JPH0512740A

JPH0512740A - 光磁気記録方式

Info

Publication number: JPH0512740A
Application number: JP18682091A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tokita; 才明鴇田; Motoharu Tanaka; 元治田中; Atsuyuki Watada; 篤行和多田; Yoshiko Kurosawa; 美子黒沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】光変調記録方式において安定なオーバーライ
トを実現する。【構成】単層の垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体に
一定外部磁界のもとで光照射条件を変化させてオーバー
ライトを行う。その際、トラック移動方向における光の
照射間隔Ｄを磁区幅Ｗに対して次の条件を満たすように
設定する。０．１Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオーバーライト可能な光
磁気記録方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、書き換え可能な光記録媒体として
磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体が精力的に研究
開発され、一部では実用化されるに至っている。この光
磁気記録媒体は大容量高密度記録、非接触記録再生、ア
クセスの容易さ等の利点に加え、書き換えが可能という
点で文書情報ファイル、ビデオ・静止画ファイル、コン
ピュータ用メモリ等への利用が有望視されている。光磁
気記録媒体を磁気ディスクと同等もしくはそれ以上の性
能を持った記録媒体とするためには、いくつかの技術的
課題があり、その中の主要なものの１つに、オーバーラ
イト技術がある。

【０００３】現在市販されている光磁気記録媒体は情報
を書き換えるのに元の情報をあらかじめ消去し、その後
に新しい情報を書き込むという工程を踏む必要があり、
この消去操作が時間的なロスとなっている。この欠点を
解消するのが、オーバーライト技術である。これまで提
案されているオーバーライト技術は、記録の方法により
磁界変調方式と光変調方式（マルチビーム方式、２層膜
方式、等）に大別される。

【０００４】磁界変調方式は光の強度を一定に保ち記録
情報に応じて印加磁界の極性を反転させて記録を行う方
式である。この方式では、磁界の反転を高速で行うため
に、浮上タイプの磁気ヘッドを用いる等の対応が検討さ
れているが、媒体交換が困難となる問題があり、それと
ともに光磁気記録媒体の片側の面のみしか使用できず、
記憶容量が半減するなどの不具合がある。

【０００５】一方、光変調方式は印加磁界を一定に保ち
記録情報に応じて照射レーザーをオン・オフあるいは強
度変調させて記録を行う方式である。光変調方式のうち
マルチビーム方式は、２〜３個のレーザーを用い、磁界
の方向を光磁気記録媒体が１回転する毎に反転させて記
録／消去を行う擬似オーバーライト方式であるが、装置
構成が複雑化し、コストアップを招くなどの欠点を有し
ている。また、２層膜方式は光磁気記録媒体の記録層を
２層膜とし、オーバーライトを達成するもので、例えば
特開昭６２−１７５９４８号公報等に開示されている。
同公報に記載されている方式は、例えばＴｂＦｅからな
る記録層とＴｂＦｅＣｏからなる補助層とを備えた光磁
気記録媒体を用い、初期化を行った後、外部磁界の印加
とパワーの異なるレーザーの照射によりオーバーライト
を実現しようとするものである。すなわち、この方式で
は、記録に先立ちあらかじめ４ＫＯｅ程度の初期化用磁
界により補助層の磁化を一方向に揃え、高出力レーザー
を照射して媒体温度ＴをＴ＞Ｔｃ₂（Ｔｃ₂は補助層のキ
ュリー温度）なる温度まで昇温させ、記録用磁界（初期
化用磁界と反対方向）を印加して補助層の磁化を反転さ
せ、媒体が冷却される際にその磁化を記録層に転写させ
ることにより記録を行い、また、低出力レーザーを照射
して媒体温度をＴｃ₁＜Ｔ＜Ｔｃ₂（Ｔｃ₁は記録層のキ
ュリー温度）なる温度まで昇温させ、補助層の磁化方向
を記録層に転写させることにより消去を行う。しかしな
がら、この方式においては初期化用磁石を装置に設置す
る必要があるため、装置が大型化し、コストがかかって
しまう。さらに、二層膜を同時に加熱するため、記録用
のレーザーパワーを高く設定する必要があり、記録感度
が落ちる、等の不具合があった。

【０００６】上記に示したように光磁気記録のオーバー
ライト方式としていくつかの方式の提案がなされている
が、いずれも長所ばかりでなく短所も合わせ持ってお
り、実用化のためにはいくつのブレークスルーを重ねな
ければならないと言われている。

【０００７】一方、反磁界を利用したオーバーライト方
式が、前記方式と同様に提案されている。この方式は、
一定外部磁界のもとで信号記録に際しては従来通りのレ
ーザー照射により磁区を形成し、信号消去に際しては記
録磁区の直上にレーザー照射することにより記録磁区の
消去を行うことを特徴とするダイレクトオーバーライト
方式〔Han-Ping; Appl. Phys. Lett. 49, p8(1986)〕で
ある。これは光変調方式の一種であるが、使用する記録
媒体は単層構造であり、二層記録媒体と比べて低パワー
で書き込める可能性が高く、また初期化用の磁界を用意
する必要もないため注目されている。

【０００８】しかしながら、この方式は記録感度の点で
有利であるが、オーバーライトに先立って以前に書き込
まれていた信号を読み込む機能、その信号と新たに書き
込むべき信号を比較しレーザー照射を行うか否かを判断
する機能、さらにレーザー照射を行う時に以前に書き込
まれていた信号の直上にレーザーを照射するための位置
合わせ機能を付加しなければならず、やはり装置構成が
複雑化する不具合があった。

【０００９】また、上記の反磁界を利用した方式とは別
に本発明者らは、特願平２−６４９５９号明細書におい
て、反磁界を利用した新規なオーバーライト方式を提案
した。この方式は、光を照射して記録を行う際に、記録
を行おうとする磁化の方向を媒体面に対して下向きから
上向き、もしくは、上向きから下向きに切り替える時
に、光の照射方法を他の時とは変えることにより信号を
記録することを特徴とするものである。この方式によれ
ば、基本的に光磁気記録媒体の磁性膜（垂直磁化膜）が
単独でよく、２層記録媒体と比べ低レーザーパワーにて
書き込めるようになる。しかも前述の反磁界を利用した
方式とは異なり以前書き込まれていた信号とは無関係に
新しい信号を書き込むことができるので装置構成が複雑
化することもなく、有利である。

【００１０】さらに、本発明者らは、平成３年６月１７
日付特許出願の明細書において、反磁界を利用した別の
新規なオーバーライト方式を提案した。この方式は、単
層の垂直磁化膜を記録層とする光磁気記録媒体を用い、
一定外部磁界のもとで、磁区形成時には特定の照射パワ
ー、パルス幅のパルスレーザーを光磁気記録媒体に対し
所望の長さの磁区となるまで数回に渡り連続的に照射
し、磁区消去時にはやはり特定の照射パワー、パルス幅
のパルスレーザーを消去磁区が所望の長さとなるまで数
回に渡り連続的に照射するものである。この方式によれ
ば、上記と同様に磁性膜が単独でよく、磁区長のコント
ロールが容易で、簡単な装置構成にて高速なオーバーラ
イトが実現できる。

【００１１】しかし、これらの方式においては、上記の
ように優れた結果が得られるが、オーバーライト特性が
光磁気記録媒体上でのトラック移動方向に対する光の照
射間隔Ｄのとり方いかんでは変動することがあり、信頼
性をより向上させるためには、さらに改善の余地があっ
た。

【００１２】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決し、安定したオーバーライトを行うことのできる光
磁気記録方式を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、一定外部磁界のもとで、光照射条
件を変化させることにより、単層の垂直磁化膜より構成
される光磁気記録媒体にオーバーライト可能な光磁気記
録を行う光磁気記録方式であって、光磁気記録媒体上で
のトラック移動方向に対する光の照射間隔Ｄと磁区幅Ｗ
が０．１Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗ、好ましくは０．４Ｗ≦Ｄ≦
１．２Ｗの関係にあることを特徴とする光磁気記録方式
が提供される。

【００１４】

【発明の構成及び作用】以下本発明の光磁気記録方式を
詳述する。本発明者らは上記従来技術の課題を解決すべ
く鋭意検討を行った結果、一定外部磁界（０〜２００Ｏ
ｅ程度が適当である）のもとで光照射方法を変化させる
ことによりオーバーライトを行う際に、光磁気記録媒体
上でトラック移動方向に対する光の照射間隔Ｄと磁区幅
Ｗが０．１Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗ、好ましくは０．４Ｗ≦Ｄ
＜１．２Ｗなる関係にあるときに安定したオーバーライ
トが実現されることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。なお、ここで光の照射間隔Ｄとは、ある光パルスが
照射された時の媒体上での照射位置と、それに引き続い
て照射される光パルスの照射位置との媒体上におけるる
距離を言う。以下具体例を挙げて詳細に説明する。

【００１５】ガラス基板上に、下地層としてＳｉＮ膜を
ＲＦスパッタ法にて形成し、その後大気にさらすことな
くＴｂＦｅＣｏ膜を同じくスパッタ法によりＳｉＮ膜上
に積層し、さらにその上に保護膜としてＳｉＮ膜を積層
し、サンプルとした。このサンプルの磁性膜の磁気特性
を図１に示す。このサンプルに対しレーザーを照射して
記録、消去を実施した。この実験は図２（ａ）に示すよ
うな３種類の条件Ａ、Ａ’、Ｂのレーザーパルスによ
り、図２（ｂ）に示される位置に磁区Ｍを得るために設
定すべきレーザー照射間隔Ｄを評価することにより行っ
た。Ａ条件は照射パワー１０ｍＷ、パルス幅１０００ｎ
ｓｅｃ、Ａ’条件は照射パワー１５ｍＷ、パルス幅２０
０ｎｓｅｃ、Ｂ条件は１５ｍＷ、１０００ｎｓｅｃであ
る。使用した装置は、光ピックアップのもれ磁界を減少
させるため光ピックアップを磁気シールドしてあり、サ
ンプル上の記録位置における外部磁界はＦｅＣｏの副格
子磁化の方向と反対方向に１００Ｏｅ印加されている状
態にした。ただし実験では２０μｍの範囲内でサンプル
を顕微鏡観察が可能な一定速度で動かしながらレーザー
を照射し、オーバーライトの可否をその場観察した。そ
の結果を図３に示す。なお、図３のデータは上記３つの
レーザーパルスを様々に組み合わせ、１０回以上オーバ
ーライト実験を行い、結果を統計的に処理したものであ
る。

【００１６】図３から明らかなように、照射間隔Ｄが
０．４Ｗ≦Ｄ≦１．２Ｗの範囲で良好なオーバーライト
が行えた。また、照射間隔Ｄが０．４Ｗより小さい場
合、Ａ条件のレーザーパルス照射により発生した円筒状
の磁区がＢ条件のレーザーパルス照射によって引き伸ば
されず、そのまま円筒状を保ちレーザーに追随しながら
媒体上を移動し、Ａ’条件のレーザーパルス照射により
消滅する現象が見られた。さらに、照射間隔Ｄが１．２
Ｗより大きい場合、Ａ条件のレーザーパルス照射によっ
て形成された磁区がＢ条件のレーザーパルス照射によっ
て引き伸ばされることなく円筒状のままその場所にとど
まってしまう現象が見られた。Ｄ＜０．１Ｗ及び２．０
Ｗ＜Ｄの範囲ではオーバーライトを行うことが不可能で
あった。

【００１７】本発明者らは、さらに、レーザー照射条
件、外部磁界、媒体等を変化させて、好ましくオーバー
ライトが行える照射時間Ｄと磁区幅Ｗの関係について検
討を行ってみた。その結果、上記の好ましい範囲は、こ
れらの条件により変化し、０．１Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗであ
れば良好なオーバーライトを達成でき、さらに０．４Ｗ
≦Ｄ≦１．２Ｗであればより良好なオーバーライトを達
成できることを確認した。

【００１８】以上照射間隔Ｄと磁区幅Ｗの関係について
説明したが、次に本方式において使用される光磁気記録
媒体について述べる。この光磁気記録媒体は図４に示す
ように、基本的に基板１上に単層の垂直磁化膜からなる
記録層２を積層した構成を有する。基板１にはガラス、
ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリオ
レフィンなどの透明材質のものが使用される。記録層２
は垂直磁気異方性を有する希土類−遷移金属アモルファ
ス合金膜等が使用される。好ましくは、希土類−遷移金
属アモルファス合金膜の飽和磁化Ｍsと保磁力Ｈcが図１
の如き温度特性を示すものが使用される。この合金膜で
は、補償温度Ｔcompが室温Ｔrとキュリー温度Ｔcとの間
に存在する。図４の基本構成に加えて基板１と記録層２
との間に下地層を設けても良く、また記録層２の上に保
護膜を設けても良く、さらに記憶容量アップの為、図４
に示す如き媒体を貼り合わせて両面に記録できるように
しても良い。

【００１９】本方式においては、上記光磁気記録媒体を
用い、一定外部磁界のもとでレーザー照射条件を変化さ
せてオーバーライトが行われる。レーザー照射条件を変
化させる方法としては、一般に光変調方式において採用
される方法が用いられるが、ここでは特に好ましい３例
の方法を示す。そのうちの１つは、前述した特願平２−
６４９５９号明細書にて本発明者らが提案している方法
であり、この方法は、レーザーを照射して記録を行う際
に、記録を行おうとする磁化の方向を媒体面に対して下
向きから上向き、あるいは上向きから下向きに切り替え
る時に、照射レーザーのスポット径、パルス幅、照射パ
ワー、単パルスから連続パルスか等を他の時とは変える
ものである。図５にこの照射方法の例を示す。図中
（ａ）が記録情報信号、（ｂ）〜（ｋ）がそれぞれ照射
方法の例である。このうち（ｉ）の方法を用いた場合の
照射レーザーパルスと記録磁区との関係を図６に示す。
この場合、Ｄ₁，Ｄ₂及びＤ₃はいずれも前述の関係式を
満足する。本発明をこの照射方法に適用することによ
り、この照射方法が持つ利点を生かしながらオーバーラ
イトの安定性、確実性をより一層向上させることができ
る。

【００２０】もう１つの方法は、本発明者らが平成３年
６月１７日付特許出願の明細書において提案している方
法であり、この方法は、図７に示すように、磁区形成時
には強度Ｐｗ₁、時間（パルス幅）τ₁のレーザーパルス
を所望の長さの磁区となるまで数回に渡り連続的に照射
し、磁区消去時には強度Ｐｗ₀、時間τ₀のレーザーパル
スを消去磁区が所望の長さとなるまで数回に渡り連続的
に照射するものである。この場合、τ₁≧τ₀及びＰｗ₁
・τ₁＞Ｐｗ₀・τ₀なる関係を満足するように設定を行
う。本発明をこの照射方法に適用することにより、上記
と同様に、この照射方法が持つ利点を生かしながらオー
バーライトの安定性、確実性をより一層向上させること
ができる。

【００２１】さらにもう１つの方法は、本発明者らが平
成３年６月２１日付特許出願の明細書において提案して
いる方法であり、この方法は図２に示すように、一定磁
界のもとで、磁区形成時には第１番目のレーザーパルス
をＡ条件（強度Ｐa、パルス幅τa）、第２番目以降のレ
ーザーパルスをＢ条件（強度Ｐb、パルス幅τb）で照射
し、磁区消去時には第１番目のレーザーパルスをＡ′条
件（強度Ｐa′、パルス幅τa′）、第２番目以降のレー
ザーパルスをＢ′条件（強度Ｐb′、パルス幅τb′）で
照射するものである。ただし、これらの条件は下記式を
同時に満足するものである。Ｐa＜Ｐa′ Ｐa・τa＞Ｐa′・τa′ Ｐb＝Ｐb′ τb＝τb′

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、光照射間隔を磁区幅との関係において制御したの
で、安定したオーバーライトが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる光磁気記録媒体の磁性膜の特性
説明図である。

【図２】（ａ）はレーザー照射条件を示す図、（ｂ）は
形成される磁区の位置を示す図である。

【図３】オーバーライト実験の結果を示す図である。

【図４】本発明に用いる光磁気記録媒体の基本構成を示
す断面図である。

【図５】本発明の方式に好ましく用いられるレーザー照
射方法の説明図である。

【図６】図５の内の一例の照射方法及びそれにより形成
される磁区を示す図である。

【図７】本発明の方式に好ましく用いられる別のレーザ
ー照射方法の説明図である。

【符号の説明】

１基板２記録層３磁区Ｄ照射間隔Ｗ磁区幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒沢美子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】一定外部磁界のもとで、光照射条件を変
化させることにより、単層の垂直磁化膜より構成される
光磁気記録媒体にオーバーライト可能な光磁気記録を行
う光磁気記録方式であって、光磁気記録媒体上でのトラ
ック移動方向に対する光の照射間隔Ｄと磁区幅Ｗが０．１Ｗ≦Ｄ≦２．０Ｗの関係にあることを特徴とする光磁気記録方式。