生磁性層との間に、キュリー温度が前記臨界温度近傍の面内磁化層を有することを特徴とする光磁気記録媒体。
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