JPH0528564A - 光磁気記録媒体及び光磁気記録方法 - Google Patents

光磁気記録媒体及び光磁気記録方法

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JPH0528564A
JPH0528564A JP20144391A JP20144391A JPH0528564A JP H0528564 A JPH0528564 A JP H0528564A JP 20144391 A JP20144391 A JP 20144391A JP 20144391 A JP20144391 A JP 20144391A JP H0528564 A JPH0528564 A JP H0528564A
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JP
Japan
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layer
magneto
memory layer
optical recording
temperature
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Application number
JP20144391A
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English (en)
Inventor
Motoharu Tanaka
元治 田中
Atsuyuki Watada
篤行 和多田
Toshiaki Tokita
才明 鴇田
Yoshiko Kurosawa
美子 黒沢
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バイアス磁界を印加せずにしかも単一レーザ
ビームで信頼性の良いオーバーライトを実現する。 【構成】 支持体1の上に特定の磁気特性をもち垂直磁
気異方性を示すメモリ層3と、メモリ層3と補助層5と
の間の磁気相互作用をコントロールする中間層4と、特
定の磁気特性をもち垂直磁気異方性を示す補助層5とを
積層した記録層を有する光磁気記録媒体を用いる。バイ
アス磁界は印加しないで、記録時にはメモリ層3及び補
助層5が共にメモリ層3のキュリー温度付近迄昇温する
ような条件でレーザ照射を行い、消去時にはメモリ層3
のみがそのキュリー温度付近迄昇温するような条件でレ
ーザ照射を行う。

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
磁気記録媒体及び光磁気記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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、オーバーライト(重ね書き)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期待されている。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。現在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。
【0003】磁界変調方式は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わなくてはならないため、浮
上タイプの磁気ヘッドを用いる必要があり、媒体交換が
困難である。
【0004】一方、光変調方式は記録情報に応じて照射
レーザビームをオン・オフあるいは強度変調させて記録
を行う方式である。この方式のうちマルチビーム方式
は、2〜3個のレーザビームを用い、磁界の方向を1回
転毎に反転させてトラック毎に記録/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
ライトを達成しようとするもので、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からなるメモリ層と
TbFeCoからなる補助層との2層膜の記録層を備え
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ビームの照射によりオー
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、記録に先立ち予め初期化用磁界により補
助層の磁化を一方向に揃え、高出力レーザビームを照射
して媒体温度TをT>Tc2(Tc2は補助層のキュリー
温度)なる温度迄昇温させ、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メモリ層に転写させること
により記録を行い、また、低出力レーザビームを照射し
て媒体温度をTc1<T<Tc2(Tc1はメモリ層のキ
ュリー温度)なる温度迄昇温させ、補助層の磁化方向を
メモリ層に転写させることにより消去を行う。そのた
め、この方式では、初期化用磁石が必要になる、T
1、Tc2付近の温度を記録、消去に用いるので記録感
度が悪くなるなどの問題があった。
【0005】本発明は以上のような従来技術の欠点を解
消し、バイアス磁界なしでしかも単一レーザビームで信
頼性良くオーバーライトできる光磁気記録媒体及び光磁
気記録方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明によれば、補償温度が室温以上にある
垂直磁気異方性を示す強磁性膜からなるメモリ層と、室
温付近で磁化が小さくて保磁力が大きく、メモリ層のキ
ュリー温度付近で磁化が大きくなる垂直磁気異方性を示
す強磁性膜からなる補助層と、メモリ層と補助層との間
の交換結合力を調整するために両層間に介在する中間層
とを積層した3層膜からなる記録層を有することを特徴
とする光磁気記録媒体が提供される。
【0007】また、本発明によれば、上記光磁気記録媒
体を用い、バイアス磁界を印加しないで、レーザ照射条
件のみを変化させることによりオーバーライト可能な光
磁気記録を行う方法であって、記録時にはメモリ層及び
補助層が共にメモリ層のキュリー温度付近迄昇温するよ
うな条件でレーザ照射を行い、消去時にはメモリ層のみ
がそのキュリー温度付近迄昇温するような条件でレーザ
照射を行うことを特徴とする光磁気記録方法が提供され
る。
【0008】以下本発明を図面に基づき詳述する。本発
明の光磁気記録媒体は、記録層が、補償温度が室温以上
にある垂直磁気異方性を示す強磁性膜からなるメモリ層
と、室温付近で磁化が小さくて保磁力が大きく、メモリ
層のキュリー温度付近で磁化が大きくなる垂直磁気異方
性を示す強磁性膜からなる補助層と、メモリ層と補助層
との間の交換結合力を調整するために両層間に介在する
中間層とを積層してなる。図1にこのような光磁気記録
媒体の一構成例を示す。
【0009】この記録媒体は、ガラス、プラスチック、
セラミックスなどからなる透明支持体1上にSiO2
SiO、Si34などから成る保護膜(膜厚100〜5
000Å)を設け、その上に垂直磁気異方性を示す強磁
性膜からなるメモリ層3を設ける。メモリ層3は、Tb
−Fe,Gd−Fe,Gd−Tb−Fe,Tb−Dy−
Fe,Gd−Dy−Fe,Tb−Fe−Co,Gd−F
e−Co,Dy−Fe−Co,Tb−Dy−Fe−C
o,Gd−Tb−Fe−Co,Gd−Dy−Fe−Co
などの希土類−遷移金属系アモルファス膜、Co−P
t,Co−Crなどの多結晶膜などを用いて構成される
が、その補償温度Tcomp1は室温以上とする。また、膜
厚は100Å〜5000Åとする。メモリ層3の上には
中間層4を設けるが、この中間層4はメモリ層3と補助
層5との間の磁気的相互作用をコントロールする役目を
もち、SiO2,SiO,Si34,Fe,Co,Fe
−Co,Ni,Cr,Tb,Gd,Dy,Tb−Fe,
Gd−Fe,Dy−Fe,Tb−Fe−Co,Gd−F
e−Co,Dy−Fe−Coなどを用いて構成すること
ができる。膜厚は数Å〜5000Åが適当である。中間
層4の上には補助層5を設ける。この補助層5は室温付
近で保磁力が1kOe以上と大きく、キュリー温度Tc
2がメモリ層3のキュリー温度Tc1より高く、メモリ層
3のキュリー温度Tc1付近で磁化が大きくなる(10emu/
cc以上)、垂直磁気異方性をもつ強磁性膜からなる。補
助層5はTb−Fe,Gd−Fe,Dy−Fe,Gd−
Tb−Fe,Tb−Dy−Fe,Gd−Dy−Fe,T
b−Fe−Co,Gd−Fe−Co,Dy−Fe−C
o,Tb−Dy−Fe−Co,Gd−Tb−Fe−C
o,Gd−Dy−Fe−Coなどの希土類−遷移金属系
アモルファス膜、Co−Pt,Co−Crなどの多結晶
膜などを用いて構成され、膜厚は100Å〜5000Å
が適当である。補助層5の上にはSi34、SiO、S
iO2などからなる保護膜6(膜厚1100Å〜500
0Å)が形成される。各膜はスパッタ法、蒸着法、イオ
ンプレーティング法等により形成することができる。
【0010】なお、本発明の光磁気記録媒体の層構成は
図1に示すものに限定されるものでなく種々の変形、変
更が可能であり、例えば保護膜6の上に反射膜を設けて
も良いし、保護膜2、5を適当に除いても良い。
【0011】メモリ層3と補助層5の磁気特性の温度変
化の一例を図2に示す。この図の例ではメモリ層3およ
び補助層5とも補償温度Tcomp1、Tcomp2が室温以上に
あるが、補助層5については補償温度Tcomp2が室温Tr
oom以下にあっても良い。また、メモリ層3の保磁力を
Hc1、キュリー温度をTc1、メモリ層3をレーザ照射
してTc1付近迄温度を上げたときにその部分に働くま
わりの磁化からの反磁界をHd、補助層5の磁化を
2、キュリー温度をTc2とし、さらに、Hdと4πM
2の大きさが等しくなる温度をTp、Ts(Tp<T
s)、(Hc1+Hd)の値が4πM2と等しくなる温度を
Tr,HdとHc1の大きさが等しくなる温度をTqと
すると、次のような関係が成立している。 T≧Tsのとき Hd≧4πM2 Tr≦T<Tsのとき Hc1+Hd≦4πM2 メモリ層がT≧Tqのとき Hd≧Hc1 補助層がT≦Tpのとき Hd+4πM2≧0
【0012】本媒体は作製後、補助層5の補償温度Tco
mp2が室温Troom以上にあるときは、メモリ層3と補助
層5を異なる方向に磁化をそろえる初期化が必要であ
り、補助層5の補償温度Tcomp2が室温Troomより下に
あるときは、メモリ層3と補助層5を同じ方向に磁化を
そろえる初期化が必要である。
【0013】次に、上記光磁気記録媒体を用いた光磁気
記録方法について説明する。記録するときは、図3
(a)に示すようにメモリ層3、補助層5ともTr≦T
w<Ts(Tw:記録時の温度)の温度になるようにレ
ーザ照射を行なう。このとき、メモリ層5の磁化はない
かあっても非常に小さく、補助層5の磁化は逆に補償温
度Tcomp2をこえて磁化方向が室温Troomのときとは逆
(図では下方向から上方向へ変化)になり、大きくな
る。そのため、メモリ層3の加熱部分に働く磁界はHd
−4πM2≦0となり、補助層5の磁化方向に磁化さ
れ、冷却過程で補償温度Tcomp1を通過するときに磁化
方向が逆になり(図では上方向から下方向に変化)記録
が行なわれる。記録を行なうときの温度範囲はTr≦T
w<Tsで、Ts以上に温度を上げると、Hd−4πM
2≧0となり、Hdが大きくなるので記録ができなくな
り、Ts以上に温度を上げることはできない。
【0014】消去するときには、図3(b)に示すよう
にメモリ層3のみ昇温するようなレーザ照射条件(補助
層5も温度は上がるのであるが、メモリ層3の膜温度迄
は上がらないというレーザ照射条件)で、メモリ層3の
膜温度がTe(メモリ層)≧Tqで補助層5の膜温度がT
e(補助層)≦Tp(Te:消去時の温度)のとき、レー
ザ照射部分に働くまわりの磁化からの反磁界Hdの方向
(図では下方向)に磁化反転し、冷却の過程で、補償温
度Tcomp1を通過するときに磁化方向が逆(図では下方
向から上方向に変化)になり消去が行なわれる。
【0015】記録するときと消去するときの照射条件の
違いは、照射パワーのみならずパルス幅によっても作り
出せる。例えば、記録のとき長パルスで消去のとき短パ
ルスの照射を行なう。このとき、補償温度が室温以上に
ある記録膜の場合、磁膜エネルギー、反磁界、保磁力な
どの影響により長パルスのとき記録しやすく、短パルス
のとき消去しやすいという性質をもつ。このため、記録
照射条件と消去照射条件のマージンが拡げられる。ま
た、照射パワーとパルス幅の両方を調整してもよい。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はここに例示の実施例に限定されるもので
はない。 実施例 グルーブ付きポリカーボネート基板(130mmφ)の
上にrfマグネトロンスパッタ法にて下記の膜を真空中
で連続的に積層し、記録媒体を得た。 保護膜:Si34(1000Å) 記録膜:Tb0.23Fe0.77(800Å) 中間層:Si34(100Å) 補償膜:Tb0.22(Fe0.90Co0.10)0.78(1000
Å) 保護膜:Si34(1000Å) 記録層の補償温度Tcomp1、キュリー温度Tc1、補助層
の補償温度Tcomp2、キュリー温度Tc2およびTp,T
q,Tr,Tsの各値は次の通りであった。 Tcomp1=70℃ Tc1=130℃ Tcomp2=50℃ Tc2=200℃ Tp≒ 80℃ Tq≒100℃ Tr≒110℃ Ts≒170℃
【0017】以上のようにして得た記録媒体を線速10
m/秒で駆動させ、外部磁界は印加しないで、記録時、
消去時及び再生時で以下のように照射レーザパワー、パ
ルス幅を変化させて1MHzの信号を記録再生し、記録
/再生特性の評価を行った。 記録時のレーザパワー: 7mW;パルス幅:100ns 消去時のレーザパワー:12mW;パルス幅: 50ns 再生時のレーザパワー: 1mW その結果、C/N比は48dBであった。さらに、同記
録媒体上にその結果、同一条件で2MHzの記録周波数
でオーバーライトを実施したところ、C/N比47dB
で良好な値を示した。
【0018】
【発明の効果】本発明では、メモリ層に隣接して中間層
を介してメモリ層のキュリー温度付近で磁化が大きくな
る補助層を設けて光磁気記録媒体を構成するとともに、
この光磁気記録媒体を使用して、記録時には、メモリ層
のキュリー温度付近迄メモリ層、補助層とも昇温するよ
うな条件でレーザ照射をして補助層の磁化方向に磁化し
て記録を行ない、消去時には、メモリ層のみ昇温するよ
うな条件でレーザ照射をして、反磁界方向に磁化して消
去を行なう光磁気記録方法を採用したので、単一ビー
ム、バイアス磁界なしでオーバーライトが信頼性良く行
なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光磁気記録媒体の層構成を示す断
面図である。
【図2】本発明の光磁気記録媒体のメモリ層及び補助層
の磁気特性の温度変化を示す図である。
【図3】(a)は記録時における磁化状態を示し、
(b)は消去時における磁化状態を示す図である。
【符号の説明】
1 支持体 2,6 保護膜 3 メモリ層 4 中間層 5 補助層
───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補償温度が室温以上にある垂直磁気異方
    性を示す強磁性膜からなるメモリ層と、室温付近で磁化
    が小さくて保磁力が大きく、メモリ層のキュリー温度付
    近で磁化が大きくなる垂直磁気異方性を示す強磁性膜か
    らなる補助層と、メモリ層と補助層との間の交換結合力
    を調整するために両層間に介在する中間層とを積層した
    3層膜からなる記録層を有することを特徴とする光磁気
    記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光磁気記録媒体を用
    い、バイアス磁界を印加しないで、レーザ照射条件のみ
    を変化させることによりオーバーライト可能な光磁気記
    録を行う方法であって、 記録時にはメモリ層及び補助層が共にメモリ層のキュリ
    ー温度付近迄昇温するような条件でレーザ照射を行い、 消去時にはメモリ層のみがそのキュリー温度付近迄昇温
    するような条件でレーザ照射を行うことを特徴とする光
    磁気記録方法。
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