JPH02128342A

JPH02128342A - 光磁気記録媒体及びそれを用いた情報記録方法

Info

Publication number: JPH02128342A
Application number: JP28063988A
Authority: JP
Inventors: Katsutaro Ichihara; 勝太郎市原; Sumio Ashida; 純生芦田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-05-16

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、特に記録及び消去時に必要なバイアス磁界
を記録層に印加するバイアス層を備えた光磁気記録媒体
及びそれを用いた情報記録方法に関する。

（従来の技術）光磁気記録は、膜面に対して垂直な方向に磁化容品軸を
有する磁性膜からなる記録層を持つ記録媒体を用い、記
録層の磁化の向きをレーザビームの照射と磁界の印加と
によって可逆的に反転させて記録を行ない、再生は記録
層の磁化の向きを磁気光学効果の一種である極力−効果
を利用して検出することで行なう方式である。光磁気記
録は通常の磁気記録に比較して、非接触アクセス機能や
媒体の可換性、高記録密度等の点で優れている反面、記
録された情報を書換える際には、既記録情報を一旦消去
しなければならないという原理的制約があり、高速オー
バライドによる高速書換えが難しいとされてきた。

光磁気記録の高速オーバライド技術については、従来よ
り種々の提案がなされている。例えば特開昭６２−８０
８４８号公報には、記録層に隣接して温度依存性を有す
るバイアス層を設け、バイアス層からのバイアス磁界を
利用して記録層の磁化反転を可逆的に行なわせる方式が
記載されている。

二の特開昭８２−１１１０８４６号公報に記載された光
磁気記録媒体おいて、バイアス層は記録層のキュリー点
より低い補償点および記録層のキュリー点よりも高いキ
ュリー点を持つ。記録前（消去後）の状態では、記録層
およびバイアス層の磁化は同じ方向を向いており（例え
ば下向きとする）、この状態でレーザビームの照射によ
って記録層の磁区の温度がキュリー点に達すると、その
磁区の磁化が除去されると共に、バイアス層の対応する
磁区が補償点を越えることによって上向きに磁化反転す
る。この後、レーザビームが切られて記録層およびバイ
アス層が冷えると、まず記録層の磁区がバイアス層の対
応する磁区の磁化に従って記録前とは逆向き（上向き）
に磁化される。次に、冷却の進行に伴ないバイアス層の
磁区の温度が補償点より下がると、その磁化は一旦下向
きに反転するが、バイアス層の常温近傍の保磁力を十分
に小さくしておくことで、記録層の磁化によって上向き
に反転する。

記録された情報を消去したい場合には、記録された磁区
のみにレーザビームが照射され、記録層の磁区がキュリ
ー点近くに加熱されることにより、バイアス層の磁区の
磁化は下向きに反転する。この後、消去用レーザビーム
が切られると、記録層の磁区はバイアス層の対応する磁
区の磁化によって上向きに磁化反転する。

このように記録層の磁化は同一エネルギーのレーザビー
ムの照射によって反転するので、消去時には記録されて
いる磁区のみに消去用レーザビームを照射してバイアス
層の磁化の向きを元に戻す必要がある。従ってオーバー
ライドを行なう場合は、既に記録されている情報を読取
ってから、その既記録情報に合せてオーバーライド用ビ
ームを照射しなければならない。

このような制御を行なうためには、独立した２つのレー
ザビームを用い、第１のビームで既に記録されている磁
区を検出しながら記録用および消去用である第２のビー
ムを制御する必要がある。

しかし、このような制御を精度よく行なうことは難しく
、消去パワーマージンに欠ける。

また、２つのレーザビームを用いる方法としては、両ビ
ームを別々の半導体レーザから発生させる２ヘツド・２
ビ一ム方式と、一つの半導体レーザから発生させる１ヘ
ツド・２ビ一ム方式とがあるが、前者はコストアップを
招くという問題があり、後者は半導体レーザの製作が難
しく、また光学系の構成が複雑となるという問題がある
。

一方、１ヘツド・１ビ一ム方式で高速オーバーライドを
実現する技術としては、°８７春期日本応用物理学会講
演予稿集２８ｐ−ＺＬ−３や、特開昭６２−１７５９４
８号公報に記載されているように、岩礁用の強磁界を発
生する永久磁石をレーザビーム照射位置の前に置き、交
換結合二層構造の磁気記録媒体に光強度変調により高速
オーバーライドを行なう例がある。しかし、この方法で
は強磁界発生用の大きな永久磁石を用いるため、装置が
大型化するばかりでなく、磁石からの漏洩磁界が光学ヘ
ッド内のトラッキング及びフォーカシングサーボ用の電
磁駆動系に悪影響を及ぼすという問題がある。

（発明が解決しようとする課題）このように従来の光磁気記録における高速オーバーライ
ド技術では、消去パワーマージンが小さく、また独立し
た２つのレーザビームを必要としたり、あるいは強磁界
発生用の大型の永久磁石を必要とするという問題があっ
た。

本発明はこのような問題点を解決し、消去パワーマージ
ンが明確であって、しかも１ヘツド・１ビームタイプで
ありながら、強磁界発生用の大型な永久磁石を必要とせ
ずに、高速オーバーライドを実現できる光磁気記録媒体
及びそれを用いた情報記録方法を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明に係る光磁気記録媒体は、膜面に対して垂直な方
向に磁化容易軸を有する記録層と、この記録層に対して
温度に応じて変化するバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）を印加す
るバイアス層と、このバイアス層のキュリー点ＴＣＢ近
傍においてバイアス層の初期磁化方向と同方向の補助磁
界ＨａｌＪＸをバイアス層に対して印加する補助層とを
備え、記録層の磁化がバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）の向きに
揃う第１及び第２の磁化反転温度領域ＴＶ　、　ＴＩＥ
　ＬｉＴＣＢ　（ＴＶ＞ＴＥ、ＴＣＢ）が存在すること
を特徴とする。

ここでいうバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）は、バイアス層のレ
ーザビーム照射領域に生ずるバイアス層の磁化ＭＳＢの
分布に起因して発生する漏洩磁界を意味するものであり
、ＨＢ（Ｔ）の向きに記録層の磁化が揃うということは
、従来例（特開昭６２−８０８４６号公報）におけるＭ
ＳＨの向きに記録層の磁化が揃うということとは異なる
。また、ＨＢ（Ｔ）が漏洩磁界を意味するということか
ら、本発明は界面磁壁に起因する交換力をオーバーライ
ドの原理とする従来例（特開昭６２−１７５９４８号公
報）とも本質的に異なる。

本発明において、記録層は補償点Ｔ　ｃｏｍｐＲを有す
るものが好ましく、その場合、Ｔ　Ｅ　＜　Ｔ　ｅｏｌ
ｌＩ）Ｒ＜Ｔｙの条件を満たすように、すなわち第１の
磁化反転温度領域ＴＶは補償点Ｔ　ｃｏｔｘｐＲより高
い領域に存在し、第２の磁化反転温度領域ＴＥは補償点
ＴｃｏＩｌｐＲより低い領域に存在するように構成され
る。

本発明に係る情報記録方法においては、上記の光磁気記
録媒体に対して、記録層を第１の磁化反転温度領域ＴＶ
の温度に加熱する第１のパワーレベルのレーザビームと
、記録層を第２の磁化反転温度領域ＴＥの温度に加熱す
る第２のパワーレベルのレーザビームとを用いて情報の
記録・消去及び書換えを行なう。

また、本発明に係る他の情報記録方法においては、上記
の光磁気記録媒体に対して、上記のレーザビームに加え
、さらに第１及び第２の磁化反転温度領域ＴＷ、ＴＥ１
１：おイテＨＣＲ（Ｔ）　≦ＨＢ（Ｔ）　＋Ｈｃｘ（但
し、ＨＣＲ（Ｔ）は記録層の保磁力）及びＨＱＸ≦Ｈａ
ｕｘなる条件を満たす外部印加磁界Ｈｅｘを用いて情報
の記録・消去及び書換えを行なう。

（作　用）本発明の光磁気記録媒体に対して情報を記録する場合、
情報信号により変調された第１のパワーレベルのレーザ
ビームを照射して、レーザビーム照射領域のバイアス層
からバイアス磁界を発生させて記録層に印加するととも
に、レーザビーム照射領域の記録層を第１の磁化反転温
度ＴＶの温度まで加熱し、さらに必要に応じて外部印加
磁界Ｈｅｘを併用することにより、そのレーザビーム照
射領域の記録層の磁化をバイアス層が発生する磁界の向
きに選択的に反転させる。

一方、記録された情報を消去するときには、第２のパワ
ーレベルのレーザビームの照射によって同様にレーザビ
ーム照射領域のバイアス層からバイアス磁界を発生させ
て記録層に印加するとともに、レーザビーム照射領域の
記録層を第２°の磁化反転温度領域ＴＥの温度に加熱し
、さらに必要に応じて外部印加磁界）ｌａｘを併用する
ことにより、そのレーザビーム照射領域の記録層の磁化
をバイアス層の発生する磁界の向きに揃える（記録部の
記録層の磁化は、記録前の状態に対して選択的に反転さ
せる）。

情報の書換えに際しては、書換えたい領域について第２
のパワーレベルのレーザビームの照射による消去動作を
行ない、それらの領域のうち新たに記録ビットを形成す
べき領域については第１のパワーレベルのレーザビーム
を照射することによってオーバーライドを行なう。すな
わち、新たに記録すべき情報信号に応じて第１のパワー
レベルと第２のパワーレベル間で強度変調されたレーザ
ビームを照射することによって、高速オーバーライドが
実現される。

この場合、第１及び第２のパワーレベルのレーザビーム
照射後の冷却過程において、補助層からバイアス層へバ
イアス層の初期磁化方向と同方向に補助磁界Ｈａｕｘが
印加されることにより、バイアス層はそのキュリー点Ｔ
ＣＢから磁化が立上る毎に、補助磁界ＨａＵＸと同方向
に磁化を向ける。従って、高速オーバーライドを何回で
も繰返して行なうことが可能となる。

このように本発明では、記録用レーザビームである第１
のパワーレベルのレーザビームより低い第２のパワーレ
ベルのレーザビームを照射することによって、記録され
ている情報が消去される。

このため従来のバイアス層を有する光磁気記録媒体で高
速オーバーライドを行なう場合に必要とした、低記録の
磁区を検出するためのレーザビームを必要とせず、１ヘ
ツド・１ビ一ム方式の簡易な構成で高速オーバーライド
が可能となり、消去マージンも十分に確保される。

さらに、記録及び消去時に外部印加磁界Ｈｅｘを付与す
る場合でも、その磁界の向き及び強度は記録時と消去時
とで等しくてよく、また磁界強度そのものも数百０ｅ程
度と小さくて済むので、装置が小型となり、光学ヘッド
内のサーボ用電磁駆動系への悪影響という問題も回避さ
れる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例に係る光磁気記録媒体の構成
を模式的に示す断面図であり、基板１上に保護層を兼ね
る下地層２、記録層３、第１の非磁性層４、バイアス層
５、第２の非磁性層（磁気的絶縁層）６、補助層７及び
保護層８を順次積層した構造となっている。

バイアス層５及び補助層７は、いずれも媒体の保持温度
（常温Ｔａ）においては−様な磁化分布を有しており、
層外へ磁界を発生しない。媒体にレーザビームが照射さ
れると、レーザビーム照射領域におけるバイアス層５及
び補助層７の磁化は非照射領域とは異なる磁化分布を形
成し、この磁化分布に起因してバイアス層５からはバイ
アス磁界ＨＩ３（Ｔ）を、また補助層７からは補助磁界
Ｈａｕｘをそれぞれの層の外部へ向けて発生する。この
場合の磁化分布はレーザビームのパワーレベルによって
異なるので、パワーレベルの制御によりバイアス磁界Ｈ
Ｂ（Ｔ）及び補助磁界Ｈａｕｘの強度を制御することが
できる。バイアス磁界Ｈ１３（Ｔ）は第１のパワーレベ
ルのレーザビーム照射時（記録時）と、これより低い第
２のパワーレベルのレーザビーム照射時（消去時）とで
基本的に同じ方向を向く。

記録層３が補償点Ｔｃｏ■ｐＲを有する場合には、記録
温度（第１の磁化反転温度領域ＴＶ）はＴ　ｃｏｍｐＲ
よりも高い温度に設定さ′れ、消去温度（第２の磁化反
転温度領域ＴＥ）はＴ　ｃｏｍｐＲよりも低い温度に設
定され、両温度で記録層３の自発磁化は逆転する。一方
、バイアス層５からのバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）の向きは
一定であるので、記録温度では反転磁区の形成（記録）
、消去温度では反転磁区の消滅（消去）が達成される。

記録層３が補償点Ｔ　ｃｏｍｐＲを有していない場合は
、記録温度と消去温度との間のバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）
の強度差を利用して、その中間レベルの外部印加磁界を
付与すれば、記録／消去を達成できる。

バイアス層５のキュリー点ＴＣＢは、第２のパワーレベ
ルのレーザビーム照射時の媒体温度（消去温度ＴＢ）と
ほぼ等しく設定される。また、バイアス層５は媒体の保
持温度（常温Ｔａ）で磁化ＭＳＢが数百Ｇ程度と大きく
、Ｔａ　５７＜７２未満の温度Ｔで磁化ＭＳＢの温度変
化が少なく、しかも温度上昇に対して保持温度Ｔａから
最初は緩やかに、そしてＴ　ＣＢ！＝ｉ　Ｔ　Ｅ近傍で
急峻に低下するような特性が望ましい。こうすることに
より、消去温度ＴＥ未満の再生温度領域ＴＶにおけるバ
イアス層５からのバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）を十分に小さ
くできる。この場合、バイアス層５の初期磁化方向はＨ
Ｂ（Ｔ）とは逆向きに設定される。

補助層７はバイアス層５がキュリー点ＴＣＢ以上に加熱
されてから冷却される際に、外部印加磁界ＨＩ３Ｎまた
は記録層３よりの漏洩磁界によって、バイアス層７の磁
化ＭＳＢがバイアス層５の初期磁化方向と逆方向に立上
るのを防止するためのもので好ましくはバイアス層５の
記録層３と反対側に面に対向して形成される。また、補
助層７の厚さｄＡはバイアス層５に加わる補助磁界Ｈａ
ｕｘが十分に大きく、また記録層３に加わる補助磁界Ｈ
ａｕｘは十分に小さくなるように、次式の条件を満たす
ことが望ましい。

ｄｌ２＜ｄＡ　　＜　　（ｄ１２＋ｄＢ　＋ｄ＋　　）
但し、ｄｌ　：第１の非磁性層４の厚さｄｌ２：第２の
非磁性層６の厚さｄＢ：バイアス層５の厚さこうすることによって、オーバーライドを行なう上で必
須の、第１図で上向きに印加するバイアス磁界ＨＢ（Ｔ
）をさほど減少させることな（、ＨＢ（Ｔ）とは逆向き
である補助磁界Ｈａｕｘをバイアス層５へ印加すること
ができる。

本発明の光磁気記録媒体では、記録ビット形成前後でバ
イアス層５の磁化方向は一定に保たれるので、バイアス
層５は単にレーザビーム照射時にバイアス磁界ＨＢ（Ｔ
）を発生し得る程度に加熱されれば良く、その中に反転
磁区を形成する必要もないから、低感度の厚膜でも構わ
ない。

また、補助層７もバイアス層５に対して適当な大きさの
補助磁界Ｈａｕｘを印加できればよく、磁化反転の必要
は無いので、低感度の厚膜であっても構わない。

レーザビーム照射時あるいは冷却時における記録層３の
温度とバイアス層５の温度は、同一であっても違ってい
ても構わない。前者の場合には、記録のための第１のレ
ーザビーム照射後の冷却過程において、記録層３がバイ
アス層５と共に消去条件を満足する第２の磁化反転温度
領域ＴＥを通過することになる。しかし、この通過時間
は一般的に〜１ｏｎｓｅｃ程度と、磁壁がレーザビーム
のスポット径程度に移動する要する時間（〜ｆ００ｎｓ
ｅｃ）に比べて短いので、再磁化反転の核が形成される
可能性はあるが、この核は不安定で消滅するかもしくは
残っても再生信号をそれ程低減することがないので、実
用上問題がない。

また、記録層３とバイアス層５に温度差が生ずるように
、例えば第１図に示したように両層３゜５の間に熱的な
絶縁層としての第１の非磁性層４を設ければ、第１のレ
ーザビーム照射後の冷却過程で記録ビットの再磁化反転
を全く発生させないようにすることも可能である。

本発明の光磁気記録媒体においては、記録層３の磁化は
レーザビーム照射領域のバイアス層５から印加されるバ
イアス磁界ＨＢ（Ｔ）と、必要に応じて付与される外部
印加磁界Ｈｅｘとによって反転する。これは例えば特開
昭６２−１７５９８９号公報に記載されているようにバ
イアス層の磁化を記録層に磁気転写するものとは異なる
ので、交換力を介さずに積層されることが良く、もし交
換結合されている場合でも、交換力はバイアス磁界ＨＢ
ＡＴ＞に比べて十分に小さい値であることが望ましい。

意図的に交換力の介在を防止するためには、第１図に示
したように記録層３とバイアス層５の間に非磁性層４を
設ければよい。この非磁性層４は上述したように熱絶縁
層としての機能も果たす。

バイアス層５の膜厚は、バイアス層５から記録層３へ十
分なバイアス磁界ＨＤ（Ｔ）が印加される程度に厚く、
またレーザビーム照射時に十分加熱される程度に薄いこ
とが好ましく、５００λ〜５（１００人、より好ましく
は１０００人〜４０００人の範囲が適当である。記録層
３の膜厚は、オーバーライド過程において記録層３から
バイアス層５側へ不必要に漏洩磁界が印加されない程度
に、且つ記録層３側からレーザビームを入射するという
好ましい実施態様において、レーザビームのエネルギー
をバイアス層ら側へ透過し得る程度に薄いことが望まし
く、１００λ〜　５００人、より好ましくは　１００λ
〜　３００λ程度が良い。

記録層３の膜厚の下限は特にはないが、１００λ未満で
は十分な垂直磁気異方性を有する膜をスバツタリング法
等ではできにくい。

記録層３とバイアス層５の間に中間層として非磁性層４
を設ける場合、非磁性層４の膜厚は交換力をなくす目的
からは数人でよく、またさらに積極的に熱絶縁機能を付
与する場合は、非磁性層４の熱伝導率にもよるが、Ｓｉ
Ｏ，５ｉ０２Ｓｉ３Ｎ４．ＡＮＮ、Ａ１１２０３．Ｔｉ
Ｏ２等の膜の場合、５０人〜４０００人程度が適当であ
り、最適な膜厚はバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）の強度、再生
時のカーエンハンスメント機能等も考慮して膜材料毎に
決められる。また、非磁性層４は特に熱絶縁を必要とし
ない場合には、Ａｇ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｇ。

Ａｕ、Ｃｕ等の金属膜でも良い。

バイアス層５は再生信号には寄与しない（すなわち磁化
反転しない）ので、非磁性層４に透明膜材料を用いた場
合には、光学的反射層として作用することになり、再生
信号の強度増加に寄与する。

補助層７はバイアス層５と静磁結合していても、交換結
合していても構わない。静磁結合は中間に非磁性層６が
ある場合、または非磁性層６が無くても両層５，７間に
交換力が働かない場合であり、交換結合は非磁性層６が
無く、両層５．７間に交換力が働く場合である。バイア
ス層５と補助層７が静磁結合している場合は、ＨＢ（Ｔ
）、　Ｈｅｘを有効に作用させる上で、各層の配置は非
磁性層４．６を考えないとすると、レーザビームの照射
側より第１図に示したように記録層３、バイアス層５及
び補助層７の順に積層されていることが好ましい。

また、補助層７からバイアス層５へ印加される補助磁界
Ｈａｕｘは大きく、記録層３へ印加される補助磁界Ｈａ
ｕｘ　　（ＨＢ（Ｔ）とは逆向き）は小さくする上で、
補助層７はバイアス層５との距離つまり非磁性層６の膜
厚（数人程度でも構わない）よりも厚く、また記録層３
との間の距離、すなわち（非磁性層６の膜厚＋バイアス
層５の膜厚）よりも薄いことが望ましく、５００人〜１
μｍが適当である。

バイアス層５の膜厚はＨＢ（Ｔ）を十分に作用させる上
で、記録層３とバイアス層５との間の距離、すなわち非
磁性層４の膜厚よりも厚いことが望ましい。

一方、バイアス層５と補助層７が交換結合されている場
合は、バイアス層５のキュリー点ＴＣＢ近傍において補
助層７の副格子磁化がバイアス層５の初期磁化状態にお
ける副格子磁化と同じ向きを向いていればよい。また、
バイアス層５は静磁結合の場合と同様の条件を満たすの
がよい。補助層７からバイアス層５に印加される磁界Ｈ
ａｕｘは交換力に起因するものとなるので、補助層７の
膜厚は界面磁壁以上の膜厚（２００Å以上）であれば特
に制限はなく、また各層の配置は記録層３から見てバイ
アス層５及び補助層７のどちらが手前でもよいが、好ま
しくは静磁結合の場合と同様に第１図に示す順序が良い
。

第２図（ａ）（ｂ）は第１図の光磁気記録媒体を構成す
る記録層３、バイアス層５及び補助層７の熱磁気特性、
すなわち温度と保磁力、磁化、バイアス磁界及び補助磁
界との関係を示したものであり、ＨＣＲ（Ｔ）は記録層
３の保磁力、ＭＳＢはバイアス層５の磁化、Ｔａは媒体
の保持温度である常温、Ｔｌｊは第１の磁化反転温度領
域（以下、記録温度領域という）　、ＴＥは第２の磁化
反転温度領域（以下、消去温度領域という）　、Ｔｃｏ
ｍｐＲは記録層３の補償点、ＨＢ（Ｔ）はバイアス層５
から記録層３へ印加されるバイアス磁界、Ｈａｕｘは補
助層７からバイアス層５へ印加される補助磁界である。

但し、記録層３が補償点Ｔ　ｃｏａ＋ｐＲを持つことは
必ずしも必要ではない。

このような熱磁気特性を有する記録層３とバイアス層５
及び補助層７を備えた第１図の磁気記録媒体の記録及び
消去過程を第３図（ａ）〜（１）に示す。第３図では第
１図中の記録層３とバイアス層５及び補助層のみを抽出
して描いてあり、Ａはレーザビーム照射領域、Ｂはレー
ザビーム非照射領域（冷却領域）に相当する。

以下、第３図を用いて本実施例における記録・消去動作
を説明する。第３図（ａ）は媒体の初期磁化状態を表わ
しており、このような磁化状態は常温Ｔａにおける記録
層３の保磁力ＨＣＩ？（Ｔａ）とバイアス層５の保磁力
ＨＣＢ（Ｔａ）及び補助層７の保磁力ＨＣ＾（Ｔａ）が
異なる場合、例えばＨＣＲ（Ｔａ）　＜　ＨＣＢ（Ｔａ
）　＜　ＨＣＡ（Ｔａ）の場合、まずＨＣＡ（Ｔａ）　
＜　Ｈｅｘｌなる第１の着磁用磁界Ｈｅｘｌを常温Ｔａ
下で第３図（ａ）で上向きに印加し、次いでＨＣＢ（Ｔ
ａ）　＜　Ｈａｘ２＜ＨＣ＾（Ｔａ）なる第２の青磁用
磁界Ｈａｘ２を常温Ｔａの下で第３図（ａ）で下向きに
印加し、次いでＨＣＲ（Ｔａ）　＜　Ｈａｘ３　＜　Ｈ
ＣＢ（Ｔａ）なる第３の着磁用磁界Ｈｅｘ３を常温Ｔａ
の下で第３図（ａ）で上向きに印加することで達成され
る。

今、記録層３の側から第１のパワーレベルのレーザビー
ムを照射して媒体を加熱すると、そのレーザビーム照射
領域Ａのバイアス層５の磁化が非照射領域Ｂとは異なる
値に変化し、実質的に照射領域Ａに微小磁石を置いたの
と等価の状態となる。

この微小磁石によって発生され、記録層３に印加される
バイアス磁界はＨＢ（Ｔ）は、全ての温度領域において
上向きである。

このバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）の大きさは、非照射領域Ｂ
におけるバイアス層５の磁化Ｍ　５Ｂ（Ｔａ）と照射領
域Ａの中心における磁化ＭＳＢ（Ｔ）とのベクトル差に
依存し、ｌ　ＭＳＢ（Ｔ）　−ＭＳＢ（Ｔａ）　ｌが大
きいほど大となる。即ち、温度ＴによってバイアスＨＢ
（Ｔ）の大きさを制御できる。この場合、バイアス磁界
ＨＢ（Ｔ）の大きさは、第２図における消去温度領域Ｔ
Ｅ及び記録温度領域ＴＶにおいて、ＨＢ（Ｔ）　＋　Ｈ
ａｘ　＞　ＨＣＲ（Ｔ）なる条件を満足するように設定
される。Ｈｅｘはバイアス磁界ＨＩ３（Ｔ）と同一方向
の一定の大きさの外部印加磁界であり、ＨＢ（Ｔ）が十
分に大きければなくても構わない。

第１のパワーレベルのレーザビームの照射によりレーザ
ビーム照射領域Ａの温度がＴ　ｃｏｍｐ１７　＜ＴくＴ
ｖなる温度Ｔになると、第３図（ｂ）に示されるように
記録層３の自発磁化は非照射領域Ｂとは逆向きとなる。

この温度においては記録層３の保磁力ＨＣＲ（Ｔ）はま
だ十分に低下しておらず、ＨＢ（Ｔ）　＋　Ｈｅｘ＜　
ＨＣＲ（Ｔ）であるから、磁化反転は起こらない。

媒体の温度Ｔがさらに上昇してＴｖ＜Ｔに達すると、第
３図（Ｃ）に示されるように記録層３のレーザビーム照
射領域Ａの磁化は反転し、領域Ａと領域Ｂとの間に破線
で示す磁壁を形成する。この状態でレーザビームの照射
が中断されるか、または照射領域Ａがレーザビームのス
ポット下部から移動することによって、冷却が開始され
る。

第３図（ｄ）は冷却過程におけるＴ　ＣＢ＜　Ｔ　＜Ｔ
　ｃｏｍｐＲなる温度領域での磁化状態、第３図（ｅ）
はＴ≦ＴＣＢなる温度領域での磁化状態をそれぞれ示し
たもので、記録層３は磁化反転を起こして記録ビットを
形成するが、バイアス層５の磁化は、補助層７からバイ
アス層５に補助磁界Ｈａｕｘが印加されるために第３図
（ａ）の初期状態と一致し、Ｔ−Ｔａでは第３図＜ｒ＞
のようになる。以上が記録過程である。

次に、記録時よりは低パワーレベルである第２のパワー
レベルのレーザビームを媒体に照射すると、記録層３及
びバイアス層５が共にＴｖなる温度領域において、ＨＢ
（ＴＥ）　＋　Ｈ１３Ｘ　＞　ＨＣＲ（ＴＥ）を満足す
る。このため、まず第３図（ｇ）に示すように第２のパ
ワーレベルのレーザビーム照射領域のバイアス層５の磁
化が減少してバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）が増加し、次いで
第３図（ｈ）に示すように記録層３の磁化がバイアス層
５からのバイアス磁界ＨＢ（ＴＥ）の向きに揃い（記録
領域の磁化は反転する）、記録ビットが消去される。

このように本発明によれば、媒体を記録温度領域”ｒ＋
ｄの温度に加熱する第１のパワーレベルのレーザビーム
と、消去温度領域ＴＥの温度に加熱する第２のパワーレ
ベルのレーザビームを用いて記録及び消去を行なうこと
ができる。この場合、単一のレーザビームをＴＷ、ＴＥ
に対応する２８類のパワーレベル間で強度変調すればよ
いので、１ヘツド・１ビ一ム方式によりオーバーライド
機能を実現することができる。しかも、外部印加磁界Ｈ
ｅｘを付与する場合でも、その大きさは小さくてよいか
ら、外部印加磁界発生用の磁石は小型のものでよい。ま
た、ＨＢ（ＴＥ）　＞　ＨＣＲ（ＴＥ）、且つＨＢ（Ｔ
Ｖ）　＞　ＨＣＲ（ＴＶ）であれば、外部印加磁界Ｈｅ
ｘを付与する必要もない。

一方、再生に関しては再生用のレーザビームを媒体をＴ
くＴＥなる温度に保持するパワーレベルに設定すれば、
ＨＢ（Ｔ）＋　Ｈｅｘ＞　ＨＣＲ（Ｔ）　　；　Ｔ　−
ＴＥなる条件を満たすように必要に応じて外部印加磁界
Ｈｅｘを付与したままの状態で再生しても、記録ビット
の消去は起こらない。なお、記録層３とバイアス層５と
に温度差がある場合は、低い方の温度例えばバイアス層
５の温度が消去温度領域ＴＥ未満であれば、記録層３は
ＴＥよりも上昇して構わない。

次に、本発明のより具体的な実施例を説明する。

〈実施例１〉第１図に示した本発明に基づく光磁気記録媒体の具体例
として、トラッキング用グループが予め設けられたガラ
ス基板（ポリカーボネート等の樹脂基板でもよい）１の
上に、スパッタエツチング処理した下地層２として膜厚
１０００人のＳｉＮ膜、記録層３として膜厚２５０人の
（Ｇ　ｄ　ｉｏＴ　ｂ　Ｔｏ）　３０ＣＯＴｏ膜、第１
の非磁性層４として膜厚１０００人のＺ「−０膜、バイ
アス層５として膜厚１５００人のＴｂ１ｓ（Ｆｅ７ｏＣ
ｏ３ｏ）８２膜、第２の非磁性層６として膜厚ｔｏｏｏ
人のＺｒ−０膜、補助層７として膜厚１５００人の（Ｇ
　ｄ　３０Ｔ　ｂ　Ｔｏ）　ｒｅ（Ｆｅ７ｏＣｏ＊ｏ）
　ｓ１膜、そして保護層８として膜厚１０００人のＳｉ
Ｎ膜を順次スパッタリング法により積層した媒体を作製
した。

この場合、記録層３の保磁力ＨＣＲ（Ｔ）はＴａ〜Ｔ　
Ｅ（２０℃〜２２０℃）で１．ｏｋｏ　ｅ程度とほぼ一
定で、２２０℃〜Ｔ　ｃｏｉｐＲ（＝２７０℃）に向け
て発散し、Ｔ　ｃｏｍｐＲから上の温度で急激に減衰し
て、ＴＶ≧３００℃で再び１．Ｏｋｏ　ｅ未満となる。

バイアス層５の磁化はＴ　ａ（２０℃）で２００Ｇ、　
２０℃〜１００℃までほとんど一定で、１００℃〜１８
０℃に向けて緩やかに減少し、　１８０℃〜２５０℃（
−キュリー点Ｔ　ＣＢ）へ向けて急激に減少する。レー
ザビームのスボ・ソト中心におけるバイアス磁界ＨＢ（
Ｔ）は、スポット中心温度がＴａ−１００℃でほぼ０．
１００℃〜１８０℃で緩やかに増加して１８０℃〜２５
０℃で急増し、２５０℃で）値を示し、２５０℃を越え
ると緩やかに減少する。外部磁界Ｈｅｘとして５０００
ｅを印加した場合、スポット中心での第２の磁化反転温
度領域ＴＥは２００℃≦ＴＩＥ≦　２５０℃、ＴＶ≧２
９０℃と見積もられる。補助層７はＭＳ（Ｔａ）　−１
５０Ｇでキュリー点は２８０℃であり、極大値が５００
０　ｅの補助磁界Ｈａｕｘをバイアス層５に供給する。

基板１に５．２５インチφのガイドグループ付ガラス基
板を用いた例では、線速（媒体と・レーザビームとの相
対速度）を約１０ｍ　／５ｅｃｓ記録時のレーザビーム
のパワーレベルを８−ｖ１消去時のレーザビームのパワ
ーレベルを４．５ｍＷとし、外部印加磁界Ｈｅｘとして
５０００ｅを印加した状態で、Ｉ　ＭＨｚの記録情報信
号が記録された媒体上に、２　ＭＨｚの記録情報信号を
記録する、１ビーム・パワーレベル変調オーバーライド
を達成した。また、５０００　ｅの外部印加磁界Ｈｅｘ
を・付与した状態で１　、５ａ＋Ｖのパワーレベルのレ
ーザビームを用いて再生を行なったところ、記録されて
いる情報信号に何隻変化は見られなかった。

また、補助層７の存在により、オーバーライドを繰返し
ても、バイアス層５の磁化は同じ向き（前記例によれば
下向き）に保たれ、何回でもオーバーライドができるこ
とが確認された。

〈実施例２゜実施例１では、バイアス層５と補助層７とが静磁結合す
る場合について述べたが、前述した通り交換結合してい
る場合でも同様の効果が得られる。

第１図で第１の非磁性層６の無い媒体を作り、下地層２
、記録層３、非磁性層４、バイアス層５及び保護層８に
ついては先と同じ膜を形成し、また補助層７としては膜
厚５００人の（Ｇ　ｄ　ｓｏＴ　ｂ　５０）　３０ＣＯ
７０膜を形成し、この媒体に第１図で上向きに初期磁化
を行ない（バイアス層５と補助層７の副格子磁化は同じ
向きとなる）、実施例１と同様のオーバーライド動作を
行なったところ、やはりバイアス層５の磁化の向きはオ
ーバーライド前後で同一に保たれた。この場合の補助磁
界Ｈａｕｘは、バイアス層５と補助層７間の界面磁壁エ
ネルギー密度をσＷとすると、Ｈａｕｘ　　−ａ’ｄ　
　／２Ｍ５Ｂ拳　ｄＢ（但し、Ｍ！３８：バイアス層５
の磁化、ｄＢ：バイアス層５の膜厚）で与えられ、ＭＳＢがＴＣＢから冷却されて立上る時に
は、非常に大きな補助磁界Ｈａｕｘがバイアス層５に与
えられることになる。この場合、バイアス層５と補助層
７とはアンチパラレルに交換結合している（磁化は逆向
きで副格子磁化は同向き）が、パラレルに交換結合して
も構わない。但し、外部印加磁界Ｈｅｘと補助層７の磁
化が同じ向きとなるアンチパラレルの方が補助層７が磁
化反転を起こさないようにする上では好ましい。

［発明の効果］本発明によれば、膜面に対して垂直な方向に磁化容品磁
区を有する記録層と、この記録層に対して温度に応じて
変化するバイアス磁界ＨＢ（Ｔ）を印加するバイアス層
及びバイアス層の磁化方向をオーバーライド前後で一定
に保つための補助磁界Ｈａｕｘをバイアス層に対して供
給する補助層を備え、且つ記録層の磁化がバイアス磁界
ＨＢ（Ｔ）の向きに揃う第１及び第２の磁化反転温度領
域ＴＶ。

ＴＥ　　（ＴＶ　＞ＴＥ　、記録層が補償点Ｔ　ｃｏｍ
ｐＲを有する場合、Ｔ　Ｖ　＞　Ｔ　ｃｏｓｐＲ＞　Ｔ
　Ｅ）が存在するように構成された光磁気記録媒体を用
い、記録層をＴＶの温度に加熱する第１のパワーレベル
のレーザビームと、記録層をＴＥの温度に加熱する第２
のパワーレベルのレーザビーム、さらに必要に応じてＴ
Ｗ、ＴＥの温度領域においてＨＣＲ（Ｔ）≦ＨＢ（Ｔ）
　十Ｈｅｘ　（ＨＣＲ（Ｔ）は記録層の保磁力）、且つ
Ｈｅｘ≦Ｈａｕｘの条件を満たす外部印加磁界Ｈｅｘを
併用して、情報の記録・消去及び書換えを実現すること
が可能となり、消去パワーマージンも十分に確保するこ
とができる。

また、外部印加磁界Ｈｅｘを付与する場合でも、その磁
界の向き及び強度は記録時と消去時とで等しくてよく、
磁界強度そのものも数百エルステッドと小さくて済むの
で、装置が簡単となり、光学ヘッド内のサーボ用電磁駆
動系への悪影響を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光磁気記録媒体の構成
を模式的に示す断面図、第２図は第１図における記録層
とバイアス層及び補助層の熱磁気特性を示す図、第３図
は本発明の一実施例における情報記録方法を説明するた
めの図である。１・・・基板、２・・・下地層、３・・・記録層、４・
・・第１の非磁性層、５・・・バイアス層、６・・・第
２の非磁性層、７・・・補助層、８・・・保護層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する記
録層と、この記録層に対して温度に応じて変化するバイ
アス磁界ＨＢ（Ｔ）を印加するバイアス層と、このバイ
アス層のキュリー点ＴＣＢ近傍においてバイアス層の初
期磁化方向と同方向の補助磁界Ｈａｕｘをバイアス層に
対して印加する補助層とを備え、記録層の磁化が前記バ
イアス磁界ＨＢ（Ｔ）の向きに揃う第１及び第２の磁化
反転温度領域ＴＷ、ＴＥ≒ＴＣＢ（ＴＷ＞ＴＥ、ＴＣＢ
）が存在することを特徴とする光磁気記録媒体。
（２）請求項１記載の光磁気記録媒体に対して、前記記
録層を前記第１の磁化反転温度領域ＴＷの温度に加熱す
る第１のパワーレベルのレーザビームと、記録層を前記
第２の磁化反転温度領域ＴＥの温度に加熱する第２のパ
ワーレベルのレーザビームとを用いて情報の記録、消去
及び書換えを行なうことを特徴とする情報記録方法。
（３）請求項１記載の光磁気記録媒体に対して、前記記
録層を前記第１の磁化反転温度領域のＴＷの温度に加熱
する第１のパワーレベルのレーザビームと、記録層を前
記第２の磁化反転温度領域ＴＥの温度に加熱する第２の
パワーレベルのレーザビームと、前記第１及び第２の磁
化反転温度領域ＴＶ、ＴＥにおいてＨＣＲ（Ｔ）≦ＨＢ
（Ｔ）＋Ｈｅｘ（但し、ＨＣＲ（Ｔ）は記録層の保磁力
）及びＨｅｘ≦Ｈａｕｘなる条件を満たす外部印加磁界
Ｈｅｘとを用いて情報の記録・消去及び書換えを行なう
ことを特徴とする情報記録方法。