JPH02177148A

JPH02177148A - 情報記録方法

Info

Publication number: JPH02177148A
Application number: JP33262488A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Yamamoto; 昌邦山本; Mitsuhiro Hasegawa; 光洋長谷川; Yasuyuki Miyaoka; 康之宮岡; Yutaka Ogasawara; 豊小笠原; Makoto Hiramatsu; 誠平松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-10
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2714085B2

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、光と磁気の相互作用を用いて情報を記録媒体
に記録する方法及びこのように記録された情報を更に再
生する方法に関する。

〔従来の技術〕

上記方法を用いたメモリとしては、例えば光磁気ディス
ク装置等がある。光磁気ディスク装置は、記憶容量が大
ぎいこと、消去書き換えが可能なことなどによりン主目
されている。そして、さらにデータ転送速度を高めるた
めの重ね書ぎ（オーバーライド）の検討や、記憶容量を
上げるための検討がなされている。

オーバーライドの方法には、一定のレーザパワーを照射
しながら記録情報に応じて外部磁界を変調し、媒体に印
加することにより、記録層の磁化を反転してビットを形
成する磁界変調方式と、一定の外部磁界を印加しながら
、記録と消去に対応した２値のレーザのパワーを記録情
報に応じて変調し、媒体に照射することにより、記録層
の磁化を反転してビットを形成する光変調方式とがある
。

しかしながら、上記磁界変調方式では、磁気ヘッドと記
録層との距離が大ぎいため、大きな磁界を高速に変調し
て媒体に印加するのが困難であった。また原理上、形成
されるビットの形は失態形状となり、このためエツジ変
動や消し残しの問題があり、ビット長記録が困難であっ
た。

光変調方式でも、消し残しやＣ／Ｎ比の低下の問題があ
り、ビット長記録も困難であった。また、記録、消去、
再生の３値のパワーを必要とするので、半導体レーザの
制御が複雑であった。

一方、ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャー・ブルー
チン（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ）Ｖｏｌ、１６．Ｎｏ、１７　　　Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ１９７３、Ｐ２３６５〜２３６６には、保
磁力の違う２層構成の酸化鉄系のディスクを用いて、ま
ず保６ｎ力の低い記憶伝達層に従来の磁気トランスデユ
ーサにより、従来のパターンのトラックを記録し、その
狭い部分を保磁力の高い主記憶層にレーザ光源を用い、
従来のサーモマグネチックトランスファープロセスによ
り記録する方法が提案されている。この方法では情報の
読み出しは、主記憶層より記憶伝達層に情報を転写し、
従来の磁気トランスデユーサを用いて行っている。

また、特開昭６３−２７６７３１号においては、Ｃｏ−
Ｃｒ合金薄膜と、Ｔｂ−Ｆｅ薄膜の２層構成のディスク
に対して、情報の記録は磁気ヘッドで記録し、光ヘッド
で転写することで行い、情報の再生は、光ヘッドで行う
提案がなされている。

このような方法を用いれば、消し残しが減少し、ビット
長記録も容易になる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記２層構成の媒体を用いる方法にも、
以下の・ような問題点があった。

１）高保磁力層からの交換結合力により、低保磁力層の
見かけ上の保磁力が増大し、記録にかなり強い磁界を必
要とする。その為、磁気ヘッドの負担が大きくなり、高
い周波数の信号を記録することが出来ない。

２）−数的にキュリー温度が高い材料の方が大きな磁気
光学効果を示すが、情報の再生をキュリー温度が低い層
から行っているので、大きな再生信号を得にくい。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、高い
周波数の１８号まで安定にオーバーライドすることが可
能な情報記録方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、安定なオーバーライドが可
能で、且つ、大きな再生信号が得られる情報記録再生方
法を提供することにある。

（８題を解決する為の手段）本発明の上記第１の目的は、第１の磁性層及び該第１の
磁性層より低いキュリー温度と室温における高い保磁力
とを有する第２の磁性層を積層して成る記録媒体を用い
、まず第１の磁性層に磁気ヘッドにより変調磁界を印加
して情報を記録し、その後、媒体を光ビームで走査する
ことによって第１の磁性層に記録された情報を第２の磁
性層に転写する情報記録方法において、前記第１の磁性
層を、前記第２の磁性層のキュリー温度よりも高い補償
温度を持つものとすることによって達成される。

また、磁気ヘッドによる記録を更に安定に行う為には、
前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に、室温では面
内方向に磁化を有し、温度が上昇する磁化方向が膜面に
垂直となるか又は磁化が消滅する交換力調整層を設け、
この交換力調整層が第１及び第２の磁性層の交換結合力
を前記情報の転写時より第１の磁性層への記録時に弱め
る働きをするように構成するのが良い。

更に、磁気光学効果を用いて情報を読み出す場合に、大
きな信号出力を得る為には、前記第２の磁性層に対して
、第１の磁性層とは反対側に第２の磁性層よりも大きな
磁気光学効果を示す第３の磁性層を設け、前記情報を第
１の磁性層から第３の磁性層に更に転写した後、読み出
すようにすれば良い。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を説明する図である。第１
図において、１は垂直磁気ヘッド、２は光ヘツド内の対
物レンズ、３は光磁気ディスク、４は基板、５は保護及
び干渉層、６は記録用磁性層、７は記録補助用磁性層、
８は保護層である。

第２図は、これらの磁性層の温度に対する保磁力の特性
を示すものである。曲線９は、記録補助用磁性層７の特
性を示す。つまり記録補助用磁性層７は、室温では保磁
力ＭＣＩは小さく、また、高いキュリー温度Ｔｃ＋を有
するものである。一方、曲線１０は記録用磁性Ｆ１８の
特性を示すもので、記録補助層７よりも室温における保
磁力ＨＣ２は大きく、低いキュリー温度Ｔｃ２を有する
ものである。

また、曲線９のＴ　Ｃｏｍｅは磁性層７の補償点温度で
ある。

このような構成の光磁気ディスクが、第１図に示すよう
に、矢印六方向に移動しているとする。

光ヘッドによる光スポットは、基板側から入射する。１
Ｉｉｉ性層上での光スポツト径は１μｍ程度である。こ
の光スポットで所望のトラック上を走査させるサーボ系
は、従来よく知られている方法で行える。

一方、垂直磁気ヘッド１は、基板側とは逆側に密着浮上
していて、光スポットで走査しているトラック上で、光
スポットより少し先行した位置にある。これらのヘッド
間の距離は、少なくとも光スポットによる熱の影響をう
ける範囲と、垂直磁気ヘッドによる磁界の影響をうける
範囲が重ならない程度以上離れている必要がある。また
、垂直磁気ヘッドのトラッキングは、光ヘッドのトラッ
キングに従って行われる。

次に、第３図及び第４図を用いて、情報の記録方法につ
いて説明する。第３図及び第４図で、（ａ）は光磁気デ
ィスクの概略的な断面図、（ｂ）は平面図である。第３
図（ａ）において、まず垂直磁気ヘッド１を用い、記録
情報に応じて磁界を変調させる。この時、磁性層上での
磁界の絶対値の最大の大きさが、室温における記録補助
用磁性層（以下、補助層と記す）７と記録用磁性層（以
下、記録層と記す）６のそれぞれの保磁力ＨＣＩとＨＣ
２の間の適当な値をとるようにすると、磁界の変調に従
い、補助層７に上向き、下向きの違いによる、垂直磁区
列としてビットが形成される。しかしながら、記録層６
においては、印加される磁界の強度が保磁力以下なので
影響をうけず、前の状態が保たれる。

垂直磁気ヘッドによるビットの訃ラックに平行な方向の
長さは、サブミクロンのオーダーとすることが出来、光
ヘッドによって記録される従来のビットよりも線密度を
上げることができる。又、トラックに垂直な方向の幅は
数〜十数トラック分とし、垂直６１気ヘツドに要求され
るトラッキングの精度を緩和することがで籾る。

第３図（ｂ）において、１１ａ〜１１ｅは、各々トラッ
クを示し、その幅は１〜２μｍである。垂直磁気ヘッド
で記録されるビットは、実線で示す磁区列となる。今、
記録しようとしているトラックをｌｌｃとすると、磁区
列はおよそ１１ｃを中心として数〜十数トラックにまた
がって、前のデータ上に重ね書籾される。

このように垂直磁気ヘッドｌで磁区列を記録した後、第
４図のように光ヘッド２のスポット１２が、所望のトラ
ックｌｌｃ上を走査する。そして、この時の磁性層での
上昇温度が、補助層７と記録ＦＪ６のそれぞれのキュリ
ー温度ＴＣ３とＴｅ３の間の適当な温度になるように、
光強度をディスク回転数に従って制御する。すると、光
スポット１２により、キュリー温度ＴＣ２以上に熱９せ
られた記録層６の所望のトラック１１０では、磁化が消
失することにより、前に記録されていた情報が消される
。そして光スポットが通り過ぎ、キュリー温度ＴＣ２以
下に熱が下がると、補助層７の磁化に対応した磁化が現
われる。つまり、第４図（ｂ）の記録層６の斜線の領域
に、補助層７０磁区列に対応した磁区列が転写され、情
報が書き込まれる。

ここで、補助層７は前述したように室温以上で補償点を
持ち、転写時の温度では保磁力が大きくなるため、安定
した転写が行われる。

このように記録された最終のビット形状は、およそ四角
形となる。そしてビットのトラックに平行な方向の長さ
は、垂直磁気ヘッドにより決めるサブミクロンの大きさ
となり、トラックに垂直方向の幅は、光ヘッドの光スポ
ットにより決まる１μｍ前後となる。

一方、情報の再生は光ヘッドの光スポットにより、所望
のトラックを走査し、磁性層の温度が第２の層のキュリ
ー点温度Ｔｃ２より低くなるようにし、記録層の所望の
トラックの垂直磁化の方向を、カー効果、ファラデー効
果、円二色性の効果等の磁気光学効果により、反射光の
偏光状態の差異として検出することで行う。

また、第２図で示す、曲線９と１０の交点の温度をＴｗ
ｏとすると、記録時の６ｉｌ性層の温度をＴｗ。

とＴ、１の間とし、再生時の６ｆｉ性層の温度をＴｗｏ
以下になるようにしてもよい。

この方法での録再による半導体レーザのパワーは２値で
よい。

また、磁気ヘッドによる補助層への記録はここまで述べ
てきたように重ね書きでもよいし、消し残しの影響をと
るために、光スポットにより転写した後、同じ磁気ヘッ
ドもしくは第２の磁気ヘッドにより消去してもよい。

第５図及び第６図は、夫々本発明に用いる光磁気ディス
クの他の構成例を示し、第７図は、これらのディスクに
おける温度に対する各層の保磁力の特性を示す。

第５図は、第１図示の光磁気ディスクの構成の補助層７
と主記録層６の間に交換力調整層３４を配したものであ
る。この層の室温での保磁力）＋ｃｓとキュリー温度Ｔ
Ｃ３は、第７図の曲線３６のような特性になっている。

この層は、室温では面内方向に磁化されていて、記録時
の光スポットのパワーで温度が上がると、補助層７の磁
化の方向と同じ垂直磁化を有するか又は磁化が消滅する
特徴がある。そして、室温での補助層７と主記録層６と
の交換結合力を弱める働きをする。そのため、記録時の
磁界の強さを、よりＨＣｌ側に下げることができる。

第６図においては、さらに第５図の構成の記録層６と保
護及び干渉層５との間に、再生層３５を配したものであ
る。前述のように再生時のカー効果によるカー回転角は
、キュリー温度の大きい磁性層の方が大きい。その為、
再生層３５の保磁力ＨＣ４とキュリー温度ＴＣ４は、第
７図の曲線３７のような特性になっている。この再生層
３５は、再生時の光スポットのパワーにより上昇した温
度において、記録層６との交換結合力により、記録層６
のビットの磁化に対応した垂直磁化が現われる。再生時
の光の反射はほとんど再生層３５の影響を受けるので、
カー回転角は、記録層６での反射の時に比べ大きくなる
。

ここまで、補助層７、記録層６の特性として、第２図に
示したように室温以上で補助層７は補償点があり（曲線
９）、記録層６は補償点がない（曲線１０）場合につい
て説明してきたが、第５図又は第６図のような構成では
、第８図〜第１０図に示す特性を持つものとしても良い
、ここで第８図、第９図及び第１０図は夫々、補助層フ
（曲線９′）も主記録層６（曲線１０）も補償点を持た
ないもの、補助層７（曲線９′）は補償点を持たないが
、記録層６（曲線１０′）は補償点を持つもの、及び補
助層７（曲線９）も記録層６（曲線１０′）も補償点を
持つものを示す。

磁性層群の各層の具体的な材料としては、遷移金属と希
土類金属の各ｔ　ｆｉ類以上の組み合わせによる非晶質
合金を用いることが出来る０例えば、遷移金属としては
、主にＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、希土類金属としては、主にＧ
ｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ。

Ｎｄ、Ｓｍがある０代表的な組み合わせとしてはＴｂＦ
ｅＣｏ、　　ＧｄＴｂＦｅ、　　ＧｄＦｅＣｏ。

ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等が挙げられる。

また、補助層の材料は、Ｃｖｏ　−Ｃｒ系、Ｂａ−Ｆｅ
ｒｒｉｔｅ系、ＭｎＢ１系、酸化鉄系、Ｃ。

ドープ酸化鉄系、Ｃｒｙ、系、Ｎｉ−Ｃｏ系。

Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系等の磁性材料や、ＰｔＭｎ５ｂなと
のホイスラー合金であってもよいまた、補助層７は、第
１１図に示すように面内磁化を有する磁性層としても良
い、この場合、記録には面内磁気ヘッドが用いられる。

基板４はガラス材やポリカーボネート（、Ｐ　Ｃ）ポリ
メチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などのプラスチッ
ク材であり、厚くハードなものであってもよいし、薄く
フレキシブルなものでもよい。

本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の応用が考
えられる。例えば、実施例では光６Ｉｉ気ディスクにつ
いて説明してきたが、カード状、テープ状の媒体を用い
ることも出来る。

また、磁気ヘッドと光ヘッドとは、実施例で説明したよ
うに互いに反対側に配される構成に限定されるものでは
なく、例えば、第１図において光ヘッドが磁気ヘッドと
記録担体に対して同じ側にあってもよい、このような配
置においては、記録層６と補助層７の配置は、第１図の
ままでもよく、この２層が上下逆になった構成でも良い
。

〔発明の効果）以上説明したように、本発明は従来の情報記録及び再生
方法において、より安定なオーバーライドを可能とし、
また、再生信号を増大させてＣ／Ｎ比を向上させる効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する概略図、第２図は
本発明に用いる光磁気ディスクの特性を示す図、第３図
及び第４図は夫々本発明による記録及び転写の過程を説
明する為の図、第５図及び第６図は本発明に用いる光磁
気ディスクの他の構成例を示す概略断面図、第７図乃至
第１０図は夫々本発明に用いられる光磁気ディスクの特
性を示す図、第１１図は補助層に面内磁化膜を用いたと
きの磁化の様子を示す概略図である。１・・・磁気ヘッド、２・・・光ヘッド、３・・・光６
ｉ１気ディスク、４・・・基板、５・・・保護及び干渉
層、６・・・記録層、７・・・補助層、８・・・保護層
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の磁性層及び該第１の磁性層より低いキュリ
ー温度と室温における高い保磁力とを有する第２の磁性
層を積層して成る記録媒体を用い、まず第１の磁性層に
磁気ヘッドにより変調磁界を印加して情報を記録し、そ
の後媒体を光ビームで走査することによって第１の磁性
層に記録された情報を第２の磁性層に転写する情報記録
方法において、前記第１の磁性層が、前記２の磁性層のキュリー温度よ
りも高い補償温度を持つことを特徴とする情報記録方法
。
（２）第１の磁性層及び該第１の磁性層より低いキュリ
ー温度と室温における高い保磁力とを有する第２の磁性
層を積層して成る記録媒体を用い、まず第１の磁性層に
磁気ヘッドにより変調磁界を印加して情報を記録し、そ
の後媒体を光ビームで走査することによって第１の磁性
層に記録された情報を第２の磁性層に転写する情報記録
方法において、前記第１の磁性層と第２の磁性層との間に、室温では面
内方向に磁化を有し、温度が上昇すると磁化方向が膜面
に垂直となるか又は磁化が消滅する第３の磁性層を設け
、この第３の磁性層が第１及び第２の磁性層の交換結合
力を前記情報の転写時より第１の磁性層への記録時に弱
める働きをすることを特徴とする情報記録方法。
（３）第１の磁性層及び該第１の磁性層より低いキュリ
ー温度と室温におけや高い保磁力とを有する第２の磁性
層を積層して成る記録媒体を用い、まず第１の磁性層に
磁気ヘッドにより変調磁界を印加して情報を記録し、そ
の後媒体を光ビームで走査することによって第１の磁性
層に記録された情報を第２の磁性層に転写し、このよう
に転写された情報を磁気光学効果を用いて読み出す情報
記録再生方法において、前記第２の磁性層に対して、第１の磁性層とは反対側に
第２の磁性層よりも大きな磁気光学効果を示す第３の磁
性層を設け、前記情報を第１の磁性層から第３の磁性層
に更に転写した後、読み出すことを特徴とする情報記録
再生方法。