JPH04255939A - Magneto-optical recording medium - Google Patents

Magneto-optical recording medium

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Publication number
JPH04255939A
JPH04255939A JP1807391A JP1807391A JPH04255939A JP H04255939 A JPH04255939 A JP H04255939A JP 1807391 A JP1807391 A JP 1807391A JP 1807391 A JP1807391 A JP 1807391A JP H04255939 A JPH04255939 A JP H04255939A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
magneto
reproducing
recording
optical recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP1807391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kaneko
正彦 金子
Masumi Ota
太田 真澄
Katsuhisa Araya
勝久 荒谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Priority to CA002060549A priority patent/CA2060549C/en
Priority to AT92102019T priority patent/ATE165689T1/en
Priority to EP92102019A priority patent/EP0498440B1/en
Priority to KR1019920001661A priority patent/KR100201449B1/en
Priority to DE69225252T priority patent/DE69225252T2/en
Publication of JPH04255939A publication Critical patent/JPH04255939A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To constitute a magneto-optical recording medium to be stable in recording and reproducing properties even when it is repeatedly used. CONSTITUTION:In a magneto-optical recording medium having at least a recording layer and a reproducing layer and reading out a recording signal while changing magnetization of the reproducing layer, the above reproducing layer is formed as an artificial lattice structure which is built up by repeatedly laminating rare earth metallic layer 40RE with transition metallic layer 40TM alternately.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に係わ
る。 【0002】 【従来の技術】レーザ光照射による局部的加熱によって
情報記録ピット即ちバブル磁区を形成し、この記録情報
を光磁気相互作用即ちカー効果或いはファラデー効果に
よって読み出す光磁気記録再生方法を採る場合、その光
磁気記録の記録密度を上げるには、その記録ピットの微
小化をはかることになるが、この場合その再生時の解像
度(分解能)が問題となって来る。この解像度は、再生
時のレーザ波長、対物レンズの開口数N.A.によって
決定される。 【0003】通常一般の光磁気記録再生方式を図4を参
照して説明する。図4Aは記録パターンの模式的上面図
を示すもので、例えば両側が溝即ちグルーブ1によって
挟まれたランド部2に、斜線を付して示す記録ピット4
が、2値情報“1”、“0”に応じて記録された光磁気
記録媒体3例えば光磁気ディスクについて、その再生方
法を説明する。いま読み出しレーザ光の光磁気記録媒体
3上でのビームスポットが符号5で示す円形スポットで
ある場合について見る。このとき、図4Aに示すように
1つのビームスポット5内に1個の記録ピット4しか存
在することができないようにピット間隔の選定がなされ
ている場合は、図4B或いは図4Cに示すように、スポ
ット5内に記録ピット4があるかないかの2態様をとる
ことになる。したがって記録ピット4が等間隔に配列さ
れている場合は、その出力波形は例えば図4Dに示すよ
うに、基準レベル0に対して正負に反転する例えば正弦
波となる。 【0004】ところが、図5Aに記録パターンの模式的
上図面を示すように、記録ピット4が高密度に配列され
ている場合はビームスポット5内に複数の記録ピット4
が入り込んでくる。いま例えば隣り合う3つの記録ピッ
ト4a,4b,4cについて見ると、図5B及び図5C
に示すように、1つのビームスポット5に隣り合う記録
ピット4aと4bが入り込んで来る場合と、記録ピット
4bと4cが入り込んで来る場合とで、再生出力に変化
が生じないため、その再生出力波形は図5Dに示すよう
に、例えば直線的になって、両者の識別ができない。 【0005】このように、従来一般の光磁気記録再生方
式では、光磁気記録媒体3上に記録された記録ピット4
をそのままの状態で読み出すことから、高密度記録、即
ち高密度記録ピットの形成が可能であったとしても、そ
の再生時の解像度の制約から、S/N(C/N)の問題
が生じ、十分な高密度記録再生ができない。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】このようなS/N(C
/N)の問題を解決するには、再生時の解像度(分解能
)の改善をはかることが必要となるが、この分解能はレ
ーザ波長、レンズの開口数等によって制約されるという
問題がある。このような問題点の解決をはかるものとし
て、本出願人は先に超解像度(超分解能)光磁気記録再
生方式(以下MSRという)の提案をした(例えば特願
平1−225685号出願「光磁気記録再生方法」)。 【0007】このMSRについて説明すると、このMS
Rでは、光磁気記録媒体と再生用ビームスポット5との
相対的移動による温度分布を利用して光磁気記録媒体の
記録ピット4を、再生時においては、所定の温度領域に
おいてのみ発生させるようにして結果的に再生の高解像
度化をはかるものである。 【0008】このMSR方式の例としては、いわゆる浮
出し型の再生方式と、消滅型の再生方式とが考えられる
。 【0009】浮出し型MSR方式について図6を参照し
て説明する。図6Aは光磁気記録媒体10の記録パター
ンを示す模式的上面図で、図6Bはその磁化態様を示す
模式的断面図である。この場合図6Aに示すように、レ
ーザビームによるビームスポット5に対して光磁気記録
媒体10が矢印Dで示す方向に相対的に移動するように
なされている。この場合、例えば図6Bに示すように、
少くとも垂直磁化膜より成る再生層11と、記録層13
とを有し、更に望ましくは両層11及び13間に介在さ
れ、これら層11及び13に比べて垂直異方性が小さい
中間層12とを有して成る光磁気記録媒体10例えば光
磁気ディスクが用いられる。図中各層11、12、13
中の線矢印は、その磁気モーメントの向きを模式的に示
したもので、図示の例では下向きが初期化状態で、これ
に図において上向きの磁化による磁区をもって少くとも
記録層13に情報記録ピット4が形成される。 【0010】このような光磁気記録媒体10において、
その再生態様を説明すると、先ず外部から初期化磁界H
iを印加して、再生層11を図6Bにおいて下向きに磁
化して初期化する。即ち、再生層11において、記録ピ
ット4が消滅するが、このとき記録ピット4を有する部
分において、再生層11と記録層13との磁化の向きが
中間層12に生じた磁壁によって逆向きに保持されるよ
うになされていて、記録ピット4は、潜像記録ピット4
1として残る。 【0011】一方光磁気記録媒体10には初期化磁界H
iとは逆向きの再生磁界Hrを少くともその再生部で与
える。この状態で媒体10の移動に伴って初期化された
潜像記録ピット41を有する領域がビームスポット5下
に入り、ビーム照射により昇温された部分がビームスポ
ット5下の先端側、図6において左側へと移行して来る
とスポット5の先端側に、破線aで囲んで示すように、
実質的に高温領域14が生じ、この領域14では中間層
12の磁壁が消滅し、交換力で記録層13の磁化が再生
層11に転写され、記録層13に存在していた潜像記録
ピット41が再生層11に再生し得る記録ピット4とし
て浮き出される。 【0012】従ってこの再生層11における磁化の向き
によるカー効果或いはファラデー効果によるビームスポ
ット5の偏向面の回転を検出すれば、この記録ピット4
を読み出すことができる。そしてこのときビームスポッ
ト5内の高温領域14以外の低温領域15においては、
潜像記録ピット41が再生層11に浮き出されず、結局
ビームスポット5内では斜線を付して示した幅狭の高温
領域14においてのみ読み出し可能な記録ピット4が存
在することになって、結果的にビームスポット5内に複
数の記録ピット4が入り込むような記録密度とされた場
合においても、即ち高密度記録の光磁気記録媒体10に
おいても単一の記録ピット4のみを読み出すことができ
、高解像度再生を行うことができる。 【0013】このような再生を行うために、初期化磁界
Hi、再生磁界Hr、各磁性層の保磁力、厚さ、磁化、
磁壁エネルギー等が、ビームスポット5内の高温領域1
4及び低温領域15の温度に応じて選定される。即ち、
再生層11及び記録層13の保磁力をHC1及びHC3
、厚さをh1 及びh3 、飽和磁化MS をMS1及
びMS3とすると再生層11のみを初期化する条件とし
ては、下記数1となる。 【0014】 【数1】Hi>hC1+σW2/2MS1h1 【00
15】ここにσW2は、再生層11及び記録層13間の
界面磁壁エネルギーを示す。 【0016】またその磁界で記録層13の情報が維持さ
れるための条件は数2となる。 【数2】Hi<HC3−σW2/2MS3h3 【00
17】また初期化磁界Hi下を通過して後も再生層11
と記録層13間の中間層12による磁壁が維持されるた
めには、下記数3の条件が必要となる。 【数3】HC1>σW2/2MS1h1 【0018】
そして、高温領域14内で選定される温度TH におい
て、下記数4の条件が必要となる。 【数4】         HC1−σW2/2MS1h1<Hr
<HC1+σW2/2MS1h1 【0019】このよ
うな数4が成り立つ再生磁界Hrを印加することによっ
て、中間層12による磁壁が存在する部分のみに再生層
11に記録層13の潜像記録ピット41の磁化を転写即
ち記録ピット4として浮き出させることができる。 【0020】上述したMSR方式に用いた磁気記録媒体
10は、再生層11と中間層12と記録層13の3層構
造を採る場合について説明したが、図7にその模式的断
面を示すように再生層11の中間層12側に再生補助層
31が設けられた4層構造とすることもできる。 【0021】この再生補助層31は、再生層11の特性
を補助するためのものであって、これによって再生層1
1の室温での保磁力を補償し、初期化磁界Hiによって
揃えられた再生層11の磁化が、磁壁の存在によっても
安定に存在し、また再生温度近傍では保磁力が急激に減
少するようにして中間層12に閉じ込められていた磁壁
が再生補助層31に広がり、最終的に再生層11を反転
させ磁壁を消滅させて記録ピットの浮出しが良好に行わ
れるようにする。 【0022】そして、このように再生補助層31を有す
る4層構造を採るときは、再生層11の保磁力HC1は
、次の数5によるHCAに置き換えられ、σW2/MS
1h1はσW2/(MS1h1+MS1ShS)に置き
換えられる。 【0023】 【数5】         HCA=(MS1h1HC1+MS1
Sh1SHC1S)/(MS1h1+MS1Sh1S)
            (但し上述の浮出し型MSR
ではHC1<HCA<HC1S)ここに、MS1S 、
HC1S 、h1Sはそれぞれ再生補助層31の磁化、
保磁力、厚さを表わす。 【0024】ところが、このような浮出し型のMSRに
よる場合、その初期化プロセス、記録プロセス、更に初
期化プロセスを含む再生プロセス等のプロセスにおいて
、各磁性層の磁化の保持、反転等の諸条件を満足させる
必要があるが、殊に図6の3層構造の場合は、再生層1
1において、また図7の4層構造においては、再生補助
層31に対して厳しい条件が課せられることからこれら
に選定される組成範囲は狭い。 【0025】そのため、最初は、上述した動作を満足で
きる条件に選定された特性を有する光磁気記録媒体であ
っても、記録、再生の繰返し使用によって上述のプロセ
スが繰返されると、その再生C/Nが劣化して来る。 【0026】このようなC/N等の特性の劣化は、記録
、消去、再生による繰返し温度上昇によって、磁性層に
結晶化や、層間原子拡散等が引き起こされ、これが特に
特性の安定性が要求される再生層11、或いは再生補助
層31において問題が生じて来るものと思われる。 【0027】本発明は、このようなMSR方式による光
磁気記録媒体における再生特性の不安定性、経年変化、
即ち信頼性の問題の解決をはかる。 【0028】 【課題を解決するための手段】図1にその一例の略線的
断面図を示すように、少くとも再生層11と再生補助層
31と記録層とを有し、再生層11の磁化状態を変化さ
せながら記録信号を読み出す光磁気記録媒体10におい
て、その再生補助層31を図2に模式的にその断面を示
すように、希土類金属層40REと遷移金属層40TM
との繰返し積層膜による人工格子膜構造とする。 【0029】また、本発明は、再生層と記録層とを有し
、再生層の磁化状態を変化させながら記録信号を読み出
す光磁気記録媒体において、再生層を図2に示すように
希土類金属層40REと遷移金属層40TMとの繰返し
積層による人工格子構造とする。 【0030】ここに、希土類金属層40REは1〜2原
子層程度の厚さに、遷移金属層40TMは、目的とする
組成に応じて2原子層程度以上に選定される。 【0031】 【作用】上述の本発明構成によれば、再生動作に大きな
影響を与え、しかも温度条件、再生磁界等の外部磁界の
諸条件下で、その磁気的特性、例えば保磁力、磁化等が
厳密に設定されることが要求される再生補助層41、或
いは再生層11を希土類金属層40REと、遷移金属層
40TMとの繰返し積層による人工格子構造としたこと
によって、繰返し使用によっても再生特性の変動を回避
できて、信頼性の向上、長寿命化をはかることができた
。 【0032】これは、希土類金属と遷移金属とをそれぞ
れいわば独自の層の積層構造としたことによって、希土
類金属と遷移金属とを混然一体の合金層として形成した
場合に比し、例えば希土類金属の原子1個に対し、これ
に隣接する遷移金属の原子を複数個例えば2個結合させ
るという安定した状態を保持させることができること、
更にそれぞれ希土類金属と、遷移金属とを独自の層とし
たことによって、温度上昇によっても結晶化が生じにく
く、非晶質層の特性を安定に保持できることに因るもの
と思われる。 【0033】 【実施例】図1を参照して、再生層11と、再生補助層
31と、中間層12と記録層13との主として4層より
成る光磁気記録層21を有する光磁気記録媒体10を構
成する場合の一実施例を説明する。 【0034】この場合、例えばガラス、アクリル、ポリ
カーボネート等の光透過性の基板20上に保護膜または
干渉膜となる透明の例えば厚さ 800Åの SiN膜
より成る誘電体層23を形成し、これの上に再生層11
、再生補助層31、中間層12、記録層13を順次連続
スパッタリングによって積層する。更にこれの上に非磁
性金属膜或いは誘電体膜例えば厚さ 800Åの Si
N膜より成る保護膜25を被着形成する。 【0035】そして、少くとも再生補助層31、更に例
えば再生層11、中間層12、記録層13を、それぞれ
、図2で模式的に示すように希土類金属40REと、遷
移金属層40TMとの繰返し積層の人工格子構造とする
。 【0036】再生層11は、例えばGdによる一原子層
程度に相当する厚さTRE=3.4 Åの希土類金属層
40REと、Fe85Co15による数原子層に相当す
るTTM= 4.9Åの厚さに選定し全体としてその組
成が例えばGd23(Fe85Co15)77となり厚
さが例えば 300Åの磁性層となるようにする。 【0037】再生補助層31は、Tbによる厚さ 3.
4Åの希土類金属層40REと、Fe95Co5 によ
る厚さ 4.7Åの遷移金属層40TMの繰返し積層構
造とし、全体としてその組成が、Tb12(Fe95C
o5)88 、厚さが 100Åの磁性層となるように
する。 【0038】中間層12は、Gdによる厚さ 3.4Å
の希土類金属層40REと、Fe95Co5 による厚
さ 4.7Åの遷移金属層40TMの繰返し積層構造と
し、全体としてその組成が、Gd20(Fe95Co5
)80 、厚さが 100Åの磁性層となるようにする
。 【0039】記録層13は、Tbによる厚さ 3.4Å
の希土類金属層40REと、Fe85Co15による厚
さ 4.7Åの遷移金属層40TMの繰返し積層構造と
し、全体としてその組成が、Tb25(Fe85Co1
5)75、厚さが 400Åの磁性層となるようにする
。 【0040】これら、再生層11、再生補助層31、中
間層12、記録層13の形成は、図3にその略線的平面
図を示す複数元のスパッタ源を有するスパッタ装置を用
いて行うことができる。 【0041】図示の例では同一チャンバー内に4元のス
パッタ源となるターゲット61、62、63、64を有
する構造とした場合で、ターゲット61はFe85Co
15より成り、ターゲット62はTbより成り、ターゲ
ット63はGdより成り、ターゲット64はFe95C
o5 より成る。 【0042】そして、基板20を、矢印Aで示すように
自転させ乍ら各ターゲット61、62、63、64によ
るスパッタ位置を順次通過するように相対的に矢印Bで
示す公転を行わしめる。 【0043】そして、再生層11の形成においては、F
e85Co15ターゲット61とGdターゲット63の
みを動作させ、矢印A及びBの相対的自転及び公転を行
ってスパッタリングする。このようにすると、Fe85
Co15による遷移金属層40TEとGdによる希土類
金属層40REとの繰返し構造によるGdFeCo再生
層11を形成することができる。 【0044】次に、Tbターゲット61とFe95Co
5 ターゲット64とのみを動作させて同様のスパッタ
リングを行ってTbFeCoによる再生補助層31の形
成を行う。 【0045】次いで、ターゲット63と、Fe95Co
5 ターゲット64のみを動作させて同様のスパッタリ
ングを行ってGdによる希土類を40REと、Fe95
Co5 による遷移金属層40TMの繰返し積層構造に
よる中間層12を形成する。 【0046】続いて、Fe85Co15ターゲット16
とTbターゲット62のみを動作させてそれぞれ遷移金
属層40TMと、希土類金属層40REの繰返し積層構
造による記録層13を形成する。 【0047】このような構成による光磁気ディスク10
に対し、光変調方式、或いは磁界変調方式による記録が
なされ、図6及び図7で説明した浮出しMSR方式によ
って記録ピットの読み出しがなされる。 【0048】図1の例は、光磁気記録層21が、再生層
11、再生補助層31、中間層12、記録層13の4層
構造を基本構造とした場合であるが、図6で説明したよ
うな、再生層11、中間層12、記録層13の3層構造
を基本構造とする構成採る場合に本発明を適用すること
もできる。 【0049】この場合、少くとも再生層11について望
ましくは、再生層11、中間層12、記録層13につい
て図2で説明した希土類金属層40REと、遷移金属層
40TMとの繰返し積層構造とする。 【0050】この場合、例えば再生層11は全体として
GdFeCo系に、中間層12には全体としてTbFe
系に、記録層13は全体としてTbFeCo系に形成し
得る。 【0051】尚、光磁気記録層21の構成層、またその
各構成層の組成は上述の例に限らず種々の構成及び組成
に選定し得る。 【0052】 【発明の効果】上述したように本発明によれば、浮出し
型のMSRに適用する光磁気記録媒体において、その最
も再生特性即ち再生層11への情報ピットの浮出し、初
期化、反転等に影響を与える再生層11自体、或いは例
えば室温における保磁力が高い特性を有し、再生層の特
性を補償するに供する再生補助層41を希土類金属層4
0REと遷移金属層40TMとの繰返し積層による人工
格子構造としたことによって、組成の安定化、状態の安
定化をはかったので、長寿命化、信頼性の高い光磁気記
録媒体が得られるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a magneto-optical recording medium. [0002] When using a magneto-optical recording and reproducing method in which information recording pits, that is, bubble magnetic domains are formed by local heating by laser beam irradiation, and this recorded information is read out by magneto-optical interaction, that is, Kerr effect or Faraday effect. In order to increase the recording density of magneto-optical recording, it is necessary to make the recording pits smaller, but in this case, the resolution during reproduction becomes a problem. This resolution is determined by the wavelength of the laser during reproduction, the numerical aperture of the objective lens, and the numerical aperture of the objective lens. A. determined by A general magneto-optical recording and reproducing system will be explained with reference to FIG. FIG. 4A shows a schematic top view of a recording pattern. For example, recording pits 4 are shown with diagonal lines on land portions 2 sandwiched by grooves 1 on both sides.
A method for reproducing a magneto-optical recording medium 3, such as a magneto-optical disk, recorded in accordance with binary information "1" and "0" will be explained. Let us now consider the case where the beam spot of the readout laser beam on the magneto-optical recording medium 3 is a circular spot indicated by reference numeral 5. At this time, if the pit interval is selected so that only one recording pit 4 can exist in one beam spot 5 as shown in FIG. 4A, , there are two modes: whether there is a recording pit 4 in the spot 5 or not. Therefore, when the recording pits 4 are arranged at equal intervals, the output waveform becomes, for example, a sine wave whose positive and negative sides are inverted with respect to the reference level 0, as shown in FIG. 4D, for example. However, as shown in a schematic diagram of a recording pattern in FIG.
comes in. For example, if we look at three adjacent recording pits 4a, 4b, and 4c, FIGS. 5B and 5C.
As shown in the figure, there is no change in the playback output when adjacent recording pits 4a and 4b enter one beam spot 5, and when recording pits 4b and 4c enter into the same beam spot, so the playback output As shown in FIG. 5D, the waveform becomes, for example, a straight line, making it impossible to distinguish between the two. As described above, in the conventional general magneto-optical recording and reproducing system, the recording pits 4 recorded on the magneto-optical recording medium 3
Even if high-density recording, that is, the formation of high-density recording pits, is possible because the data is read out in its original state, problems with S/N (C/N) arise due to resolution constraints during playback. Sufficient high-density recording and playback is not possible. Problem to be Solved by the Invention: Such S/N (C
/N), it is necessary to improve the resolution during reproduction, but there is a problem that this resolution is limited by the laser wavelength, the numerical aperture of the lens, etc. In order to solve these problems, the present applicant has previously proposed a super-resolution (super-resolution) magneto-optical recording and reproducing system (hereinafter referred to as MSR) (for example, in Japanese Patent Application No. 1-225685, "Optical ``Magnetic recording and reproducing method''). [0007] To explain this MSR, this MS
In R, the recording pits 4 of the magneto-optical recording medium are generated only in a predetermined temperature range during reproduction by utilizing the temperature distribution caused by the relative movement between the magneto-optical recording medium and the beam spot 5 for reproduction. This results in higher resolution playback. [0008] Examples of this MSR system include a so-called embossed type reproduction system and a so-called annihilation type reproduction system. The raised type MSR method will be explained with reference to FIG. FIG. 6A is a schematic top view showing a recording pattern of the magneto-optical recording medium 10, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing its magnetization mode. In this case, as shown in FIG. 6A, the magneto-optical recording medium 10 is moved relative to the beam spot 5 of the laser beam in the direction shown by arrow D. In this case, for example, as shown in FIG. 6B,
A reproducing layer 11 made of at least a perpendicular magnetization film and a recording layer 13
A magneto-optical recording medium 10, for example, a magneto-optical disk, further comprising an intermediate layer 12 which is interposed between both layers 11 and 13 and whose perpendicular anisotropy is smaller than that of these layers 11 and 13. is used. Each layer 11, 12, 13 in the figure
The line arrows in the middle schematically show the direction of the magnetic moment; in the illustrated example, the downward direction is the initialized state, and the upward direction in the figure indicates the magnetic domain due to magnetization, which creates information recording pits in at least the recording layer 13. 4 is formed. [0010] In such a magneto-optical recording medium 10,
To explain the reproduction mode, first, the initializing magnetic field H is applied from outside.
i is applied to initialize the reproduction layer 11 by magnetizing it downward in FIG. 6B. That is, in the reproducing layer 11, the recording pits 4 disappear, but at this time, in the portion having the recording pits 4, the directions of magnetization of the reproducing layer 11 and the recording layer 13 are maintained in opposite directions by the magnetic domain walls generated in the intermediate layer 12. The recording pits 4 are latent image recording pits 4.
It remains as 1. On the other hand, an initializing magnetic field H is applied to the magneto-optical recording medium 10.
A reproducing magnetic field Hr in the opposite direction to i is applied at least to the reproducing section. In this state, as the medium 10 moves, the area with the initialized latent image recording pits 41 comes under the beam spot 5, and the area heated by the beam irradiation is located on the leading end side under the beam spot 5, as shown in FIG. As you move to the left, on the tip side of spot 5, as shown surrounded by a broken line a,
Substantially, a high temperature region 14 is generated, and in this region 14 the domain wall of the intermediate layer 12 disappears, and the magnetization of the recording layer 13 is transferred to the reproduction layer 11 by exchange force, and the latent image recording pits that existed in the recording layer 13 are 41 are highlighted as recording pits 4 that can be reproduced on the reproduction layer 11. Therefore, if the rotation of the deflection plane of the beam spot 5 due to the Kerr effect or Faraday effect due to the direction of magnetization in the reproducing layer 11 is detected, this recording pit 4 can be detected.
can be read out. At this time, in the low temperature region 15 other than the high temperature region 14 within the beam spot 5,
The latent image recording pits 41 are not embossed on the reproducing layer 11, and as a result, within the beam spot 5, there are recording pits 4 that can be read only in the narrow high temperature area 14 shown with diagonal lines. Even when the recording density is such that a plurality of recording pits 4 enter the beam spot 5, that is, even in a magneto-optical recording medium 10 with high density recording, only a single recording pit 4 can be read out. High resolution playback is possible. In order to perform such reproduction, the initialization magnetic field Hi, the reproduction magnetic field Hr, the coercive force, thickness, magnetization,
The domain wall energy, etc. is generated in the high temperature region 1 within the beam spot 5.
4 and the temperature of the low temperature region 15. That is,
The coercive forces of the reproducing layer 11 and recording layer 13 are HC1 and HC3.
, the thicknesses are h1 and h3, and the saturation magnetizations MS are MS1 and MS3, then the condition for initializing only the reproduction layer 11 is the following equation 1. [Equation 1] Hi>hC1+σW2/2MS1h1 00
15] Here, σW2 represents the interfacial domain wall energy between the reproducing layer 11 and the recording layer 13. Further, the condition for maintaining the information in the recording layer 13 by the magnetic field is expressed by Equation 2. [Math. 2] Hi<HC3−σW2/2MS3h3 00
17] Also, even after passing under the initializing magnetic field Hi, the reproducing layer 11
In order to maintain the domain wall created by the intermediate layer 12 between the recording layer 13 and the recording layer 13, the following condition 3 is required. [Math. 3] HC1>σW2/2MS1h1 0018
At the temperature TH selected within the high temperature region 14, the following condition 4 is required. [Formula 4] HC1−σW2/2MS1h1<Hr
<HC1+σW2/2MS1h1 By applying the reproducing magnetic field Hr that satisfies the equation 4, the magnetization of the latent image recording pits 41 of the recording layer 13 is applied to the reproducing layer 11 only in the portion where the domain wall formed by the intermediate layer 12 exists. It can be made to stand out as a transfer or recording pit 4. The magnetic recording medium 10 used in the above-mentioned MSR method has been described as having a three-layer structure consisting of the reproducing layer 11, the intermediate layer 12, and the recording layer 13, but as shown in FIG. A four-layer structure in which the reproduction auxiliary layer 31 is provided on the intermediate layer 12 side of the reproduction layer 11 may also be used. The reproduction auxiliary layer 31 is for assisting the characteristics of the reproduction layer 11.
The magnetization of the reproducing layer 11 aligned by the initializing magnetic field Hi remains stable even with the presence of the domain wall, and the coercive force rapidly decreases near the reproducing temperature. Then, the magnetic domain wall confined in the intermediate layer 12 spreads to the reproduction auxiliary layer 31, and finally the reproduction layer 11 is reversed and the magnetic domain wall disappears, so that recording pits can be raised well. When a four-layer structure including the reproduction auxiliary layer 31 is adopted as described above, the coercive force HC1 of the reproduction layer 11 is replaced by HCA according to the following equation 5, and σW2/MS
1h1 is replaced by σW2/(MS1h1+MS1ShS). [Equation 5] HCA=(MS1h1HC1+MS1
Sh1SHC1S)/(MS1h1+MS1Sh1S)
(However, the above-mentioned embossed MSR
Then, HC1<HCA<HC1S) Here, MS1S,
HC1S and h1S are the magnetization of the reproduction auxiliary layer 31, respectively;
Represents coercive force and thickness. However, in the case of such a raised type MSR, various problems such as retention and reversal of the magnetization of each magnetic layer occur during the initialization process, recording process, and reproduction process including the initialization process. It is necessary to satisfy the conditions, especially in the case of the three-layer structure shown in FIG.
1 and the four-layer structure shown in FIG. 7, strict conditions are imposed on the reproduction auxiliary layer 31, so the composition range selected for these is narrow. Therefore, even if a magneto-optical recording medium initially has characteristics selected to satisfy the above-mentioned operation, when the above-mentioned process is repeated due to repeated use of recording and reproduction, its reproduction C/ N is deteriorating. Such deterioration of characteristics such as C/N is caused by crystallization and interlayer atomic diffusion in the magnetic layer due to repeated temperature rises due to recording, erasing, and reproduction, and this is particularly important when stability of characteristics is required. It is thought that a problem will arise in the reproducing layer 11 or the reproducing auxiliary layer 31. [0027] The present invention is directed to the instability, aging, and
In other words, it aims to solve the reliability problem. [Means for Solving the Problems] As shown in a schematic cross-sectional view of an example of the present invention in FIG. In the magneto-optical recording medium 10 in which recorded signals are read out while changing the magnetization state, the reproduction auxiliary layer 31 is composed of a rare earth metal layer 40RE and a transition metal layer 40TM, as schematically shown in cross section in FIG.
An artificial lattice film structure is created by repeatedly laminating films. Further, the present invention provides a magneto-optical recording medium which has a reproducing layer and a recording layer and reads recorded signals while changing the magnetization state of the reproducing layer, in which the reproducing layer is a rare earth metal layer as shown in FIG. An artificial lattice structure is formed by repeatedly laminating 40RE and a transition metal layer 40TM. Here, the rare earth metal layer 40RE is selected to have a thickness of about 1 to 2 atomic layers, and the transition metal layer 40TM is selected to have a thickness of about 2 atomic layers or more depending on the intended composition. [Operation] According to the above-described structure of the present invention, the magnetic properties such as coercive force, magnetization, etc. have a great influence on the reproducing operation, and under various conditions of external magnetic fields such as temperature conditions and reproducing magnetic fields. The reproduction auxiliary layer 41 or the reproduction layer 11, which is required to be set strictly, has an artificial lattice structure formed by repeatedly laminating the rare earth metal layer 40RE and the transition metal layer 40TM, so that the reproduction characteristics can be maintained even with repeated use. As a result, we were able to avoid fluctuations in the temperature, improve reliability, and extend lifespan. [0032] This is because the rare earth metal and the transition metal are each formed into a laminated structure of their own layers, so compared to the case where the rare earth metal and the transition metal are formed as an integrated alloy layer, for example, the rare earth metal It is possible to maintain a stable state by bonding a plurality of adjacent transition metal atoms, for example two atoms, to one atom of
Furthermore, by forming unique layers of rare earth metals and transition metals, crystallization is less likely to occur even when the temperature rises, and the properties of the amorphous layer can be stably maintained. [Example] Referring to FIG. 1, a magneto-optical recording medium has a magneto-optical recording layer 21 mainly consisting of four layers: a reproducing layer 11, a reproducing auxiliary layer 31, an intermediate layer 12, and a recording layer 13. An example of configuring 10 will be described. In this case, a dielectric layer 23 made of a transparent SiN film with a thickness of 800 Å, for example, is formed as a protective film or an interference film on a light-transmissive substrate 20 made of glass, acrylic, polycarbonate, etc. Reproduction layer 11 on top
, the reproduction auxiliary layer 31, the intermediate layer 12, and the recording layer 13 are sequentially laminated by continuous sputtering. Furthermore, a non-magnetic metal film or dielectric film, such as Si with a thickness of 800 Å, is applied on top of this.
A protective film 25 made of N film is deposited. [0035] At least the reproduction auxiliary layer 31, furthermore, for example, the reproduction layer 11, the intermediate layer 12, and the recording layer 13, are each formed by repeating a rare earth metal 40RE and a transition metal layer 40TM, as schematically shown in FIG. It has a laminated artificial lattice structure. The reproducing layer 11 includes, for example, a rare earth metal layer 40RE made of Gd with a thickness TRE=3.4 Å corresponding to about one atomic layer, and a rare earth metal layer 40RE made of Fe85Co15 with a thickness TTM=4.9 Å corresponding to several atomic layers. The magnetic layer is selected such that the overall composition thereof is, for example, Gd23(Fe85Co15)77, and the thickness is, for example, 300 Å. The reproduction auxiliary layer 31 has a thickness of Tb. 3.
It has a repeated stacked structure of a rare earth metal layer 40RE with a thickness of 4 Å and a transition metal layer 40TM with a thickness of 4.7 Å made of Fe95Co5, and the composition as a whole is Tb12 (Fe95C).
o5) 88, so that the magnetic layer has a thickness of 100 Å. The intermediate layer 12 has a thickness of 3.4 Å due to Gd.
The rare earth metal layer 40RE and the transition metal layer 40TM of Fe95Co5 with a thickness of 4.7 Å are repeatedly laminated, and the composition as a whole is Gd20(Fe95Co5
) 80 and the thickness of the magnetic layer is 100 Å. The recording layer 13 has a thickness of 3.4 Å due to Tb.
It has a repeated laminated structure of a rare earth metal layer 40RE of Tb25(Fe85Co1) and a transition metal layer 40TM of 4.7 Å thick made of Fe85Co15, and its composition as a whole is Tb25(Fe85Co1
5) 75, so that the magnetic layer has a thickness of 400 Å. The formation of the reproducing layer 11, the reproducing auxiliary layer 31, the intermediate layer 12, and the recording layer 13 is performed using a sputtering apparatus having a plurality of sputtering sources, a schematic plan view of which is shown in FIG. Can be done. In the illustrated example, the structure is such that targets 61, 62, 63, and 64, which serve as four sputtering sources, are provided in the same chamber, and the target 61 is Fe85Co.
The target 62 is made of Tb, the target 63 is made of Gd, and the target 64 is made of Fe95C.
Consists of o5. The substrate 20 is rotated on its own axis as shown by the arrow A, and is also relatively revolved as shown by the arrow B so as to sequentially pass the sputtering positions of the targets 61, 62, 63, and 64. [0043] In the formation of the reproducing layer 11, F
Only the e85Co15 target 61 and the Gd target 63 are operated, and sputtering is performed by relative rotation and revolution as indicated by arrows A and B. In this way, Fe85
The GdFeCo regeneration layer 11 can be formed with a repeating structure of a transition metal layer 40TE made of Co15 and a rare earth metal layer 40RE made of Gd. Next, Tb target 61 and Fe95Co
5. The same sputtering is performed by operating only the target 64 to form the reproduction assisting layer 31 of TbFeCo. Next, target 63 and Fe95Co
5 The same sputtering was performed by operating only the target 64, and the rare earths were separated by Gd into 40RE and Fe95.
The intermediate layer 12 is formed by a repeated laminated structure of transition metal layers 40TM made of Co5. [0046] Next, Fe85Co15 target 16
By operating only the Tb target 62 and the transition metal layer 40TM, the recording layer 13 having a repeated laminated structure of the transition metal layer 40TM and the rare earth metal layer 40RE is formed. Magneto-optical disk 10 with such a configuration
On the other hand, recording is performed using an optical modulation method or a magnetic field modulation method, and reading of the recorded pits is performed using the raised MSR method described with reference to FIGS. 6 and 7. The example shown in FIG. 1 is a case where the magneto-optical recording layer 21 has a basic four-layer structure of the reproducing layer 11, the reproducing auxiliary layer 31, the intermediate layer 12, and the recording layer 13. The present invention can also be applied to a configuration in which the basic structure is a three-layer structure of the reproducing layer 11, intermediate layer 12, and recording layer 13 as described above. In this case, at least the reproducing layer 11 preferably has a repeated laminated structure of the rare earth metal layer 40RE and the transition metal layer 40TM described in FIG. 2 for the reproducing layer 11, intermediate layer 12, and recording layer 13. In this case, for example, the reproducing layer 11 is made entirely of GdFeCo, and the intermediate layer 12 is made entirely of TbFe.
In general, the recording layer 13 can be made entirely of TbFeCo. Note that the constituent layers of the magneto-optical recording layer 21 and the composition of each constituent layer are not limited to the above-mentioned example, but may be selected to have various compositions and compositions. As described above, according to the present invention, in a magneto-optical recording medium applied to an embossed type MSR, the best reproduction characteristics, that is, embossment of information pits on the reproduction layer 11, The reproduction layer 11 itself, which affects initialization, inversion, etc., or the reproduction auxiliary layer 41, which has a characteristic of high coercive force at room temperature and serves to compensate for the characteristics of the reproduction layer, is a rare earth metal layer 4.
By creating an artificial lattice structure by repeatedly stacking 0RE and transition metal layer 40TM, we have stabilized the composition and the state, resulting in a long-life and highly reliable magneto-optical recording medium. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明による光磁気記録媒体の一例の略線的断
面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a magneto-optical recording medium according to the present invention.

【図2】本発明による光磁気記録層の希土類金属層と遷
移金属層の積層膜の模式的断面図でるあ。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a laminated film of a rare earth metal layer and a transition metal layer of a magneto-optical recording layer according to the present invention.

【図3】本発明による光磁気記録媒体を作製するスパッ
タ装置の一例の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an example of a sputtering apparatus for producing a magneto-optical recording medium according to the present invention.

【図4】従来の光磁気記録再生態様の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional magneto-optical recording and reproduction mode.

【図5】従来の光磁気記録再生態様の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional magneto-optical recording and reproduction mode.

【図6】浮出し型MSRの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an embossed MSR.

【図7】光磁気記録媒体の模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a magneto-optical recording medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11  再生層 12  中間層 13  記録層 21  光磁気記録層 22  良熱伝導性材料層 11 Reproduction layer 12 Middle class 13 Recording layer 21 Magneto-optical recording layer 22 Good thermal conductive material layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  少くとも再生層と再生補助層と記録層
とを有し、上記再生層の磁化状態を変化させながら記録
信号を読み出す光磁気記録媒体において、少くとも上記
再生補助層が希土類金属層と遷移金属層との繰返し積層
膜としたことを特徴とする光磁気記録媒体。
1. A magneto-optical recording medium comprising at least a reproducing layer, a reproducing auxiliary layer, and a recording layer, in which recorded signals are read out while changing the magnetization state of the reproducing layer, wherein at least the reproducing auxiliary layer is made of a rare earth metal. 1. A magneto-optical recording medium characterized by having a repeatedly laminated film of a layer and a transition metal layer.
【請求項2】  少くとも再生層と記録層とを有し、上
記再生層の磁化状態を変化させながら記録信号を読み出
す光磁気記録媒体において、少くとも上記再生層が希土
類金属層と遷移金属層との繰返し積層膜としたことを特
徴とする光磁気記録媒体。
2. A magneto-optical recording medium comprising at least a reproducing layer and a recording layer, in which recorded signals are read out while changing the magnetization state of the reproducing layer, wherein at least the reproducing layer comprises a rare earth metal layer and a transition metal layer. What is claimed is: 1. A magneto-optical recording medium characterized by having a repeatedly laminated film.
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