JPH01162258A - 光磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気記録に際し、光を用いて情報を書き込む
光磁気記録装置に関するものである。

従来の技術 一般に光磁気メモリーは光の熱効果によって書き込みを
行っている。これは磁性材料にレーザー光等を照射する
と温度上昇によって飽和磁化が低下することを利用した
ものである。この材料の温度をキュリー温度まで上げ、
磁界をかけたまま温度を下げた後に常温で磁界をゼロに
すると、磁化が残留するために情報を記録することがで
きる。

第３図に従来例についてその概略を示す。２０１はレー
ザー光源、２０２は入力信号に応じてレーザー光をパル
ス変調する光変調器、２０３は集光レンズ、２０４はＴ
ｂＦｅＣｏ垂直磁化膜２０４ａを表面層に設けたディス
クである。２０５はディスク２０４に垂直方向に、磁界
を発生するコイルである。２０６はコイル２０５に電流
を供給する電源、２０７はディスク２０４を回転させる
モーターである。

以上のように構成された従来の磁気記録装置の動作につ
いて説明する。最初に磁性薄膜２０４ａに均一な上向き
の残留磁化を４えるための動作を行う。モーター２０７
を駆動してディスク２０４を回転させつつ、コイル２０
５に電流を流して上向きの十分大きな磁界を発生させ、
磁性薄膜２０４ａの磁化を全て上向きの単磁区とする。

この後に電源２０６を停止し、コイル２０５の発生する
磁界をゼロにする。コイル２０５による外部磁界がなく
なっても磁性薄膜２０４ａには上向きの磁化が残留して
いる。これが書き込み前の状態である。次に８き込み動
作に移る。コイル２０５は磁界を発生しない状態に保た
れている。レーザー光源２０１よりレーザー光を発生さ
せ、光変調器２０２で外部から人力したビット信号に基
いてパルス変調を行い、集光レンズ２０３によって集光
し、回転しているディスク２０４上に照射する。レーザ
ー光は照射スポット部をキュリー温度以上に加熱する程
度の出力を持つ。磁性薄膜２０４ａには上向きの残留磁
化があるが、レーザー光を照射した部分は磁化が反転し
、記録として残ることになる。

この書き込みの原理について第４図を用いて説明する。

第４図は磁性材料の履歴曲線の温度変化を示す説明図で
ある。室温Ｔ、からＴユ１．Ｔ、と温度が上昇するにつ
れ磁化は下がるが、保磁力Ｈｃも下がる。残留磁化のた
めに磁性薄膜に垂直に磁化があるので反磁界は大きく、
外部磁界がなくても磁化は図中ａの点にきている。ａに
対応する磁界ＨΔが反磁界である。適当な強度の微小光
スポットをパルス的に与えると、スポット部の温度がキ
ュリー温度以上になり、磁化はａからｂの磁化ゼロを示
す点にいたる。しかし、スポットの周囲では温度は室温
なのでａの磁化があり、これによる反磁界がスポット部
に負方向にかかっているので、この状態のまま冷却する
ことにより、この部分の磁化はＣ近くになり反転書き込
みがされたことになる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来例に述べたような装置においては、
書き込みのためにキュリー温度まで磁性体温度を上昇さ
せてやる必要があり、キュリー温度が高い材料をもちい
る場合にはレーザー出力を大きくしなければならない。

磁性体材料としてカドリニウムコバルト非晶質材料をも
ちいた場合には、キュリー温度書き込みの代わりに補償
温度書き込みが可能であるため低温度での記録が出来る
が、合金組成比によって補償温度が大きく変化するため
、成分一定の材料作成をはかる必要がある。

さらに、特に磁性体の保磁力が小さい場合、経時変化、
外部磁界の作用、磁性体相互の影響等によって記録情報
が劣化もしくは消失し、長期の記録保存が困難であると
いう問題があった。

本発明はかかる点に鑑み、記録に必要とする光エネルギ
ーを低減し、また経年時の記録情報劣化のない光磁気記
録装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、超伝導膜と前記超伝導膜を貫通する多数の微
細孔もしくは非超伝導体粒子とを基板上に設けた記録媒
体と、前記記録媒体に対して概垂直方向の磁界を発生す
る磁界発生装置と、光源とからなり、前記光源から発生
させた光を前記記録媒体上に照射し、超伝導膜の超伝導
状態を破壊して書き込み記録を行うものである。

作用 光源から発生させた光を選択的に記録媒体上に照射し、
照射部分の超伝導膜を励起して超伝導状態を破り、磁界
発生装置が発生する外部磁界に対して反磁界を形成する
ように超伝導膜内部に発生した渦電流を消失させ、磁界
をかけたまま臨界温度以下に冷却した後、磁界発生装置
を停止して書き込みを行うものである。

実施例 本発明の実施例について図を用いて説明する。

第１図は本発明による光磁気記録装置の実施例を示した
概略構成図である。１０１はレーザー光源、１０２は人
力信号に応じてレーザー光をパルス変調する光変調器、
１０３は集光レンズ、１０４は９５に以下で超伝導状態
を示すＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０超伝導膜１０４ａを記録面側
表面に設けたディスクである。超伝導膜１０４ａは磁場
の侵入深さよりも十分厚いものであり、膜を貫通する微
細孔１０４ｂが多数段けである。１０５はディスク１０
４に垂直方向に磁界を発生するコイルである。

コイル１０５はディスク１０４上のレーザー光照射部の
近傍に配置している。１０６はコイル１０５に電流を供
給する電源、１０７はディスク１０４を回転させるモー
ターである。１０８はディスク１０４を液体窒素温度以
下に冷却する冷却装置である。

以上のように構成された装置の動作について説明する。

冷却装置１０８を駆動して、ディスク１０４を超伝導膜
１０４ａの臨界温度よりも十分低い温度に冷却する。コ
イル１０５に電流を流して上向きの外部磁界を発生させ
ると超伝導膜１０４ａ表面には磁場の侵入を妨げるよう
に渦電流が発生する。この超伝導膜表面の渦電流の様子
を模式的に表わした説明図が第２図である。外部磁界が
ゼロの場合は渦電流は発生しない（第２図（ａ））が、
上向きに外部磁界ＨＯを与えると微細孔１０４ｂの周り
には孔を貫く磁束をほぼ打ち消すように入方向に渦電流
が流れる（第２図（ｂ））。渦電流の大きさはこの孔を
貫く磁束によって変化するため、ディスク１０４を回転
させたときの１つの微細孔周りに流れる渦電流の大きさ
を見てみると、微細孔がコイル１０５に近づく場合には
大きくなり、コイル１０５の近傍で最大になった後、孔
がコイル１０５から遠ざかるにつれて小さくなっていく
。あるｙ＆細孔がコイル１０５に近づいて最も渦電流が
大きくなったところで、微細孔１０４ｂを１つ以上含む
ような大きさのスポット径を持つレーザー光を照射する
と、レーザー光のエネルギーによって超伝導膜が臨界温
度を超えるかあるいは電子が直接励起されるため超伝導
状態が破れて抵抗が生じ、渦電流は減衰、消滅する（第
２図（Ｃ））。レーザー光の照射を停止すると再び膜は
超伝導状態に戻るが、このときの微細孔周りの磁場は超
伝導状態が破られるまえの磁場とは異なったものとなる
（第２図（ｄ））。記録点で以上のプロセスを経た微細
孔をコイル１０５から遠ざかる方向に移動させると微細
孔周りには逆向きの渦電流が発生する（第２図（ｅ））
。この渦電流は外部に磁界Ｈ１を発生するため、コイル
１０５の電流を切って外部磁界を取り除いたとき、レー
ザー光を照射した微細孔は磁化されたように振る舞う。

レーザー光を照射しなかった微細孔は磁界を発生しない
ため、レーザー光照射の履歴が超伝導膜上に記録として
残ることになる。

一度書き込まれた記録は再び超伝導状態が破られない限
り半永久的に持続するため、記録の劣化が生じない。ま
た、書き込みを行うためには超伝導膜を臨界温度まで上
昇させればよいので、キュリー点まで温度をあげるよう
な装置に比へて小出力のレーザー光で記録が可能であり
効率的である。

、しかもこの臨界温度は外部磁界の強さによって変化す
るので、外部磁界の強さを調節することにより記録温度
を変えて設定することができる。

上記の実施例では、超伝導膜を貫通するものとして微細
孔を設けた場合について述べたが、微細孔の代わりに非
超伝導体粒子を超伝導膜中に配設した場合にも同様の効
果が得られる。非超伝導体としでは、金属などの常伝導
体、金属酸化物や有機高分子などの絶縁体が挙げられる
。また、上記の実施例では微細孔が超伝導膜を貫通する
例について述べたが、微細孔や非超伝導体粒子が超伝導
膜を貫通していない場合でも、記録可能な場合がある。

例えば、超伝導膜の膜厚が、微細孔あるいは非超伝導体
粒子の有無によって変化し、特に膜厚の薄い部分が磁界
の侵入深さ以下になる場合には記録が可能である。しか
し、記録後の超伝導膜が発生する磁界は、微細孔あるい
は非超伝導体粒子が膜を貫通している場合が最も大きい
。従って記録のＳＮ比を考えた場合には、微細孔や非超
伝導体粒子が超伝導膜を貫通しているのが最も有利であ
る。

非超伝導体粒子を珪素鋼、パーマロイなどの高透磁性体
で構成すると、超伝導膜に発生する渦電流の大きさが大
きくなるため、記録によって現われる磁束の強さが大き
くなる。従ってこれも記録のＳＮ比向上に役立つことに
なる。

発明の効果 本発明による光磁気記録装置は以上のような構成より成
り、光源から発生させた光を選択的に記録媒体上に照射
し、照射部分の超伝導膜を励起して超伝導状態を破り、
磁界発生装置が発生する外部磁界に対して反磁界を形成
するように超伝導膜内部に発生した渦電流を消失させ、
磁界をかけたまま臨界温度以下に冷却した後、磁界発生
装置を停止して書き込みを行うことにより、記録に必要
とする光エネルギーを低減し、また経年時の記録情報劣
化のない光磁気記録を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光磁気記録装置の構
成を示した構成図、第２図は本発明の同実施例における
光磁気記録装置の動作を説明した動作説明図、第３図は
従来の光磁気記録装置の一例の構成を示した構成図、第
４図は磁性材料の履歴曲線の温度変化を示す磁化特性図
である。 １０１・・・レーザー光源、１０２・・・光変調器、１
０３・・・集光レンズ、１０４・・・ディスク、１１０
４ａ−−−Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−ＯＦ伝導膜、１０５・・・
コイル。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第２図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の微細孔もしくは非超伝導体粒子を有する超
   伝導膜を基板上に設けた記録媒体と、前記記録媒体に対
   して概垂直方向の磁界を発生する磁界発生装置と、光源
   とからなり、前記光源から発生させた光を前記記録媒体
   上に照射し、超伝導膜の超伝導状態を破壊して書き込み
   記録を行う光磁気記録装置。
2. （２）微細孔もしくは非超伝導体粒子が超伝導膜を貫通
   している特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録装置。
3. （３）非超伝導体粒子が高透磁性体粒子であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録装置。