JPH03209649A - 光磁気記録媒体 - 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〕 本発明はレーザ光の照射による温度上昇を利用して信号
の記録・消去を行い、磁気光学効果を利用して再生を行
う光磁気記録媒体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の光磁気記録装置は光磁気記録媒体の記録膜にレー
ザ光を照射することにより温度を局部的に補償温度以上
の高温又はキュリー温度前後に上昇させ、レーザ光の照
射部分の記録膜を外部磁界の向きに磁化させることによ
って記録及び消去を行っており、再生時には記録・消去
時のレーザ光より低いパワーのレーザ光を照射し、記録
膜の記録状態に応じて検出される反射光や透過光の偏光
面の回転に基づいて信号の再生を行っている。

そして既に記録されている記録媒体に改めて別のデータ
を書込むオーバーライドを行う方法として、第１には通
常の記録と同様に記録レーザ光を光磁気記録媒体に照射
し記録膜の温度を局部的に上昇させ、信号に対応した向
きの外部磁界で記録する熱磁気記録方法が用いられる。

又第２の方法として第５図に示すように、記録磁性膜２
１と補助磁性膜２２とを重ね合わせ、互いに逆向きの磁
界を与える２つの外部磁界印加装置２３．２４を用いて
そのうち一方の外部磁界印加装置２４を強磁界として補
助磁性膜２２の磁化の向きを全て同一方向とし、信号に
応じて光強度変調された記録レーザ光を用いて熱磁気記
録する方法が提案されている（第３４回応用物理学関係
連合講演会予稿集２８Ｐ−２Ｌ−３，１９８７）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような従来のオーバーライド記録方法
のうち第１の方法では、外部磁界印加装置と記録膜との
間隔を数−以上とし磁界の変化させる周波数をＭＨｚ領
域とすれば、充分な磁界を記録膜に印加するのが難しく
なるため、両面構成の光磁気記録媒体に適用し難いとい
う問題点があった。文筆２の方法では外部磁界印加装置
が２つ必要であり、そのうち一方は例えば数ＫＯｅとい
う大磁界を発生する必要があり装置の大型化を招くとい
う欠点があった。

本発明はこのような従来の光磁気記録媒体の問題点に鑑
みてなされたものであって、外部磁界印加装置が多くて
も１つで済みしかも両面構成の光磁気記録媒体に適用し
易く消去性に優れた光磁気記録媒体を提供することを技
術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本願の請求項１の発明は記録膜と、記録膜に接して設け
られ温度上昇に伴って熱伝導率が低下する材料から成る
記録補助膜とによって複合記録層を形成したことを特徴
とするものである。

又本願の請求項２の発明は記録膜と、記録膜に接して設
けられ温度上昇に伴って熱膨張率が上昇する材料から成
る記録補助膜とによって複合記録層を形成したことを特
徴とするものである。

更に本願の請求項３の発明は記録膜と、記録膜に接して
設けられ磁歪材料から成る記録補助膜とによって複合記
録層を形成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

一般に磁気バブルにおいて半径ｒの円形状の記録磁区の
全エネルギーＥは、Ｅ、を静磁エネルギＨａを外部磁界
、Ｍ（ｒ′）を記録磁区の中心から距離ｒ′の関数であ
る磁化、σを単位面積当たりの磁壁エネルギー、ｈを記
録層 の膜厚とすると、次式で示される。

Ｅ＝２　πｒ　ｈ　Ｉｆ−ＥＸ ４　ｒｃ　ｈＨａｓ　Ｍ（ｒ′）ｒ′ｄｒ（１） このとき記録磁区の磁壁に働く半径方向の力Ｆｔは単位
面積当たり次式で示される。

ここでＨｄは反磁界であり、マイナス符号は記録磁区が
収縮する方向を表している。そして磁壁が半径方向に膨
張又は収縮する条件は、保磁力をＨＣ９保磁力に起因す
る抵抗力をＦｃとすると次式％式％ （３） ここでＦｔが負で式（３）を満足する場合には磁壁が半
径方向に収縮して消滅し、正で弐（３）を満足する場合
には膨張することとなる。そして反磁界Ｈｄが小さくな
る組成範囲の記録層を用いれば記録・消去時のレーザ光
の加熱による温度勾配が急峻なため、全体の力Ｆｔの中
で式（２）の磁壁エネルギーに起因する項σ／ｒ及びθ
σ／θｒの占める率が太き（なる。

そこで請求項１の発明では、熱伝導率が温度によって低
下する記録補助膜を記録膜に接して設けている。そうす
ればレーザ光を照射すると、記録膜の面内方向への温度
分布は時間経過と共に穏やかになっていくが、その温度
分布は記録膜に接する記録補助膜の熱伝導率が大きけれ
ば膜面に垂直方向への熱拡散が増加するため比較的急峻
となる。

即ちａσ／θｒが大きく記録磁区が早く収縮消滅する傾
向にある。又記録補助膜の熱伝導率が小さければ、記録
膜の面内方向への温度分布は比較的穏やかになる。その
ためθσ／θｒが小さく記録磁区が消滅しないこととな
る。この２つの状態に対応させて記録磁区の生成又は消
去を行うようにしている。

本願の請求項２の発明では、温度上昇に伴って熱膨張率
が上昇する記録補助膜を記録膜に接して設けており、レ
ーザ光を照射した付近で記録膜の熱膨張率とそれに接す
る記録補助膜の熱膨張率との差によって記録膜中に内部
応力を発生させ、その内部応力の大小によって記録膜の
磁壁エネルギーが変化することを利用している。即ち磁
壁エネルギーσと内部応力δとは次式の関係にある。

ａ＝ｃｄ　　ＣＫ＋３／２ｒδ） Ｃ：定数、ｄ：磁壁の厚さ。

Ｋ：異方性定数、γ：磁歪定数 こうして記録補助膜の温度によりσ／ｒが太き（記録磁
区が収縮消滅する条件と、σ／ｒが小さく記録磁区が収
縮消滅しない条件の夫々に消去及び記録を対応させるよ
うにしている。

更に本願の請求項３の発明では、磁歪材料の記録補助膜
を記録膜と接して設けることにより、外部磁界印加装置
から発生する磁界中で記録補助膜の磁歪量が温度上昇と
共に減少することから記録膜の熱膨張率との差によって
記録膜中に内部応力を発生させ、その大小によって同様
にして記録磁区の消去記録を可能とするようにしている
。

〔実施例〕

次に本発明の光磁気記録媒体の一実施例について説明す
る。第１図においてガラスやプラスチック等の基板ｌ上
にＳｉＯ膜等の透明保護膜２が設けられ、その上に記録
膜３及び記録補助膜４が設けられる。記録膜３は例えば
希土類リッチ組成のＴｂＦｅＣｏ膜、記録補助膜４は熱
伝導率が温度の上昇に伴って減少する材料、例えばＳ　
ｎ　Ｏを膜、　ＴｉＮ膜、又はＺｒＮ膜により形成され
る。ここで基板１の各膜はスパッタ法や蒸着法により形
成し、各膜厚は保護膜２を８０〜１１００ｎ　、記録膜
３．記録補助膜４を夫々５０〜１００ｎＩｌｌとする。

こうして構成された光磁気記録媒体に長パルス幅と短パ
ルス幅のレーザ光を照射する。第２図はレーザ光照射終
了直後の各膜の温度分布、第３図は記録補助膜４の熱伝
導率の変化を示している。

さて長パルスのレーザを照射した場合（曲線Ａ）は記録
補助膜４の温度は平均Ｔ１となり、第３図に示すように
記録補助膜４の熱伝導率はλ１となる。又短パルスのレ
ーザを照射した場合（曲線Ｂ）はその平均温度はＴ２と
なり、このときの記録補助膜４の熱伝導率はλ２となる
。そのため照射するパルス幅によって記録膜３からの熱
拡散に差が生じる。即ち記録膜３にレーザ光を照射した
ときには照射領域の面内方向の温度分布（温度勾配）は
、短パルス時には長パルス時より急峻な変化となる。そ
して記録膜の磁壁エネルギーσは温度と共に単調減少す
るので式（２）中のθσ／θｒの項の絶対値は短パルス
時に大きくなる。そして記録磁区の磁壁に働く力、ＩＦ
ｔ　Ｉが抵抗力Ｆｃより大きくなれば記録磁区が収縮消
滅することとなる。

−刃長パルスの照射時にはθσ／θｒの項は絶対値が小
さいため、１Ｆｔｌは保磁力による抵抗力Ｆｃ以上の大
きさとはならず、記録磁区はレーザ光によってキュリー
温度の近傍に加熱された領域にほぼ固定され記録磁区が
形成されることとなる。

このため本実施例による光磁気記録媒体ではレーザ光の
パルス幅変調によって記録磁区を形成し消滅することが
でき、情報を記録・消去できることとなりオーバーライ
ドを実現することができる。

尚本実施例では記録膜３としてＴｂＦｅＣｏ膜。

記録補助膜４としてＳｎＯ，膜、ＴｉＮ膜又はＺｒＮ膜
を用いたが、記録膜３として他の希土類−遷移金属系フ
エリ磁性膜、スピネルフェライト膜、ホイスラー合金膜
、ガーネット膜等を用いることができる。又記録補助膜
４として熱伝導率が温度上昇によって減少する他の材料
の膜、Ｓ　ｉ　ＯｚやＴｉＯ□等のセラミックのように
熱膨張率が温度上昇に伴って増大する材料の膜を用いて
もよい。又第４図に示すように熱膨張率が温度上昇によ
って上昇する材料を用いた場合には、熱膨張率の差によ
って内部応力が変化するため、磁壁エネルギーがそれに
よって変化する。従ってσ／ｒの変化によって記録磁区
が消滅又は消滅しないように制御することができる。

ＣｏＦｅｚＯ□等のように高磁歪定数を有し、温度上昇
に伴って磁歪定数が減少する材料の膜を用いてもよい。

同様にして磁歪材料を用いた場合にも外部磁界印加装置
を与えることにより、磁歪量が温度上昇と共に減少する
ことから記録膜中に内部応力を発生させ記録磁区の消去
・記録を行うようにすることができる。又記録補助膜４
０基板１と反対側に保護膜を設けるようにしてもよい。

更に本実施例では光磁気記録媒体に信号を書込み消去す
る信号源をパルス幅変調されたレーザ光として説明した
が、パルス幅変調とレーザ光のパワー変調とを組合せて
記録磁区の形成時には低パワーでパルス幅の広いレーザ
光、記録磁区の消去時には高パワーで短いパルス幅のレ
ーザ光を照射することによって温度勾配の差を大きくし
て記録磁区を生成及び消去するようにしてもよい。

（発明の効果］ 以上詳細に説明したように本願の請求項１〜３の発明に
よれば、基板上に記録膜と記録補助膜とを形成し、記録
補助膜は温度上昇に伴って熱伝導率が減少し又は熱膨張
率が増加する材料又は磁歪材料を選択し、光磁気記録媒
体にパルス幅変調又はパワー変調したレーザ光を照射し
た領域の温度勾配の変化を制御することにより、記録磁
区を形成したり消去を行うようにすることができオーバ
ーライド機能を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光磁気記録媒体の構成
を示す図、第２図はパルス幅変調されたレーザ光照射時
の記録時の各層の温度分布の模式図、第３図は本実施例
の記録補助膜の熱伝導率の温度変化を示す模式図、第４
図は本発明の他の実施例による記録補助膜の熱膨張率の
温度変化を示す模式図、第５図は従来のオーバーライド
記録を示す構成図である。 １−・・−・基Ｖｉ、２−−−−−−・透明保護膜　　
３−−−−−−一記録膜　　４−−−−−−一記録補助
膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録膜と、前記記録膜に接して設けられ温度上昇
   に伴って熱伝導率が低下する材料から成る記録補助膜と
   によって複合記録層を形成したことを特徴とする光磁気
   記録媒体。（２）記録膜と、前記記録膜に接して設けら
   れ温度上昇に伴って熱膨張率が上昇する材料から成る記
   録補助膜とによって複合記録層を形成したことを特徴と
   する光磁気記録媒体。（３）記録膜と、前記記録膜に接
   して設けられ磁歪材料から成る記録補助膜とによって複
   合記録層を形成したことを特徴とする光磁気記録媒体。