JPH01232560A - 光磁気記録媒体ならびに光磁気記録再生方法 - Google Patents

光磁気記録媒体ならびに光磁気記録再生方法

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JPH01232560A
JPH01232560A JP26155488A JP26155488A JPH01232560A JP H01232560 A JPH01232560 A JP H01232560A JP 26155488 A JP26155488 A JP 26155488A JP 26155488 A JP26155488 A JP 26155488A JP H01232560 A JPH01232560 A JP H01232560A
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magneto
optical recording
magnetic
recording medium
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Akito Sakamoto
章人 酒本
Katsusuke Shimazaki
勝輔 島崎
Yoshitane Tsuburaya
円谷 欣胤
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Hitachi Maxell Ltd
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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、オーバライド(重ね書き)が可能な光磁気記
録媒体ならびに光磁気記録再生方法に関するものである
〔従来の技術〕
信号の記録再生方法の一つとして、従来から光磁気再生
方法が知られている。これは、昇温によって保磁力が著
しく低下する材料からなる光磁気記録膜を基板上に設け
て記録媒体とする。そしてこの記録媒体に磁界と昇温の
ためのレーザビームとを加え、昇温によって光磁気記録
膜の保磁力を印加される磁界の強さよりも低下させて、
この磁界方向に磁化することによって所望信号を記録す
る。
また、所望信号が記録された光磁気記録膜に弱いレーザ
ビームを照射し、光磁気記録膜の磁化によってこのレー
ザビームにカー効果を生じさせることにより、これを検
出して所望信号を再生するものである。
この光磁気記録媒体に信号を記録する場合、新らたな記
録によって既に記録されている信号の消去も行う、所謂
オーバライドを可能にした記録方法が例えば特公昭60
−48806号公報に記載されている。
この方法は照射するレーザビームの強度を一定とし、印
加する磁界の方向を記録すべき信号のレベルに応じて反
転するようにした方法で、これを第11図を用いて説明
する。
同図に示すように磁気コア24にはコイル8が巻回され
ており、このコイル8にデジタル信号による信号電流が
流される。この信号電流はデジタル信号の「1」、「0
」ビットに応じて極性が異なり、従って磁気コア24か
ら発生する磁界は、強度が一定で、その方向がデジタル
信号の「1」、[0」ビットに応じて反転する。
透明な基板1上に光磁気記録膜3を形成した記録媒体2
6に1)′i記磁界が印加される。また一定強度のレー
ザビーム6がフォーカスレンズ7によって集束され、基
板1側から光磁気記録膜3に照射される。このレーザビ
ーム6の照射により、光磁気記録膜3はその保磁力が印
加磁界の強度より低くなるように昇温さ籠る。そこで、
光磁気記録膜3は磁気コア24から印加される磁界で磁
化されるから、記録媒体26に既に信号が記録されてい
ても、この方法によって新たに信号を記録する際に前に
記録された信号が消去され、オーバライドが可能となる
〔発明が解決しようとする課題〕
ところがこの記録方法では、光磁気記録膜3のレーザビ
ーム6による昇温部分に磁界を印加する必要があること
から、同図において点線で示すように、磁気コア24の
中心軸とレーザビーム6の中心軸(すなわち、フォーカ
スレンズ7の光軸)とを必ず一致させる必要がある。
しかしながら、このように磁気コア24とフォーカスレ
ンズ7とを配置すると、磁界発生手段は磁気コアによろ
閉磁路構造とすることができず、従って磁気抵抗が大き
くなって1強い磁界を発生させることができない、この
結果、オーバライドを高速で行うことが困冗である。ま
た、磁界を強めるためにはコイル8に大電流を流す必要
があり、そのために消′I!、ffl力が増大するばか
りでなく、駆動回路などのスルーレートやコイル8のイ
ンダクタンスの影響により、高速でデータ転送ができな
くなる。
これに対し、第34回応用物理学関係連合講演会予稿集
(87年度) P、721 28  p−ZL−3「多
層光磁気記録媒体を用いた単一ビームオーバライト方式
」と題する論文(以下「34応用物理関係論文」と略記
する。)において、記録膜を多層構造とした光磁気記録
媒体が開示されている。
これを第12図ならびに第13図を用いて説明する。
第12図に示されているように、この光磁気記録媒体2
6は、透明基板1上に、垂直磁化膜4と、垂直磁化膜4
とが重層状態で形成され、この光磁気記録膜3と垂直磁
化膜4とで記録膜が構成されている。光磁気韻8膜3に
はTb−Fa系アモルファス磁性材料が用いられ、垂直
磁化膜4には、光磁気記録膜3よりも室温での保磁力が
小さく。
かつキュリー点が高い1例えばGd−Tb−Fe系のア
モルファス磁性材料が用いられている。
この光磁気記録媒体は、前記のように主の光磁気記録膜
3上に、それよりも室温における保磁力が小さくかつキ
ュリー点の高い垂直磁化11!!4を積層した点に特徴
がある0次に、この光磁気記録媒体を用いた記録方法な
らびに垂直磁化膜4の役割りについて説明する。
この光磁気記録媒体26の垂直磁化膜4側に直流磁石を
備えた第2磁気ヘツド18が配置され、これに対向して
基板l側にフォーカスレンズ7が配置されている。さら
に前記第2磁気ヘツド18の光磁気記録媒体格!lJ方
向(矢印A)上流側には。
直流磁石を備えた第1磁気へラド17が配置されている
この第1磁気へラド17は、垂直磁化膜4の室温での保
磁力よりも高く、かつ光磁気記録膜3の室温での保磁力
よりも低い直流磁界を発生する。
この直流磁界により、その方向(矢印B)に垂直磁化膜
4のみが磁化される。第26j&気ヘツド18は、垂直
磁化膜4の磁化部分から室温での磁界よりも弱い直流磁
界を発生する。第2磁気ヘツド18からの直流磁界の方
向は第1磁気ヘツド17から発生する直流磁界とは逆方
向であり、前者の方向を矢印Cで示すと、後者の方向は
矢印Bで示される。
第13図に示すように、レーザ源20は信号源21から
の信号によって駆動され、この信号によって強度変調さ
れたレーザ光を発生する。ここで。
信号源21から出力される信号はデジタル信号であり、
説明を簡単にするために、レーザ源20からのレーザ光
は、このデジタル信号の「1」ビットで強度か高<、r
OJビットで強度が低いものとする。このレーザ光はコ
リメータレンズにより平行光、すなわちレーザビーム6
となり、このレーザビーム6はフォーカスレンズ7によ
って光磁気記録媒体26の光磁気記録膜3に集光照射さ
れる。
この照射部分近傍の光磁気記録膜3ならびに垂直磁化膜
4が昇温される。この場合、レーザ源20によって適宜
設定された出力パワーにより、レーザビーム6が高強度
で照射されたときには、光磁気記録膜3、垂直磁化膜4
の温度がそれらのキュリー点以上となり、光磁気記録膜
3、垂直磁化膜4の保磁力は第2磁気ヘツド18から出
力される直流磁界の強さよりも低くなる。また、レーザ
ビーム6が低強度で照射された際には、光磁気記録膜3
の温度がそれのキュリー点よりも高いが、垂直磁化膜4
の温度がそれのキュリー点よりも低くなる、従って垂直
磁化膜4の保磁力は第2磁気ヘツド18からの直流磁界
の強さよりも高いが。
光磁気記録膜3の保磁力は第2磁気ヘツド18からの直
流磁界の強度よりも高く、かつ垂直磁化膜4の磁化部分
からの磁界の強さよりも低くなる。
これにより、レーザビーム6が高強度で照射されると、
光磁気記録膜3と垂直磁化膜4とが第2磁気ヘツド18
からの磁界によってその方向に磁化される。一方、レー
ザビーム6が低強度で照射されろと、光磁気記録膜3が
垂直磁化膜4の磁化部分からの磁界によってその方向に
磁化される。
この後者の場合は換言すると、垂直磁化膜4の磁化が光
磁気記録膜3に転写されたことになる。従って、光磁気
記録膜3には第1磁気ヘツド17からの磁界による磁化
部分と、第2磁気ヘツド18からの磁界による磁化部分
との磁化パターンが得られ、前者の磁化部分が信号源2
1からのデジタル信号の「0」ビットを表力し、後者の
磁化部分が「1」ビットを表わすことになる。
このようにして光磁気記録膜3にデジタル信号が記録さ
れることになるが、第1磁気ヘツド17はこのデジタル
信号の[0」ビットの記録に、第2磁気ヘツド18はデ
ジタル信号の「1」ビットの記録に関与することになる
従って、光記録媒体26に既に信号が記録されていても
、垂直磁化膜4では第1磁気へラド17からの直流磁界
によって既に記録されている信号の消去も行われる。ま
た、光磁気記録膜3では。
第2磁気ヘツド18からの直流磁界とレーザビー116
とによって既に記録されている信号の消去も行われるか
ら、オーバライドが可能となる。
なお、第13図において、図中の30はコイル駆動回路
、31はデータ信号、32はレーザ駆動回路、33は再
生回路、34は再生信号、35は位置決め制御回路、3
6はヘッド位置決め制御信号、37はモータ制御回路、
38はモータ制御信号、39は再生用の検出器、40は
ヘッド位置決め機構、41は光学ヘッド、42スピンド
ルモータである。
ところで光磁気記録膜の材料としてTb−Fe系の合金
を用いた場合、その光磁気韻8膜が空気中の酸素や湿分
によって腐食される。このため従来は、光磁気記録膜の
腐食を防止するため、光磁気記録膜の外表面に空気中の
酸素や湿分を通しに難い特殊な保霞膜を設ける方法がと
られていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
第12図ならびに第13図において説明したように、光
磁気記録膜3をそのキュリー点より高く、垂直磁化v4
のキュリー点よりも低い第1の温度に加熱するときと、
光磁気記録膜3と垂直磁化膜4とを垂直磁化膜4のキュ
リー点よりも蕎い第2の温度に加熱する場合がある。先
に挙げた34応用物理関係論文においては、光磁気記録
v3にはT b −F e系アモルファス磁性材料が用
いられ、垂直磁化膜4にはqd−Tb−Fc系のアモル
ファス磁性材料が用いられている。Tb−Fe系アモル
ファスのキュリー点は140℃、Gd−Tb−Fe系ア
モルファスのキュリー点は160℃である。
光磁気記録膜3と垂直磁化膜4とを同時に加熱する場合
には、この加熱温度(前記第2の温度)を比較的低くで
きて、そのためにレーザビーム6を低パワーとすること
ができるが、光磁気記録膜3を前記lの温度に加熱する
ときには、この第1の温度を160℃−140aC!=
20℃トイう非常に狭い範囲に設定する必要があり、そ
のためにレーザビーム6の強度制御が非常に難しい。
そこで、この温度範囲を十分広くできるような材料を光
磁気記録膜3ならびに垂直磁化膜4に用いることも考え
られる。しかし、この方法では第2の温度を高めること
になり、レーザ源20のパワーを大きくしなければなら
ないという問題がある。
また、第12図にて説明した方式では、(1)、垂直磁
化膜4を一定方向に磁化する初期磁化用の第1磁気ヘツ
ド17と、記録すべき信号をデジタルで光磁気記録膜3
に記録するための第2磁気ヘツド18の2つの磁気ヘッ
ドを用いないと情報の記録ができない。
(2)、レーザビーム6の出゛力として、光磁気記除膜
3のキュリー点以上でかつ垂直磁化膜4のキュリー点以
下になるような第1のレーザビーム出力と、垂直磁化膜
4のキュリー点以上にするための第2のレーザビーム出
力の2種類の出力の組合せを制御しなければならない。
(3)、前にも述べたように、光磁気記録膜3のキュリ
ー点(T b −F e系アモルファス 140℃)と
垂直磁化膜4のキュリー点(Gd−Ta −Fe系アモ
ルファス 160℃)の温度差が余りないため、レーザ
ビームの出力制御が非常に困理である。
(4)、前記(3)の温度差はキュリー点の高い垂直磁
化膜4を使用すれば大きくなるが、その代り前記(2)
に記載した第2のレーザビーム出力を非常に大きくしな
ければならないので、レーザ源20に大きなパワーが必
要である。
(5)、垂直磁化膜4は外気に露出した構造であるため
、この膜16が空気中の酸素および湿分によって腐食さ
れる。そしてこの垂直磁化膜4の腐食が進行すると光磁
気記録膜3も腐食されて、光磁気記録媒体の保存寿命が
極めて短い。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解決し、
記録時におけるレーザビームの強度設定が容易で、かつ
低パワーのレーザ源で記録ができ。
しかも長期的な保存寿命に耐える光磁気記録媒体を提供
すること4にある。
さらに本発明の他の目的は、消′R電力を低減して、高
速でのデータ転送が可能な光磁気記録再生方法を提供す
るにある。
〔課題を解決するための手段〕
前述の目的を達成するため、本発明は、垂直方向に磁気
異方性を有する光磁気記録膜と、その光磁気記録膜より
も室温での保磁力が小さくかつキュリー点が十分高い垂
直磁化膜の重層構造の記録膜を、透明基板上に設けたこ
とを特徴とするものである。
前述の目的を達成するため、さらに本発明は、垂直方向
に磁気異方性を有する光磁気記録膜と垂直磁化膜との重
層構造の記録膜を透明基板上に設けた光磁気記録媒体を
用い、所望信号のレベルに応じて方向が反転する磁界を
前記垂直磁化膜に印加することにより、垂直磁化膜に所
望信号を記録し、前記光磁気記録膜を昇温することによ
り、その磁界による垂直磁化膜の磁化パターンを光磁気
記録膜に転写し、所望信号を光磁気記録膜に記録するこ
とを特徴とするものである。
前述の目的を達成するため、さらに本発明は。
垂直方向に磁気異方性を有する光磁気記録膜と垂直磁化
膜との重WI枯造の記録膜を透明基板上に設けた光磁気
記録媒体を用い、所望信号のレベルに応じて方向が反転
する磁界を前記垂直磁化膜に印加することにより、垂直
磁化膜に所望信号を記録し、前記光磁気記録膜を昇温す
ることにより、その磁界による垂直磁化膜の磁化パター
ンを光磁気記録膜に転写して所望信号を光磁気記録膜に
記録した後、新らたに前記垂直磁化膜に別の所望信号を
磁化記録し、その垂直磁化膜に記録された記録信号を磁
気的に再生し、前記光磁気記録膜に記録された記録信号
を光学的に再生することを特徴とするものである。
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
く第1実施例〉 第1図は、第1実施例に係る光磁気記録媒体の断面図で
ある。同図において1は透明基板、2はエンハンス膜、
3は光磁気記録膜、4は垂直磁化膜、26は光磁気記録
媒体である。
同図に示すように基板1上にエンハンス膜2が形成され
、その上に垂直方向(膜厚方向)に磁気異方性を有する
光磁気記録膜3が、その上に垂直磁化膜4がそれぞれ形
成される。垂直磁化膜4としては、光磁気記録膜3より
も室温での保磁力が小さく300〜1200エルステッ
ト、キュリー点が十分に高く300℃以上の強磁性材料
またはフェリ磁性材料が用いられる。
一例として、ガラス製の基板l上に膜厚が70nmのS
iNによるエンハンス膜2をスパッタ法によって形成す
る。その上にスパッタ法によってTb−Fe−Go系ア
モルファス合金を100nmの厚さに形成して光磁気記
録膜3とし、さらにその上にスパッタ法によってCo 
−Cr系アモルファス合金を1100nの厚さに形成し
て垂直磁化膜4とした光磁気記録媒体26を得る。この
具体例における光磁気記録膜3と垂直磁化膜4の特性を
次の表1に示す。
但し表中の各記号は、下記の通りであ、。
Hc:保磁力 Ms:飽和磁化 Tc:キュリー点 T cpmρ:補償温度 なお、CoCr系の垂直磁化膜4としては、Cot−x
Crxで表わされ、一般にx=0.15〜0.25程度
のものが用いられるが、特に、X≧0.20のときには
、耐蝕性に優れ、保護膜としての機能も有することにな
る。垂直磁化膜4としては、Go−Cr合金のほかに、
G o −Re合金、Go−Ru合金、Co−Pt合金
なども用いることができる。また、光磁気記録膜3とし
ては。
Gd−Tb−Fe−Go金合金Gd−Dy−Fe−Go
金合金Tb−Fe合金などを用いることができる。
次に第2図に基づいて、この光磁気記録媒体の記録方法
について説明する。
第1図に示した光磁気記録媒体26の垂直磁化膜4側に
コイル8を巻回した磁気コア24が配置され、それの光
磁気記録媒体移動方向(矢印A)後流側にフォーカスレ
ンズ7が配置されている。
前記コイル8には記録すべき信号によって変調された励
磁電流iが流され、これによって磁気コア24から直流
磁界が発生する。この磁界の最大強度は垂直磁化膜4の
室温での保磁力よりも高く、光磁気記録膜3の室温での
保磁力よりも低く設定され、このために、垂直磁化膜4
は磁気コア24からの磁界によって垂直方向(膜厚方向
)に飽和磁化される。
記録すべき信号はデジタル信号であり、励磁電流iは、
このデジタル信号の「1」、「0」ビットに応じて極性
が異なるように変調されている。
従って磁気コア24から発生する磁界の方向もこのデジ
タル信号のrlJ、[0」ビットに応じて反転するから
、垂直磁化膜4のこの磁界による磁化方向も同様に反転
し、デジタル信号が垂直磁化膜4に磁化パターンとして
記録されろ。
一定強度のレーザビーム6が、フォーカスレンズ7によ
り光磁気記録膜3に集光照射される。これにより光磁気
記録膜3は昇温されるが、このときの温度が光磁気記録
膜3のキュリー点T06しくはその補償温度Tcomp
よりも高く、垂直磁化膜4のキュリー点Tcよりも低く
なるように、レーザビー1s 6のパワーが設定されて
いる。
これにより、レーザビーム6の照射によって急直磁化膜
4の磁化パターンは消滅することがなく、光磁気記録膜
3では、その昇温部分が垂直磁化膜4の磁化された部分
からの磁界l;よってその方向に磁化される。すなわち
、垂直磁化膜4の磁化パターンが光磁気記録膜3に転写
され、これによって光磁気記録膜3にデジタル信号が磁
化パターンとして記録されることになる。
このように、レーザビーム6の照射による光磁気記録膜
3の加熱温度は、この光磁気記録膜3のキュリー点Tc
もしくは補償温度T coIIpと垂直磁化膜4のキュ
リー点Teとの間に設定すればよいのであるから、これ
らの差が大きいほど加熱温度の設定精度が緩和され、レ
ーザビーAx 6のパワー設定が容易となる。また、こ
の加熱温度は光磁気記録膜3のキュリー点Tcもしくは
補償温度T compより高ければよく、垂直磁化rJ
!A4のキュリー点Tcに比較して低く設定できるから
、レーザビー11のパワーも低減でき、低いパワーのレ
ーザ源を用いることができる。
前記表1では室温を25℃とし、レーザビーム6による
加熱を光磁気記録膜3(Tb−Fe−Co系アモルファ
ス)の補償温度’rcompよりも高く、そのキュリー
点Tcよりも低い160℃に設定した場合のものであり
5以上の条件をもとにして記録した場合の記録再生特性
を、第11図に示した従来と比較して次の表2に示した
表  2 なお、第11図に示す光磁気記録媒体(表中の従来例)
は、基板1.エンハンス膜2ならびに光磁気記録膜3の
材料、膜厚がこの実施例と同じであり、保護膜4は11
00nの膜厚の5iNllXとし、従来例の光磁気記録
媒体におきかえて測定した。実施例、従来例いずれにお
いても、レーザパワーを7mW、光磁気記録媒体の光学
ヘッドに対する相対速度を7m/秒、記録信号の周波数
を2.5M Hzとした。
この表2から明らかなように、従来例に比較して小さい
励磁電流iで同程度のオーバライドが得られる。また、
−35dBのオーバーライドが得られる最高周波数は、
従来例では4M)(zであったのに対し、実施例では1
0MHzであった。
第3図は第1図に示した光磁気記録媒体の全体の断面図
で1図中の9は中心孔である。
第4図は光磁気記録媒体の変形例を示す図で。
この例の場合、垂直磁化膜4の上にさらに保護膜16が
設けられている。この保護膜16の材料には、耐腐食性
を有し、酸素ならびに湿分不透過性の例えば金属アルミ
ニウIs、酸化アルミニウム、アルマイト、非磁性ステ
ンレスなどが用いられ、スパッタリングや蒸若などによ
って膜が形成される。
〈第2実施例〉 第5図は、本発明による他の記録再生方法を説明するた
めの図である1図中の22はコイル8を巻回した補助磁
極、23は主磁極である。
光磁気記録膜3には室温での保磁力が大きくてキュリー
点の低い材料が用いられ、これに対して垂直磁化膜4に
は室温での保磁力が小さくてキュリー点が十分高い材料
が用いられる。
同図に示されているように、垂直磁化膜4側には主磁極
23が、桟板1側には補助磁極22が配置され、この主
磁極23とコイル8を巻回した補助m極22とで補助磁
極励磁型の磁気ヘッドを構成している。補助磁極22の
記録媒体移動方向(矢印Δ)後流側にはフォーカスレン
ズ7が配置されており、これによってレーザビーls 
6が光磁気記録膜3に集光される。
信号の記録時には、コイル8にデジタル信号による信号
電流iが流される。この信号電流iもデジタル信号のr
lJ、rOJビットに応じて極性が反転し、従って補助
磁極22から発生する直流磁界の方向がデジタル(3号
の「1」、「0」ピッ1へに応じて反転する。補助磁極
22からの磁力線は記録媒体26を通って主磁極23に
至るが、この主磁極23の断面積は補助磁極22の断面
積よりも十分狭く設定されている。そのため、補助磁極
22からの磁力線は図に示すように主1Ili極23で
集束され、主磁極23の近接した垂直磁化膜4の近傍で
は強磁界が得られる。但し、光磁気記録膜3での磁界の
強さがその室温での保磁力よりも十分小さく、垂直磁化
膜4での磁界の強さがその室温での保磁力よりも大きく
なるように、コイル8に流す電流値などが設定されてい
る。これにより、垂直磁化膜4のみが磁界によって磁化
されて、そこに信号が記録されろ。
一方、この磁気ヘッドの光磁気記録媒体移動方向後流側
には、フォーカスレンズ7が配置され、レーザビーム6
が光磁気記録膜3に集光、照射される。これにより、照
射部分に近い光磁気記録膜3と垂直磁化膜4の部分が昇
温されるが、垂直磁化膜4の温度がそのキュリー点より
も十分低く、かつ光磁気記録膜3の保磁力がこの昇温部
分に接する垂直磁化膜4の部分の磁化による磁界の強さ
よりも小さくなるように、レーザビーム6のパワーが設
定されている。
従って、レーザビーム6の照射により垂直磁化膜4の磁
化は何ら影響されることなく、光磁気記除膜3が垂直磁
化膜4の磁化による磁界で磁化され、垂直磁化v、4の
磁化パターンがそのまま光磁気記録膜3に転写される。
以上のようにして、光磁気記録膜3に(t1号が記録さ
れることになる。この場合、補助磁極励磁型磁気ヘッド
によって垂直磁化膜4に連続的に磁界が印加されて記録
が行われる。また、レーザビーム6による連続的な昇温
により、垂直磁化膜4がら光磁気記録膜3に磁化パター
ンの転写が行われるから、オーバライドが可能となり、
消去手段は必要でない。
また、記録のための磁界発生手段は、補助磁極22なら
びに主磁極23によって閉磁路が形成されるため、磁界
発生効率が向上する。さらに主磁極23の断面積を補助
磁極22の断面積よりも十分に小さくして、磁束を主磁
極23で収束させているから、垂直磁化膜4での磁界の
強度を大幅に高めることもでき、コイル8に流す電流値
を小さくしても、強い磁界を発生することができ、消費
電力の低減、データ転送の高速化が図れる。
次の表3は、同じスルーレートの駆動回路、同じインダ
クタスのコイルを用いた場合の、この実施例と第11図
に示した従来例との特性を比較した表である。
表  3 なお、表中のスイッチング速度とは記録電流iの極性の
切換え速度を示している。この表3から明らかなように
1本発明のものはスイッチング速度が十分に速いことか
ら、データ転送の高速化が図れる。
信号の再生時には、記録媒体26に低パワーのレーザビ
ーム6のみが照射され、光磁気記録膜3での磁化による
カー効果検出器で検出することにより、信号の再生が行
われる。
なお、磁界発生手段としては、主磁極励磁型磁気ヘッド
やリング型磁気ヘッドなどを用いてもよく、また、レー
ザビーム6の後方にDRA’W用。
サーボ用などのためのレーザビームを使用してもよい。
く第3実施例〉 第6Ufiは、実施例に係る光磁気記録媒体の拡大断面
図である。この図において、2aは信号パターンである
基板1は、例えばガラスなどの透明セラミックスや、ポ
リカーボネート(r’C) 、ポリメチルメタクリレー
ト(PMMA) 、ポリメチルペンテン。
エポキシなどの透明な樹脂材料で形成される。基板1の
片面には、トラッキング信号に対応ず名案内トラックや
アドレス信号に対応するプリピットなどの信号パターン
2aが形成されている。
信号パターン2aの形成方法としては、基板lの材質に
よって適・当な方法が採用される。例えば基板lがPC
,r’MMA、ポリメチルペンテンなどの熱可塑性樹脂
で形成される場合、その溶融した基板材料を成形金型内
に射出して、信号パターン2aを有する基板1を成形す
る、所謂インジェクション法が適する。また、金型内に
基板材料を射出した後に圧力を加える、所謂コンプレッ
ション法あるいはインジェクションコンプレッション法
などの方法を適用することもできる。
基板1がガラスなどのセラミックスやエポキシなどの熱
硬化性樹脂で形成される場合は、信号パターン2aの反
転パターンが形成されたスタンパと基板1との間で光硬
化性樹脂を展伸し、前記スタンパの反転パターンを基板
1に転写する2P法(光硬化性樹脂法)が適する。また
エポキシなどの熱硬化性樹脂の場合には、金型内に溶融
状態の基板材料を静注して基板lと信号パターン2aを
一体に成形する、所謂注型法を適用することもできる。
エンハンス膜2は、見掛は上のカー回転角を大きくする
ためのものであって、例えばS i 3N 4などの誘
電体をもって、基板lの信号パターン2a形成面に、約
80〜90nmの厚さに形成される・、エンハンス膜2
の形成方法としては、例えば真空蒸着法やスパッタ法な
どを適用することができる。
光磁気記録膜3は、例えばTb−Fe合金、Gd−Tb
−Fe合金、Tb−Dy−Fe合金。
Mn−Cu−R1合金(結晶性)、Gd−Tb−Fe−
Ge合金、Gd−Co合金、Gd−Tb−Co合金、T
b−Fo−Co合金、T h −F a合金とGd−F
e合金の混合物、Tb−Fe合金とGd−Fe−Co合
金の混合物、’rb−oy−Fa−Co合金、T b 
−N i −F e合金D)l−Fe−Gd−Co合金
など、主としてアモルファスの材料で形成される。
この光磁気記録膜3は、前記エンハンス膜り上に、例え
ば真空蒸着法やスパッタ法によって形成される。
垂直磁化膜4は光磁気記録膜3に比較してキュリー点が
高く、室温における保磁力が低い磁性、材料で形成され
る。この垂直磁化v4の磁性材料としては、従来より例
えば磁気ディスク、磁気ドラls、磁気テープなどの磁
気記録媒体に用いられている任意のものを使用すること
ができる。なお、記録条件の自由度を大きくして使用の
容易化を図るため、前記光磁気記録膜3とのキュリー点
および室温における保磁力の差が大きいほど好ましい。
これらの条件を満すものであれば、多結品質のものでも
非晶質のものでもよい。
具体的には、y  F13203粉末、F 0304粉
末、Co含有7FezOx粉末、Go含有FeaO4粉
末、Fo粉末、Co粉末、Fe−Ni合金粉末などの磁
性粉末を結合剤および有機溶剤などとともに塗布、乾燥
したもの。
あるいは、Co、Fe、Ni、Co−Ni合金合金、c
o−Cr合金、Go−P合金、Go−Ni−P合金など
の強磁性材料を、蒸着法やスパッタ法などで真空成膜し
たものなどが用いられる。
これらのうちでは、Co−Cr合金を主体とする垂直磁
化膜やG o −N i合金を主体とする磁化膜が特に
好適である。
垂直磁化膜4の厚さは、光磁気記録膜3の保護の観点か
らは厚いほどが好ましいが、あまり厚くすると熱伝導率
が大きくなって光磁気記録膜3の記録が低下するなどの
不具合を生じるため、1100n〜1μm程度、好まし
くは1100n〜200nmにするとよい。
また第4図に示すように、垂直磁気記録膜4の外表面を
保護膜16で被覆することは、光磁気記録媒体における
記録情報の保持寿命を非常に長くする効果がある。この
保護膜16の材料としては、アルミニウム、酸化アルミ
ニウム、アルマイト、セラミックス、ステンレスなどが
用いられ、これらの材料をスパッタリングして、5′〜
10’mmの膜厚に成膜することができる。
本発明の実施例に係る光磁気記録媒体の記録再生は、第
7図に示すように、基板1側にフォーカスレンズ7を、
また垂直磁化膜4側に磁気ヘッド12を、それぞれ配置
して記録再生を行う、この磁気ヘッド12は、光磁気記
録膜3に情報を記録するための電磁コイルと、垂直磁化
膜4に情報を記録するための磁気ヘッドとを兼ている。
記録媒体の移動に伴う空気の粘性層流によって、磁気へ
ラド12は前記垂直磁化膜4の表面から約1μm程度浮
上するように設定されている。
光磁気記録膜3への記録に際しては、図示していないレ
ーザ光源を[g!Jして、フォーカスレンズ7により光
磁気記録膜3の一部をそのキュリー点以上に加熱し、ま
た、垂直磁化膜4をそのキュリー点以上に加熱すること
のない強度のレーザビームを連続して照射する。それと
ともに、前記磁気ヘッド12を駆動して、光磁気記録膜
3の膜面に垂直で、記録方向の極性を有し、かつレーザ
ビーム照射時の温度における垂直磁化膜4の保磁力より
も小さい信号磁界を発生する。このようにすると、光磁
気記録膜3のレーザビー11照射部分がキュリー点以上
に加熱されて、その部分の保磁力が零になり、磁気ヘッ
ド12からの信号磁界に応じて順次情報信号に対応する
反転磁区が形成され、情報の記録が行われる。
この場合、光磁気記録膜3に比較して高いキュリー点を
有する垂直磁化膜4については、レーザビー11を照射
しても保磁力が磁気ヘッド12の直流磁界以下に低下せ
ず、従って情報が記録されることはない。
前述のように記録媒体は、光磁気記録膜3上に係い垂直
磁化膜4を形成しているので、光磁気記録膜3に極く接
近して磁気ヘッド(電磁コイル)12を設置することが
できる。従って磁気ヘッド12を大型化する必要がなく
、光磁気記録膜3の磁化反転に必要な磁界の高速スイチ
ングが可能となることから、かかる磁界変調方式を採用
することができろ。
この磁界変調方式によると、従来の磁気記録媒体と同様
に、オーバライドすることができ、先に記録された情報
を消去する過程を必要としないので、アクセス速度を格
段と改善することができる。
なお、光情報記録膜3の記録方法については、磁界変調
方式に限定されるものではなく、貼合せ型の光磁気韻0
媒体と同様に、光変調方式を採用することもできる。
垂直磁化膜4への情報の記録に際しては、前記磁気ヘッ
ド12を駆動して、室温における垂直磁化膜4の保磁力
よりも大きく、室温における光磁気記録膜3の保磁力よ
りも小さい、記録方向の極性を有する磁場信号を発生す
る。
これによって、垂直磁化膜4に記録信号の正負に相当す
る磁化方向をもつ磁区が形成されて情報が記録される。
この場合、′A!、温における光磁気記録膜3の保磁力
よりも大きい磁界を作用することがないので、光磁気記
録膜3に情報が記録されたり、光磁気記録膜3に既に記
録された情報が消去されるような不具合はない。
記録済みの光磁気記録媒膜3から情報を再生するに際し
ては、図示していないレーザビーtsWXを駆動し、フ
ォーカスレンズ7を通してレーザビームを光磁気記録膜
3に照射する。この照射は、光磁気記録膜3をそのキュ
リー点以上に加熱しない程度の強度に調整される。光磁
気記録膜3からの反射光は、反転磁区がある部分とない
部分で偏光面が回転するので(カー効果)、この反射光
の偏光面の回転方向の差を検出器で光の強度として検出
することにより、情報を再生することができる6また、
記録済みの垂直磁化膜4からの情報を再生する場合は、
従来の磁気記録媒体と同様に、垂直磁化膜4の磁区から
発生する磁束の変化を磁気ヘッド12のギャップを通し
てIQ 磁変換することによって行う。この場合、磁気
ヘッドト2のトラッキングは、光学ヘッドと連動させる
か、あるいは光学ヘッドから読み出されたトラッキング
(1号を利用することによって、精密にサーボコントロ
ールすることができる。
以下、具体的の実施例を挙げ、その効果について説明す
る。
く第4実施例〉 射出成形されたポリカーボネート製基板lの信号パター
ン面に、S tコN4からなるエンハンス膜2を約90
nmの厚さに形成し、エンハンス膜2の」二に下記組成
のアモルファス合金からなる光磁気記録膜3をスパッタ
リング法によって形成する。
チルビラAs (T b )  : 20 ””、 2
7原子%コバルト(Go)   :  8〜13原子%
ニオブ(Nb)またはチタン(Ti)またはクロム(C
r)     :  2〜5M子%鉄(Fo)    
 :残部 この光磁気記録膜3上に、垂直磁化v、4の結晶配向性
を促進するためのゲルマニラA(Gc)またはチタン(
Ti)からなる下地后を、約20〜30nmの厚さに積
層する。
最後にこの下地幻」−に、G o −Cr系合金(C「
含有率:20〜25原子%)からなる氾直磁化暎4を、
窓箔法やスパッタ法などのf(塑成V法により約200
nm、F7に形成した。
く第5実施例〉 前記第4実施例と同様に、ポリカーボネート刊基板1上
にエンハンス膜2ならびに光磁気記録膜3を順次形成す
る。この光磁気記録膜3上に、耐腐食性を向」ニするた
めに白金(Pt)またはクロム(Cr)が2〜3g子%
添加されたCo−Ni系合金(Ni含有率=20〜40
原子%)の磁気記録膜を約100nrnの厚さに真空成
膜法によって形成した。この磁気記録膜は、膜面内に磁
化容易軸をもつ、所謂水平磁気記録膜である。
前記第4実施例ならびに第5実施例における光磁気記録
膜とその表面に形成される磁気記録膜の磁気特性を次の
表4に示す。
表・4 第8図に、前記実施例で得られた光磁気記録膜とその表
面に形成された磁気韻8膜との温度特性の概酩を示す。
この特性図の縦軸は記録膜の保磁力、横軸は温度である
この図から明らかなように、光磁気記録膜は室温から約
100℃01j後までの温度範囲では約5(KOe)程
度の高い保磁力を有するが、100℃以」二加熱される
と急徴に保磁力が低下し、200℃前後では保磁力が零
になる。これに対し磁気ITi!録膜は除膜温における
保磁力が約700(Oc)と光磁気記録膜に比較して格
段に低く、高温に加熱されるに従って除々に保磁力が低
下し、500℃以上の高温に加熱されると保磁力が零に
なる。
従って同図に領域Aで示すように、光磁気記録膜のキュ
リー点以上で磁気記録膜のキュリー点以下の温度に記録
膜(光磁気記録膜ならびに磁気記録膜の積層体)を加熱
し、かつ光磁気記録膜にレーザビーム照射時の温度にお
ける磁気記録膜の保磁力よりも小さな磁界をかけること
によって、光磁気記録膜にのみ情報の記録ができる。
また同図の領1!、12 T3で示すように、室温にむ
ける磁気記録膜の保磁力よりも大きく、室温に才;ける
光磁気記録膜膜の保磁力よりも小さな磁界を印加するこ
とにより、磁気記録膜のみに情報を記録することができ
る。
従って、光磁気記録膜と磁気記録膜とにそれぞれ独立し
た異なる信号(情報)を記録することができ、貼合せ構
造の記録媒体と同様、記録容量を見掛は上2倍にするこ
とができる。なお、光磁気記録膜ならびに磁気記録膜の
記録再生特性は、これらの記録膜が単独で設けられた光
磁気配り媒体ならびに磁気記録媒体とほぼ同等であり、
これらを積層したことによる記録再生特性の劣化は認め
られない。
第9図に、前記第4実施例ならびに第5実施例に係る光
磁気記録媒体と、光磁気記録膜上に誘電体製の保護膜を
設けた従来の光磁気記録媒体の加速環境試験の結果を示
す、同図の縦軸に再生信号のC/N値を、横軸に経過1
1、y間をとっている。なお、試験条件は、温度60°
C1相対湿度95%、試験時間1000時間である。
この特性図から明らかなように、従来品は試験終了後の
C/N値が約30%に低下するのに対、し、本発明に係
るものは試験終了後においてもC/N値の低下が認めら
れない、このことから、本発明の実施例に係る光磁気記
録媒体は、情報保ひの安定性からも優れている。
〈第6実施例〉 この実施例に係る記録膜は第3図に示すように、光磁気
記録膜3と、その光磁気記録膜3の保護膜を兼ねた垂直
磁化膜4とから枯成されている。
そして、 (+)この垂直磁化膜4に情報を磁気的に記録し、この
記録された11号を前記実施例と同様に、光磁気記録膜
3に転写記録し、これを再生、消去できるようにする。
これとともに、垂直磁化膜4には、光磁気記録膜3の記
録情報とは別の情報を記録、再生、消去に利用できるよ
うに、貼合せ式の両面光磁気記録媒体として用いる。
(2)また、光磁気記録膜3で情報を記録していない部
分の反対側の垂直磁化膜4に、情報を記録したり、記録
した情報を再生、消去するようにできる貼合せ式の両面
光磁気記録媒体として用いる。
前記(1)、(2)を可能にする条件は、磁気記録膜4
のキュリー点T C2が光磁気記録膜3のキュリー点T
 C3より大きいこと、磁気記録膜4の室温での保磁力
が光磁気記録膜3の室温での保磁力より小さいこと、な
らびに光磁気記録膜3の温度T c xにおける保磁力
が磁気記録膜4の温度T C1における保磁力よりも小
さいことである。
これらの条件を満す光磁気記録膜3と磁気記録v4との
前記特性関係を第10図に示す。
図中の曲線aおよび曲線すは、それぞれ光磁気記録膜3
および磁気記録膜4の保磁カー温度特性曲線であり、温
度T c、 xおよび温度T c、 zはそれぞれのキ
ュリー点である。
使用環暁条件は、室温(RT)近傍で、下限温度T】と
上限温度T2の間に設定されており、温度Tlにおける
磁気記録膜4の保磁力をI(c z (’r+)、温度
T1に才iける光磁気記録v3の保磁力を1lex(T
z)とすると、磁気ヘッドにょろ印加磁界の強さ11を 1−1 c z (ゴ1)< H< T−I C1(T
 2)の関係になるように設定すれば、光は低記録膜3
の記録磁化に影響を与えることなく、磁気記録膜4のみ
を磁化することになる。釘いかえれば磁気記録膜4のみ
に情報を記録することが可能である。
また、印加磁界の強さIIは環境の変動、媒体の互換性
を考五こすると、同図に示したようにIT 2 < H
< II 1 の範囲に設定した方が望ましいのはごうまでもない。
また、磁気記録膜4に記録された情報を光磁気記録膜3
に転写するの際には、次のようにして行う。図中の曲線
Cは、磁気記t、々膜4の飽和磁化が光磁へt記録膜3
から発生する磁界を示しており、これは磁気面p’t<
v4の飽和磁化に比例するものである。曲線aおよび曲
線Cの交互の温度をTzとすると、光磁気記録膜3の温
度Tをレーザビー11を用いてT3以上に昇温すると、
光磁気記録膜3の保磁力が磁気記録膜4の発生する磁界
の大きさよりも低下するために、光磁気記録膜3の磁化
は磁気面aA+v4の磁化の方向を向くことにより、記
録された情報が転写されろことになる。さらに望ましく
は、このときのレーザビー11による昇温温度TはT4
くTくT!、となるようにレーザパワーを設定した方が
好適である。上述したような、記録条件の設定により、
磁気記録膜4への独立した記録および磁気記録膜4を介
した光磁気記録膜3への転写記録が可能である。
なお、前記実施例においてはディスク状記8媒体を例に
とって説明したが1本発明の要旨はこれに限定されるも
のではなく1例えばカード状記録媒体やテープ状記録媒
体など、他の任意の光磁気記録媒体にも応用することが
できる。
また、磁気面8媒収を光磁気記録媒膜の保護膜として用
いる技術は、光磁気記録媒体のみならず、例えばテルル
を主成分とするライトワンス型の光磁り媒体にも応用す
ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、レーザビーl、
のパワーを低減し、そのパワーの設定精度を松やかにす
ることができるとともに、磁界発生手段の励磁電流を小
さくしてオーバライドの高速化を実現できる。
また、信号電流が小さくして信号記録に十分な強磁界が
発生させることができるから、消質電力が低減できるし
、駆動回路のスルーレートやコイルのインダクタンスに
よる影響も低減できて高速なデータ転送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る光磁気記録媒体の要
部拡大断面図。 第2図はこの第1実施例に係る光磁気配り媒体の記録方
法を説明するための概酩構成図、第3図はこの第1実施
例に係る光磁気記録媒体の全体断面図、 第4図は光磁気記録媒体の変形例を説明するための要部
拡大断面図。 第5図は他の記録再生方法を説明するための概略構成図
。 第6図は第3実施例に係る光磁気記録媒体の要部拡大断
面図。 第7図は第3実施例に係る光磁気記録媒体の記録再生方
法を説明するための概略構成図、第8図は第5実施例に
係る光磁気配Q媒体の温度特性図。 第9図は第4実施例ならびに第5実施例に係る光磁気記
録媒体と従来の光磁気韻a’1IIj、体の加速環境試
験による特性図。 第10図は光磁気記録膜ならびに磁気記録膜の条件を説
明するための特性図。 第111”lは従来の光磁気記録媒体の記録再生方法を
説明するための概略構成図、 第12図ならびに第13図は従来の他の光磁気記録媒体
の記録再生方法を説明するための概略構成14である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・エンハンス膜、3
・・・・・・光磁気記録膜、4・・・・・・垂直磁化膜
、6・・・・・・レーザビーt1.7・・・・・・フォ
ーカスレンズ、12・・・・・・磁気ヘッド、16・・
・・・・保護膜、22・・・・・・補助磁極、23・・
・・・・主磁性、26・・・・・・記録媒体。 第1図 第2図 第3図 第4図 第7図 口)          −〜 第8図 1贋〔・C〕 第9図 的 閣! [/7rs〕 4r  kB、  7)   (Coercivity
)第11図 第12図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、垂直方向に磁気異方性を有する光磁気記録膜と
    、その光磁気記録膜よりも室温での保磁力が小さくかつ
    キュリー点が十分高い垂直磁化膜との重層構造の記録膜
    を、透明基板上に設けたことを特徴とする光磁気記録媒
    体。
  2. (2)、請求項(1)記載において、前記垂直磁化膜は
    、室温での保磁力が300〜1200エルステット、キ
    ュリー点が300℃以上の強磁性材料もしくはフェリ磁
    性材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. (3)、請求項(1)記載において、前記垂直磁化膜の
    磁性材料が耐酸化性、耐腐食性に優れた物質であること
    を特徴とする光磁気記録媒体。
  4. (4)、請求項(1)記載において、前記垂直磁化膜の
    材料が、Co、Fe、Niのいずれか一つの単体または
    これらの合金、あるいはCo、Fe、NiにPで添加し
    た合金であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  5. (5)、請求項(1)記載において、前記光磁気記録膜
    の磁性材料がTbとFeを含む合金であることを特徴と
    する光磁気記録媒体。
  6. (6)、請求項(1)記載において、前記垂直磁化膜の
    外表面に耐腐食性を有し、酸素、湿分不透過性の保護膜
    を形成したことを特徴とする光磁気記録媒体。
  7. (7)、請求項(6)記載において、前記保護膜の材料
    が、アルミニウム、酸化アルミニウム、アルマイト、セ
    ラミックスならびにステンレスのグループから選択され
    た材料であることを特徴とする光情報記録媒体。
  8. (8)、透明基板上に設けられた垂直方向に磁気異方性
    を有する光磁気記録膜と、その光磁気記録膜に重層され
    る垂直磁化膜とを、互に異なる情報を同時に記録できる
    記録膜として用いることを特徴とする光磁気記録媒体。
  9. (9)、垂直方向に磁気異方性を有する光磁気記録膜と
    垂直磁化膜との重層構造の記録膜を透明基板上に設けた
    光磁気記録媒体を用い、所望信号のレベルに応じて方向
    が反転する磁界を前記垂直磁化膜に印加することにより
    、垂直記録膜に所望信号を記録し、前記光磁気記録膜を
    昇温することにより、その磁界による垂直磁化膜の磁化
    パターンを光磁気記録膜に転写し、所望信号を光磁気記
    録膜に記録することを特徴とする光磁気記録媒体の記録
    方法。
  10. (10)、請求項(9)記載において、前記光磁気記録
    膜の昇温は、レーザビームの照射によつて行われること
    を特徴とする光磁気記録媒体の記録方法。
  11. (11)、垂直方向に磁気異方性を有する光磁気記録膜
    と垂直磁化膜との重層構造の記録膜を透明基板上に設け
    た光磁気記録媒体を用い、所望信号のレベルに応じて方
    向が反転する磁界を前記垂直磁化膜に印加することによ
    り、垂直磁化膜に所望信号を記録し、前記光磁気記録膜
    を昇温することにより、その磁界による垂直磁化膜の磁
    化パターンを光磁気記録膜に転写して所望信号を光磁気
    記録膜に記録した後、新らたに前記垂直磁化膜に別の所
    望信号を磁化記録し、その垂直磁化膜に記録された記録
    信号を磁気的に再生し、前記光磁気記録膜に記録された
    記録信号は光学的に再生することを特徴とする光磁気記
    録媒体の再生方法。
  12. (12)、請求項(11)記載において、前記光磁気記
    録膜に記録された信号の光学的な再生はレーザビームの
    照射によつて行われることを特徴とする光磁気記録媒体
    の再生方法。
JP26155488A 1987-10-20 1988-10-19 光磁気記録媒体ならびに光磁気記録再生方法 Pending JPH01232560A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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JP62-262763 1987-10-20
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01165927U (ja) * 1988-05-16 1989-11-21

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