JPH02201755A - 透過型光磁気デイスク - 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】 〔概要〕 磁性ガーネットを記録膜とする光磁気ディスクに関し、 記録容量を従来に較べて格段に増加することを目的とし
、 第１のレーザの発振周波数とファラデー回転角の波長依
存性のピーク値とが一致する磁性ガーネットからなる第
１の記録膜と、第２のレーザの発振周波数とファラデー
回転角の波長依存性のピーク値とが一致する磁性ガーネ
ットからなる第２の記録膜とをディスク状をしたガドリ
ニウム・ガリウム・ガーネット基板上に耐熱性透明絶縁
膜よりなるスペーサを介して層形成し、第１の記録膜に
対しては第１のレーザを用い、第２の記録膜に対しては
第２のし−ザを用い、それぞれ情報の記録・再生および
消去を行うことにより透過型光磁気ディスクを構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は記録容量を倍加した光磁気ディスクの構成に関
する。

光磁気ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を
行うメモリであり、書き換え可能なメモリ（Ｅｒａｓａ
ｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）として開発が進められている。

こ＼で、光磁気ディスクは記録膜を垂直磁化している磁
性膜で形成し、外部より磁化方向と反対方向に垂直磁界
を加えなからレーザ光を照射すると、照射された磁性膜
の温度上昇により保磁力が減少して磁化反転が起こるの
を利用して情報の記録と消去とを行うメモリである。

そして、情報の再生は磁性膜にレーザ光を照射した場合
に、反射光或いは透過光の偏光面が回転するが、この回
転方向が磁性膜の磁化方向により異なるのを利用して行
われている。

こ−で、記録膜を構成する記録媒体としては、基板面に
垂直に磁化している希土類−遷移金属からなる薄膜が使
用されているが、希土類元素を構成成分とするために酸
化が起こり易く、耐酸化構造をとる必要があること、ま
たカー回転角が１゜以下と小さいことが問題である。

〔従来の技術〕

従来の光磁気ディスクの記録媒体としては先に記したよ
うにテルビウム・鉄・：］　ハル）　（Ｔｂ　ＦｅＣｏ
）　、　　ガドリニウム・鉄・ビスマス（Ｇｄ　Ｆｅ　
Ｂｉ）のような希土類−遷移金属からなる磁性膜が使用
されているが、カー回転角は前者は０．６０　’　、後
者は０．４１°程度と小さく、また酸化による特性の劣
化が起こり易い。

発明者等はこれらの問題を一挙に解決する手段として、
ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧａｓＧａｓＯ
＋ｚ　＋略称ＧＧＧ）基板或いは耐熱性ガラス基板上に
磁性ガーネット結晶膜を設けて記録媒体とする新しい構
造の光磁気ディスクを提案している。

例えば、〔（特開昭６１−２７６１５２．昭和６１．１
２．０６公開）、（特開昭６３−０９８８５５　、昭和
６３．０４．３０公開）、（特開昭６３−２５３５５４
．昭和６３．１０．２０公開）、（特願昭６３−０８２
７４５、昭和６３．０４．０４出願）など、このような
構造とすると、記録媒体はもともと酸化物からなるため
に酸化することがなく、また情報の再生にファラデー効
果を用いる場合は偏光の回転角として５°程度の大きな
値を得ることができる。

第４図は発明者等が提案している光磁気ディスクの構成
を示すものでＧＧＧ基板１の上にスパッタ法などにより
磁性ガーネットを膜２を形成した後、熱処理するか、或
いはＧＧＧ基板１を加熱しながらスパッタを行い、化学
量論的組成の磁性ガーネット結晶膜２を形成するもので
あって、ビスマス（Ｂｉ）置換ガーネットについて分子
式を示すと次ぎのようになる。

ＢｉＸＲ３−Ｘ　ＭＹ　Ｆｅ、−ｖ　Ｏ＋ｚ　　　　　
−（１）こ−で、 Ｒはイツトリウム（Ｙ）やディスプロシウム（Ｄｙ）の
ような希土類元素、 Ｎは鉄（Ｆｅ）と置換し得る元素、 か−る光磁気ディスクは先に記したように耐酸化性が向
上し、また再生が容易となるが、記録密度については従
来の光磁気ディスクと変わることはない。

すなわち、ディスク基板に設けであるプリグループ（ト
ラック）の幅と間隔は０．８μｍ程度と微細化されてお
り、このプリグループに沿ってビーム径が１μｍ程度に
集光したレーザ光を照射して情報の記録・再生が行われ
ており、記録密度については限界に近づいている。

然し、記録容量の増大と云う要求は絶えることはなく、
更に大容量化を図ることが必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

発明者等が提案している光磁気ディスクは磁性ガーネッ
ト膜を用いるために大きなファラデー回転角を得ること
ができ、また耐環境性に優れている。

然し、記録密度については従来の光磁気ディスりと変わ
らない。

そこで、記録容量についても増大化を実現することが課
題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は第１のレーザの発振周波数とファラデー回
転角の波長依存性のピーク値とが一致する磁性ガーネッ
トからなる第１の記録膜と、第２のレーザの発振周波数
とファラデー回転角の波長依存性のピーク値とが一致す
る磁性ガーネットからなる第２の記録膜とをディスク状
をしたガドリニウム・ガリウム・ガーネット基板上に耐
熱性透明絶縁膜よりなるスペーサを介して層形成し、第
１の記録膜に対しては第１のレーザを用い、第２の記録
膜に対しては第２のレーザを用い、それぞれ情報の記録
・再生および消去を行うことにより透過型光磁気ディス
クを構成することにより解決することができる。

〔作用〕

本発明はファラデー回転角の波長依存性が顕著に異なる
二種類の磁性ガーネットからなる記録膜をＧＧＧ基板上
にスペーサを介して層形成し、このそれぞれの記録膜に
波長依存性のピーク値と一致する発振周波数のレーザ光
を照射することにより一枚のディスク基板で従来の二枚
骨の記録容量をもたせるものである。

以下、具体的には先に分子式（１）に示したビスマス置
換ガーネットと下記の分子式（２）に示すセリウム（Ｃ
ｅ）置換ガーネットからなる記録膜について本発明の詳
細な説明すると次ぎのようになる。

ＢｉＸＲ３−Ｘ　Ｌ　Ｆｅ５−ｙ　０１２　　　　　−
（１）ニーで、 Ｒはイツトリウム（Ｙ）やディスプロシウム（Ｄｙ）の
ような希土類元素、 門は鉄（Ｆｅ）と置換し得る元素、 Ｃｅ　ｘ　Ｒ’　３−Ｘ　Ｒ”　Ｆｅ５−ｖ　０１２　
　−（２）こ−で、 Ｒ′はＹ或いはＤｙのような希土類元素、Ｒ“はガリウ
ム（Ｇａ）或いはアルミニウム（ＡＩ！、）、 ＸはＯ≦Ｘ≦３．　　Ｙは０≦Ｙ≦５ 第２図はＢｉ置換ガーネット（Ｂｉｂ、　５ＤＶ１．５
Ｇａｏ、　５Ｆｅ４．２０＋２）　　とＣｅ置換ガーネ
ット（Ｃｅ　ＹｚＦｅｓＯ＋ｚ）の両者についてファラ
デー回転角の光波長依存性を示すものである。

こ−で、Ｂｉ置換ガーネットはアルゴン（Ａｒ）レーザ
の発振波長である５１４ｎｍ付近でファラデー回転角が
最大となり、一方、Ｃｅ置換ガーネットは波長５１４ｎ
ｍ付近で回転角は最小となる。

また、Ｃｅ置換ガーネットは半導体レーザの発振波長で
ある８３０ｎｍ付近でファラデー回転角が最大となり、
一方、５１４ｎｍ付近で最小となる。

そこで、本発明は第１図に示すように非磁性で透明で耐
熱性に優れたＧＧＧ基板１の上に、この二種類の磁性ガ
ーネット結晶層からなる第１の記録膜３と第２の記録膜
４を二酸化硅素（ＳｉＯ□）や窒化硅素（５ｉＪ４）の
ような耐熱性に優れ、且つ光の吸収の少ない材料層をス
ペーサ５とし、これを介して層形成するものである。

こ＼で、Ｂｉ置換ガーネットよりなる第１の記録膜３と
Ｃｅ置換ガーネットよりなる第２の記録膜の形成順序は
任意でよい。

そして、記録および再生の方法としては計レーザ光源と
半導体レーザとを用意し、ＧＧＧ基板を通してＡｒレー
ザはＢｉ置換ガーネットからなる第１の記録膜に焦点を
結ばせるようにし、一方、半導体レーザはＣｅ置換ガー
ネットからなる第２の記録膜に焦点を結ばせるようにし
、以後は従来の光磁気ディスクと同様に使用すればよい
。

これを第１図および第２図について説明すると、計レー
ザはＢｉ置換ガーネット結晶膜からなる第１の記録膜に
焦点を結んだ場合、Ｃｅ置換ガーネット結晶膜からなる
第２の記録膜は厚いスペーサを介して存在するため、Ａ
ｒレーザの照射によっては僅かしか温度上昇が起こらず
、従って磁化反転などが生ずることはなく、第１の記録
膜に対してのみ情報の記録を行うことができる。

また、再生に当たっては、４．８°程度と高いフアラデ
ー回転角を示しているので、Ｃｅ置換ガーネット層の影
響を殆ど受けないで情報の再生を行うことができる。

またＣｅ置換ガーネット結晶膜からなる第２の記録膜の
場合は波長が８３０ｎｍの半導体レーザを使用すれば、
先と同様にＢｉ置換ガーネット層の影響を殆ど受けない
で情報の記録・再生および消去を行うことができる。

〔実施例〕

直径が３インチのＧＧＧ基板上に高周波スパッタ法を用
いて組成比がＢｉｂ、　５Ｄｙ＋、　５Ｇａｏ、　ｅＦ
ｅ４．２０１２の磁性ガーネットを基板を５５０°Ｃに
加熱しなからＡｒ雰囲気（ガス圧１．５　Ｐａ）で膜形
成することにより厚さが０．２μｍで結晶化したＢｉ置
換ガーネット層からなる第１の記録膜を形成した。

この上に、同じＡｒガス圧の条件でＳｉＯ□を３μｍの
厚さに形成してスペーサとした。

次に、この上に同じ計ガス圧の条件で基板を６００′Ｃ
に加熱しながら高周波スパッタを行い、組成比がＣｅＹ
ｚＦｅｓＯ＋□のＣｅ置換ガーネット結晶層よりなる第
２の記録膜を１ｔＩＩＴｌの厚さに形成することにより
光磁気ディスクが完成した。

第３図は記録と再生方法の説明図であって、静レーザと
半導体レーザとがそれぞれ位置決めされており、Ａｒレ
ーザから出射した波長が５１４ｎｍのレーザ光は偏光子
９により直線偏光とした後、レンズ１０によりＧＧＧ基
板１を通して第１の記録膜６に径１μｍの焦点を描くよ
うに調節して情報の記録を行った。

こ！で、光磁気ディスクの回転数は１８００ｒｐｍ、ま
たバイアス磁場の大きさは１５００ｅである。

また、半導体レーザから出射した波長が８３０ｎｍのレ
ーザ光を用い、ＧＧＧ基板１．第１の記録膜６およびス
ペーサ７を通して第２の記録膜８に焦点を結ばせて情報
の記録を行った。

次に、第１の記録膜６に記録した情報の再生は偏光子９
．レンズ１０により集光した波長が５１４ｎｍのレーザ
光を照射し、この透過光をレンズ１２で平行光にした後
、図示を省略した検光子と光検出器により情報を再生す
ることができた。

第２の記録膜８の場合も同様である。

以上のようにして、従来と殆ど同じ感度で両方の記録層
から情報を再生することができた。

３．６は第１の記録膜、 ４．８は第２の記録膜、 ５．７はスペーサ、 である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、−枚の光デイスク
基板で従来に較べて二倍の記録容量を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気ディスクの部分断面図、 第２図はファラデー回転角の波長依存性の説明図、 第３図は実施例について記録と再生の説明図、第４図は
発明者等が先に提案している光磁気ディスクの部分断面
図である。 図において、 １はＧＧＧ基板、 ２は磁性ガーネット結晶膜、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のレーザの発振周波数とファラデー回転角の
   波長依存性のピーク値とが一致する磁性ガーネットから
   なる第１の記録膜と、 第２のレーザの発振周波数とファラデー回転角の波長依
   存性のピーク値とが一致する磁性ガーネットからなる第
   ２の記録膜とをディスク状をしたガドリニウム・ガリウ
   ム・ガーネット基板上に耐熱性透明絶縁膜よりなるスペ
   ーサを介して層形成し、第１の記録膜に対しては第１の
   レーザを用い、第２の記録膜に対しては第２のレーザを
   用い、それぞれ情報の記録・再生および消去を行うこと
   を特徴とする透過型光磁気ディスク。
2. （２）第１のレーザがアルゴンレーザで第１の記録膜が
   ビスマス置換ガーネットからなり、第２のレーザが半導
   体レーザで第２の記録膜がセリウム置換ガーネットであ
   ることを特徴とする請求項１記載の透過型光磁気ディス
   ク。