JPH04206054A - 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］ この発明は、多値記録が可能な光磁気記録媒体に関する
。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］光磁
気ディスクのような光磁気記録媒体は、記録層にレーザ
ビームを照射して磁化反転部を形成することにより情報
を記録し、レーザビームを照射してその反射光のカー回
転角の変化を横比することにより情報を読み取っている
。

ところで、現在の光磁気ディスクでは、記録層にピット
形成するだけで情報の記録が行われるため、１ピツトに
２値の記録しか行えない。従って、記録密度は１ピツト
の大きさにより決まり、現在要求されている高記録密度
化を達成するためには、１ピツトの大きさを小さくする
必要がある。この要求を満たすためには、レーザー光の
短波長化が必須であるが、これも一定の限界がある。

この発明はこのような実情に鑑みてなされたものであっ
て、レーザー光を短波長化することなく、１ビツトに多
段階レベルの情報信号を記録することかでき記録密度を
高めることができる光磁気記録媒体を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この発明では、基板と、光
の照射による加熱及び磁場により磁化の向きが変化し得
る光磁気記録層と、光の照射による加熱条件によって読
取り用照射光に対する屈折率が変化し得るカー回転角エ
ンハンス層とを具備することを特徴とする光磁気記録媒
体を提供する。

［作用］ この発明においては、光の照射によって光磁気記録層及
びエンハンス層の温度を局部的に上昇させると、光磁気
記録層の温度上昇部分では、通常の光磁気記録と同様に
、外部磁場によって磁化の向きを変化させることができ
、また、エンハンス層の温度上昇部分は読取り用の光に
対する屈折率が変化する。従って、この場合、光の照射
の有無と外部磁場の向きとを制御することにより、磁化
の向きと屈折率との組み合わせで態様が異なる３種のピ
ットを形成することができる。また、エンハンス層とし
て屈折率の変化する温度が光磁気記録層が外部磁場によ
って磁化反転し得る温度よりも高い物質を用いた場合に
は、光の照射時にその強度をも制御することにより、磁
化の向きと屈折率との組合わせで態様が異なる４種のピ
ットを形成することができる。エンハンス層の屈折率が
変化すると、エンハンス層を挟む光磁気記録層と基板、
反射層、保護層等の他の層との間で反射回数が変化して
カー回転角のエンハンス度が変化することになる。ピッ
ト部の読み比し信号の強度は、反射タイプのものでθＫ
・Ｒ１・′２　（ただし、θ。

はエンハンスされた見掛けのカー回転角、Ｒは反射率）
、透過タイプのものではθ、・Ｔ１２　（ただし、θ、
はファラデー回転角にエンハンスされたカー回転角が加
算された見掛けのファラデー回転角、Ｔは透過率）の値
で決定されるが、上述した如く、エンハンス層の屈折率
の変化によりカー回転角のエンハンス度が変化するので
、磁化の向きと屈折率との組合せ態様に応じて３段階あ
るいは４段階の強度を有する再生信号を実現することが
でき、１ビツトに３値又は４値の情報を記録することが
できる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例に係る光磁気ディスクの
部分断面図である。この実施例に係る光熱磁気記録媒体
は、基板１と、高屈折率の透明な誘電体で形成された誘
電体層２と、光磁気記録層３と、エンハンス層４と、反
射層５とがこの順に積層されて構成されている。

基板１は透明で安定な材料、例えばガラス又はポリカー
ボネート等の高分子体で形成されている。

誘電体層２は光磁気記録層３０力−回転角をエンハンス
することを目的として形成された層であり、例えばＯお
よびＮを含むＺｎＳで形成されている。このＺｎＳは、
透明領域の光、例えば波長６：３３ｒ＋ｍの光の屈折率
が２．４１より大きく、カー回転角のエンハンス膜とし
て望ましい特性を有する。

光磁気記録層３は層面に垂直な磁化容易軸を有している
ことが好ましく、例えばＴｂＦｅＣｏ等の希土類−遷移
金属非晶質合金で形成されている。

この記録層は光を透過させる必要があるため、その厚み
は４００Å以下であることが好ましい。より好ましくは
２００〜３００人である。

エンハンス層４は、光の照射による加熱条件によって読
取り用照射光に対する屈折率が変化する特性を有し、か
つカー回転角をエンハンスする機能を有する。従って、
エンハンス８４は、カー回転角をエンハンスさせる機能
を持つために、透明性を有し、記録層３と反射層５との
間でのエンハンス条件を満たす必要がある。この実施例
においては、このような機能を満たすため、エンノ＼ン
ス層４を熱相変化層７とこの層を挾む誘電体層６゜８と
の多層構造としている。すなわち、熱相変化層７によっ
て読取り用照射光に対する屈折率を変化させる機能を果
し、誘電体層６，８によってカー回転角をエンハンスす
る機能を果す。この熱相変化層７は例えばＡｇ−ＺｎＳ
Ｃｕ−Ａｇ−Ｎｉ。

Ｃｕ−ＡΩ−Ａｇ、又はＳｂ２Ｓｅの熱相変化材料で形
成されている。なお、この熱相変化層７は、十分な透過
率を有する必要があるため、十分に薄くすることが望ま
しく、１００Å以下であることが望ましい。また、誘電
体層６，８は例えばＺｎＳで形成されている。また、こ
れら誘電体層６゜８は熱相変化層７の断熱層としての機
能を兼備している。なお、適切なエンハンス条件は、こ
れら誘電体層６，８の厚さを調整することにより達成さ
れる。

次に、このような光磁気記録媒体の４値記録の原理につ
いて説明する。ここでは、第２図に示すＧｄＴｂＦｅの
光磁気記録層とＣｕ反射層との間に５ｉ０２工ンハンス
層を設けた光記録媒体を用い、エンハンス層の厚さを変
化させて波長６３０ｎｍの光を照射した際のカー回転角
及び反射率の変化を測定した例について示す。第２図に
示すように、エンハンス層の厚さにより、カー回転角θ
、や反射率Ｒが大きく変化することがわかる。すなわち
、エン１１２２層の厚さにより信号強度の指標である性
能指数（θに＃Ｒ”’）が大きく変化スル。一方、エン
ハンス層の屈折率を変化させることは、エンハンス層の
厚さを変化させることと同等の効果がある。つまり、エ
ン／＼ンス層の屈折率を変化させることにより、θ６及
びＲを変化させて、信号強度を変化させることができる
。従って、この発明においでは、前述したように、書込
光の熱により屈折率が変化する材料をエン／＼ンス層と
して用いる。そして、光磁気記録層の磁化の向きによる
カー回転の向きの制御と、エン１１２２層の屈折率の大
きさとを独立に制御することにより、θにの符号および
信号強度１θ　、　Ｒｉ２１を夫々変化させることがで
き、４値記録か可能となる。

次に、光照射による加熱によってエン／＼ンス層の屈折
率が変化する原理について説明する。Ａｇ−Ｚｎ合金や
Ｓｂ２Ｓｅ等の熱相変化材料は、例えばアモルファス−
結晶間で相変化し、Ｓｂ２　Ｓｅを例にとると、第３図
（ａ）、（ｂ）に示すように、各照射光波長において、
成膜のままと熱処理後との間で反射率及び透過率、すな
わち屈折率が大きく変化する。すなわち、このような材
料は、成膜のままのアモルファス状態から光照射の加熱
によって結晶化させることにより、屈折率が大きく変化
するのである。

従って、上述したように、必要な透明性を得るに十分な
程度に薄い熱相変化層を用い、誘電体層でこの熱相変化
層を挟み、この誘電体の厚さを大きなカー回転角を得る
ことができるエンハンス条件を満たすように調節するこ
とにより、屈折率が可変のエンハンス層が実現される。

次に、このような光磁気記録媒体に３値記録及び４値記
録を行う際の記録および消去の過程の一例を第４図を参
照して説明する。第４図は横軸に時間をとり、縦軸に温
度をとって、記録用および消去用のレーザパルスを示し
、あわせて外部磁界の向きを示したものである。この図
に示すように、記録用のレーザビームはパワーが大きい
ので、照射部分が高温に加熱されて急冷される。また、
消去用のレーザビームはパワーが小さいので、照射部分
がより低温に加熱されて相対的に徐冷されたこととなる
。この加熱条件により、エンハンス層の熱相変化層が２
つの相の間で可逆的に変化する。

また、このような記録用および消去用のレーザビームの
照射の際に、温度がキュリー温度近傍まで上昇した光磁
気記録層に対し第４図に図示されている方向に外部磁界
が印加されるので、光磁気記録層の記録ピット部の磁化
が所望の向きに反転し、光磁気記録層にも記録および消
去がなされる。従って、エンハンス層の一方の相変化温
度が光磁気記録層に磁化反転を生じさせる温度以下であ
れば、レーザビームの照射の有無と外部磁場の向きとの
制御により３値記録が可能となる。また、レーザビーム
の焦点深度の切替え、あるいは相変化温度の高いエンハ
ンス層を用いた場合におけるレーザビームの照射強度の
切替えなどにより、エンハンス層の熱相変化層の相変化
と、光磁気記録層の磁化の向きとを夫々独立に制御する
場合には、４通りの組み合わせができ、４値記録が可能
となる。

すなわち、記録用のレーザビームの照射により、第１図
に示すように光磁気記録層３及び熱相変化層７に夫々記
録ピット９ａ、９ｂが形成され、ピット９ａの磁化の向
き、ピット９ｂの相状態を夫々独立に制御することによ
り、４値記録を達成することができる。このような４値
記録を行うことにより、従来の１，０記録の場合に対し
、記録密度を２倍にすることができる。従って、記録情
報の線密度が上がるので、同じディスクの回転速度でデ
ータの転送スピードを２倍にすることができる。

なお、屈折率可変のエンハンス層の位置は上述の実施例
に限らず、例えば第１図における誘電体層２の位置に設
けてもよい。また、反射層を設けた反射型の光磁気記録
媒体について示したが、反射層を設けない透過型の光磁
気記録媒体、例えば第１図における反射層５を透明な誘
電体層に置換したものでも構わない。この場合には、光
磁気記録層の信号強度はファラデー回転角とエン／１ン
ス層でエンハンスされたカー回転角とを加算してなる見
掛けのファラデー回転角に依存する。

［発明の効果コ この発明によれば、１ピツトに対し、多値情報例えば４
値情報を記録し得るので、記録ピットの微小化を行うこ
とな〈従来の１．０記録の場合に比べ記録密度を例えば
２倍に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る光磁気ディスクを示す
部分断面図、第２図はエンハンス層の厚さとカー回転角
及び反射率との関係を示す図、第３図は熱相変化層にお
ける照射光の波長と反射率及び透過率との関係をを示す
図、第４図は記録及び消去の際のレーザビームによる加
熱温度及びパルス幅と外部磁界の向きとを示す図である
。 １：基板、２，６．８．誘電体層、３；光磁気記録層、
４；エンハンス層、５：反射層、９ａ。 ９ｂ；記録ピット 特許出願人　カシオ計算機株式会社 日０ １１１図 第２区

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と、光の照射による加熱及び磁場により磁化
   の向きが変化し得る光磁気記録層と、光の照射による加
   熱条件によって読取り用照射光に対する屈折率が変化し
   得るカー回転角エンハンス層とを具備することを特徴と
   する光磁気記録媒体。
2. （２）前記光磁気記録層は、前記基板と前記エンハンス
   層との間に設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の光磁気記録媒体。
3. （３）前記エンハンス層の上に設けられた反射層を有す
   ることを特徴とする請求項２に記載の光磁気記録媒体。
4. （４）前記エンハンス層は熱により相が変化する熱相変
   化層と誘電体層との多層構造であることを特徴とする請
   求項１乃至３いずれか１項に記載の光磁気記録媒体。
5. （５）前記熱相変化層はＡｇ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ
   、Ｃｕ−Ａｌ−Ａｇ、又はＳｂ＿２Ｓｅで形成され、前
   記誘電体層はＺｎＳで形成されていることを特徴とする
   請求項４に記載の光磁気記録媒体。
6. （６）前記光磁気記録層は、希土類−遷移金属非晶質合
   金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５い
   ずれか１項に記載の光磁気記録媒体。