JPH0430098B2 - - Google Patents
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- JPH0430098B2 JPH0430098B2 JP11590682A JP11590682A JPH0430098B2 JP H0430098 B2 JPH0430098 B2 JP H0430098B2 JP 11590682 A JP11590682 A JP 11590682A JP 11590682 A JP11590682 A JP 11590682A JP H0430098 B2 JPH0430098 B2 JP H0430098B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ光により情報の記録、再生、消
去を行う磁気光学記憶素子に関する。
去を行う磁気光学記憶素子に関する。
近年、高密度、大容量、高速アクセス等種々の
要求を満足し得る光メモリ装置の研究開発が活発
に推進されている。中でも半導体レーザで情報の
記録、再生、消去が可能な光磁気デイスクメモリ
は画像、文字等のフアイルメモリやビデオデイス
クメモリの応用が考えられ注目されている。
要求を満足し得る光メモリ装置の研究開発が活発
に推進されている。中でも半導体レーザで情報の
記録、再生、消去が可能な光磁気デイスクメモリ
は画像、文字等のフアイルメモリやビデオデイス
クメモリの応用が考えられ注目されている。
光磁気メモリ用磁性材料として1960年後半から
1970年前半にかけてMnBi等の結晶性薄膜が精力
的に研究された。特にMnBiは大きな磁気光学効
果を示すため最有望視されたが、記録温度が360
℃と高い事や記録時に結晶の相転移を伴うため長
期安定性に問題があること等により実用化には至
つていない。1980年代に入りGdTbFeやTbDyFe
と希上類と遷移金属の非晶質合金薄膜を用いた小
型光磁気デイスク装置の試作機が発表され、これ
らは記録閾値が低く半導体レーザを使用できるこ
とから実用化が期待されている。しかし上記希土
類遷移金属の非晶質合金薄膜は再生信号の品質に
関係する磁気光学回転角（特にカー回転角）が小
さくその改善のために種々の方法が提案されてい
る。たとえばTdFe膜にSiOを積層しカー回転角
を増大する方法（IEEE Trans，MAG−16，
Vo5，P1194，（1980））やガーネツト表面に
DyFe膜を作成し再生コントラストを上げる方法
（日本応用磁気学会誌Vo16，No2，P87（1982））
が提案されている。また、特開昭57−12428には
磁性薄膜の裏面側に反射膜として作用するAu製
の蒸着膜を設けることによつてカー回転角を増大
することが記載されているが、設ける反射膜及び
希土類遷移金属合金薄膜の構成や物理的な特性、
特に屈折率や膜厚の関係等については明らかにさ
れていなかつた。本発明は膜面に垂直な磁化容易
軸を有する希土類遷移金属合金薄膜の裏面にAg，
Au，Cu，Al，Bi，Sn，SUS（ステンレス鋼）等
の反射膜を形成しカー回転角を見かけ上増大させ
た磁気光学記憶素子の特性を更に向上せんとする
ものである。
1970年前半にかけてMnBi等の結晶性薄膜が精力
的に研究された。特にMnBiは大きな磁気光学効
果を示すため最有望視されたが、記録温度が360
℃と高い事や記録時に結晶の相転移を伴うため長
期安定性に問題があること等により実用化には至
つていない。1980年代に入りGdTbFeやTbDyFe
と希上類と遷移金属の非晶質合金薄膜を用いた小
型光磁気デイスク装置の試作機が発表され、これ
らは記録閾値が低く半導体レーザを使用できるこ
とから実用化が期待されている。しかし上記希土
類遷移金属の非晶質合金薄膜は再生信号の品質に
関係する磁気光学回転角（特にカー回転角）が小
さくその改善のために種々の方法が提案されてい
る。たとえばTdFe膜にSiOを積層しカー回転角
を増大する方法（IEEE Trans，MAG−16，
Vo5，P1194，（1980））やガーネツト表面に
DyFe膜を作成し再生コントラストを上げる方法
（日本応用磁気学会誌Vo16，No2，P87（1982））
が提案されている。また、特開昭57−12428には
磁性薄膜の裏面側に反射膜として作用するAu製
の蒸着膜を設けることによつてカー回転角を増大
することが記載されているが、設ける反射膜及び
希土類遷移金属合金薄膜の構成や物理的な特性、
特に屈折率や膜厚の関係等については明らかにさ
れていなかつた。本発明は膜面に垂直な磁化容易
軸を有する希土類遷移金属合金薄膜の裏面にAg，
Au，Cu，Al，Bi，Sn，SUS（ステンレス鋼）等
の反射膜を形成しカー回転角を見かけ上増大させ
た磁気光学記憶素子の特性を更に向上せんとする
ものである。
以下本発明に係る実施例について説明を行な
う。
う。
今第１図のような構造の磁気光学記憶素子を考
える。同図で１は透明誘電体透明基板、２は膜面
に垂直な磁化容易軸を有する希土類遷移金属合金
薄膜、３は反射膜である。ここで右まわりと左ま
わりの円偏光に対する上記合金薄膜（以下磁性膜
という）２の屈折率をn1 +，n1 -、上記反射膜３の
屈折率をn0、上記透明誘電体１の屈折率をn2とす
る。又磁性膜２は透明誘電体１に接していて、光
は誘電体１側から入射するものとする。同図に示
した界面Ａと界面Ｂでの左右の両円偏光の反射率
r0 +，r0 -（界面Ｂ）及びr1 +，r1 -（界面Ａ）は次式
で与えられる。
える。同図で１は透明誘電体透明基板、２は膜面
に垂直な磁化容易軸を有する希土類遷移金属合金
薄膜、３は反射膜である。ここで右まわりと左ま
わりの円偏光に対する上記合金薄膜（以下磁性膜
という）２の屈折率をn1 +，n1 -、上記反射膜３の
屈折率をn0、上記透明誘電体１の屈折率をn2とす
る。又磁性膜２は透明誘電体１に接していて、光
は誘電体１側から入射するものとする。同図に示
した界面Ａと界面Ｂでの左右の両円偏光の反射率
r0 +，r0 -（界面Ｂ）及びr1 +，r1 -（界面Ａ）は次式
で与えられる。
r0 +＝n0−n1 +／n0＋n1 + r0 -＝n0−n1 -／n0＋n1 - (1)
r1 +＝n1 +−n2／n1 +＋n2 r1 -＝n1 -−n2／n1 -＋n2 (2)
磁性膜２内で干渉した結果界面Ａから出てくる
左右の両円偏光R+，R-は上記(1)，(2)式を用いて
次式で表わされる。
左右の両円偏光R+，R-は上記(1)，(2)式を用いて
次式で表わされる。
R+＝r1 +＋r0 +e-i〓+／１＋r0 +r1 +e-i〓+
R-＝r1 -＋r0 -e-i〓-／１＋r0 -r1 -e-i〓- (3)
但しδ+＝4πn1 +d／λ
δ-＝4πn1 -d／λ
ｄ：磁性膜の膜厚 λ：光の波長
膜面に垂直に直線偏光が入謝した場合光の進行
方向をＺ軸、振動面をｘ−Ｚ平面にとると界面Ａ
からの反射光のｘ，ｙ方向の成分Rx，Ryは上記
(3)式を用いて Rx＝１／２（R+＋R-） Ry＝ｉ２（R+−R-） と表わされる。Rx＝｜Rx｜ei〓x，Ry＝｜Ry｜
ei〓y，tanα＝｜Ry｜／｜Rx｜とおくと、カー回
転角θkは θk＝１／２tan-1｛tan2αcos（φx−φy）｝ で求まる。カー回転角θkを大きくするには少なく
ともtan2αを大きく即ち｜Ry｜を大きくして｜
Rx｜を小さくしなければならない。磁性膜２が
充分厚く且つ界面Ｂからの反射が無視できる程度
である場合、R+，R-はr1 +，r1 -に等しいので
Rx，Ryは上記(2)式を用いて Rx＝n+／1n-／1−n2／2／（n+／1＋n2）（n-／1＋n2） Ry＝n2（n+／1−n-／1）／（n+／1＋n2）（n-／1＋n1） と表わされる。一般の垂直磁化膜においては、
n+ 1≒n- 1であるため｜Ry｜は極めて小さく反射光
の大部分は｜Rx｜に依存する。従つて〓ｋを大き
くするためには｜Rx｜を小さくすること即ちn+ 1
とn- 1はできるだけn2に近づくことが望ましい。
n+ 1，n- 1は磁性膜２に固有の値であるが反射膜構
造によりそれらを見かけ上変えることができる。
第１図において界面Ａと界面Ｂによつて結果的に
生ずる反射R+，R-は上記(3)式により表わされる
が、ここで透明誘電体１と磁性膜２との界面及び
磁性膜２と反射膜３との界面で生じる多量干渉に
よる反射光を、透明誘電体１と磁性膜２との界面
すなわち第２図の仮想界面A′によつて生じた仮
想反射と考え、反射膜を付加した時の反射の変化
は磁性膜の屈折率が変化（仮想磁性膜となつた）
したためであると考える。同図で２′は仮想磁性
膜である。その仮想屈折率N+，N-はR+，R-を
用いて次式で表わされる。
方向をＺ軸、振動面をｘ−Ｚ平面にとると界面Ａ
からの反射光のｘ，ｙ方向の成分Rx，Ryは上記
(3)式を用いて Rx＝１／２（R+＋R-） Ry＝ｉ２（R+−R-） と表わされる。Rx＝｜Rx｜ei〓x，Ry＝｜Ry｜
ei〓y，tanα＝｜Ry｜／｜Rx｜とおくと、カー回
転角θkは θk＝１／２tan-1｛tan2αcos（φx−φy）｝ で求まる。カー回転角θkを大きくするには少なく
ともtan2αを大きく即ち｜Ry｜を大きくして｜
Rx｜を小さくしなければならない。磁性膜２が
充分厚く且つ界面Ｂからの反射が無視できる程度
である場合、R+，R-はr1 +，r1 -に等しいので
Rx，Ryは上記(2)式を用いて Rx＝n+／1n-／1−n2／2／（n+／1＋n2）（n-／1＋n2） Ry＝n2（n+／1−n-／1）／（n+／1＋n2）（n-／1＋n1） と表わされる。一般の垂直磁化膜においては、
n+ 1≒n- 1であるため｜Ry｜は極めて小さく反射光
の大部分は｜Rx｜に依存する。従つて〓ｋを大き
くするためには｜Rx｜を小さくすること即ちn+ 1
とn- 1はできるだけn2に近づくことが望ましい。
n+ 1，n- 1は磁性膜２に固有の値であるが反射膜構
造によりそれらを見かけ上変えることができる。
第１図において界面Ａと界面Ｂによつて結果的に
生ずる反射R+，R-は上記(3)式により表わされる
が、ここで透明誘電体１と磁性膜２との界面及び
磁性膜２と反射膜３との界面で生じる多量干渉に
よる反射光を、透明誘電体１と磁性膜２との界面
すなわち第２図の仮想界面A′によつて生じた仮
想反射と考え、反射膜を付加した時の反射の変化
は磁性膜の屈折率が変化（仮想磁性膜となつた）
したためであると考える。同図で２′は仮想磁性
膜である。その仮想屈折率N+，N-はR+，R-を
用いて次式で表わされる。
N+＝１＋R+／１−R+ N-＝１＋R-／１−R- (5)
前述の議論よりN+とN-がn2に近づくことが望
ましいことになる。ここでn1＝（n+ 1＋n- 1）／２，
Ｎ＝（N+＋N-）／２で表わされる平均屈折率を
導入すると、n1がn2に近づくこと即ちＮがn2に近
づくことが望ましい。
ましいことになる。ここでn1＝（n+ 1＋n- 1）／２，
Ｎ＝（N+＋N-）／２で表わされる平均屈折率を
導入すると、n1がn2に近づくこと即ちＮがn2に近
づくことが望ましい。
具体的な例として磁性膜にGdTbFe膜（屈折率
n1＝2.3−3.0i）を選び、反射膜にCu（屈折率n0＝
0.25−3.1i）を選んだ場合、GdTbFe膜の見かけ
上の平均屈折率Ｎは磁性膜の膜厚を変化させた時
第３図のａのような動きをする。同図は横軸が屈
折率の実数部であり、縦軸が屈折率の虚数部であ
る。黒丸印はGdTbFeの膜厚が０から出発し、
100Å毎に示される。透明誘電体２としてガラス
板を考えた場合n2＝1.5である。第３図において
n1と示してあるのがGdTbFe膜の平均屈折率であ
り、また、n2と示してあるのがガラス板の屈折率
である。ここで、｜n1−n2｜はこの２点間の距離
を示しており、磁性膜と透明基板とが決まると固
定されてしまう。このときに反射膜構造を採用し
て仮想屈折率という考え方を導入すると、この仮
想屈折率Ｎは上述のようにａのような変化をす
る。すなわち、この曲線がＮの変化を表している
ことになる。従つて、仮想屈折率の変化を表す曲
線上の特定の点Ｎとn2との距離は｜Ｎ−n2｜で表
されることになる。さて、｜n1−n2｜は磁性膜と
透明基板とが決まると固定されるので、実質的に
n1をn2に近づけようとして、仮想屈折率Ｎを調整
すると、Ｎは図中の曲線ａのように変化するの
で、｜Ｎ−n2｜が｜n1−n2｜より大きくなつて、
すなわちＮがn1よりもn2から遠ざかつてしまつて
本発明の趣旨に反する範囲が存在することが解
る。従つて、Ｎがn2に近づいて、そうしてこのこ
とによつて、本発明がその趣旨のとおりの作用効
果を奏するのは｜Ｎ−n2｜の値が｜n1−n2｜の値
より小さくなるときということになる。したがつ
て、この例の場合には上記Ｎがn2に一番近いのは
GdTbFe膜が200Å程度の時であり、この膜厚に
すれば非常に大きなカー回転角が得られる。又、
ｂはGdTbFe膜とCu膜（膜厚130Å）の間にSiO2
を100Åの厚さにして入れ反射膜とした場合で
GdTbFe膜の膜厚は薄い方が大きなカー回転角を
得る。又、ｃはｂと同じ構造においてSiO2を
1000Åとした場合である。GdTbFe膜が約50Å程
度のところが最良である。更にｄは反射膜として
ステンレスを用いSiO2を1000Åにした場合で
GdTbFe膜の膜厚は60〜80Åが最良となる。
n1＝2.3−3.0i）を選び、反射膜にCu（屈折率n0＝
0.25−3.1i）を選んだ場合、GdTbFe膜の見かけ
上の平均屈折率Ｎは磁性膜の膜厚を変化させた時
第３図のａのような動きをする。同図は横軸が屈
折率の実数部であり、縦軸が屈折率の虚数部であ
る。黒丸印はGdTbFeの膜厚が０から出発し、
100Å毎に示される。透明誘電体２としてガラス
板を考えた場合n2＝1.5である。第３図において
n1と示してあるのがGdTbFe膜の平均屈折率であ
り、また、n2と示してあるのがガラス板の屈折率
である。ここで、｜n1−n2｜はこの２点間の距離
を示しており、磁性膜と透明基板とが決まると固
定されてしまう。このときに反射膜構造を採用し
て仮想屈折率という考え方を導入すると、この仮
想屈折率Ｎは上述のようにａのような変化をす
る。すなわち、この曲線がＮの変化を表している
ことになる。従つて、仮想屈折率の変化を表す曲
線上の特定の点Ｎとn2との距離は｜Ｎ−n2｜で表
されることになる。さて、｜n1−n2｜は磁性膜と
透明基板とが決まると固定されるので、実質的に
n1をn2に近づけようとして、仮想屈折率Ｎを調整
すると、Ｎは図中の曲線ａのように変化するの
で、｜Ｎ−n2｜が｜n1−n2｜より大きくなつて、
すなわちＮがn1よりもn2から遠ざかつてしまつて
本発明の趣旨に反する範囲が存在することが解
る。従つて、Ｎがn2に近づいて、そうしてこのこ
とによつて、本発明がその趣旨のとおりの作用効
果を奏するのは｜Ｎ−n2｜の値が｜n1−n2｜の値
より小さくなるときということになる。したがつ
て、この例の場合には上記Ｎがn2に一番近いのは
GdTbFe膜が200Å程度の時であり、この膜厚に
すれば非常に大きなカー回転角が得られる。又、
ｂはGdTbFe膜とCu膜（膜厚130Å）の間にSiO2
を100Åの厚さにして入れ反射膜とした場合で
GdTbFe膜の膜厚は薄い方が大きなカー回転角を
得る。又、ｃはｂと同じ構造においてSiO2を
1000Åとした場合である。GdTbFe膜が約50Å程
度のところが最良である。更にｄは反射膜として
ステンレスを用いSiO2を1000Åにした場合で
GdTbFe膜の膜厚は60〜80Åが最良となる。
以上の本発明は磁性膜２がGdCo，HoCo，
TbDyFe，GdTbDyFe，TbFe，DyFe，MnBiの
膜を用い得る。又反射膜３がAu，Ag，Al，Ti，
Ni，Mn，Bi，Snの少なくとも一種の金属もし
くはこれらの合金の膜を用い得る。又反射膜３に
付加する誘電体膜はMgF，SiO，TiO2，Ta2O5，
SnO2，In2O3，Si3N4もしくはこれらの組み合わ
せのものを用い得る。
TbDyFe，GdTbDyFe，TbFe，DyFe，MnBiの
膜を用い得る。又反射膜３がAu，Ag，Al，Ti，
Ni，Mn，Bi，Snの少なくとも一種の金属もし
くはこれらの合金の膜を用い得る。又反射膜３に
付加する誘電体膜はMgF，SiO，TiO2，Ta2O5，
SnO2，In2O3，Si3N4もしくはこれらの組み合わ
せのものを用い得る。
以上詳細に説明した本発明によれば優れたカー
回転角を有する磁気光学記憶素子を得ることがで
きるものである。
回転角を有する磁気光学記憶素子を得ることがで
きるものである。
第１図は磁気光学記憶素子の断面図、第２図は
仮想磁性膜を適用した磁気光学記憶素子の断面
図、第３図は屈折率の変化を示すグラフ図であ
る。 図中、１：透明誘電体、２：磁性膜、３：反射
膜、２′：仮想磁性膜。
仮想磁性膜を適用した磁気光学記憶素子の断面
図、第３図は屈折率の変化を示すグラフ図であ
る。 図中、１：透明誘電体、２：磁性膜、３：反射
膜、２′：仮想磁性膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板と、 該透明基板上に形成された膜面に垂直な磁化容
易軸を有する希土類遷移金属合金簿膜と、 該希土類遷移金属合金薄膜上に形成された反射
膜とを有し、 レーザ光により情報の記録を行い、希土類遷移
金属合金薄膜のカー回転角を利用して情報の再生
を行う磁気光学記憶素子において、 前記透明基板の屈折率をn2とし、前記希土類遷
移金属合金薄膜の膜面に垂直に入射する左右の円
偏光に対する屈折率をそれぞれn1 +、n1 -とし、
（n1 +＋n1 -）／２で定義される該屈折率の平均値
をn1とし、 前記透明基板と前記希土類遷移金属薄膜との界
面、及び前記希土類遷移金属薄膜と反射膜との界
面で生じる多重干渉による反射を、前記透明基板
と前記希土類遷移金属薄膜の界面における仮想反
射を考えたとき、この仮想反射を引き起こす左右
の円偏光に対する仮想屈折率をN+、N-とし、
（N+＋N-）／２で定義される平均仮想屈折率を
Ｎとしたとき、 ｜Ｎ−n2｜の値を｜n1−n2｜の値より小さくな
るように、前記反射膜の種類及び膜厚並びに／あ
るいは前記希土類遷移金属合金薄膜の種類及び膜
厚を設定したことを特徴とする磁気光学記憶素
子。 ２ 前記反射膜が誘電体膜と金属膜とで構成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
磁気光学記憶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11590682A JPS598150A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 磁気光学記憶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11590682A JPS598150A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 磁気光学記憶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598150A JPS598150A (ja) | 1984-01-17 |
| JPH0430098B2 true JPH0430098B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=14674129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11590682A Granted JPS598150A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 磁気光学記憶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598150A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0719396B2 (ja) * | 1985-12-09 | 1995-03-06 | ソニー株式会社 | 情報記録媒体 |
| JPS62232740A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-13 | Sharp Corp | 磁気光学記憶素子 |
| JPS62170050A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光磁気デイスク |
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| CA2017284C (en) * | 1989-07-04 | 1995-10-03 | Kazutomi Suzuki | Optical recording medium |
| JP2541677B2 (ja) * | 1989-08-09 | 1996-10-09 | 帝人株式会社 | 光記録媒体 |
| EP0598377B1 (en) * | 1992-11-17 | 1999-09-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | Magneto-optical recording medium and optical information recording and reading-out method |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP11590682A patent/JPS598150A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS598150A (ja) | 1984-01-17 |
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