JPH03263634A - 光磁気記録媒体およびその記録方法 - 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、磁気カー効果を利用して記録情報を読み出す
ことのできる、重ね書き可能な光磁気記録媒体およびそ
の記録方法に関する。

１従来の技術］ 従来より、消去可能な光メモリとして光磁気メモリが知
られている。光磁気メモリは、磁気ヘッドを使用する磁
気記録媒体と比べて、高密度記録、非接触での記録再生
などが可能という利点を有する。しかし、このような光
磁気メモリに情報を記録するには、一般に、既記録部分
を記録前に消去（一方向に着Ｍｉ）する必要があった６
そこで記録再生用ヘッドと消去用ヘッドを別々に設ける
方式、あるいはレーザーの連続ビームを照射しつつ同時
に印加する磁場を変調しながら記録を行う方式などが提
案された。しかし、前者の記録方式では、装置が大がか
りになりコスト高になるという欠点がある。また５後者
の記録方式では、大きな磁界を印加するときは高速の変
調ができない、高速で変調するために磁気ヘッドを媒体
面に近づけると、回転している媒体と磁気ヘッドとが接
触してヘッドクラッシュを起こす、あるいは媒体表面に
付着したゴミの影響を受けやすいなどの、本来の光磁気
記録の長所をそこなう欠点がある。

そこで、保磁力が大きくキュリー温度の低い磁性層と保
磁力が小さくキュリー温度の高い磁性層からなる二層構
造の垂直磁化膜を用いて、比較的大きな磁界を印加して
保磁力の小さな層のみの磁化を一方向にそろえた後、大
きなレーザーパワーを加えてこの層の磁化を反転させる
記録を行なうか、比較的小さなレーザーパワーを加えて
、保磁力の小さなキュリー温度の高い層の磁化反転を行
なわずに、保磁力の大きなキュリー温度の低い層の磁化
を保磁力の小さな層の磁化方向にそろえる記録を行なう
かの２種の記録によりオーバーライドを実現する方法が
考え出された。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の二層構造の垂直磁化膜を用いた記録方法
では、両磁性層の間に磁壁が存在する記録状態が存在し
、このため記録ビットの安定性に問題があり、また保磁
力の小さな層の磁化の方向をそろえるための磁界発生部
が大がかりになるという欠点がある。

本発明の目的は、上述従来例の欠点を除去し、保磁力の
小さな層の磁化をそろλるための磁界発生部を不要とし
て、磁気記録媒体と同様にオバーライトを可能とした、
光磁気記録媒体およびその記録方法を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的達成可能な本発明は、 透明基板の上に、第１磁性層と、前記第１磁性層に比べ
相対的に低いキュリー温度と相対的に大きい保磁力を有
する第２ＦｉＢ性層と、前記第２磁性層に比べ相対的に
高いキュリー温度と相対的に小さい保磁力とを有する第
３ｆＢ性層と、前記各磁性層に比べて熱伝導率の小さい
誘電体あるいは半導体材料からなる中間層と、前記中間
層に比べて熱伝導率の大きい材料からなる放熱層とが順
次積層され、 前記第２磁性層は、膜厚方向にキュリー温度が変化し、
前記第１磁性層との界面付近ではＴ、なるキュリー温度
を有し、前記第３磁性層との界面付近ではＴ　Ｌｌなる
キュリー温度を有し、かつＴＬＩ≠Ｔ　Ｌｌであり、 前記第１磁性層と前記第２磁性層と前記第３磁性層とは
、室温において、交換相互作用によりそれぞれ結合して
おり、前記第１Ｆｉｉ性層の磁化の方向と前記第３磁性
層の磁化の方向とが互いに反平行である状態が安定な状
態である光磁気記録媒体と、と、 この光磁気記録媒体を使用して、該媒体に対し、記録用
ヘッドの位置において一定方向のバイアス磁界ＨＢを加
えながら、前記透明基板の側からレーザーパワーを即射
することにより、次の２値、 （ａ）キュリー温度Ｔ　Ｌｌとキュリー温度Ｔ　Ｌｌの
うち、低い方のキュリー温度付近まで前記各磁性層が昇
温するだけのレーザーパワーを照射することにより、前
記第３磁性層の磁化の方向を前記バイアス磁界Ｈ６の方
向にそろえ、かつ、前記第３磁性層の磁化の方向に対し
て安定な向きに前記第２磁性層の磁化の方向をそろえる
第１種の記録と、 （ｂ）キュリー温度Ｔ　Ｌｌとキュリー温度Ｔ　Ｌｌの
うち、高い方のキュリー温度付近まで前記各磁性層が昇
温するだけのレーザーパワ〜を照射することにより、前
記第１磁性層の磁化の方向を前記バイアス磁界Ｈｓの方
向にそろえ、かつ、前記第１磁性層の磁化の方向に対し
て安定な向きに前記第２磁性層の磁化の方向をそろえる
第２種の記録からなる、 二値の記録を行うことを特徴とする記録方法である。

［作用および実施態様］ 前述した従来の２層構成の光磁気記録媒体は。

第１磁性層と第２磁性層の各々のキュリー温度に対応す
る２種類のレーザーパワーを照射することによって、２
値の記録を行なうための媒体であったが、本発明の光磁
気記録媒体は、それとは異なり、透明基板の上に第１磁
性層と第２磁性層と第３磁性層とが順次積層し、第２磁
性層のキュリー温度は第１磁性層と第３磁性層に比べて
相対的に低く、かつ第２磁性層のキュリー温度が膜厚方
向に変化する構成の媒体なので、第２ｆＢ性層のキュリ
ー温度の高い側のキュリー温度と第２磁性層のキュリー
温度の低い側のキュリー温度とにそれぞれ対応する２種
類のレーザーパワーを照射すると、バイアス磁界、各磁
性層間の温度差と交換結合力等の作用が相俟って、良好
な２値記録が可能となる。さらに本発明の光磁気記録媒
体では、第３磁性層の上にこれら各磁性層より熱伝導率
の小さい中間層と５中間層より熱伝導率のよい放熱層と
を有しているので、これら両層の熱的な作用により、各
磁性層間の温度分布がさらに好ましいものとなって、再
生時にノイズが少なくなり、より良好な２値の記録が可
能となる。この２値記録の記録ビットにおいては、後に
詳述するように、いずれの記録状態にあっても第１磁性
層と第３磁性層の磁化の方向は互いに反平行てあって安
定な状態にあり磁壁は存在せず、かつ記録過程上、従来
の２層構成の光磁気記録媒体では必要であった保磁力の
小さい磁性層の磁化を配向させるための磁界発生部を必
要としないので、記録装置の小型化が可能となる。なお
、中間層として透光性の材料を選択し、放熱層として金
属材料を選択すると、記録の再生を行うときに、この媒
体に入射した再生用レーザービームのうち、各磁性層を
透過したレーザービーム光が放熱層で反射され、再びこ
れら磁性層を透過してこの媒体から出射するようになる
ので、磁気カー効果によるレーザービームの偏光面の回
転の他に、磁性層を通過するときのファラデー効果によ
る偏光面の回転が再生信号に反映し、再生信号のＣ／Ｎ
比（キャリア／ノイズ比）の向上を図ることができる。

本発明における各磁性層のキュリー温度および室温での
保磁力は、前記の条件を満たせばよく、最適な値は各種
条件により異なるので一概には言えない。ただし、第１
磁性層のキュリー温度Ｔ。

は１５０〜４００″Ｃ程度が望ましく、さらには２００
〜３５０℃が好ましい。第１磁性層の室温での保磁力Ｈ
ＬＩは０．０５〜３　ｋＯｅ程度か望ましく、さらには
０．１〜１　ｋＯｅが好ましい。第２ｉｌｆＩ性層のキ
ュリー温度ＴＬは７０〜３００℃程度が望ましく、さら
には１５０〜２５０℃が好ましい。

第２磁性層の室温での保磁力ＨＢは３　ｋＯｅ以上が望
ましく、さらには１０ｋＯ，、以上が好ましい。第２磁
性層の第１！ｆＩ性層との界面付近でのキュリー温度Ｔ
ＬＩと第３磁性層との界面付近でのキュリー温度ＴＬ３
との差は１０〜１５０℃程度が望ましく、さらには３０
〜１００℃が好ましい。第３磁性層のキュリー温度ＴＨ
３は１５０〜４００℃程度が望ましく、さらには２００
〜３５０℃が好ましい。第３磁性層の室温での保磁力Ｈ
Ｌ３は、　０．０５Ｎ３ｋＯｅ程度が望ましく、さらに
は０．Ｊ〜１ｋＯｅが好ましい。

各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示し、かつ比較
的大きな磁気光学効果を有するものか利用できるか、第
１磁性層および第３磁性層には、Ｇｄ−Ｆｅ、　Ｇｄ−
Ｆｅ−Ｃｏ、　Ｇｄ−Ｃｏ、　Ｇｄ−Ｎｏ−Ｆｅ、　Ｇ
ｄ−Ｈｏ−ＦｅＣｏ、　Ｇｄ−Ｈｏ−Ｇｏ、　Ｇｄ−Ｄ
ｙ−Ｆｅ、　Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｇｏ、Ｇｄ−Ｄｙ−Ｃ
ｒｏなどの比較的垂直磁気異方性の小さな、希土類元素
と遷移元素との非晶質合金が好ましい。また、第２！ｆ
ｆ性層には、Ｔｂ−Ｆｅ、　Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ、　Ｄｙ
−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｇｏ、　Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ−ｆｌ
：ｏ、　Ｄｙ−Ｆｅ−Ｇｏなどの比較的垂直磁気異方性
の大きな、希土類元素と遷移元素との非晶質合金が好ま
しい。

中間層としては、記録再生に用いられるレーザー光に対
して透光性のものが望ましく、誘電体材料としては、　
５ｉＯ１Ｓｉｎ２、ＺｎＳ、　Ｚｎ５ｅ、　Ａｔ２０３
、ＡＩＮ、　Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮなとが用いられ、半導
体材料としては、Ｓｉ、　Ｓｉ（：などが用いられる。

中間層の膜厚は、後述するように５０〜５０００λ程度
か好ましい。

放熱層としては、主として金属材料を用いるのが望まし
く、　ＡＩ、　Ｃｕ、Ａｕ、　Ｔｉ、Ｆｅ、　（：ｏあ
るいはこれらを主成分とする合金などが用いられる。放
熱層の膜厚は後述するように２００〜１０００人程度が
好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の光磁気記録媒体の構成例の
一つを示す模式断面図、第２図、第３図、第４図、第５
図はそれぞれ本発明の光磁気記録媒体に本発明の記録方
法によって２値の記録を行うときの記録過程を説明する
図、第６図は第２図で説明される記録過程において昇温
過程にあるときと降温過程あるときの温度分布を模式的
に示す図である。

第１図に例示される光磁気記録媒体は、透明基板６の上
に、第１磁性層！、第２磁性層２、第３磁性層３、中間
層４、放熱層５が順次積層されたものである。

次に、本発明の光磁気記録媒体に本発明の記録方法によ
って２値の記録を行うことについて、第２図を用いて説
明する。第２図は、各磁性層１２．３の磁化の方向の変
化を模式的に示したものである。この例では、室温にお
いて交換相互作用により、第１Ｆａ性層１と第２Ｆａ性
層２の磁化の方向が互いに反平行になっている状態が安
定である。このとき、第１磁性層１と第３＆ｉｉ性層３
の磁化の方向は互いに反平行であるから、第２１ｉｉｌ
ｌ性層２と第３磁性層３の磁化の方向は互いに平行であ
る。また、第２磁性層２の第１磁性層１との界面付近で
のキュリー温度Ｔ、と、第２磁性層２の第３ｍ性層３と
の界面付近でのキュリー温度Ｔ　Ｌ３とを比較すると、
Ｔ　Ｌｌ＞　Ｔ　Ｌ３となっている。

説明のため、外部から印加されるバイアス磁界ＨＩＩの
方向は、第１ｍ性層１から第３磁性層３にむかう方向で
あるとする。当然のことながら、バイアス磁界Ｈ１ｌの
向きが逆であれば、各磁化状態（ａ）〜（ｉ）での各磁
性層１，２．３の磁化の方向を全て逆転したものが、そ
のときの記録過程を説明するものとなる。バイアス磁界
ＨＢは、後述する記録温度で、第１磁性層１と第３磁性
層３の磁化の方向をこのバイアス磁界ＨＢの向きに配向
できるだけの強度を有している。

まず、第２図において（ａ）〜（ｉ）により示される磁
化状態および各磁化状態間の移行過程について説明する
。

（ａ）と（ｇ）は、それぞれ２種の記録状態に対応する
、室温での磁化状態であり、交換相互作用による安定な
磁化状態である。この光磁気記録媒体は、透明基板６の
側からレーザー光を照射することにより、各磁性層１，
２．３を昇温させることができる。これら磁性層１，２
．３の温度がＴＬ３よりやや低いときの磁化状態は（ｂ
）、（ｆ）、（ｈ）であり、ＴＬ３付近の温度のときの
磁化状態は（Ｃ）、（ｅ）、（ｊ）であり、さらに昇温
してＴ、付近の温度のときの磁化状態は（ｄ）である。

各温度での磁化状態は、後述するように、レーザー光か
照射されて各磁性層１゜２．３の温度が昇温しつつある
昇温過程にあるか、レーザー光の照射が終って温度が降
温しつつある降温過程にあるかということと、昇温前の
室温での磁化状態とによって、ただ一つに定まる。

ここで磁化状態（ｉ）と（ｅ）について説明する。（ｉ
）と（ｅ）とでは、（ｉ）が昇温過程、（ｅ）が降温過
程にある点で具なっている。透明基板６側からレーザー
光は入射するので、レーザー光が照射されているときの
第１磁性層１の温度は、第２ｆ７Ｂ性層２や第３磁性層
３に比べて高くなっている。レーザー光が当って各磁性
層１゜２．３で発生した熱は、比較的熱伝導率の小さい
中間層を通って熱伝導率の大きい放熱層に、ごく短時間
のうちに流れ込むことになる。したがって、レーザー光
の照射が終了し、降温過程にあるときは、各磁性層１，
２．３の温度はほぼ等しくなっていると考えられる。第
２ｗｌ性層２の第３磁性層３との界面付近に界面磁壁２
０が形成された時点での第１磁性層１の温度を比較する
と、昇温過程にある（ｉ）の方が、降温過程にある（ｅ
）よりも高温になっているということになる。なお、界
面Ｍｉ壁２０の形成は、第２磁性層２と第３磁性層３と
の相互作用によるものなので、この時点での第３磁性層
の温度は、（ｉ）と（ｅ）とではほぼ等しくなっている
。第６図は、昇温過程にあるとき〔磁化状態（ｉ）のと
き〕と降温過程にあるとき（磁化状Ｍ（ｅ）のとき）の
各磁性層１．２．３の温度分布を模式的に示している。

磁化状態（ｉ）と（ｅ）は、第１磁性層１と第３！ｆｆ
性層３の磁化の方向が互いに平行であるので、交換相互
作用により、不安定な状態である。

これらの状態から冷却して安定な状態になるとき、後述
するように、磁化状態（ｉ）からは、第１磁性層１の温
度が相対的に高いので、第１ｗｌ性層１の磁化の方向が
反転し、磁化状態（ｅ）からは第３ｗｌ性層３の磁化が
反転するように、適宜、本発明の光磁気記録媒体および
条件を設定しておけばよい。

ここで中間層をあまり薄くしすぎたり、放熱層をあまり
厚くしすぎると、レーザー光の照射による熱が瞬間的に
放熱層に逃げるため、各磁性層１．２．３の温度か十分
には上昇せず、後述する記録過程による記録が行なわれ
なくなってしまう。一方、中間層をあまり厚くしすぎた
り、放熱層をあまり薄くしすぎたりすると、放熱層への
熱の流入が制限されて放熱層を設ける効果が失なわれる
。その結果、上述した昇温過程〔磁化状態（ｉ）にある
とき〕と降温過程〔磁化状態＜ｅ＞にあるとき〕とにお
ける第１Ｍ７ｉ性層１の温度の差が小さくなり、良好な
記録を行うことが妨げられる。そこで、中間層の膜厚と
しては５０〜５０００人程度が好ましく、放熱層の膜厚
としては２００〜１０００人程度が好ましいということ
になる。

次に、記録過程について説明する。

室温での磁化状態（ａ）から昇温すると、第２磁性層２
の保磁力は次第に減少し、磁化状態（ｂ）を経て、キュ
リー温度ＴＬ３付近の温度（第１種の記録を行う温度）
の磁化状Ｍ（Ｃ）に至る。この状態から温度が下がると
、第２磁性層２の保磁力が増加し、可逆的に（ａ）の状
態に戻る。前記の磁化状態（Ｃ）からさらに昇温し、キ
ュリー温度ＴＬＩ付近の温度（第２種の記録を行う温度
）になると、磁化状態（ｄ）となる。この温度では、第
２磁性層２の第３磁性層３との界面付近についてはキュ
リー温度を越えているので、この部分は常磁性層２１と
なり、第２磁性層２全体としての保磁力もゼロに近くな
るので、バイアス磁界ＨＢによって第１磁性層１の磁化
の方向は反転して下向きになり、これと同時に交換相互
作用によって第１磁性層１との界面付近の第２磁性層２
の磁化の方向も反転して上向きとなる。

この磁化状態（ｄ）から温度を下げ、キュリー温度ＴＬ
３付近の温度になると、第２磁性層２の磁化は大きくな
り、第１磁性層１との界面付近では大きな保磁力を示す
磁化状Ｍ（ｅ）となる。この温度では、第２磁性層２の
第３磁性層３との界面付近は再びキュリー温度以下とな
り、第２磁性層２と第３磁性層３の磁化の方向が互いに
反平行で不安定な状態なので、前記の界面付近に界面磁
壁２０が形成する。さらに温度が低下すると、このとき
は降温過程であるので第１ｉｆｔ性層１の温度が他に比
べて高いということはなく、第１磁性層１と第２Ｗｌ性
層２は強く交換結合し、また第２磁性層２の第１磁性層
１との界面付近の保磁力が十分大きいので、第３Ｗｌ性
層３の磁化の方向が反転して上向きになって界面！ｆｆ
壁２０か消失し、安定な磁化状態（ｆ）になる。さらに
降温して室温になると、室温で安定な磁化状態（ｇ）に
なる。

次に、室温での磁化状態（ｇ）から昇温すると、第２磁
性層２の保磁力は次第に減少し、磁化状態（ｈ）になる
。ここから降温すれば、再び磁化状態（ｇ）となる。磁
化状態（ｈ）から昇温して、キュリー温度ＴＬ３付近の
温度（第１種の記録を行う温度）になると、第２磁性層
２の第３磁性層３との界面付近の保磁力は大きく減少し
、第２磁性層２の第３Ｗｌ性層３との間の交換相互作用
も小さくなり、第３Ｗｌ性層３の磁化の方向はバイアス
磁界ＨＢによって下向きに向けられ、第２Ｗｌ性層２の
第３磁性層３との界面付近には界面磁壁２０が形成され
て、磁化状態（ｉ）となる。ここで昇温を止めて、降温
が始まると、先程形成された界面磁壁２０の磁化が増加
し、交換相互作用が大きくなる。このとき、上述したよ
うに、第１Ｗｌ性層１の温度は他に比べて高く、第１磁
性層の保磁力は小さいので、第２磁性層２の磁化の方向
は、第３ｉｉｉ性層の磁化の方向に対して安定なように
下向きに反転し、これと同時に交換相互作用により第１
ｉｆｔ性層１の磁化の方向も上向きに反転して、安定な
磁化状態（ｂ）になる。さらに降温し、室温での安定な
磁化状態（ａ）になる。

室温での磁化状態（ｇ）から、磁化状態（ｈＬ（ｊ）を
経て、キエリー温度ＴＬ、付近の温度（第２種の記録を
行う温度）になると、第２磁性層２の第３磁性層３との
界面付近は常磁性層２１となり、第３磁性層３の磁化の
方向は下向きに反転した磁化状態（ｄ）となる。この状
態から温度が下がると、上述したように、室温での磁化
状態（ｇ）に達する。

以上述べてきたように、室温で安定な２つの磁化状態（
ａ）、（ｇ）のいずれから出発しても、キュリー温度Ｔ
Ｌ３付近まで昇温しつづいて降温することにより（第１
種の記録）、室温での磁化状態（ａ）になる。同じく室
温で安定な磁化状態（ａ）、（ｇ）のいずれから出発し
ても、キュリー温度Ｔ、付近まで昇温しつづいて降温す
ることにより（第２種の記録）、室温での磁化状態（ｇ
）になる。すなわち、異なるレーサーパワーを印加し、
Ｔ、、３付近まで昇温するか、ＴＬＩ付近まで昇温する
かを選択することにより、レーザーパワーを加える前の
磁化状態によらず、異なる磁化状態を選ぶことが可能で
あり、オーバーライドが実現したことになる。

第３図は、第２図がＴ　Ｌ３　＜　Ｔ　ｂ　＋の条件の
下での記録過程を説明する図であるのに対し、Ｔ、くＴ
Ｌ３の条件下での記録過程を説明する図である。

第３図の例においても、磁化状態（ｉ）と（ｅ）とは、
昇温過程にあるか、降温過程にあるかが異なっている。

レーザー光は透明基板６側から入射するから、上述と同
様に、昇温過程にあるときは第１Ｗｌ性層１の温度は第
２磁性層２の温度よりも高く、第２磁性層２の温度は第
３ｉｆｉ性層３の温度よりも高くなっている。一方、降
温過程にあるときは、各磁性層１，２．３の温度はほぼ
等しくなっている。ここで第２図と異なることは、Ｔ、
＜丁Ｌ３であるため、界面磁壁２０が第２磁性層２の第
１！ｆｉ性層１との界面付近に形成されることである。

界面磁壁２０が形成される時点で考えると、昇温過程に
あるときは第３磁性層３と第２磁性層２との界面付近は
相対的に昇温していない状態にあり〔磁化状態（ｉ））
、むしろ降温過程〔磁化状態（ｅ））の方が、各磁性層
１，２．３の温度がほぼ等しくなっているため、第３磁
性層３と第２磁性層２との界面付近は高い温度にある。

また、第１磁性層１の温度は磁化状態（ｉ）の方が磁化
状態＜ｅ＞のときよりも高温になっている。したがって
、磁化状態（ｉ）から降温するときは、第２磁性層２の
第３ｉｆｉ性層３との界面付近の保磁力は大きく、第２
磁性層２は第３磁性層３と強く交換結合するのに対し、
第１磁性層１の保磁力は小さいので、第１磁性層ｌの磁
化の方向が上向きに反転して、界面磁壁２０が消失し、
安定な磁化状態（ｂ）となり、さらに降温して室温での
磁化状態（ａ）となる。一方、磁化状態（ｅ）から降温
するとき、磁化状態（ｉ）に比べて、第１磁性層１の温
度が低くて保磁力が大きく、第３磁性層３と第２磁性層
２との界面付近の温度が高いため、第２ｉｆｉ性層２の
第３ｆ！ｉ性層３との界面付近での保磁力が比較的小さ
く第２［性層２と第３磁性層３との交換結合力が比較的
小さいので、第２磁性層２の磁化の方向が反転して上向
きになり、同時に第３磁性層３の磁化の方向も上向きに
反転して界面磁壁２０が消失し、安定な磁化状態（ｆ）
になるよう、適宜、本発明の光磁気記録媒体および条件
等を設定しておけばよい。さらに降温して室温での磁化
状態（ｇ）になる。なお、磁化状態（ｈ）は、これから
さらに昇温してキュリー温度Ｔ、付近の温度になると、
第２磁性層２の保磁力は大きく減少し、第１磁性層１と
第２磁性層２の間の交換結合力も小さくなるので、第２
磁性層２と第３磁性層３は同時に磁化の方向が反転して
下向きになり、第２磁性層２の第１磁性層ｌとの界面付
近には界面磁壁２０が形成されて、磁化状態（ｉ）とな
る。

第４図は、第２図において第２磁性層２の磁化の方向が
逆方向になっている状態が安定な状態である例、すなわ
ち、第１磁性層１と第２磁性層２の磁化の方向が互いに
平行で、第２ｗｔ性層２と第３磁性層３の磁化の方向が
互いに反平行の状態が安定である場合の記録過程を説明
する図である。

第２図と同様の記録過程によって記録が行なわれる。

第５図は、第３図において第２磁性層２の磁化の方向が
逆方向になっている状態が安定な状態である例、すなわ
ち、第１磁性層ｌと第２磁性層２の磁化の方向が互いに
平行で、第２磁性層２と第３磁性層３の磁化の方向が互
いに反平行の状態が安定である場合の記録過程を説明す
る図である。

第３図と同様の記録過程によって記録が行なわれる。

なお、前述したように、バイアス磁界ＨＢの向きは第３
磁性層３から第１Ｗｔ性層１に向かう向きであってもよ
い。

次に、本発明の実施例と比較例とについて実験を行なっ
た実験結果を説明する。

実施例１ ７７ｃのターゲット源を備えたスパッタ装置内に、プリ
グループ、プリフォーマット信号の刻まれたポリカーボ
ネート製ディスク状基板をターゲットとの距離が１０ｃ
＋ｎになるようセットし、毎分４０回転の速度で回転さ
せた。

アルゴン中で、第１のターゲットより、スパッタ速度１
００人／ｍｉｎ、スパッタ圧５　Ｘ　］、０−’　Ｐａ
の条件で、膜厚８００Åの５ｉｚＮ４を保護層として設
けた。

次に、アルゴン中で、第２のターゲットよりＧｄ２２Ｆ
ｅ７ｏＣＯ６合金をスパッタ速度１００λ／ｍｉｎ、ス
パッタ圧５Ｘ１０−’Ｐａでスパッタし、膜厚２５０人
、キュリー温度ＴＨ１が約２９０℃、保磁力が２０００
ｅの副格子磁化Ｆｅ、　Ｇｏ原子優位の第１磁性層を形
成した。

次に、アルゴン中で、第３のターゲットよりＧｄ５．Ｔ
ｂ６．合金を、第４のターゲットより　Ｆｅを。

第５のターゲットより　Ｃｏをスパッタ圧５　Ｘ　１Ｏ
−ＩＰａで同時にスパッタして第２磁性層を形成した。

それぞれのターゲットからのスパッタ速度を調節するこ
とにより、第２！ｆｆ性層の製膜開始時（第１磁性層と
の界面付近）には、Ｇｄ１２ＴＪ２Ｆｅ７２ＣＯ４なる
組成（Ｇｄｌ２ＴＪ２Ｆｅ７２ＣＯ４膜は、副格子磁化
Ｇｄ、Ｔｂ原子優位でキュリー温度Ｔ、は約１７０℃、
保磁力は１５ｋＯｅ以上）になるようにした。ＦｅとＧ
Ｏのスパッタ速度の比について、　Ｃｏ　原子の割合が
増加するように連続して変化させ、第２磁性層製膜終了
時（第３磁性層との界面付近）には、Ｇｄ、２Ｔｂ、２
Ｆｅ５．Ｇｏ、なる組成（Ｇｄ＋２Ｔｂ＋２Ｆｅｓ３Ｃ
：Ｏｚ３膜は、副格子磁化Ｇｄ、　Ｔｂ原子優位でキュ
リー温度ＴＬ３は約２３０℃、保磁力は１５ｋＯｅ以上
）になるようにした。第２磁性層の膜厚は４５０入であ
った。

次に、アルゴン中で、第６のターゲットよりＧｄ＋ｓＤ
Ｖ＋ｏＦｅ４ｓＣＯ＋ｏ合金をスパッタ速度１００λ／
ｗｉｎ　、スパッタ圧５ｘｌＯ−’Ｐａでスパッタし、
膜厚３００人、キュリー温度ＴＨ３が約２６０℃、保磁
力が２５００ｅの副格子磁化Ｇｄ、Ｏｙ原子優位の第３
磁性層を形成した。

次に、アルゴン中で、第１のターゲットより、スパッタ
速度１００λ／ｍｉｎ、スパッタ圧５×１０−’Ｐａで
スパッタし、膜厚４００ÅのＳｉ３Ｎ。

からなる中間層を形成した。

最後に、アルゴン中で、第７のターゲットより、スパッ
タ速度５０λ／ｒｎｉｎ、スパッタ圧５×１０−’Ｐａ
でスパッタし、膜厚６００大のＡＩからなる放熱層を形
成した。

次に、上記の各層の膜形成を終えた基板をホットメルト
接着剤を用いてポリカーボネート製の貼り合わせ用基板
と貼り合わせ、光磁気ディスクを作製した。

上記の第１、第２、第３磁性層は、交換相互作用により
結合している。第１磁性層、第３磁性層とも第２磁性層
との室温における交換結合力（第２磁性層の磁化の方向
に対して安定な方向にそれぞれの磁性層の磁化を向ける
力）は、バイアス磁界に換算して１　ｋＯｅ以上てあっ
た。すなわち、室温ではバイアス磁界の印加されていな
い状態もしくは１　ｋＯｅ以下のバイアス磁界が印加さ
れている状態においては、第１磁性層と第３磁性層の磁
化は、第２磁性層の磁化の方向に対し安定な方向に配向
し、それぞれの磁性層界面には磁壁は存在しない。

この光磁気ディスクを記録再生装置にセットし、線速度
８ｍ／ｓｅｃで回転させ３０００ｅの記録用のバイアス
磁界を印加しつつ、波長８３０ｎｍ、スポットの直径約
１．２μｍのレーザービームを透明基板側から照射し、
このレーザービームを２ＭＨｚ　、ｆニーティ比５０％
で変調することにより、４ｔｎＶＩＩと８ｍＷの２値の
レーザーパワーで記録を行った。その後、１ｍＷのレー
ザービームを照射して再生をｈったところ、２値の信号
の良好な再生ができ、Ｃ／Ｎ比は約５１ｄＢであった。

次に、上記の記録再生をもう一回行ったのち、同一のト
ラック上に、３　ＭＨｚでレーザービームを変調させな
がら、上記と同一のレーザーパワー条件で記録を行った
。その後、再生を行ったところ、前に記録した周波数（
２Ｍｆ（ｚ）の信号は検出されず、新たに記録した周波
数（３Ｍｌ（ｚ）の信号のみが検出され、オーバーライ
ド（重ね書き）が可能であることがわかった。このとき
のＣ／Ｎ比は約５０ｄＢであった。

実施例２ 各磁性層、中間層、放熱層の材料組成、膜厚を変更して
、実施例１と同様に、スパッタ法により光磁気ディスク
を作成した。その後、それぞれの光磁気ディスクについ
て実施例１と同様の方法で記録再生の試験を行った。い
ずれの光磁気ディスクについても良好なオーバーライド
ができることが確認された。これらの結果を表１に示す
。なお、Ｃ／Ｎ比は、線速度８ｍ／ｓｅｃで光磁気ディ
スクを回転させて、２　ＭＨｚデユーティ比５０％で変
調したレーザーど−ムで記録した信号に対するものであ
り、このときのレーザーパワーの２値の値が表１の記録
パワーの欄に示されている。

比較例１ 実施例１と同様に、スパッタ法により光磁気ディスクを
作成した。比較例１−１は、実施例１から放熱層を除い
た構成であり、比較例１−２は実施例１から中間層を除
いた構成である。放熱層を有しない比較例１−１では、
２値の記録を行うのに必要なレーザーパワーの値は小さ
くてすんだが、良好な記録を行うことのできるレーザー
パワーの範囲が狭く、またＣ／Ｎ比も実施例１に比べ小
さかった。比較例１−２では、中間層を設けていないの
で放熱層への熱エネルギーの消失速度が大きく、２値の
記録を行うのに必要なレーザーパワーの値が大きくなり
、また記録ビットの形状が不安定なのか記録ノイズが大
きくなってＣ／Ｎ比が低下した。表１に実施例１と同様
の記録再生を行なったときの結果を示す。

以上から明らかなように、実施例１．２−１〜３で示さ
れる本発明の光磁気記録媒体は、本発明の記録方法によ
って、良好なオーバーライドの記録特性を示す。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の光磁気記録媒体は
、相対的に低いキュリー温度と高い保磁力とを有し、か
つこのキュリー温度が膜厚方向に変化する第２磁性層と
、この第２磁性層の両側に相対的に高いキュリー温度と
低い保磁力とを有する第１ｗｌ性層と第３磁性層を設け
、さらに第３磁性層の上に比較的熱伝導率の小さい中間
層と熱伝導率の大きい放熱層とを設けた構成であり、こ
の光磁気記録媒体に、記録用のバイアス磁界を印加しな
がら、第２磁性層のキュリー温度の低い側のキュリー温
度と第２磁性層のキュリー温度の高い側のキュリー温度
とにそれぞれ対応する２種類のレーザーパワーを照射す
ることにより、記録を行なうときの各磁性層間の温度分
布が２値の記録に適したものとなって、再生時にノイズ
の少ない、良好な重ね書き記録が可能となった。また、
保磁力の小さな磁性層の磁化の方向をそろえるための磁
界発生部が不要となって記録装置の小型化が可能となっ
た。記録ビットにおいては各磁性層間に磁壁が存在せず
、外部からの磁界、温度変化などに対しても非常に安定
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光磁気記録媒体の構成例の
一つを示す模式断面図、第２図、第３図、第４図、第５
図はそれぞれ本発明の光磁気記録媒体に本発明の記録方
法によって２値の記録を行うときの記録過程を説明する
図、第６図は第２図で説明される記録過程において昇温
過程にあるときと降温過程あるときの温度分布を模式的
に示す図である。 １・・・第１磁性層、 ２・・・第２磁性層、 ３・・・第３ｉｆｉ性層、 ４・・・中間層、 ５・・・放熱層、 ６・・・透明基板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明基板の上に、第１磁性層と、前記第１磁性層に
   比べ相対的に低いキュリー温度と相対的に大きい保磁力
   を有する第２磁性層と、前記第２磁性層に比べ相対的に
   高いキュリー温度と相対的に小さい保磁力とを有する第
   ３磁性層と、前記各磁性層に比べて熱伝導率の小さい誘
   電体あるいは半導体材料からなる中間層と、前記中間層
   に比べて熱伝導率の大きい材料からなる放熱層とが順次
   積層され、 前記第２磁性層は、膜厚方向にキュリー温度が変化し、
   前記第１磁性層との界面付近ではＴ＿Ｌ＿１なるキュリ
   ー温度を有し、前記第３磁性層との界面付近ではＴ＿Ｌ
   ＿３なるキュリー温度を有し、かつＴ＿Ｌ＿１≠Ｔ＿Ｌ
   ＿３であり、 前記第１磁性層と前記第２磁性層と前記第３磁性層とは
   、室温において、交換相互作用によりそれぞれ結合して
   おり、前記第１磁性層の磁化の方向と前記第３磁性層の
   磁化の方向とが互いに反平行である状態が安定な状態で
   ある光磁気記録媒体。 ２、透明基板の上に、第１磁性層と、前記第１磁性層に
   比べ相対的に低いキュリー温度と相対的に大きい保磁力
   を有する第２磁性層と、前記第２磁性層に比べ相対的に
   高いキュリー温度と相対的に小さい保磁力とを有する第
   ３磁性層と、前記各磁性層に比べて熱伝導率の小さい誘
   電体あるいは半導体材料からなる中間層と、前記中間層
   に比べて熱伝導率の大きい材料からなる放熱層とが順次
   積層され、 前記第２磁性層は、膜厚方向にキュリー温度が変化し、
   前記第１磁性層との界面付近ではＴ＿Ｌ＿１なるキュリ
   ー温度を有し、前記第３磁性層との界面付近ではＴ＿Ｌ
   ＿３なるキュリー温度を有し、かつＴ＿Ｌ＿１≠Ｔ＿Ｌ
   ＿３であり、 前記第１磁性層と前記第２磁性層と前記第３磁性層とは
   、室温において、交換相互作用によりそれぞれ結合して
   おり、前記第１磁性層の磁化の方向と前記第３磁性層の
   磁化の方向とが互いに反平行である状態が安定な状態で
   ある光磁気記録媒体を使用し、 該媒体に対し、記録用ヘッドの位置において一定方向の
   バイアス磁界Ｈ＿Ｂを加えながら、前記透明基板の側か
   らレーザーパワーを照射することにより、次の２値、 （ａ）キュリー温度Ｔ＿Ｌ＿１とキュリー温度Ｔ＿Ｌ＿
   ３のうち、低い方のキュリー温度付近まで前記各磁性層
   が昇温するだけのレーザーパワーを照射することにより
   、前記第３磁性層の磁化の方向を前記バイアス磁界Ｈ＿
   Ｂの方向にそろえ、かつ、前記第３磁性層の磁化の方向
   に対して安定な向きに前記第２磁性層の磁化の方向をそ
   ろえる第１種の記録と、 （ｂ）キュリー温度Ｔ＿Ｌ＿１とキュリー温度Ｔ＿Ｌ＿
   ３のうち、高い方のキュリー温度付近まで前記各磁性層
   が昇温するだけのレーザーパワーを照射することにより
   、前記第１磁性層の磁化の方向を前記バイアス磁界Ｈ＿
   Ｂの方向にそろえ、かつ、前記第１磁性層の磁化の方向
   に対して安定な向きに前記第２磁性層の磁化の方向をそ
   ろえる第２種の記録からなる、 二値の記録を行うことを特徴とする記録方法。