JPH04353639A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体に係り、
特にオーバーライトが可能で、かつ初期化用磁場、およ
び記録用磁場を必要としない光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりレーザ光の光変調を用いたオー
バーライト可能な方法が、多数提案されているが、その
内の一つとして例えば特開昭６２−１７５９４８　号に
は、記録層と補助層を用いた二層膜のオーバーライト方
法が提案されている。この方法はキュリー温度と保磁力
の関係が図５の曲線ａ　に示すような関係を有する記録
層と、キュリー温度と保磁力の関係が、図５の曲線ｂ　
に示す補助層のように、互いにキュリー点と保磁力の温
度に対する勾配の異なる曲線を有する補助層と記録層の
二層の光磁気記録媒体を用いる。

【０００３】そして曲線ａ　に示すように、室温ＴＲ　
で記録層の保磁力Ｈｃ１は、曲線ｂ　に示す補助層の保
磁力Ｈｃ２より大で、該記録層のキュリー温度Ｔｃ１は
補助層のキュリー温度Ｔｃ２より低い光磁気記録媒体を
用いている。

【０００４】そして記録に先立って補助層の磁気モーメ
ントの向きを一方向に揃えておき、記録しようとする信
号に対応して記録層のキュリー温度Ｔｃ１以上で、かつ
補助層の磁化反転の生じない温度に加熱する第１の加熱
状態と、該第１の加熱状態よりも加熱温度が高く、補助
層の磁化を反転させるのに充分な第２の加熱状態とで、
記録層と補助層の光磁気記録媒体を、レーザ光の照射で
加熱した後、各々の加熱状態から冷却することで２値情
報を記録している。そしてこの方法は記録の際に用いる
記録磁石の他に、補助層の磁気モーメントの向きを一方
向に揃えるための初期化磁石が設置されている。

【０００５】ところでこのような方法では、記録用磁石
の他に大きい初期化用磁石が必要であり、そのため光磁
気記録装置が大規模に成る欠点があり、光磁気記録装置
の小型化を図る上で大きい障害となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで初期化用磁石を
不要として、４層構造の光磁気記録媒体を用いた熱磁気
記録方法が特開昭６３−２６８１０３　号に開示されて
いる。この方法は、光透過性基板上に３層、或いは４層
構造の希土類−遷移金属の垂直磁化膜よりなる磁性薄膜
を磁気的に結合して形成する。そしてこの光磁気記録媒
体に対して膜面に対して略垂直方向の外部磁界の印加の
もとに、第１の磁性膜の略キュリー温度Ｔｃ１以上であ
って、第２の磁性薄膜の遷移金属の副格子磁化の向きを
所定の向きに保持する第１　の温度Ｔ１　に依る加熱状
態と、略キュリー温度Ｔｃ２以上で第２の磁性薄膜の遷
移金属の副格子磁化の向きを上述の正方向と逆向きに反
転し得る第２の温度Ｔ２　による第２の加熱状態とを、
記録しようとする情報に応じて切り換えて変調する。そ
して第１および第２の加熱状態からの冷却過程で第３の
磁性薄膜に於ける副格子磁化は常に正方向とし、第１の
磁性薄膜の副格子磁化の向きを反転させることなく、第
２の磁性薄膜の副格子磁化を第３の磁性薄膜の副格子磁
化と同じ向きに揃えることでオーバーライトを可能とし
ている。

【０００７】然し、この方法においても記録用磁場を必
要としており、更に光磁気記録装置をコンパクトにする
ために、この記録用磁場を用いずにオーバーライトが可
能な光磁気記録媒体が要望されている。

【０００８】本発明は上記した事項に鑑みてなされたも
ので、記録用磁場を必要としない光磁気記録媒体の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、垂直磁気異方性を有する希土類−遷移金属磁性薄膜
を、順次磁気的に結合して第１層のメモリ層、第２層の
補助層、該第２層を初期化する第３層の初期化層として
基板上に積層形成した光磁気記録媒体に於いて、前記第
２層を補償温度を有する組成とし、前記第３層を室温以
下の補償温度を有する組成で構成したことを特徴とする
。

【００１０】また前記第２層と前記第３層とを、補償温
度を有しない組成で構成したことを特徴とする。また前
記第２層を補償温度を有しない組成とし、前記第３層を
、補償温度を有し、かつ該補償温度とキュリー温度の間
で磁化の大きさが最大となる温度が、室温以上と成る組
成で構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の光磁気記録媒体は、第２層の補助層と
第３層の初期化層を形成する希土類−遷移金属合金薄膜
の組成が特定の磁気特性を有するような組成とし、この
組成の希土類−　遷移金属合金薄膜の第２層と第３層と
を組み合わせて形成することで、レーザ光を照射して記
録する際の加熱時に於いて、第３層の初期化層より浮遊
磁場が発生するようになり、この浮遊磁場を用いて補助
層の磁場を反転させて該補助層にマークを書き込む。即
ち、補助層に磁区を形成して記録を行う。

【００１２】なお、本発明による光磁気記録媒体を構成
する各層の希土類−　遷移金属合金薄膜よりなる磁性層
の遷移金属成分をＴＭ成分と称し、このＴＭ成分の磁化
をＴ磁化と称する。またこの希土類−遷移金属合金薄膜
を形成する重希土類元素は、磁化が遷移金属と反平行に
結合するのでＲＥ成分と称し、このＲＥ成分の磁化をＲ
磁化と称する。

【００１３】そしてＴ磁化とＲ磁化を併せた希土類−　
遷移金属合金薄膜の全体の磁化をＮ磁化と称する。そし
て初期化状態にある補助層のＴ磁化の向きは上向きと定
める。

【００１４】最初に補助層の書込みに必要な磁場の方向
について述べると、補助層への書込みは補助層のキュリ
ー温度近傍の保磁力の小さくなったところで行われるの
で、この温度領域のＮ磁化の向きに付いて述べる。

【００１５】図４（ａ）、図４（ｂ）に図示するように
、Ｔ磁化、Ｒ磁化の大きさは共にキュリー温度Ｔｃ　に
近づくにつれて小さくなるが、図４（ａ）に示すように
Ｔ磁化とＲ磁化の大きさが等しくなる補償温度Ｔｃｏｍ
ｐを有する磁性膜の場合は、補償温度以下ではＲ磁化の
方が大きく、補償温度以上ではＴ磁化の方が大きい。こ
れに対して、図４（ｂ）に図示するようにキュリー温度
Ｔｃ　以下に補償温度Ｔｃｏｍｐが無い磁性膜の場合に
は、常にＲ磁化の方が大きい。

【００１６】ところで、本発明の場合、書込み以前の状
態では、Ｔ磁化が大きい時がＮ磁化が上向きで、Ｒ磁化
が大きい時がＮ磁化が下向きとしている。書込み補償温
度が有る場合には、補償温度以上の保磁力の小さくなる
温度領域で書込みが行われるので、補助層の書込みに必
要な磁場の向きは、 （ａ）　補助層がキュリー温度以下に補償温度を有する
場合は下向き （ｂ）　補助層がキュリー温度以下に補償温度を有しな
い場合は上向きとなる。

【００１７】次いで初期化層から発生する浮遊磁場に付
いて述べる。補助層と初期化層の交換結合により補助層
を初期化するのであるから、この場合初期化層のＴ磁化
の向きは上向きとなる。

【００１８】浮遊磁場は書込みのレーザ光により初期化
層が部分的に加熱され、加熱された箇所のＮ磁化の大き
さが変化することにより生じる。この時、初期化層自身
の磁化は変化してはならないので、レーザ光による加熱
は初期化層のキュリー温度以下で、初期化層の保磁力が
充分に大きい範囲でなければならない。従来のように記
録用外部磁場を用いる記録方法であると、初期化層のキ
ュリー温度以上に加熱しても、記録用外部磁場により初
期化層の磁化を元の方向に復元するような光磁気記録媒
体の構成も可能であるが、本発明では記録用外部磁場を
用い無いために上記した注意が必要となる。

【００１９】まず初期化層が補償温度を有しない場合に
ついて述べると、図２（ａ）の曲線に示すように、初期
化層のＮ磁化の温度依存性は単調で、温度上昇に対して
磁化の大きさの絶対値は減少し、磁化の向きは下向きで
ある。（　図で−の磁化は、磁化の向きが下向きである
ことを示している。）　従って、この場合は図３（ａ）
に示すように、レーザ光で加熱された初期化層（　第３
　層）　の加熱領域の部分のＮ磁化の大きさは、矢印Ａ
　に示すように、該加熱された加熱領域の周囲の室温の
部分の矢印Ｂに示すＮ磁化の大きさより小さくなり、補
助層の加熱された部分には矢印Ｄ　に示すように上向き
の浮遊磁場が掛かる。

【００２０】次いで初期化層が補償温度を持つ組成の場
合に付いて述べる。この場合は図２（ｂ）の曲線に示す
ように、初期化層のＮ磁化の温度依存性は単調でなく、
補償温度Ｔ　ｃｏｍＰより温度が高い部分で、温度上昇
に対してＮ磁化の大きさが増加する領域がある。この補
償温度Ｔ　ｃｏｍＰとキュリー温度Ｔ　ｃ　の間でＮ磁
化の大きさが最大になる温度をＴｍ　と称する。この場
合は室温と補償温度の関係によってＮ磁化の状況が変わ
る。即ち、（Ａ）　室温が補償温度以下の時、室温の部
分のＮ磁化は下向き、加熱された領域の部分のＮ磁化は
、下向きで室温の部分のＮ磁化の大きさよりも小さくな
るか、或いは上向きとなる。従って補助層の加熱された
領域には、上向きの磁場が掛かる。 （Ｂ）　室温が補償温度以上、Ｔｍ　以下の時、室温の
部分の磁性膜のＮ磁化も、加熱された部分の磁性膜のＮ
磁化も上向き、但し、両者の磁化の大小関係は加熱され
た部分の温度により一定しない。従って、この場合は浮
遊磁場の向きは上向きにも下向きにも成る場合がある。 （Ｃ）　室温がＴｍ　以上の時、室温の部分の磁性膜の
Ｎ磁化も、加熱された部分のＮ磁化も上向き、加熱され
た部分のＮ磁化の大きさは図３の矢印Ｅに示すように、
加熱領域の周囲の室温部分の矢印Ｆ　に示す磁化よりも
小さく、ちょうど補償温度が無い場合の図３（ａ）に示
した場合と逆向きになり、補助層の加熱された部分には
矢印Ｇに示すような下向きの浮遊磁場が掛かる。

【００２１】以上の結果をまとめると、（１）　第２層
が補償温度を持つ組成であり、第３層が室温以下の補償
温度を持つ組成の組み合わせの場合、（２）　第２層、
および第３層が補償温度を持たない組成の場合、（３）
　第２層が補償温度を持たない組成であり、第３層が補
償温度を持ち、かつ補償温度とキュリー温度の間で磁化
の大きさが最大となる温度が室温以上の場合に於いての
み、初期化層からの浮遊磁場が書込み方向に掛かる。

【００２２】上記した本発明以外の２層と第３層の組み
合わせでは、必ず書込み方向とは逆方向の磁場がかかる
ので、初期化磁場、および記録磁場として外部磁場を用
いない方法では記録が出来ないか、或いは仮にできても
信号品質が悪くなる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施例の光磁
気記録媒体の断面図である。

【００２４】図示するようにガラス等よりなる光透過基
板１上には、キュリー温度が２００　℃で、補償温度が
室温で、テルビウム−鉄−コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ
）よりなる第１層のメモリ層２　が５０ｎｍの厚さにマ
グネトロンスパッタ法で形成されている。

【００２５】次いで、その上には、キュリー温度が２８
０　℃で、補償温度が１２０　℃のネオジウム−　ジス
プロシウム−　鉄−　コバルト（Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ）　よりなる第２　層の補助層３　が１４０ｎｍ　の
厚さにマグネトロンスパッタ法を用いて形成されている
。

【００２６】次いで、その上には、キュリー温度が１２
０　℃で、補償温度が室温以下のテルビウム−　鉄−　
コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる交換結合力制御
層４　が２０ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法を用
いて形成されている。

【００２７】次いで、その上には、キュリー温度が３０
０　℃以上で、補償温度が室温以下のテルビウム−　コ
バルト（Ｔｂ−Ｃｏ）　よりなる第３　層の初期化層５
が１５０ｎｍ　の厚さにマグネトロンスパッタ法を用い
て形成されている。

【００２８】このような本発明の第１　実施例の光磁気
記録媒体は前記した（１）　の状態に成っている。本実
施例の光磁気記録媒体では、補助層の加熱された領域に
は下向きの磁場が掛かり、記録磁場を用い無くとも記録
が可能となる。

【００２９】上記した光磁気記録媒体の各層の諸元を表
１にまとめて示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】図１（ｂ）は本発明の第２実施例の光磁気
記録媒体の断面図である。図示するようにガラス等より
なる光透過基板１上には、キュリー温度が２００　℃で
、補償温度が室温で、テルビウム−鉄−コバルト（Ｔｂ
−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる第１層のメモリ層２　が５０ｎ
ｍの厚さにマグネトロンスパッタ法で形成されている。

【００３２】次いで、その上には、キュリー温度が２８
０　℃で、補償温度を有しないガドリニウム−テルビウ
ム−鉄−コバルト（Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）　よりな
る第２　層の補助層３　が１４０ｎｍ　の厚さにマグネ
トロンスパッタ法を用いて形成されている。

【００３３】次いで、その上には、キュリー温度が１２
０　℃で、補償温度が室温以下のテルビウム−　鉄−　
コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる交換結合力制御
層４　が２０ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法を用
いて形成されている。

【００３４】次いで、その上には、キュリー温度が２８
０　℃で、補償温度を有しないテルビウム−　コバルト
（Ｔｂ−Ｃｏ）　よりなる第３　層の初期化層が１５０
ｎｍ　の厚さにマグネトロンスパッタ法を用いて形成さ
れている。

【００３５】このような本発明の第２　実施例の光磁気
記録媒体は前記した（２）　の状態に成っている。本実
施例の光磁気記録媒体では、補助層の加熱された領域に
は上向きの磁場が掛かり、記録磁場を用い無くとも記録
が可能となる。

【００３６】上記した光磁気記録媒体の各層の諸元を表
２にまとめて示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】図１（ｃ）は本発明の第３　実施例の光磁
気記録媒体の断面図である。図示するようにガラス等よ
りなる光透過基板１上には、キュリー温度が２００　℃
で、補償温度が室温で、テルビウム−鉄−コバルト（Ｔ
ｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる第１層のメモリ層２　が５０
ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法で形成されている
。

【００３９】次いで、その上には、キュリー温度が２８
０　℃で、補償温度を有しないガドリニウム−　テルビ
ウム−　鉄−　コバルト（Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）　
よりなる第２層の補助層３　が１４０ｎｍ　の厚さにマ
グネトロンスパッタ法を用いて形成されている。

【００４０】次いで、その上には、キュリー温度が１２
０　℃で、補償温度が室温以下のテルビウム−　鉄−　
コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる交換結合力制御
層４　が２０ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法を用
いて形成されている。

【００４１】次いで、その上には、キュリー温度が３０
０　℃以上で、補償温度が１００　℃のテルビウム−　
コバルト（Ｔｂ−Ｃｏ）　よりなる第３層の初期化層５
が１５０ｎｍ　の厚さにマグネトロンスパッタ法を用い
て形成されている。

【００４２】このような本発明の第３　実施例の光磁気
記録媒体は前記した（３）　の状態に成っている。この
実施例の媒体では補助層の加熱された領域には上向きの
磁場が掛かり、記録磁場を用いないで光磁気記録ができ
る。

【００４３】上記した光磁気記録媒体の各層の諸元を表
３にまとめて示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】図６は本発明の比較例の光磁気記録媒体の
断面図である。図示するようにガラス等よりなる光透過
基板１上には、キュリー温度が２００　℃で、補償温度
が室温で、テルビウム−鉄−コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃ
ｏ）よりなる第１層のメモリ層２が５０ｎｍの厚さにマ
グネトロンスパッタ法で形成されている。

【００４６】次いで、その上には、キュリー温度が２６
０　℃で、補償温度が１２０　℃のガドリニウム−　ジ
スプロシウム−　鉄−　コバルト（Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−
Ｃｏ）　よりなる第２層の補助層３が１４０ｎｍ　の厚
さにマグネトロンスパッタ法を用いて形成されている。

【００４７】次いで、その上には、キュリー温度が１２
０　℃で、補償温度が室温以下のテルビウム−　鉄−　
コバルト（Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ）よりなる交換結合力制御
層４が２０ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法を用い
て形成されている。

【００４８】次いで、その上には、キュリー温度が３０
０　℃以上で、補償温度が１００　℃のテルビウム−　
コバルト（Ｔｂ−Ｃｏ）　よりなる第３層の初期化層５
が４０ｎｍの厚さにマグネトロンスパッタ法を用いて形
成されている。この比較例においては前記した（１）　
〜（３）のいずれの状態にも成っていない。

【００４９】上記した光磁気記録媒体の各層の諸元を表
４にまとめて示す。

【００５０】

【表４】

【００５１】このようにして形成した本発明の光磁気記
録媒体を用いて線速８ｍ／ｓｅｃで、マーク長１．２μ
ｍ　の信号の上にマーク長０．８μｍ　の信号を重ね書
きした。磁場は初期化用磁場、および記録用磁場共に掛
けていない。レーザ変調の低レベルパワー（ＰＬ）およ
び高レベルパワー（ＰＨ）はＣ　／Ｎが最高となる値を
用いた。

【００５２】このＣ／Ｎ　の測定結果を表５にまとめて
示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】比較例として示した光磁気記録媒体は記録
磁場を掛けた場合に於いてのみ、４７ｄＢのＣ／Ｎ　の
値が得られるものもあるが、記録磁場を用いない場合に
は、表５で示したように充分なＣ／Ｎ　の値が得られな
い。これに対して本発明の光磁気記録媒体では充分なＣ
／Ｎ　の値が得られた。

【００５５】なお、本実施例の光磁気記録媒体では、第
２　層の補助層と第３　層の初期化層の間に交換結合力
制御層を設けた構成を採っているが、この交換結合力制
御層は省略しても良く、要は各希土類−　遷移金属合金
薄膜よりなる各磁性層が磁気的に結合されて積層されて
いると良い。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の光磁気記録媒
体によれば、初期化用磁場、および記録用磁場も共に不
要となり、この光磁気記録媒体を用いると、光磁気記録
装置が小型でコンパクトな装置と成る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の光磁気記録媒体の断面図である。

【図２】　　初期化層の磁化の温度依存性図である。

【図３】　　初期化層より発生する浮遊磁場の状態図で
ある。

【図４】　　磁性層の補償温度と磁化の関係図である。

【図５】　　従来のオーバーライト可能な光磁気記録媒
体の特性図である。

【図６】　　比較例の光磁気記録媒体の断面図である。

【符号の説明】

１　　光透過基板 ２　　第１層（　メモリ層） ３　　第２層（　補助層） ４　　交換結合力制御層 ５　　第３層（　初期化層）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　垂直磁気異方性を有する希土類−遷移
   金属磁性薄膜を、順次磁気的に結合して第１層のメモリ
   層（２）　、第２層の補助層（３）　、該第２層を初期
   化する第３層の初期化層（５）　として基板（１）　上
   に積層形成した光磁気記録媒体に於いて、前記第２層（
   ３）　を補償温度を有する組成とし、前記第３層（５）
   　を室温以下の補償温度を有する組成で構成したことを
   特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の第２層（３）　と第３
   層（５）　とを補償温度を有しない組成で構成したこと
   を特徴とする光磁気記録媒体。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の第２層（３）　を補償
   温度を有しない組成とし、請求項１記載の第３層（５）
   　を、補償温度を有し、かつ該補償温度とキュリー温度
   の間で磁化の大きさが最大となる温度が、室温以上と成
   る組成で構成したことを特徴とする光磁気記録媒体。