JPH04119542A - 光磁気記録媒体カートリッジ - 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、「記録磁界を変調することな（レーザービー
ムの強度だけを記録すべき２値化情報に従い変調するこ
とによりオーバーライトが可能なディスク状光磁気記録
媒体」が収納された光磁気記録媒体カートリッジの改良
に関する。

〔従来の技術〕

最近、高密度、大容量、高いアクセス速度、並びに高い
記録及び再生速度を含めた種々の要求を満足する光学的
記録再生方法、それに使用される記録装置、再生装置及
び記録媒体を開発しようとする努力が成されている。

広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁気記録再生方
法は、情報を記録した後、消去することができ、消去し
た後、再び新たな情報を記録することが繰り返し可能で
あるというユニークな利点のために、最も大きな魅力に
濡ちている。

この光磁気記録再生方法で使用される記録媒体は、記録
層として１層又は多層の垂直磁化膜（ｐｅｒｐｅｎｄｉ
ｃｕｌａｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　１ａｙｅｒ　ｏｒ　１
ａｙｅｒｓ）を有する。この磁化膜は、例えばアモルフ
ァスのＧｄＰｅやＧｄＣｏ、　ＧｄＰｅＣｏ、　ＴｂＰ
ｅ、　ＴｂＣｏ、　ＴｂＦｅＣｏなどからなる。記録層
は一般に同心円状又はらせん状のトラックを成しており
、このトラックの上に情報が記録される。ここで、本明
細書ては、膜面に対し「上向き（ｕｐｗａｒｄ）　Ｊ又
は「下向き（ｄｏｗｎｗａｒｄ）　Ｊの何れか一方を、
「Ａ向き」、他方を「逆Ａ向き」と定義する。記録すべ
き情報は、予め２値化されており、この情報か「Ａ向き
」の磁化を有するビット（Ｂ１）と、「逆Ａ向き」の磁
化を有するビット（Ｂ、）の２つの信号で記録される。

これらのビットＢ＋、Ｂｏは、デジタル信号の１．０の
何れか一方と他方にそれぞれ相当する。しかし、一般に
は記録されるトラックの磁化は、記録前に強力な外部磁
場を印加することによって「逆Ａ向き」に揃えられる。

この処理は初期化 （ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ）と呼ばれる。その上でトラッ
クに「Ａ向き」の磁化を育するビット（Ｂ１）を形成す
る。情報は、このビット（Ｂ１）の有無及び／又はビッ
ト長によって記録される。尚、ビットは、最近では「マ
ーク」と称される。

ビット形成の原理 ビットの形成に於いては、レーサーの特徴即ち空間的時
間的に素晴らしい凝集性（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）か有利
に使用され、レーザー光の波長によって決定される回折
限界とほとんど同じ位に小さいスポットにビームか絞り
込まれる。絞り込まれた光はトラック表面に照射され、
記録再生層に直径か１μｍ以下のビットを形成すること
により情報か記録される。光学的記録においては、理論
的に約１０”　ビット／ａ＋ｆまでの記録密度を達成す
ることかできる。何故ならば、レーザビームはその波長
とほとんど同じ位に小さい直径を有するスポットにまで
凝縮（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）することが出来るから
である。

第２図に示すように、光磁気記録においては、レーザー
ビーム（Ｌ）を記録層（１）の上に絞りこみ、それを加
熱する。その間、初期化された向きとは反対の向きの記
録磁界（Ｈｂ）を加熱された部分に外部から印加する。

そうすると局部的に加熱された部分の保磁力Ｈｃ（ｃｏ
ｅｒｓｉｖｉｔｙ）　、は減少し記録磁界（Ｈｂ）より
小さくなる。その結果、その部分の磁化は、記録磁界（
Ｈｂ）の向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたビットが
形成される。

フェロ磁性材料とフェリ磁性材料では、磁化及びＨｅの
温度依存性が異なる。フェロ磁性材料はキュリー点付近
で減少するＨｅを有し、この現象に基づいて記録が実行
される。従って、Ｔｃ書込み（キュリー点書込み〉と引
用される。

他方、フェリ磁性材料はキュリー点より低い補償温度（
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）
を有しており、そこでは磁化（Ｍ）はゼロになる。逆に
この温度付近でＨｃが非常に大きくなり５、その温度か
ら外れるとＨｅが急激に低下する。この低下したＨｃは
、比較的弱い記録磁界（Ｈｂ）によって打ち負かされる
。つまり、記録が可能になる。この記録プロセスはＴｏ
。、、　書込み（補償点書込み）と呼ばれる。

もっとも、キュリー点又はその近辺、及び補償温度の近
辺にこだわる必要はない。要するに、室温より高い所定
の温度に於いて、低下したＨｃを有する磁性材料に対し
、その低下したＨｅを打ち負かせる記録磁界（Ｈｂ　）
を印加すれば、記録は可能である。

再生の原理： 第３図は、光磁気効果に基づく情報再生の原理を示す。

光は、光路に垂直な平面上で全ての方向に通常は発散し
ている電磁場ベクトルを有する電磁波である。光が直線
偏光（Ｌ、）に変換され、そして記録層（１）に照射さ
れたとき、光はその表面で反射されるか又は記録層（１
）を透過する。

このとき、偏光面は磁化（Ｍ）の向きに従って回転する
。この現象は、磁気カー（Ｋｅｒｒ）効果又は磁気ファ
ラデー（Ｆａｒａｄａｙ）効果と呼ばれる。

例えば、もし反射光の偏光面か「Ａ向き」磁化に対して
θに反回転するとすると、「逆Ａ向き」磁化に対しては
一〇Ｒ度回転する。従って、光アナライザー（偏光子）
の軸を一θに度傾けた面に垂直にセットしておくと、「
逆Ａ向き」に磁化されたビットＣＢ。）から反射された
光はアナライザーを透過することかできない。それに対
して［Ａ向きＪに磁化されたビット（Ｂ１）から反射さ
れた光は、　（ｓｉｎ２θｋ）２を乗じた分がアナライ
ザーを透過し、ディテクター（光電変換手段）に捕獲さ
れる。その結果、「Ａ向き」に磁化されたビット（Ｂ１
）は「逆Ａ向き」に磁化されたビット（Ｂｏ）よりも明
るく見え、ディテクターに於いて強い電気信号を発生さ
せる。このディテクターからの電気信号は、記録された
情報に従って変調されるので、情報が再生されるのであ
る。

ところで、記録ずみの媒体を再使用するには、（ｉ）媒
体を再び初期化装置で初期化するか、又は（１ｉ）記録
装置に記録ヘットと同様な消去ヘッドを併設するか、又
は（市）予め、前段処理として記録装置又は消去装置を
用いて記録ずみ情報を消去する必要かある。

従って、光磁気記録方式では、これまで、記録ずみ情報
の有無にかかわらず新たな情報をその場で記録できるオ
ーバーライトは、不可能とされていた。

もっとも、もし記録磁界ＨｂＯ向きを必要に応じて「Ａ
向き」と「逆Ａ向き」との間に自由に変えることができ
れば、オーバーライトか可能になる。しかしながら、記
録磁界ＨｂＯ向きを、高速度で変えることは不可能であ
る。例えば、記録磁界Ｈｂ印加手段か永久磁石である場
合には、磁石の向きを機械的に反転させる必要かある。

しかし、磁石の向きを高速で反転させることは、無理で
ある。記録磁界Ｈｂ印加手段か電磁石である場合にも、
大容量の電流の向きをそのように高速で変えることは不
可能である。

そのため、先に、記録磁界Ｈｂを○Ｎ、ＯＦＦせずに又
は記録磁界ＨｂＯ向きを変えずに、レーザービームの強
度だけを記録すべき２値化情報に従い変調することによ
り、オーバーライト可能な光磁気記録媒体と記録装置と
記録方法が発明された（特開昭６２−１７５９４８号）
。　以下、この発明を「基本発明」と引用する。

〔基本発明の説明〕

基本発明てば、垂直磁化可能な磁性薄膜を記録層とする
第１層と垂直磁化可能な磁性薄膜を記録補助層とする第
２層の少なくとも２層を積層した多層光磁気記録媒体を
使用する。場合により、第１層と第２層との間に働く交
換結合力σ１を低減するために眉間に交換結合力調整層
（例えば非磁性層）を挿入したり、第２層の隣接して交
換結合力σ宥低減層（第３層や第４層）を設けてもよい
。

そして、情報を「Ａ向き」磁化を存するビットとｒｔＡ
向き」磁化を有するビットで第１層（場合により第２層
にも）に記録するのである。

この媒体は、第２層が初期補助磁界Ｈｉｎｉ　　印加手
段によって、その磁化の向きを「Ａ向き」に揃えること
ができ、しかも、そのとき、第１層は、磁化の向きは反
転せず、更に、−旦［Ａ向き」に掬えられた第２層の磁
化の向きは、第１層からの交換結合力を受けても反転せ
ず、逆に第１層の磁化の向きは、「Ａ向き」に揃えられ
た第２層からの交換結合力を受けても反転しない。

そして、第２層は、第１層に比へて低い保磁力Ｈｃと高
いキュリー点Ｔｃを持つ。

基本発明の記録方法によれば、記録媒体は、記録に先立
ち、初期補助磁界Ｈｉｎｉ、印加手段により第２層の磁
化の向きが「Ａ向き」に揃えられる。

この行為を本明細書では特別に「初期化」という。

その上で、２値化情報に従い、パルス変調されたレーザ
ービームが媒体に照射される。レーザービームの強度は
、高ルベルと低レベルがあり、これはパルスの高レベル
と低レベルに相当する。尚、この低レベルは、再生時に
媒体を照射する非常な低レベル０よりも高い。

ビームが照射された部分の媒体に、向きも強度も変調さ
れない記録磁界Ｈｂが作用する。Ｈｂは、ビームの照射
された部分（スポット領域）と同じ位の寸法に絞ること
はできず、磁界Ｈｂが作用する領域は、スポット領域に
比べれば、ずっと大きい。

低レベルのビームか照射されると、前のヒツトの磁化の
向きに無関係に第１層の磁化の向きか、ＥＡ向き」又は
「逆Ａ向き」の何れか一方のビットが形成される。

そして、高レベルのビームか照射されると、前のビット
の磁化の向きに無関係に第１層の磁化の向きか、他方の
ビットか形成される。

これでオーバーライトが完了する。

基本発明では、レーザービームは、記録すべき情報に従
いパルス状に変調される。しかし、このこと自身は、従
来の光磁気記録でも行われており、記録すべき２値化情
報に従いビーム強度をパルス状に変調する手段は既知の
手段である。例えば、ＴＨＥ　　ＢＥＬＬ　　ＳＹＳＴ
ＥＭ　　ＴＥＣ）ＩＮＩＣＡＬ　　ＪＯＵＲＮＡＬ。

Ｖｏｌ、　６２（１９８３）、　１９２３−１９３６に
詳しく説明されている。従って、ビーム強度の必要な高
レベルと低レベルが与えられれば、従来の変調手段を一
部修正するだけで容易に入手できる。当業者にとって、
そのような修正は、ビーム強度の高レベルと低レベルが
与えられれば、容易であろう。

基本発明に於いて特徴的なことの１つは、ビーム強度の
高レベルと低レベルである。即ち、ビーム強度が高レベ
ルの時に、記録磁界Ｈｂにより記録補助層（第２層）の
ｒＡ向き」磁化を「逆Ａ向きｊに反転（ｒｅｖｅｒｓｅ
）させ、この第２層の「逆Ａ向き」磁化によって記録層
（第１層）に「逆Ａ向き」磁化〔又は「Ａ向き」磁化〕
を有するビットを形成する。ビーム強度が低レベルの時
は、第２層のｒＡ向き」磁化によって第１層に「Ａ向き
」磁化〔又は「逆Ａ向き」磁化〕を有するビットを形成
する。

なお、本明細書では、 ０００　（又は△Δ△〕という表現は、先に〔〕の外の
ＯＯＯを読んだときには、以下のＯＯＯ〔又はΔ△△〕
のときにも、〔〕の外のＯＯＯを読むことにする。それ
に対して先にＯＯＯを読まずに〔〕内の△△△の方を選
択して読んだときには、以下のＯＯＯ〔又は△Δ△ゴの
ときにもＯＯＯを読まずに〔ゴ内の△△△を読むものと
する。

すでに知られているように、記録をしない時にも、例え
ば媒体における所定の記録場所をアクセスするためにレ
ーザービームを非常な低レベル０で点灯することがある
。また、レーザービームを再生に兼用するときには、非
常な低レベル０の強度でレーザービームを点灯させるこ
とがある。本発明においても、レーザービームの強度を
この非常な低レベル０にすることもある。しかし、ビッ
トを形成するときの低レベルは、この非常な低レベル０
よりも高い。従って、例えば、基本発明におけるレーザ
ービームの出力波形は、次の通りになる。

ビーム強度 ↑ 値化情報の例　　　１１１００１１１１０００なお、基
本発明の詳細な説明記されていないが、基本発明では、
記録用のビームは、１本ではなく近接した２本のビーム
を用いて、先行ビームを原則として変調しない低レベル
のレーザービーム（消去用）とし、後行ビームを情報に
従い変調する高レベルのレーザービーム（書込用）とし
てもよい。この場合、後行ビームは、高レベルと基底レ
ベル（低レベルと同−又はそれより低いレベルてあり、 出力かセロでもよい） との間でパルス 変調される。

この場合の出力波形は次の通りであ る。

先行ビーム 後行ビーム ビーム強度 小 値化情報の例 基本発明で使用される媒体は、 第１実施態様と 第２実施態様とに大別される。

いずれの実施懸様 においても、 記録媒体は、 記録層 （第１層） と記 録補助層 （第２層） を含む多層構造を存する。

第１層は、室温で保磁力か高く磁化反転温度か低い記録
層である。第２層は第１層に比へ相対的に室温で保磁力
か低く磁化反転温度か高い記録補助層である。なお、第
１層と第２層ともに、それ自体多層膜から構成されてい
てもよい。場合により第１層と第２層との間に第３の層
か存在していてもよい。更に第１層と第２層との間に明
確な境界がなく、一方から徐々に他方に変わってもよい
。

第１実施懸様では、記録層（第１層）の保磁力をＨ９３
、記録補助層（第２層）のそれをＦ（Ｃ２、第１層のキ
ュリー点をＴ。Ｉ、第２層のそれをＴ。２、室温をＴア
、低レベルのレーザービームを照射した時の記録媒体の
温度をＴＬ、高レベルのレーサービームを照射した時の
それをＴＨ１第１層か受する結合磁界をＨ。ｌ、第２層
か受ける結合磁界をＨＤ２とした場合、記録媒体は、下
記の式１を満足し、そして室温で式２〜５を満足するも
のである。

ＴＲ０Ｔ。１夕Ｔ＋、＜Ｔ。２処Ｔ、　　−式ＩＨｃ＋
＞　ＨＣ’２＋　　ＨＤＩ＋ＨＤ２　　　　　　　式２
Ｈｅ　ｌ　＞　ＨＤ　ｌ　　　−−−ｍ−−−−式３Ｈ
Ｃ２＞ＨＤ２　−　　　　　　　　　　式４ＨＣ２＋Ｈ
Ｄ２　＜　’ｌ旧ｎ＋、　　ｌ　　＜Ｅ（’ｃｌ±Ｈｏ
’ｔ　　　式５上記式中、符号「ｚ」は、等しいか又は
ほぼ等しい（±２０°Ｃ位）ことを表す。また上記式中
、複合上、；については、上段か後述する Ａ　（ａｎｔｉｐａｒａｌｌｅｌ）タイプの媒体の場合
てＪす、下段は後述するＰ　（ｐａｒａｌｌｅｌ）タイ
プの媒体の場合である。なお、フェロ磁性体媒体はＰタ
イプに属する。

つまり、保磁力と温度との関係をグラフで表すと、次の
如くなる。細線は第１層のそれを、太線は第２層のそれ
を表す。

保磁力 □ ＴＬ　　　　　　　Ｔ□ 従って、この記録媒体に室温で外部手段例えば初期補助
磁界（Ｈｉｎｉ、）を印加すると、式５によれば、記録
層（第１層）の磁化の向きは反転せずに記録補助層（第
２層）の磁化のみか反転する。そこで、記録前に媒体に
初期補助磁界（Ｈｉｎｉ、）を印加すると、第２層のみ
を「Ａ向き」□ここでは「Ａ向き」を便宜的に本明細書
紙面において上向きの矢９で示し、「逆Ａ向き」を下向
きの矢８て示す　　　　　に磁化させることかできる。

そして、Ｈｉｎｉ、かゼロになっても、式４により、第
２層の磁化？は再反転せずにそのまま保持される。

外部手段により第２層のみが、記録直前まで「Ａ向き」
合に磁化されている状態を概念的に表すと、次のように
なる。

ここで、第１層における磁化の向き０は、それまでに記
録されていた情報を表わす。以下の説明においては、向
きに関係かないので、以下Ｘで示す。

ここにおいて、高レベルのレーザービームを照射して媒
体温度をＴ、に上昇させる。すると、Ｔ、はキュリー点
ＴＣ＋より高温度なので記録層（第１層）の磁化は消失
してしまう。更にＴ８はキュリー点Ｔｅｘ付近なので記
録補助層（第２層）の磁化も全く又はほぼ消失する。こ
こで、媒体の種類に応じて「Ａ向き」又は「逆Ａ向き」
の記録磁界（Ｈｂ）を印加する。記録磁界（Ｈｂ）は、
媒体自身からの浮遊磁界でもよい。説明を簡単にするた
めに「逆Ａ向き」の記録磁界Ｈｂを印加したとする。媒
体は移動しているので、照射された部分は、レーザービ
ームから直ぐに遠ざかり、冷却される。Ｈｂの存在下で
、媒体の温度が低下すると、第２層の磁化は、Ｈｂに従
い、反転されて「逆Ａ向き」の磁化となる（状態２８）
。

そして、さらに放冷が進み、媒体温度がＴ　ｃ　＋より
少し下がると、再び第１層の磁化が現れる。その場合、
磁気的結合（交換結合）力のために、第１層の磁化の向
きは、第２層の磁化の向きの影響を受ける。その結果、
媒体に応じて８（Ｐタイプの媒体の場合）又は合 （Ａタイプの媒体の場合） が生じる。

この高レベルのレーザービームによる状態の変化をここ
では高温サイクルと呼ぶことにする。

次に、低レベルのレーザービームを照射して媒体温度を
ＴＬに上昇させる。ＴＬはキュリー点ＴＣＩ付近なので
第１層の磁化は全く又はほぼ消失してしまうが、キュリ
ー点ＴＢよりは低温であるので第２層の磁化は消失しな
い。

ここでは、記録磁界（Ｈｂ）は、不要であるが、高 速度（短時間）てＨｂをＯＮ、ＯＦＦすることは不可能
である。従って、止むを得ず高温サイクルのときのまま
になっている。

しかし、Ｈｃ２はまだ大きいままなので、Ｈｂによって
第２層の磁化が反転することはない。媒体は移動してい
るので、照射された部分は、レーザービームから直ぐに
遠ざかり、冷却される。冷却か進むと、再び第１層の磁
化が現れる。現れる磁化の向きは、磁気的結合力のため
に第２層の磁化の向きの影響を受ける。その結果、媒体
によって９（Ｐタイプの場合）又は８（Ａタイプの場合
）の磁化が出現する。この磁化は室温でも変わらない。

この低レベルのレーザービームによる状態の変化をここ
では低温サイクルと呼ぶことにする。

以上、説明したように、第１層の磁化の向きかどうてあ
れ、高温サイクルと低温サイクルとによって、互いに反
対向きの磁化合又は８を有するピットが形成される。つ
まり、レーザービームを情報に従い高レベル（高温サイ
クル）と低レベル（低温サイクル）との間でパルス状に
変調することによりオーバーライトか可能となる。

Ｐタイプ媒体の場合 （室温での状態） （室温での状態） （室温での状態） （室温での状態） これまでの説明は、第１層、第２層ともに室温とキュリ
ー点との間に補償温度Ｔ　ｃｏｗｊ　　かない磁性体組
成について説明した。しかし、補償温度Ｔゆ。１．か存
在する場合には、それを越えると■磁化の向きが反転す
ることと■Ａ、Ｐタイプか逆になるのて、説明はそれた
け複雑になる。この場合、記録磁界Ｈｂの向きも、室温
で考えた場合、前頁の説明の向き↓と逆になる。つまり
、「初期化」のときに揃えられた第２層の磁化の向き↑
と同じ向きのＨｂを印加する。

記録媒体は一般にディスク状であり、記録時、媒体は回
転される。そのため、記録された部分（ビット）は、１
回転する間に再び外部手段例えばＨｉｎｉ、の作用を受
け、その結果、第２層の磁化は元の「Ａ向き」９に揃え
られる。しかし、室温では、第２層の磁化の影響か第１
層に及ぶことはなく、そのため記録された情報は保持さ
れる。

そこで、第１層に直線偏光を照射すれば、その反射光に
は情報か含まれているので、従来の光磁気記録媒体と同
様に情報か再生される。なお、第１層と第２層の組成設
計によっては、再生前に再生磁界Ｈ１を印加することに
より、元の「Ａ向き」今に揃えられた第２層に第１層の
情報を転写させる方法や、再生磁界Ｈ１を印加せずとも
Ｈｉｎｉ　　の影響かなくなるや否や第２層に第１層の
情報か自然転写されるものかあるので、この場合には、
第２層から情報を再生してもよい。

このような記録層（第１層）及び記録補助層（第２層）
を構成する垂直磁化膜は、■補償温度を有せずキュリー
点を存するフェロ磁性体及びフェリ磁性体、並びに■補
償温度、キュリー点の双方を有するフェリ磁性体の非晶
質或いは結晶質からなる群から選択される。

以上の説明は、磁化反転温度としてキュリー点を利用し
た第１実施懸様の説明である。それに対して第２実施態
様は室温より高い所定の温度に於いて低下したＨｃを利
用するものである。第２実施態様は、第１実施態様に於
けるＴＣＩの代わりに記録層（第１層）か記録補助層（
第２層）に磁気結合される温度Ｔ　Ｓ　ｌを使用し、Ｔ
ｃ２の代わりに第２層かＨｂて反転する温度Ｔ　３１を
使用すれば、第１実施態様と同様に説明される。

第２実施態様では、第１層の保磁力をＨ６１、第２層の
それをＨ６２、第１層が第２層に磁気的に結合される温
度をＴｌｌとし、第２層の磁化がＨｂて反転する温度を
Ｔ３□、室温をＴ１、低レベルのレーザービームを照射
した時の媒体の温度をＴ。

、高レベルのレーザービームを照射した時のそれをＴ８
、第１層か受ける結合磁界をＨ。１１第２層が受ける結
合磁界をＨ。２とした場合、記録媒体は、下記式６を満
足し、かつ室温で式７〜ＩＯを満足するものである。

ＴＲ＜Ｔ１１４ＴＬ　＜Ｔｈ　２ｂＴＨ−−−−−−一
式６％式％ Ｈｃ　＋　＞　Ｈｏ　＋　　”””””’−””−一”
”””””””−式８Ｈｅ　２　＞　ＨＤ　２　−＝−
−−−−−−−式９ＨＣ２＋、ＨＤ！＜　　旧劇、　　
　＜　Ｈｃ　ｒ±ＨＤ　１−−−−−式１０上記式中、
複合上、；については、上段か後述するＡ　（ａｎｔｉ
ｐａｒａｌｌｅｌ）タイプの媒体の場合であり、下段は
後述するＰ　（ｐａｒａＬｌｅｌ）タイプの媒体の場合
である。

第２実施懸様では、高温Ｔ。のとき、第２層の磁化は消
失していないか、十分に弱い。第１層の磁化は消失して
いるか、又は十分に弱い。第１層、第２層ともに十分に
弱い磁化を残留していても、記録磁界Ｈｂ↓か十分に大
きく、Ｈｂ↓が第２層及び場合により第１層の磁化−の
向きをＨｂ↓に従わせる。、 この後、■直ちに又は■レーザービームの照射か無くな
って放冷か進み、媒体温度かＴＨより下かった時又は■
Ｈｂから遠ざかった時、第２層かσ１を介して第１層に
影響を及はして第１層の向きを安定な向きに従わせる。

その結果、状態３Ｈとなる。前の記録状態でビットの第
１層の磁化か安定な向きにあるときは、変化しない。

（Ｐタイプ）　　　　（Ａタイプ）− 他方、低温Ｔ、のとき、第１層、第２層共に磁化を消失
していないか、第１層のそれは十分に弱い。

この場合、ビットには２種類ある。

Ｐタイプを 例にとって説明する。

右側の状態２Ｌ’２では、第１層と第２層との間に磁壁
（−て示す）か生じており、やや不安定（準安定）な状
態である。つまり、第１層の磁化の向きは、Ｈｂの影響
より大きな第２層からの交換結合力σ１の影響を受ける
。但し、第２層は、十分な磁化を有するのて、磁化がＨ
ｂによって反転することはない。

そのため、第１層の磁化か消失するキュリー点Ｔｃ＋ま
で温度を高めることなく、第１層の温度かある程度高ま
って、保磁力Ｈｃ　＋が低下すれば、第１層の磁化は、
安定な向きに向く。つまり、状態２Ｌ　−１となる。

左側の状態２Ｌ’　　　＞は、そのままである。

その結果、 Ｈｂ ↓に無関係に状態３Ｌ となる。

以上の説明は、第１層、第２層ともに室温とキュリー点
との間に補償温度Ｔ　ｅａｓｅ　　かない磁性体組成に
ついて説明した。しかし、補償温度Ｔ　ｅ　ａ□が存在
する場合には、それを越えると■磁化の向きか反転する
ことと■Ａ、Ｐタイプか逆になるので、説明はそれだけ
複雑になる。また、記録磁界Ｈｂの向きも、室温で考え
た場合の向きと逆になる。

第１、第２実施態様ともに、記録層（第１層）、記録補
助Ｍ（第２層）か遷移金属（例えばＦｅＣｏ）−重希土
類金属（例えばＧｄ、　Ｔｂ、　ＤＹその他）合金組成
から選択された非晶質フェリ磁性体である記録媒体が好
ましい。

第１層と第２層の双方とも、遷移金属 （ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｍｅｔａｌ）−重希土類金属
（ｈｅａｖｙ　ｒａｒｅｅａｒｔｈ　　ｍｅｔａｌ）合
金組成から選択された場合には、各合金としての外部に
現れる磁化の向き及び大きさは、合金内部の遷移金属原
子（以下、ＴＭと略す）のスピン（ｓｐｉｎ）の向き及
び大きさと重希土類金属原子（以下、ＲＥと略す）のス
ピンの向き及び大きさとの関係で決まる。例えばＴＭの
スピンの向き及び大きさを点線のベクトル：゛で表わし
、ＲＥのスピンのそれを実線のベクトル↑で表し、合金
全体の磁化の向き及び大きさを二重実線のベクトル？で
表す。このとき、ベクトル合はベクトル宇とベクトルＴ
との和として表わされる。ただし、合金の中ではＴＭス
ピンとＲＥスピンとの相互作用のためにベクトル′：と
ベクトル↑とは、向きか必ず逆になっている。従って、
；と↑との和或いは↓と′ｉとの和は、両者の強度が等
しいとき、合金のベクトルはゼロ（つまり、外部に現れ
る磁化の大きさはゼロ）になる。このセロになるときの
合金組成は補償組成（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ　）と呼ばれる。それ以外の組成のと
きには、合金は両スピンの強度差に等しい強度を有し、
いずれか大きい方のベクトルの向きに等しい向きを有す
るベクトル（９又は８）を有する。

このベクトルの磁化が外部に現れる。例えば↑は９とな
り、↑：は８となる。

ある合金組成のＴＭスピンとＲＥスピンの各ベクトルの
強度が、どちらか一方が大きいとき、その合金組成は、
強度の大きい方のスピン名をとってＯＯリッチ例えばＲ
Ｅリッチであると呼ばれる。

第１層と第２層の両方について、７Ｍリッチな組゛成と
ＲＥリンチな組成とに分けられる。従って、縦軸座標に
第１層の組成を横軸座標に第２層の組成をとると、基本
発明の媒体全体としては、種類を次の４象限に分類する
ことかできる。先に述へたＰタイプは■象限と■象限に
属するものであり、Ａタイプは■象限と■象限に属する
ものである。

ＲＥリッチ（第１層） ↑ ＴＭリッチ（第１層） 〔縦検座標の交点は、両層の補償組成を表す。

〕 一方、 温度変化に対する保磁力の変化を見ると、キュリー点（
保磁力上口の温度）に達する前に保磁力か一旦無限大に
増加してまた降下すると言う特性を持つ合金組成かある
。この無限大のときに相当する温度は補償温度（Ｔゆ。

□　）と呼はれる。

補償温度は、ＴＭリッチの合金組成においては、室温か
らキュリー点の間には存在しない。室温より下にある補
償温度は、光磁気記録においては無意味であるので、こ
の明細書て補償温度とは室温からキュリー点の間に存在
するものを言うことにする。

第１層と第２層の補償温度の存無について分類すると、
媒体は４つのタイプに分類される。第■象限の媒体は、
４つ全部のタイプが含まれる。４つのタイプについて、
「保磁力と温度との関係を表すグラフ」を書くと、次の
通りになる。なお、細線は第１Ｎのそれてあり、太線は
第２層のそれである。

タイプ１ 保磁力 タイプ２ 保磁力 タイプ３ 保磁力 タイプ４ 保磁力 ↑ ここて、記録層（第１層）と記録補助層（第２層）の両
方についてＲＥリッチかＴＭ’Ｊッチかで分け、かつ補
償温度を持つか持たないかて分けると、記録媒体は次の
９クラスに分類される。

第　　１　　表 第 表 （続き） ところで、基本発明の媒体は、オーバーライトを行なう
のに初期補助磁界Ｈｉｎｉ、を必要とし、そのため初期
補助磁界Ｈｉｎｉ、印加手段を備えた特別な記録装置を
必要とする問題点かあった。つまり、通常の非オーバー
ライト型の記録装置では、記録できない問題点かあった
。

他方、従来、ディスク状媒体（オーバーライト不可のも
の）をほこりや破損又は傷の危険から保護するため、カ
ートリッジに収納することか提案されているか、仮に基
本発明のディスク状媒体をカートリッジに収納すると、
記録装置に備えられたＨｉｎｉ、印加手段から遠のき、
そのためＨｉｎｉ、印加手段例えば永久磁石又は電磁石
が大型化するという第２の問題点か発生した。

そこで、先に、オーバーライト可能なディスク状光磁気
記録媒体をカートリッジに収納し、かつ、前記初期補助
磁界Ｈｉｎｉ、印加手段をカートリッジに内蔵させたカ
ートリッジか発明された（特開昭６４−４６２４７号）
。

カートリッジに収納されるＨｉｎｉ、印加手段は、永久
磁石でも電磁石でもよいか、前者か好ましい。

また、Ｈｉｎｉ　　印加手段は、記録磁界Ｈｂ印加手段
と兼用していてもよく（基本発明の実施例１．２．８及
び特願昭６１−２９４４９９号＝特開昭６３１４８４４
６号参照）、更に１旧　からＨｂへと続く連続磁界印加
手段でもよい（特願昭６２−１２０６４２号＝特開昭６
３−２８５７４０号参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近、媒体の記憶容量に対する要求が高まり、片面タイ
プの媒体を接着剤で２枚貼り合わせた両面タイプの光磁
気記録媒体が開発されている。

オーバーライト可能な媒体にあっても、この両面タイプ
が要求され、開発された。

そこで、本発明者は、この両面タイプを旧ｎｉ。

印加手段が内蔵されたカートリッジに収納してカートリ
ッジを試作した。以下、両面タイプの一方の側の媒体を
Ａ媒体、他方をＢ媒体と呼ぶことにする。

しかしながら、このカートリッジは、Ａ媒体の記録再生
は良好にできるものの、Ｂ媒体の再生が不能であること
が判明した。これが、本発明が解決しようとする課題で
ある。

〔課題を解決するための手段］ そこで、本発明者はこの再生不能の原因を究明した結果
、再生信号（電気信号）が反転していることが判明した
。つまり、７Ａ向き」のヒツトと「逆Ａ向き」のビット
とを逆に再生していた訳である。

そこで、この原因を更に追求したところ、初期補助磁界
旧劇、印加手段としての永久磁石か１個しかないので、
Ａ媒体の第２層か初期化される磁化の向きと、Ｂ媒体の
第２層か初期化される磁化の向きとが同一であり、その
ため、常に一方の側から照射される再生時のレーサービ
ームの入射に対する第１層のビットの磁化の向きかＡ媒
体とＢ媒体で逆になることが判明した。

そこで、鋭意研究した結果、レーサービーム（記録と再
生に兼用・但し強度は異なる）の入射に対する「初期化
された第２層の磁化の向きＪがＡ媒体とＢ媒体で同一に
するようにすれば、上述の問題が解決されること、その
ためには、それぞれの媒体に専用のＨｉｎｉ、印加手段
としての永久磁石を設け、この２つの磁石の磁界の向き
を互いに逆にすればよいことを見出し、本発明を成すに
至った。

つまり、本発明は、両面タイプのオーバーライト可能な
光磁気記録媒体を収納した光磁気記録媒体カートリッジ
に於いて、そのカートリッジに磁界の向きが互いに逆の
２個の初期補助磁界Ｈｉｎｉ。

印加手段（永久磁石）を内蔵させたものである。

〔作用〕

本発明のカートリッジでは、Ａ媒体とＢ媒体とは初期化
された第２層の磁化の向きが逆であるが、使用時に記録
装置に挿入すると、レーザービームの入射方向は常に一
定であるため、レーザービームの入射に対する第２層の
磁化の向きは同一となる。

そのため、Ａ媒体でもＢ媒体でも、同しように記録再生
が可能となる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

〔実施例−−−カートリッジ〕

第１図は、本実施例のカートリッジの一部切り欠き概略
斜視図である。

オーバーライト可能な光磁気記録媒体２０は、所定寸法
のカートリッジ本体１１に回転可能に軸支されている。

その軸は、直接又は間接にカートリッジ外部に露出した
カプラーに連結しており、このカプラーを記録装置側の
カプラーと連結させることにより、記録装置の回転手段
２１からの回転力をその軸に伝えることができ、その回
転力で媒体を回転させることができる。

なお、場合により、回転手段２１もカートリッジ本体１
１に内蔵させてもよい。

一方、Ｈｉｎｉ、印加手段２２および２６は、ここでは
断面がコの字形の永久磁石でできており、コの字形が媒
体を挟み込んでいる。Ｈｉｎｉ、印加手段２２はＡ媒体
用であり、旧ｎｉ、印加手段２６はＢ媒体用である。い
ずれの手段も強度が４００００ｅであるが、磁界の向き
はＡ媒体を上にしたとき（つまり、レーザービームがＡ
媒体の第１層に入射する向きにしたとき）、２２は「Ａ
向き−Ｉ↑、２６は「逆Ａ向き」↓で、ディスク状媒体
２０の記録領域の半径方向の全域をカバーしている。尚
、印加手段２２および２６は、いずれも固定されている
。

カートリッジ本体１１の一部には、窓１１ａ（窓の代わ
りに開閉可能又は開閉不能の開口部でもよい）がカート
リッジ本体１１の表面（Ａ面）と裏面（Ｂ面）の両方に
設けられており、ここを通してレーザービームが媒体に
照射される。また、照射部分には、記録装置に設置され
た記録磁界Ｈｂ印加手段２５からのＨｂが印加される。

ここで使用された媒体は、先に説明した媒体の１種であ
り、次のように製作された。

〔媒体の製造方法〕

表面に例えば深さ１１００人、ピッチ１．６μｍの溝か
同心円状に多数形成された厚さ１．２ｍｍ、直径２００
ｍｍのカラス基板を用意する。他方、２元の電子ビーム
加熱真空蒸着装置を用い、下記第２表に示す蒸発源を２
個所に置く。

そして、このガラス基板を該装置のチャンバー内にセッ
トする。該装置のチャンバー内を一旦ＩＸ　ｌＯ−＠Ｔ
ｏｒｒ、　以下の真空度に排気する。その後、真空度を
１〜２　Ｘ　１０−＠Ｔｏｒｒ、に保持しながら、蒸着
速度約３人／秒で、蒸着を行なう。これにより基板上に
、厚さ５００人のＧｄｚｚＴｂａＦｅｚ　　（注　添字
の数字は、原子％）の第１層（記録層）を形成する。続
いて、真空状態を保持したまま蒸発源を取り替える。そ
して、また蒸着を行ない、第１層の上に厚さ１０００人
のＴｂ２ｓＦｅ＋５ＣＯ７の第２層（記録補助層）を形
成する。第１及び第２層ともに垂直磁化膜である。

こうして、クラス３　（Ｐタイプ・Ｉ象限・タイプ３）
属する２層光磁気記録媒体か製造された。

この片面タイプの２層光磁気記録媒体を２枚（Ａ媒体と
Ｂ媒体）用意し、これらを、第２層か向かい合うように
、熱硬化型接着剤にて貼り合わせることにより、両面タ
イプのオーバーライト可能なディスク状光磁気記録媒体
を製造した。

第　　２　　表 この媒体は、 １７０°Ｃ１ Ｔ。

２２０°Ｃ（使 用例参照） とすれば、 式・ Ｒ 〈Ｔｅ６−ｐ。

＜Ｔｅ 郊ＴＬ ＜Ｔｃｘ＆Ｔ＋＋ 及び式 ％式％ を満足している。

また、 σ。

Ｍｓ２ｔｚ σ胃 ｃ ＝６８８９ ｅ ２Ｍ。

であるので、初期補助磁界Ｈｉｎｉ。

を４０００ ｅ と すれば、 オーバーライトの条件式の１つ （但し、 Ｈｉｎｉ は絶対値） Ｍｓ２ｔｚ ２Ｍ。

を満足する。

そうすれば、第１層の磁化は室温で 旧ｎｌ、によって反転されずに、第２層の磁化のみが反
転される。

更に、式 及び式： Ｍｓ２ｔ２ を満足しているので、Ｈｉｎｉ、が取り去られても、両
層の磁化はそれぞれ保持される。

従って、Ｈｉｎｉ、　＝４００００８の初期補助磁界を
「Ａ向き」↑に印加し、Ｈｂ　＝３０００ｅの記録磁界
を「逆Ａ向き」↓に印加することによりオーツく一ライ
トが可能になる。

［参考例−一−−−光磁気記録装置〕 この装置は記録の他再生も可能であり、その全体構成を
第４図（概念図）に示す。但し、再生系はレーサービー
ムの除き全く省略しである。

二の装置は、基本的には、 （ａ）記録媒体２０を回転させる回転手段２１（ｂ）レ
ーサービーム光源２３ （ｃ）記録すべき２値化情報に従（１、ビーム強度を、
（１）上向き磁化を有するビ・ントと下向き磁化を有す
るヒツトの何れか一方のビ・ソトを形成させるのに適当
な媒体温度Ｔ５を与える高レベルと、（２）他方のビ・
ソトを形成させるのに適当な媒体温度ＴＬを与える低レ
ベルとにパルス状に変調する手段２４゜（ｄ）記録磁界
Ｈｂ印加手段２５ からなる。

記録磁界Ｈｂ印加手段２５は、電磁石又（ま好ましくは
永久磁石が一般的である。場合（こよって（よ、記録磁
界Ｈｂは記録媒体の記録トラ・ツク以外の部分からの浮
遊磁界を利用してもよく、その場合（こは、印加手段２
５は、記録媒体２０の垂直磁化膜（第１及び第２＠）の
うち浮遊磁界を発生する領域を指す。

ここでは、印加手段２５として、Ｈｂ　＝　３０００ｅ
で磁界の向きが「逆Ａ向き」　↓の永久磁石を使用する
。この永久磁石２５は、ディスク状媒体２０の半径方向
の長さに相当する長さを有する棒状のものを固定して設
置する。永久磁石２５は、光源２３を含む記録ヘッド（
ピックアップ）と共に移動させることはしないことにす
る。その方がピックアップが軽くなり、高速アクセスか
可能になる。

なお、本記録装置は、変調する手段２４のビーム強度が
特異的である点を除けば、一般の光磁気記録装置と同一
である。また、再生系の装置を付加して記録再生兼用装
置に修正してもよい。

〔使用例　−−光磁気記録〕

参考例の光磁気記録装置（第４図参照）を使用して光磁
気記録を実施する。まず、実施例のカドリッジ１０をＡ
面を上にして光磁気記録装置にセットし、カートリッジ
内に収納された記録媒体を回転手段２１て８．５ｍ／秒
の一定線速度で回転させる。

そして、Ａ媒体に対し、レーザービームを照射する。こ
のビームは、手段２４により高レベル時　８．９　＋ｒ
＋Ｗ　（ｏｎ　ｄｉｓｋ）、低レベル時：　６．６　ｍ
Ｗ　（ｏｎｄｉｓｋ）の出力がでるように調整されてい
る。そしてビームは、手段２４により情報に従いノくル
ス状に変調される。ここでは、記録すべき情報を周波数
５ＭＨｚの信号とした。従って、ビームを周波数５ＭＨ
ｚで変調させながら媒体に照射した。これにより、５Ｍ
Ｈｚの信号が記録されたはずである。

そこで、この光磁気記録装置で再生すると、Ｃ／Ｎ比は
５１ｄＢであり、記録されていることが確かめられた。

次に媒体の既に記録した領域に、今度は周波数２ＭＨｚ
の信号を新たな情報として記録した。この情報を同様に
再生すると、Ｃ／Ｎ比＝　５４ｄＢで新たな情報が再生
された。エラー発生率は、ｌｏ−５〜１０′−″であっ
た。このとき、５ＭＨｚの信号（前の情報）は全く現れ
なかった。

この結果、オーバーライトが可能であることが判った。

なお、この条件では、媒体の温度は、高レベル時：　Ｔ
、　＝２２０°Ｃ１低レベル時：　ＴＬ　＝１７０°Ｃ
に達する。

次にこカートリッジ１０を反転させてＢ面を上にして光
磁気記録装置にセットし、同様にオーバーライトを試み
たところ、全く同様の結果を得た。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明のカートリッジは、片面タイプに比
べて記憶容量が倍になり、　Ａ面（Ａ媒体）、Ｂ面（Ｂ
媒体）の両方に記録でき、どちらの面でもそのまま従来
の非オーバーライト型の記録（再生）装置で記録できて
、かつ再生が両面とも可能である。

また、記録媒体をカートリッジに収納したので、記録媒
体をほこりや破損又は傷の危険から保護される。Ｈｉｎ
ｉ、印加手段をカートリッジ内に配置したので、Ｈｉｎ
ｉ、印加手段か記録媒体に近接しており、従って、Ｈｉ
ｎｉ、印加手段を大型化しな（てよい利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるカートリッジの一部
切り欠き概略斜視図である。 第２図は、光磁気記録方式の記録原理を説明する概念図
である。 第３図は、光磁気記録方式の再生原理を説明する概念図
である。 第４図は、従来の光磁気記録装置の主要部を説明する概
念図である。 ｐ １　・ １１−・ １ａ ２１−・・ ２２・・ 〔主要部分の符号の説明〕 レーサービーム 直線偏光 「Ａ向き」磁化を有するビット ・−「逆Ａ向きＪ磁化を有するビット ・記録層（第１層） 一基板 カートリッジ ・カートリッジ本体（ハウジング） レーザービーム入射用の窓 オーバーライト可能な光磁気記録媒体 記録媒体を回転させる回転手段 初期補助磁界Ｈｉｎｉ、印加手段 レーザービーム光源 ・記録すべき２値化情報に従い、ビーム強度を、（１）
ｒＡ向き」磁化を有するビット又は「逆Ａ向き」磁化を
有するビットの何れか一方を形成するのに適当な温度を
媒体に与える高レベルと、（２）他方のビットを形成す
るのに適当な温度を媒体に与える低レベルとの間でパル
ス状に変調する手段 記録磁界Ｈｂ印加手段 初期補助磁界旧ｎｉ、印加手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 両面タイプのオーバーライト可能なディスク状の光磁気
   記録媒体が収納された光磁気記録媒体カートリッジに於
   いて、 磁界の向きが互いに逆の２個の初期補助磁界Ｈｉｎｉ．
   印加手段が内蔵されていることを特徴とするカートリッ
   ジ。