JPH0547055A - Magneto-optical recording medium - Google Patents

Magneto-optical recording medium

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JPH0547055A
JPH0547055A JP20579591A JP20579591A JPH0547055A JP H0547055 A JPH0547055 A JP H0547055A JP 20579591 A JP20579591 A JP 20579591A JP 20579591 A JP20579591 A JP 20579591A JP H0547055 A JPH0547055 A JP H0547055A
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JP
Japan
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layer
recording
reproducing
magnetization
bias
Prior art date
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Application number
JP20579591A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Kikitsu
哲 喜々津
Katsutaro Ichihara
勝太郎 市原
Sumio Ashida
純生 芦田
Yumi Mizusawa
由美 水澤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0547055A publication Critical patent/JPH0547055A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for initializing magnets exclusive for external magnetic fields at the time of recording by laminating a reproducing layer and a recording layer so to be exchange bonded and the recording layer and a bias layer so as to be magnetostatically bonded, thereby the bias layer is not allowed to invert in magnetization under max. temp. in the recording, erasing and reproducing stages. CONSTITUTION:The reproducing layer 1, the recording layer 2 and the bias layer 4 are successively laminated from the incident side of a layer 8 in such a manner that the reproducing layer 1 and the recording layer 2 are mainly exchange bonded and that the recording layer 2 and the bias layer 4 are mainly make magnetostatically bonded. Amorphous RE-TM films, etc., are applicable as the reproducing layer 1 and the recording layer 2. RE-TM films, etc., which are not inverted in magnetization by recording, erasing and reproducing operations and have the sensitivity lower than the sensitivity of the recording layer 2 are used as the bias layer 4. The combined thickness of the reproducing layer 1 and the recording layer is reduced to the extent at which the sufficient inversion in magnetization is induced by the irradiation with a laser of a recording level. The bias layer 4 may be as thick as to locally generate a magnetization distribution when locally heated by the irradiation with the laser and to generate a leaking magnetic field on the outside of the bias layer 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

[発明の目的] [Object of the Invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、情報の記録・再生・消
去が可能な光磁気記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording medium capable of recording / reproducing / erasing information.

【0002】[0002]

【従来の技術】垂直磁気異方性を持つ磁性体薄膜にレー
ザを照射し、情報の記録・再生・消去を行なう光磁気記
録技術は、光記録技術の有する高記録密度性や媒体の可
換性といった特徴と、磁気記録技術の有するデータの書
換え性とを併せ持つメモリ技術として実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art Magneto-optical recording technology for recording / reproducing / erasing information by irradiating a magnetic thin film having perpendicular magnetic anisotropy with a laser is known to have a high recording density and a medium exchange capability. It has been put into practical use as a memory technology that has both the characteristics such as the magnetic property and the rewritability of data that the magnetic recording technology has.

【0003】このような光磁気記録では、レンズによっ
て絞りこんだレーザビームスポットによって情報の記録
・消去・再生を行なっているため、記録密度はレーザの
波長によって上限が与えられる。現在よく使われている
波長830〜780nmの半導体レーザを用いて、十分な
C/N(キャリヤ・ノイズ比)で記録・再生ができるの
はトラックピッチで1.6μm 程度の密度であり、現行
のレーザ、記録媒体、記録方法を用いる限りこれ以上の
記録密度を得ることはできない。
In such magneto-optical recording, information is recorded / erased / reproduced by a laser beam spot narrowed by a lens, so that the upper limit of the recording density is given by the wavelength of the laser. It is possible to record / reproduce with a sufficient C / N (carrier noise ratio) using a semiconductor laser with a wavelength of 830 to 780 nm, which is currently widely used, at a track pitch density of about 1.6 μm. As long as a laser, a recording medium and a recording method are used, a recording density higher than this cannot be obtained.

【0004】このような問題点を解決するために、レー
ザの波長を短くしてビームスポット径を小さくする方法
が検討されてきた。しかし、光磁気ディスクドライブに
搭載できるような半導体レーザでは、十分に光磁気記録
のできる出力パワーを持つものはまだ実用化されていな
い。また、現行の半導体レーザにSHG(Second Harmo
nic Generation)素子を用いて、波長を半分にする方法
も検討されているが、高パワーが出ない、高速変調が困
難である、といった問題点がある。
In order to solve such a problem, a method of shortening the laser wavelength to reduce the beam spot diameter has been studied. However, as a semiconductor laser that can be mounted on a magneto-optical disk drive, a semiconductor laser having a sufficient output power for magneto-optical recording has not yet been put into practical use. In addition, SHG (Second Harmo
A method of halving the wavelength using a nic generation) element has been studied, but there are problems that high power is not output and high-speed modulation is difficult.

【0005】現行の半導体レーザの波長をそのまま用い
て高密度記録を行なう方法も例えばnikkei el
ectroncs 1991.3.4No.521p.9
2に報告されている。これは、再生層・記録層の交換結
合2層膜からなる記録媒体を用い、レーザを再生層側か
ら照射する。この媒体では、まず、通常の光磁気記録媒
体と同じように高パワーのビ−ムを照射しつつ記録磁界
Hexを印加して記録を行なう。この際には、記録層・
再生層ともに磁化反転させる。この後、常温において媒
体に初期化磁界Hini を印加して再生層のみ再磁化反転
させて初期化する。再生は、再生パワーレベルのビ−ム
を連続照射して行う。この際に、媒体のレーザが照射さ
れた部分の温度が上昇し、再生層の保磁力が低下するた
め、その位置で記録層に記録ビットがあると記録層から
の交換力によって再生層が再び磁化反転を起こし、信号
が検出される。この方法を用いれば、再生しているトラ
ックの隣のトラックは温度上昇が小さいため、再生層は
初期化されたままで信号を発生しない。従って、従来、
隣接トラックからのクロストークのため制限されていた
距離1.6μm よりもトラック幅を詰めて記録すること
ができる。
A method of performing high density recording by using the wavelength of the existing semiconductor laser as it is, for example, nikkei el
electronics 1991.3.4 No. 521p. 9
2 is reported. This uses a recording medium composed of an exchange coupling two-layer film of a reproducing layer and a recording layer, and irradiates a laser from the reproducing layer side. In this medium, first, recording is performed by applying a recording magnetic field Hex while irradiating a high power beam as in the case of an ordinary magneto-optical recording medium. In this case, the recording layer
The magnetization of both the reproducing layers is reversed. After that, an initialization magnetic field Hini is applied to the medium at room temperature to cause only the reproduction layer to remagnetize and be initialized. Reproduction is performed by continuously irradiating a beam having a reproduction power level. At this time, the temperature of the laser-irradiated portion of the medium rises, and the coercive force of the reproducing layer decreases. Therefore, if there is a recording bit in the recording layer at that position, the reproducing layer is regenerated by the exchange force from the recording layer. A signal is detected by causing magnetization reversal. When this method is used, the temperature of the track adjacent to the track being reproduced is small, so that the reproducing layer remains initialized and does not generate a signal. Therefore, conventionally
It is possible to record with a track width narrower than the limited distance of 1.6 μm due to crosstalk from adjacent tracks.

【0006】しかし、この方法では通常の記録磁石の他
に初期化磁石が必要である。通常の光磁気記録材料であ
る希土類−遷移金属磁性体薄膜同士の交換力は数kOe に
なるため、それに打ち勝って再生層を磁化反転させる初
期化磁石は大きなものとなり、装置の小型化が困難とな
る。また、再生した直後は再生トラック上に再生層に転
写された磁区が残っているため、高密度化はディスクの
半径方向しかできないといった難点がある。
However, this method requires an initialization magnet in addition to the ordinary recording magnet. Since the exchange force between rare earth-transition metal magnetic thin films, which is an ordinary magneto-optical recording material, is several kOe, the initializing magnet that overcomes it and reverses the magnetization of the reproducing layer becomes large, making it difficult to miniaturize the device. Become. Further, immediately after the reproduction, since the magnetic domains transferred to the reproduction layer remain on the reproduction track, there is a drawback that the density can be increased only in the radial direction of the disc.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、初期化磁石を必要とせず
に、ディスクの半径方向、周方向の両方向に対して高密
度化を行うことができる光磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。 [発明の構成]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and achieves high density in both the radial direction and the circumferential direction of a disk without the need for an initialization magnet. It is an object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium that can be used. [Constitution of Invention]

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に係
る光磁気記録媒体は、磁性体からなる再生層、記録層、
及びバイアス層を有し、レーザ入射側から再生層、記録
層、バイアス層の順に積層された光磁気記録媒体であっ
て、再生層と記録層とが交換結合が主となるように積層
され、記録層とバイアス層とが静磁結合が主となるよう
に積層され、かつ、前記バイアス層が記録・消去・再生
過程において到達する最高温度以下の温度において磁化
反転しないことを特徴とする。
A magneto-optical recording medium according to a first aspect of the present invention comprises a reproducing layer, a recording layer, and a magnetic layer.
And a reproducing layer, a recording layer, and a bias layer, which are laminated in this order from the laser incident side, wherein the reproducing layer and the recording layer are laminated so that exchange coupling is the main. It is characterized in that the recording layer and the bias layer are laminated such that magnetostatic coupling is the main, and the magnetization is not reversed at a temperature lower than the maximum temperature reached by the bias layer in the recording / erasing / reproducing process.

【0009】第2の態様に係る光磁気記録媒体は、磁性
体からなる再生層、記録層、及びバイアス層を有し、レ
ーザ入射側から再生層、記録層、バイアス層の順に積層
された光磁気記録媒体であって、再生層と記録層とが交
換結合が主となるように積層され、記録層とバイアス層
とが静磁結合が主となるように積層され、かつ、記録・
消去・再生過程において到達する最高温度以下の温度に
おいてバイアス層が磁化反転せず、再生時に到達する媒
体の最高温度TR としたとき、前記バイアス層の磁化が
室温からTR に向かって減少するような特性を持つ場合
に再生層の着磁方向と逆方向にバイアス層が着磁され、
バイアス層の磁化が室温からTR に向かって増加するよ
うな特性を持つ場合に再生層の着磁方向と同じ方向にバ
イアス層が着磁されることを特徴とする。
The magneto-optical recording medium according to the second aspect has a reproducing layer, a recording layer, and a bias layer made of a magnetic material, and an optical layer in which the reproducing layer, the recording layer, and the bias layer are laminated in this order from the laser incident side. In a magnetic recording medium, a reproducing layer and a recording layer are laminated so that exchange coupling is the main, a recording layer and a bias layer are laminated so that magnetostatic coupling is the main, and
The magnetization of the bias layer does not reverse at a temperature lower than the maximum temperature reached in the erasing / reproducing process, and the magnetization of the bias layer decreases from room temperature to TR when the maximum temperature TR of the medium reached during reproduction is set. When it has characteristics, the bias layer is magnetized in the direction opposite to the magnetization direction of the reproducing layer,
When the magnetization of the bias layer has a characteristic of increasing from room temperature to TR, the bias layer is magnetized in the same direction as the magnetization direction of the reproducing layer.

【0010】図1は本発明に係る光磁気記録媒体の一実
施例を示す断面図である。図1において、1は再生層、
2は記録層、3は中間層、4はバイアス層、5は保護
層、6は干渉層、7は基板、8はレーザビームである。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a magneto-optical recording medium according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a reproduction layer,
Reference numeral 2 is a recording layer, 3 is an intermediate layer, 4 is a bias layer, 5 is a protective layer, 6 is an interference layer, 7 is a substrate, and 8 is a laser beam.

【0011】再生層1、記録層2としては、Gd、T
b、Dyを代表とする重希土類元素(HRE)もしくは
HREにNd、Pd等の軽希土類(LRE)を一部置換
した希土類元素(RE)と、Fe、Coを代表とする遷
移金属元素(TM)とからなる非晶質RE−TM膜、B
i置換ガーネット膜、ホイッスラー合金膜等の従来より
光磁気記録媒体の記録層として用いられるものを適用す
ることができる。また、バイアス層4としてはそれ自体
が記録・消去・再生動作によって磁化反転しないような
材料、たとえば記録層よりも低感度なRE−TM膜、B
i置換ガーネット膜、ホイッスラー合金膜、FeBN膜
等が用いられる。
As the reproducing layer 1 and the recording layer 2, Gd and T are used.
b, Dy represented by heavy rare earth elements (HRE) or HRE partially replaced by light rare earths (LRE) such as Nd and Pd, and transition metal elements represented by Fe and Co (TM) ) An amorphous RE-TM film consisting of
The i-substituted garnet film, the Whistler alloy film or the like which has been conventionally used as the recording layer of the magneto-optical recording medium can be applied. Further, the bias layer 4 is made of a material that does not cause magnetization reversal by recording / erasing / reproducing operations, for example, a RE-TM film having a lower sensitivity than the recording layer, B
An i-substituted garnet film, a Whistler alloy film, a FeBN film or the like is used.

【0012】ここで、記録層より低感度というのは、バ
イアス層のキュリー温度が記録層のキュリー温度よりも
大きいこと、バイアス層の膜厚が記録層よりも厚いこ
と、中間層が記録層、バイアス層よりも小さい熱伝導率
を持ち熱絶縁機能があって、レーザ照射時に記録層ほど
バイアス層の温度が上昇しないことのいずれか、又はそ
れらの組合せの場合を意味している。
The sensitivity lower than that of the recording layer means that the Curie temperature of the bias layer is higher than the Curie temperature of the recording layer, the thickness of the bias layer is thicker than the recording layer, the intermediate layer is the recording layer, This means that the bias layer has a thermal conductivity smaller than that of the bias layer, has a heat insulating function, and the temperature of the bias layer does not rise as much as that of the recording layer during laser irradiation, or a combination thereof.

【0013】再生層と記録層とを合わせた厚さは記録レ
ベルのレーザを照射したときに十分に磁化反転が起こる
程度に薄いほうが好ましい。バイアス層はレーザ照射時
に十分なHbを発生し得る程度の厚さであればよい。こ
こで、Hbはバイアス層がレーザ照射によって局部的に
加熱され、局部的な磁化分布を発生することによってバ
イアス層の外部に発生する漏洩磁界を意味する。
It is preferable that the total thickness of the reproducing layer and the recording layer is thin enough to cause magnetization reversal when a recording level laser is irradiated. The bias layer may have a thickness that can generate sufficient Hb during laser irradiation. Here, Hb means a leakage magnetic field generated outside the bias layer by locally heating the bias layer by laser irradiation and generating a local magnetization distribution.

【0014】バイアス層に隣接して交換結合が主となる
ように初期化層を積層してもよい。このときには、初期
化層からバイアス層に作用する交換力をHeIB、バイア
ス層から初期化層に作用する交換力をHeBI、バイアス
層の保磁力をHcB 、初期化層の保磁力をHcI 、バイ
アス層が感じる漏洩磁界をHaB 、初期化層が感じる漏
洩磁界をHaI とすると、記録・消去・再生過程におい
てバイアス層が到達する最高温度以下の温度においてH
eIB+HaB がバイアス層の着磁の向きと同じ向きで、
バイアス層において以下の式(1)が成り立ち、初期化
層において以下の式(2)が成り立つようにバイアス層
及び初期化層を選べばよい。 HcB <|HeIB+HaB | …(1) HcI >|HeBI+HaI | …(2)
An initialization layer may be laminated adjacent to the bias layer so that exchange coupling is predominant. At this time, the exchange force acting from the initializing layer to the bias layer is HeIB, the exchange force acting from the bias layer to the initializing layer is HeBI, the coercive force of the bias layer is HcB, the coercive force of the initializing layer is HcI, and the bias layer. Letting the leakage magnetic field felt by the magnetic field be HaB and the leakage magnetic field sensed by the initialization layer be HaI, H at a temperature lower than the maximum temperature reached by the bias layer during the recording / erasing / reproducing process.
eIB + HaB is the same as the magnetization direction of the bias layer,
The bias layer and the initialization layer may be selected so that the following expression (1) is established in the bias layer and the following expression (2) is established in the initialization layer. HcB <| HeIB + HaB | ... (1) HcI> | HeBI + HaI | ... (2)

【0015】初期化層はレーザ照射による記録媒体の温
度上昇を妨げない程度に厚ければよい。また、バイアス
層のキュリー温度が再生時のバイアス層の最高到達温度
よりも低いほうが漏洩磁界分布の大きな変化が得られる
ので好ましい。
The initialization layer may be thick enough not to hinder the temperature rise of the recording medium due to laser irradiation. Further, it is preferable that the Curie temperature of the bias layer is lower than the maximum temperature reached by the bias layer at the time of reproduction because a large change in the leakage magnetic field distribution can be obtained.

【0016】中間層3は記録層2とバイアス層4との間
の交換力を排除するために設けられる。また、保護層5
は媒体に傷等が発生するために設けられるものであり、
干渉層6はレ−ザ−ビ−ム照射した際に多重干渉を生じ
させ、再生信号をエンハンスするために設けられるもの
である。これら中間層3、保護層5、干渉層6は通常の
光磁気記録媒体で用いるSi−N、Si−O、Zr−
O、Al−O、Al−N、Zn−S、Ti−O等の金属
化合物材料や、保護機能を高めるなど本発明とは別の目
的で金属元素等を添加した金属化合物材料、プラズマ重
合膜等の有機物材料などの非磁性体であって、用いるレ
ーザの波長に対して本発明を実施する上で必要な透光性
を有していれば何を用いてもかまわない。また、中間層
3、保護層5は必ずしも透光性を有していなくてもかま
わない。
The intermediate layer 3 is provided to eliminate the exchange force between the recording layer 2 and the bias layer 4. In addition, the protective layer 5
Is provided for scratching the medium,
The interference layer 6 is provided in order to enhance the reproduced signal by causing multiple interference when the laser beam is irradiated. The intermediate layer 3, the protective layer 5, and the interference layer 6 are Si-N, Si-O, and Zr- used in a usual magneto-optical recording medium.
Metal compound materials such as O, Al-O, Al-N, Zn-S, and Ti-O, metal compound materials to which a metal element or the like is added for purposes other than the present invention such as enhancing the protective function, and plasma polymerized films. Any non-magnetic material such as an organic material may be used as long as it has the translucency required for carrying out the present invention with respect to the wavelength of the laser used. Further, the intermediate layer 3 and the protective layer 5 do not necessarily have to have a light-transmitting property.

【0017】再生層1、記録層2、バイアス層4は各々
本発明の主旨を逸脱しない範囲で、それ自体単層であっ
ても多層であってもかまわない。再生層、記録層、バイ
アス層よりも熱伝導率の大きい中間層を設けることによ
って、交換力、漏洩磁界が適切になるように各層の温度
上昇をコントロールすることもできる。また、透明な誘
電体層を中間層として用いることによって、カー回転角
の増加、各層の吸収率のコントロールといった干渉層と
しての役割を担わせることもできる。
The reproducing layer 1, the recording layer 2, and the bias layer 4 may each be a single layer or a multilayer as long as they do not depart from the scope of the present invention. By providing an intermediate layer having a higher thermal conductivity than the reproducing layer, the recording layer, and the bias layer, it is possible to control the temperature rise of each layer so that the exchange force and the leakage magnetic field are appropriate. Further, by using a transparent dielectric layer as an intermediate layer, it is possible to play a role as an interference layer such as increasing the Kerr rotation angle and controlling the absorptance of each layer.

【0018】また、本発明に最低限必要なのは再生層
1、記録層2、バイアス層4であって、記録層2とバイ
アス層4が静磁結合が主となるように積層されていれば
中間層3は必ずしも必要がなく、この中間層3は記録層
の表面を酸化等で改質させたものでもかまわない。さら
に、再生層1と記録層2とが交換結合が主となるように
積層されていれば、これらの間に他の層があってもかま
わない。また、保護層5と干渉層6も必須なものではな
い。
Further, the minimum requirement for the present invention is the reproducing layer 1, the recording layer 2 and the bias layer 4, and if the recording layer 2 and the bias layer 4 are laminated so that magnetostatic coupling is the main, they are intermediate. The layer 3 is not always necessary, and the intermediate layer 3 may be a recording layer whose surface is modified by oxidation or the like. Furthermore, as long as the reproducing layer 1 and the recording layer 2 are laminated so that exchange coupling is the main, another layer may exist between them. Also, the protective layer 5 and the interference layer 6 are not essential.

【0019】基板7としては、ガラス、ポリカーボネイ
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリオレフィン等、従
来より光ディスク基板として用いられている材料等の中
から幅広く選択が可能である。レーザービーム8の波
長、スポット径は本発明の主旨からしてミクロンサイズ
またはサブミクロンサイズが好ましい。上記の光磁気記
録媒体を再生する際には外部磁界Hexを印加してもよ
い。Hexの印加手段は電磁石であっても永久磁石であ
ってもかまわない。
The substrate 7 can be widely selected from materials conventionally used as optical disk substrates such as glass, polycarbonate, polymethylmethacrylate, and polyolefin. The wavelength and the spot diameter of the laser beam 8 are preferably micron size or submicron size for the purpose of the present invention. An external magnetic field Hex may be applied when reproducing the above magneto-optical recording medium. The Hex applying means may be an electromagnet or a permanent magnet.

【0020】この発明の第1の態様においては、再生層
が感じる漏洩磁界(外部磁界Hexを除く)をHa
r′、記録層から再生層に作用する交換力をHewrと
表わした場合に、Hex再生時に再生ビームスポット内
のHewr+Har′の最小値よりも大きく、最大値よ
りも小さいことが好ましい。この外部磁界は必ずしも必
要ではなく、再生時のみに印加しても、記録・消去・再
生全過程を通して印加してもよい。
In the first aspect of the present invention, the leakage magnetic field (excluding the external magnetic field Hex) sensed by the reproducing layer is set to Ha.
When the exchange force acting from the recording layer to the reproducing layer is represented by Hewr, it is preferably larger than the minimum value and smaller than the maximum value of Hewr + Har 'in the reproduction beam spot during Hex reproduction. This external magnetic field is not always necessary, and may be applied only during reproduction or may be applied during the entire recording / erasing / reproducing process.

【0021】また、第1の態様及び第2の態様を通じ
て、記録層が感じる漏洩磁界(外部磁界Hexを除く)
をHaw′、再生層から記録層に作用する交換力をHe
rw、記録層の保磁力をHcwとした場合に、記録過程
を補助するために記録ビーム照射時に、記録層において
以下の式(3)を満たす外部磁界を印加してもよい。 Hex+Haw′>Herw+Hcw …(3) この外部磁界は再生動作が十分に行える範囲であるなら
ば、記録動作時のみに印加しても、記録・再生動作中連
続して印加してもかまわない。
The leakage magnetic field (excluding the external magnetic field Hex) sensed by the recording layer is obtained through the first and second aspects.
Is Haw ′, and the exchange force acting on the recording layer from the reproducing layer is He.
When rw and the coercive force of the recording layer are Hcw, an external magnetic field satisfying the following equation (3) may be applied to the recording layer during irradiation of the recording beam to assist the recording process. Hex + Haw '> Herw + Hcw (3) This external magnetic field may be applied only during the recording operation or continuously during the recording / reproducing operation as long as the reproducing operation can be sufficiently performed.

【0022】[0022]

【作用】本発明による光磁気記録媒体は、再生時のレー
ザ照射によって、所望の記録情報に従ってすでに記録し
てある記録層の反転磁区を再生層に転写し、再生終了後
の媒体の冷却時に、バイアス層あるいはバイアス層と初
期化層の両方からの漏洩磁界によって再生層の磁区を再
反転させることにより、高密度の光磁気記録を行なうも
のである。以下、本発明の第1の態様における記録・再
生過程を詳しく説明する。
In the magneto-optical recording medium according to the present invention, the reversed magnetic domain of the recording layer which has already been recorded according to desired recording information is transferred to the reproducing layer by laser irradiation during reproduction, and when the medium is cooled after the reproduction is completed, High density magneto-optical recording is performed by re-inverting the magnetic domain of the reproducing layer by the leakage magnetic field from the bias layer or both the bias layer and the initializing layer. Hereinafter, the recording / reproducing process in the first aspect of the present invention will be described in detail.

【0023】図2に本発明の記録媒体の典型的な記録
層、再生層の保磁力と交換力の温度依存性を示す。図2
中、Hcwは記録層の保磁力、Hcrは再生層の保磁
力、Hewrは記録層から再生層に作用する交換力、H
erwは再生層から記録層に作用する交換力、Taは室
温、TR は再生時の媒体の温度、TWは記録時の媒体の
温度を表わす。この図の場合、記録層は補償温度がない
REリッチ、再生層はTMリッチの組成である。図3に
本発明の記録媒体の典型的なバイアス層の保磁力と磁化
の温度依存性を示す。
FIG. 2 shows the temperature dependence of the coercive force and exchange force of a typical recording layer and reproducing layer of the recording medium of the present invention. Figure 2
Where Hcw is the coercive force of the recording layer, Hcr is the coercive force of the reproducing layer, Hewr is the exchange force acting on the reproducing layer from the recording layer, and Hr
erw is the exchange force acting on the recording layer from the reproducing layer, Ta is room temperature, TR is the temperature of the medium during reproduction, and TW is the temperature of the medium during recording. In this case, the recording layer has a RE-rich composition without compensation temperature, and the reproducing layer has a TM-rich composition. FIG. 3 shows temperature dependence of coercive force and magnetization of a typical bias layer of the recording medium of the present invention.

【0024】図4は、図2、3に示した磁気特性を持つ
記録層、バイアス層を有し、第1の態様の動作を行う媒
体において、記録層の磁化が下向きの場合の再生動作を
行なっているときの媒体温度及び再生層が感じる磁界の
位置分布を示したものである。図4(a)は媒体温度
で、TcB はバイアス層のキュリー温度である。レーザ
は図4(a)の上方に矢印で記した方向に移動する。図
4(d)は各層の磁化の方向を示す。1は再生層、2は
記録層、3は中間層、4はバイアス層で、矢印は各層の
磁化の方向を表わす。
FIG. 4 shows a reproducing operation when the magnetization of the recording layer is downward in the medium having the recording layer and the bias layer having the magnetic characteristics shown in FIGS. 2 and 3 and performing the operation of the first mode. It shows the position distribution of the medium temperature and the magnetic field sensed by the reproducing layer during operation. FIG. 4A shows the medium temperature, and TcB is the Curie temperature of the bias layer. The laser moves in the direction indicated by the arrow at the top of FIG. FIG. 4D shows the direction of magnetization of each layer. Reference numeral 1 is a reproducing layer, 2 is a recording layer, 3 is an intermediate layer, 4 is a bias layer, and arrows indicate the directions of magnetization of the layers.

【0025】図4(b)は記録層から再生層に作用する
交換力Hewr、およびバイアス層からの漏洩磁界HB
と外部印加磁界Hexの和の位置分布を示す。図4
(c)はHB+Hexと再生層を磁化反転させるための
磁界の大きさの位置分布を示す。(b)、(c)におい
ては、再生層の磁化を図4(d)の上方に反転させるよ
うとする磁界の向きをプラスとした。記録層がREリッ
チ、再生層がTMリッチのため、図4(d)の場合に
は、再生層と記録層の間には界面磁壁が存在し、再生層
には常に交換力Hewrが作用している。
FIG. 4B shows the exchange force Hewr acting on the reproducing layer from the recording layer and the leakage magnetic field HB from the bias layer.
And the position distribution of the sum of the externally applied magnetic field Hex is shown. Figure 4
(C) shows the position distribution of HB + Hex and the magnitude of the magnetic field for reversing the magnetization of the reproducing layer. In (b) and (c), the direction of the magnetic field for reversing the magnetization of the reproducing layer to the upper side in FIG. Since the recording layer is RE-rich and the reproducing layer is TM-rich, in the case of FIG. 4D, an interface magnetic wall exists between the reproducing layer and the recording layer and the exchange layer Hewr always acts on the reproducing layer. ing.

【0026】図3のような磁気特性を持つバイアス層を
用いると、バイアス層の発生する漏洩磁界は、図4
(b)に示すように、温度がTcBに達するあたりに肩
を持つ台形状の分布になる。外部磁界HexはHB 分布
をマイナス側にシフトさせる方向に印加する。再生ビー
ムが媒体上を通過すると、図4(c)に示すように、レ
ーザスポットの中心部ではHB +Hexの大きさは再生
層の磁化を上向きに反転させるための磁界Hcr−He
wrよりも大きくなり、再生層は磁化反転する。レーザ
が通過した後の冷却過程では、レーザスポットの周縁部
で、|HB +Hex|が再生層の磁化を下向きに再反転
させるための磁界|Hcr+Hewr|よりも大きくな
り、再生層は再び磁化反転し、レーザが通り過ぎた後に
は図4(d)のような状態に戻る。
When the bias layer having the magnetic characteristics as shown in FIG. 3 is used, the leakage magnetic field generated by the bias layer is as shown in FIG.
As shown in (b), the distribution has a trapezoidal shape with shoulders when the temperature reaches TcB. The external magnetic field Hex is applied in the direction of shifting the HB distribution to the negative side. When the reproducing beam passes over the medium, as shown in FIG. 4 (c), the magnitude of HB + Hex at the center of the laser spot is a magnetic field Hcr-He for reversing the magnetization of the reproducing layer upward.
It becomes larger than wr and the magnetization of the reproducing layer is reversed. In the cooling process after passing through the laser, | HB + Hex | becomes larger than the magnetic field | Hcr + Hewr | for re-reversing the magnetization of the reproducing layer downward at the peripheral portion of the laser spot, and the reproducing layer is magnetized again. After passing through the laser, the state returns to that shown in FIG.

【0027】|HB +Hex|が|Hcr+Hewr|
よりも大きくなるという条件はレーザ進行方向の周縁部
(図4(c)の右側)でも成り立っているので、再生層
の磁化の初期化状態がどのようなものであっても、レー
ザの進行にともなって、再生層の磁化は下→上→下の順
に反転し、レーザが通り過ぎた後は図4(d)のような
状態になる。
| HB + Hex | is | Hcr + Hewr |
Since the condition of being larger than the above condition is also established in the peripheral portion in the laser traveling direction (right side of FIG. 4C), the laser traveling is not affected by the initialization state of the magnetization of the reproducing layer. Along with this, the magnetization of the reproducing layer is reversed in the order of bottom->top-> bottom, and after passing through the laser, the state as shown in FIG.

【0028】同様のことを、記録層の磁化が上向きの場
合について図5を用いて説明する。図4と同様に、
(a)は温度分布、(b)は磁界分布、(c)は各層の
磁化状態である。(c)のような磁化状態の場合、記録
層と再生層の間に界面磁壁が存在せず、レーザスポット
中心部では、HB +Hexの大きさが再生層の磁化を上
向きに反転させるための磁界Hcr+Hewrよりも大
きくなるという条件は満たされず、何も起こらない(図
5(b))。また、再生層の磁化が上向きとなっている
場合には図5(b)に示したように、進行方向のレーザ
スポット周縁部で、|HB+Hex|が再生層の磁化を
下向きに再反転させる磁界|Hcr+Hewr|よりも
大きくなり、スポット中心部の通過前に再生層の磁化は
下向きに揃えられる。
The same thing will be described with reference to FIG. 5 when the magnetization of the recording layer is upward. Similar to Figure 4,
(A) is the temperature distribution, (b) is the magnetic field distribution, and (c) is the magnetization state of each layer. In the case of the magnetization state as shown in (c), there is no interface domain wall between the recording layer and the reproducing layer, and at the center of the laser spot, the magnitude of HB + Hex is a magnetic field for reversing the magnetization of the reproducing layer upward. The condition of becoming larger than Hcr + Hewr is not satisfied, and nothing happens (FIG. 5 (b)). Further, when the magnetization of the reproducing layer is upward, as shown in FIG. 5B, | HB + Hex | is a magnetic field that re-inverts the magnetization of the reproducing layer downward at the periphery of the laser spot in the traveling direction. It becomes larger than | Hcr + Hewr |, and the magnetization of the reproducing layer is aligned downward before passing through the spot central portion.

【0029】図4、5に示すように、本発明の光磁気記
録媒体において再生を行なう場合、再生層の磁化状態が
どのようであっても、再生スポットの中心部で記録層が
下向きの磁化を持っている場合には再生層が上向きに磁
化反転し、記録層が上向きの磁化を持っている場合には
再生層の磁化は下向きになる。そして、レーザスポット
通過後は常に再生層の磁化は下向きになる。
As shown in FIGS. 4 and 5, when reproducing is performed in the magneto-optical recording medium of the present invention, the recording layer is magnetized downward at the center of the reproduction spot regardless of the magnetization state of the reproduction layer. When the recording layer has an upward magnetization, the magnetization of the reproducing layer is inverted, and when the recording layer has an upward magnetization, the magnetization of the reproducing layer is downward. After passing through the laser spot, the magnetization of the reproducing layer is always downward.

【0030】以上の記録媒体を用いた記録過程を図6を
用いて説明する。図6は、図4(d)と同様に各層の磁
化の様子を矢印で示したもので、それぞれの層で反転磁
区ができたときには磁壁の位置に縦線を記した。1は再
生層、2は記録層、3は中間層、4はバイアス層であ
る。
The recording process using the above recording medium will be described with reference to FIG. Similar to FIG. 4D, FIG. 6 shows the magnetization state of each layer by an arrow, and when an inverted magnetic domain is formed in each layer, a vertical line is drawn at the position of the domain wall. Reference numeral 1 is a reproducing layer, 2 is a recording layer, 3 is an intermediate layer, and 4 is a bias layer.

【0031】図6(a)は室温Taでの初期着磁状態で
ある。これに高パワーのレーザのパルス照射を行なう
と、媒体温度は図2、3に示すTwまで上昇し、レーザ
スポット中心部でバイアス層、記録層の磁化が消滅し、
磁化状態は(b)のようになる。このとき外部磁界He
xを(b)の横に矢印で示した方向に印加すると、記録
層2に反転磁区ができる。このときの各磁気特性の関係
は、外部磁界Hexを除く記録層が感じる漏洩磁界をH
aw′とすると、記録ビームスポット内で、記録層にお
いて Hex+Haw′>Herw+Hcw
FIG. 6A shows an initial magnetized state at room temperature Ta. When pulse irradiation with a high-power laser is performed on this, the medium temperature rises to Tw shown in FIGS. 2 and 3, and the magnetizations of the bias layer and the recording layer disappear at the center of the laser spot.
The magnetization state is as shown in (b). At this time, the external magnetic field He
When x is applied in the direction indicated by an arrow beside (b), an inverted magnetic domain is formed in the recording layer 2. The relationship between the magnetic properties at this time is that the leakage magnetic field sensed by the recording layer excluding the external magnetic field Hex is H
aw ′, Hex + Haw ′> Herw + Hcw in the recording layer in the recording beam spot.

【0032】が成り立っている。レーザ照射終了後、冷
却過程において媒体温度がTR 近傍になると、図4で示
したように再生層の磁化は上向きに反転し、記録層の磁
区が再生層に転写される。この後、Taまでの冷却過程
においては、図4(c)の周縁部の状態が保持されれば
図5(d)に示すように記録層にのみ反転磁区が形成さ
る磁化状態となる。
Is satisfied. After the laser irradiation, when the medium temperature becomes close to TR in the cooling process, the magnetization of the reproducing layer is inverted upward as shown in FIG. 4, and the magnetic domain of the recording layer is transferred to the reproducing layer. After that, in the cooling process up to Ta, if the state of the peripheral portion of FIG. 4C is maintained, the state becomes a magnetization state in which the inverted magnetic domain is formed only in the recording layer as shown in FIG. 5D.

【0033】しかし、記録過程では記録層に反転磁区が
形成されればよく、再生層の磁化はどのような状態であ
ってもかまわない。次に示すように再生層の初期磁化状
態は、再生過程には影響を及ぼさないからである。ま
た、記録層の自己漏洩磁界は図中のHexと同じ向きな
ので、自己漏洩磁界が大きければHexは必ずしも必要
ではない。なお、消去過程についてもこの記録過程と同
様に行うことができる。
However, in the recording process, it suffices that an inverted magnetic domain is formed in the recording layer, and the magnetization of the reproducing layer may be in any state. This is because the initial magnetization state of the reproducing layer does not affect the reproducing process as shown below. Further, since the self-leakage magnetic field of the recording layer is in the same direction as Hex in the figure, Hex is not always necessary if the self-leakage magnetic field is large. The erasing process can be performed in the same manner as this recording process.

【0034】次に、再生過程を図7を用いて説明する。
図7は、図4(d)及び図6と同様に各層の磁化の様子
を矢印で示したもので、それぞれの層で反転磁区ができ
たときには磁壁の位置に縦線を記した。1は再生層、2
は記録層、3は中間層、4はバイアス層、8は再生ビー
ムである。再生ビームは左から右へと移動する。
Next, the reproducing process will be described with reference to FIG.
Similar to FIGS. 4D and 6, FIG. 7 shows the magnetization state of each layer by an arrow, and when an inverted magnetic domain was formed in each layer, a vertical line was drawn at the position of the domain wall. 1 is a reproduction layer, 2
Is a recording layer, 3 is an intermediate layer, 4 is a bias layer, and 8 is a reproducing beam. The playback beam moves from left to right.

【0035】図7(a)は室温での磁化の状態で、図6
の過程に従って生成された反転磁区が記録層に存在して
いる。説明上、再生層の磁化は下向きに一様に磁化され
ているとする。再生レベルのレーザを照射すると媒体温
度はTR まで上昇し、バイアス層ではレーザスポット中
心部で磁化が消滅する(図7(b))。
FIG. 7A shows the state of magnetization at room temperature, and FIG.
Inversion magnetic domains generated according to the above process exist in the recording layer. For the sake of explanation, it is assumed that the magnetization of the reproducing layer is uniformly magnetized downward. When the reproducing level laser is irradiated, the medium temperature rises to TR, and the magnetization disappears at the center of the laser spot in the bias layer (FIG. 7B).

【0036】記録層に反転磁区が存在しない領域を再生
ビームが通っているときには、図5で示したように、レ
ーザスポット中心では再生層の磁化は下向きのままであ
る。再生レーザビームが記録層の反転磁区の上にさしか
かると、レーザスポット中心部で、かつ、記録層の磁化
が上向きの領域で、再生層の磁化が反転し、それ以外の
ところでは磁化の向きはそのままである(図7
(c))。
When the reproducing beam passes through the region where the inverted magnetic domain does not exist in the recording layer, the magnetization of the reproducing layer remains downward at the center of the laser spot as shown in FIG. When the reproducing laser beam hits the inverted magnetic domain of the recording layer, the magnetization of the reproducing layer is reversed at the center of the laser spot and in the region where the magnetization of the recording layer is upward. As it is (Fig. 7)
(C)).

【0037】再生レーザビームが記録層の反転磁区のち
ょうど上に来たときには、レーザスポット中心部でのみ
再生層の磁化が反転する(図7(d))。レーザビーム
が記録層の反転磁区の上を少し通り過ぎると、レーザス
ポットの後方部分(図6の周縁部)では再生層の磁化が
再反転し始める(図7(e))。レーザビームが記録層
の反転磁区の上を通り過ぎてしまうと、再生層はすべて
下向きの方向に磁化された状態となって初期着磁状態に
戻る(図7(f)、(g))。
When the reproducing laser beam is just above the inversion magnetic domain of the recording layer, the magnetization of the reproducing layer is inverted only at the center of the laser spot (FIG. 7 (d)). When the laser beam slightly passes over the inversion domain of the recording layer, the magnetization of the reproducing layer starts to be reinverted in the rear part of the laser spot (peripheral part in FIG. 6) (FIG. 7 (e)). When the laser beam passes over the reversed magnetic domain of the recording layer, the reproducing layer is all magnetized in the downward direction and returns to the initial magnetized state (FIGS. 7F and 7G).

【0038】再生層の初期磁化状態はどのようなもので
あっても、図4、5で示したようにレーザビームの進行
方向の周縁部で一度下向きに揃えられるので、図7の
(b)〜(g)の過程は同じである。レーザスポット中
心部では、記録層に反転磁区がある領域では再生層も反
転磁区があるので、以上の再生過程はレーザビーム側か
ら見れば通常の光磁気記録媒体の再生過程と変わりはな
い。次に、本発明の第2の態様における記録・消去過程
を詳しく説明する。第2の態様においても記録層及びバ
イアス層は図2及び図3の磁気特性を有している。
Whatever the initial magnetization state of the reproducing layer is, once it is aligned downward at the peripheral portion in the direction of travel of the laser beam, as shown in FIGS. The steps (g) to (g) are the same. In the central portion of the laser spot, the reproducing layer also has the reversing magnetic domain in the region having the reversing magnetic domain in the recording layer, so that the above reproducing process is the same as the reproducing process of the usual magneto-optical recording medium when viewed from the laser beam side. Next, the recording / erasing process in the second aspect of the present invention will be described in detail. Also in the second mode, the recording layer and the bias layer have the magnetic characteristics shown in FIGS.

【0039】図8は、図2、3に示した磁気特性を持つ
記録層、バイアス層を有し、第2の態様の動作を行う媒
体において、記録層の磁化が下向きの場合の再生動作を
行なっているときの媒体温度及び再生層が感じる磁界の
位置分布を示したものである。
FIG. 8 shows a reproducing operation when the magnetization of the recording layer is downward in the medium having the recording layer and the bias layer having the magnetic characteristics shown in FIGS. 2 and 3 and performing the operation of the second mode. It shows the position distribution of the medium temperature and the magnetic field sensed by the reproducing layer during operation.

【0040】図8(a)は媒体温度で、TcB はバイア
ス層のキュリー温度、実線は再生層の温度、点線はバイ
アス層の温度を示す。再生層、記録層、バイアス層の厚
さが厚いため、あるいは、中間層の熱絶縁作用のため
に、再生層とバイアス層の温度分布には位相差が生じて
いる。図8(b)は記録層から再生層に作用する交換力
Hewr、およびバイアス層からの漏洩磁界HB の分布
を示す。
FIG. 8A shows the medium temperature, TcB shows the Curie temperature of the bias layer, the solid line shows the temperature of the reproducing layer, and the dotted line shows the temperature of the bias layer. A phase difference occurs in the temperature distribution between the reproducing layer and the bias layer because the reproducing layer, the recording layer, and the bias layer are thick, or due to the heat insulating action of the intermediate layer. FIG. 8B shows the distribution of the exchange force Hewr acting from the recording layer to the reproducing layer and the leakage magnetic field HB from the bias layer.

【0041】図8(d)は各層の磁化の方向を示す。図
4(d)と同様、1は再生層、2は記録層、3は中間
層、4はバイアス層で、矢印は各層の磁化の方向を表わ
す。記録層がREリッチ、再生層がTMリッチのため、
図8(d)の場合には、再生層と記録層の間には界面磁
壁が存在し、再生層には常に交換力Hewrが作用して
いる。
FIG. 8D shows the direction of magnetization of each layer. Similar to FIG. 4D, 1 is a reproducing layer, 2 is a recording layer, 3 is an intermediate layer, 4 is a bias layer, and arrows indicate the directions of magnetization of the layers. Since the recording layer is RE-rich and the reproducing layer is TM-rich,
In the case of FIG. 8D, an interface domain wall exists between the reproducing layer and the recording layer, and the exchange force Hewr always acts on the reproducing layer.

【0042】図8(c)はHB +Hex、および再生層
を図8(d)の状態から上向きに磁化反転させるための
磁界Hcr−Hewr、およびそれを再磁化反転して図
8(d)の状態に戻すのに必要な磁界−|Hcr+He
wr|の分布を示す。ここでは再生層の磁化を図8
(d)の上方に反転させるようとする磁界の向きをプラ
スとした。なお、レーザは図8(a)の上方に矢印で記
した方向に移動する。
FIG. 8C shows HB + Hex, and a magnetic field Hcr-Hewr for reversing the magnetization of the reproducing layer upward from the state of FIG. 8D, and remagnetization reversing the magnetic field Hcr-Hewr. Magnetic field required to return to the state- | Hcr + He
The distribution of wr | is shown. Here, the magnetization of the reproducing layer is shown in FIG.
The direction of the magnetic field to be inverted above (d) was set to be positive. The laser moves in the direction shown by the arrow in the upper part of FIG.

【0043】図3のような磁気特性を持つバイアス層を
用いると、バイアス層の発生する漏洩磁界は、図8
(b)に示すように、温度がTcB に達するあたりに肩
を持つ台形状の分布になる。外部磁界Hexを図8
(d)の上向きに印加すると、Hex+HB の分布は図
8(c)のようになる。再生ビームが媒体上を通過する
と、レーザスポットの中心部では、HB +Hexの大き
さは再生層の磁化を上向きに反転させるための磁界Hc
r−Hewrよりも大きくなり、再生層は磁化反転す
る。
When the bias layer having the magnetic characteristics as shown in FIG. 3 is used, the leakage magnetic field generated by the bias layer is as shown in FIG.
As shown in (b), the trapezoidal distribution has a shoulder when the temperature reaches TcB. The external magnetic field Hex is shown in FIG.
When applied upward in (d), the distribution of Hex + HB is as shown in FIG. 8 (c). When the reproducing beam passes over the medium, at the center of the laser spot, the magnitude of HB + Hex is the magnetic field Hc for reversing the magnetization of the reproducing layer upward.
It becomes larger than r-Hewr, and the magnetization of the reproducing layer is reversed.

【0044】しかし、レーザスポット中心が通過した
後、レーザスポットの周縁部で、|HB+Hex|が再
生層の磁化を下向きに再反転させるための磁界|Hcr
+Hewr|よりも大きくなり、再生層は再び磁化反転
し、レーザが通り過ぎた後には図8(d)のような状態
に戻る。
However, after the center of the laser spot has passed, at the peripheral portion of the laser spot, | HB + Hex | causes a magnetic field | Hcr for reversing the magnetization of the reproducing layer downward.
It becomes larger than + Hewr |, the magnetization of the reproducing layer is inverted again, and after the laser passes, the state returns to the state shown in FIG. 8D.

【0045】同様のことを、記録層の磁化が上向きの場
合について図9を用いて説明する。図8と同様に、
(a)は温度分布、(b)は磁界分布、(c)は各層の
磁化状態である。(c)のような磁化状態の場合、記録
層と再生層の間に界面磁壁が存在せず、レーザスポット
中心部では、HB +Hexの大きさが再生層の磁化を上
向きに反転させるための磁界Hcr+Hewrよりも大
きくなるという条件は満たされず、磁化反転は起こらな
い。ただし、レーザスポット中心が通過した後では、レ
ーザスポット周縁部で、HB +Hex|が再生層の磁化
を下向きに再反転させる磁界|Hcr+Hewr|より
も大きくなる条件は満たされている。
The same thing will be described with reference to FIG. 9 when the magnetization of the recording layer is upward. Similar to FIG.
(A) is the temperature distribution, (b) is the magnetic field distribution, and (c) is the magnetization state of each layer. In the case of the magnetization state as shown in (c), there is no interface domain wall between the recording layer and the reproducing layer, and at the center of the laser spot, the magnitude of HB + Hex is a magnetic field for reversing the magnetization of the reproducing layer upward. The condition of becoming larger than Hcr + Hewr is not satisfied, and the magnetization reversal does not occur. However, after the center of the laser spot has passed, the condition that HB + Hex | becomes larger than the magnetic field | Hcr + Hewr | that re-inverts the magnetization of the reproducing layer downward at the peripheral portion of the laser spot is satisfied.

【0046】図8、図9に示した動作を成り立たせるた
めには、Hcrが最も低下する付近、すなわち記録層に
おいて最高温度になっている付近よりも、HBのピーク
付近はトラック上でレーザ進行方向に対して後方になけ
ればならない。HB のピークはバイアス層において最高
温度になっている近傍にある場合が多いので、バイアス
層において最高温度になっているトラック上の位置は、
記録層において最高温度になってる位置よりも、トラッ
ク上でレーザ進行方向に対して後方にある方が好まし
い。
In order to establish the operation shown in FIGS. 8 and 9, the laser travels on the track in the vicinity of the peak of HB rather than in the vicinity of the lowest Hcr, that is, near the highest temperature in the recording layer. Must be backwards with respect to direction. Since the peak of HB is often near the highest temperature in the bias layer, the position on the track where the highest temperature in the bias layer is
It is preferable that the recording layer is located rearward with respect to the laser traveling direction on the track rather than the position where the temperature is highest.

【0047】以上の記録媒体を用いた記録過程を図10
を用いて説明する。図10は、図6と同様に各層の磁化
の様子を矢印で示したものであり、そこに示している参
照符号も図6と同様である。また、反転磁区ができたと
きには磁壁の位置に縦線を記した。
FIG. 10 shows a recording process using the above recording medium.
Will be explained. FIG. 10 shows the state of magnetization of each layer by arrows, as in FIG. 6, and the reference numerals shown therein are also the same as in FIG. Further, when a reversed magnetic domain was formed, a vertical line was drawn at the position of the domain wall.

【0048】図10(a)は室温Taでの初期着磁状態
である。これに高パワーのレーザのパルス照射を行なう
と、媒体温度は図2、3に示すTwまで上昇し、記録
層、再生層ともに高温部では磁化が消滅し、最高温度T
max のとき、磁化状態は(b)のようになる。このとき
外部磁界Hexを(b)の横に矢印で示した方向に印加
すると、記録層に反転磁区ができる。このときの各磁気
特性の関係は、外部磁界Hexを除く記録層が感じる漏
洩磁界をHaw′とすると、記録ビームスポット内で、
記録層において Hex+Haw′>Herw+Hcw
FIG. 10A shows an initial magnetized state at room temperature Ta. When a pulse of a high-power laser is applied to this, the medium temperature rises to Tw shown in FIGS. 2 and 3, the magnetization disappears in the high temperature portion of both the recording layer and the reproducing layer, and the maximum temperature T
At max, the magnetization state is as shown in (b). At this time, when an external magnetic field Hex is applied in the direction indicated by the arrow beside (b), an inverted magnetic domain is formed in the recording layer. The relationship between the respective magnetic characteristics at this time is that the leakage magnetic field sensed by the recording layer excluding the external magnetic field Hex is Haw ′, and within the recording beam spot,
Hex + Haw ′> Herw + Hcw in the recording layer

【0049】が成り立っている。レーザ照射終了後、冷
却過程において媒体温度がTR 近傍になると、図8で示
したように再生層の磁化は上向きに反転し、記録層の磁
区が再生層に転写される。この後、Taまでの冷却過程
で再生層において、 Hex+Har′>Hcr+Hewr が成立ち、再生層は再磁化反転され、室温に戻ったとき
には図10(c)のようになる。なお、消去過程につい
てもこの記録過程と同様に行うことができる。
Is established. After the laser irradiation, when the medium temperature becomes close to TR in the cooling process, the magnetization of the reproducing layer is inverted upward as shown in FIG. 8, and the magnetic domain of the recording layer is transferred to the reproducing layer. Thereafter, in the cooling process up to Ta, Hex + Har '> Hcr + Hewr is established in the reproducing layer, the reproducing layer is remagnetized and reversed, and when returning to room temperature, it becomes as shown in FIG. The erasing process can be performed in the same manner as this recording process.

【0050】次に、再生過程を図11を用いて説明す
る。図11は、図7と同様に各層の磁化の様子を矢印で
示したものであり、そこに示している参照符号も図7と
同様である。また、反転磁区ができたときには磁壁の位
置に縦線を記した。なお、再生ビームは左から右へと移
動する。
Next, the reproducing process will be described with reference to FIG. 11, the state of magnetization of each layer is shown by an arrow, as in FIG. 7, and the reference numerals shown therein are also the same as in FIG. 7. Further, when a reversed magnetic domain was formed, a vertical line was drawn at the position of the domain wall. The reproduction beam moves from left to right.

【0051】図11(a)は室温での磁化の状態で、図
10の過程に従って生成された反転磁区が記録層に存在
している。再生層の磁化は下向きに一様に磁化されてい
る。再生レベルのレーザを照射すると媒体温度はTR ま
で上昇し、バイアス層ではレーザスポット中心部より後
方にずれた高温部で消滅する(図11(b))。
FIG. 11A shows a state of magnetization at room temperature, in which the reversed magnetic domain generated according to the process of FIG. 10 exists in the recording layer. The magnetization of the reproducing layer is uniformly magnetized downward. When the reproducing level laser is irradiated, the medium temperature rises to TR, and the medium disappears in the high temperature portion deviated from the center portion of the laser spot in the bias layer (FIG. 11B).

【0052】記録層に反転磁区が存在しない領域を再生
ビームが通っているときには、図9で示したように、レ
ーザスポット中心部では再生層の磁化は下向きのままで
ある。再生レーザビームが記録層の反転磁区の上にさし
かかると、レーザスポット中心部で、かつ、記録層の磁
化が下向きの領域でのみ、再生層の磁化が反転し、それ
以外のところでは磁化の向きはそのままである(図11
(c))。
When the reproducing beam passes through the region where the reversed magnetic domain does not exist in the recording layer, the magnetization of the reproducing layer remains downward at the center of the laser spot as shown in FIG. When the reproducing laser beam hits the reversed magnetic domain of the recording layer, the reproducing layer magnetization is reversed only in the central portion of the laser spot and in the region where the recording layer magnetization is downward, and the magnetization direction of the other portions is reversed. Remains the same (Fig. 11)
(C)).

【0053】再生レーザビームが記録層の反転磁区のち
ょうど上に来たときには、レーザスポット中心部でのみ
再生層の磁化が反転する(図11(d))。レーザビー
ムが記録層の反転磁区の上を少し通り過ぎると、レーザ
スポットの後方部分では、バイアス層からの漏洩磁界の
ため、図9に示したように、再生層の磁化が再反転し始
める(図11(e))。レーザビームが記録層の反転磁
区の上を通り過ぎてしまうと、再生層はすべて下向きの
方向に磁化された状態となり、室温では初期着磁状態に
戻る(図11(f)、(g))。レーザスポット中心部
では、記録層に反転磁区がある領域では再生層も反転磁
区があるので、以上の再生過程はレーザビーム側から見
れば通常の光磁気記録媒体の再生過程と変わりはない。
When the reproducing laser beam reaches just above the inversion magnetic domain of the recording layer, the magnetization of the reproducing layer is inverted only in the central portion of the laser spot (FIG. 11 (d)). When the laser beam slightly passes over the inversion domain of the recording layer, the leakage magnetic field from the bias layer causes a re-inversion of the magnetization of the reproducing layer in the rear portion of the laser spot (see FIG. 9). 11 (e)). When the laser beam passes over the reversed magnetic domain of the recording layer, the reproducing layer is entirely magnetized in the downward direction and returns to the initial magnetized state at room temperature (FIGS. 11F and 11G). In the central portion of the laser spot, the reproducing layer also has the reversing magnetic domain in the region having the reversing magnetic domain in the recording layer, so that the above reproducing process is the same as the reproducing process of the usual magneto-optical recording medium when viewed from the laser beam side.

【0054】この記録媒体を利用すると高密度の光磁気
記録が実現できる。すなわち、通常の光磁気記録ではク
ロストークが大きくて十分に再生信号出力が得られない
ようなビット密度で記録層に記録ビットを形成しても、
再生するときにはレーザスポット中心部以外の領域にあ
る磁区は再生層上には転写されず、隣接した記録ビット
は信号として検出されないのでクロストークとならな
い。また、本発明の記録媒体は、再生レーザスポット通
過後、再生層の磁化を下向きに揃える(初期化する)の
で、他の高密度記録媒体(nikkei electr
onics 1991.3.4No.521p.92)の
ような、Hexとは別の初期化用磁石を必要とせず、ま
た、上記の高密度記録媒体ではできなかったディスクト
ラック方向の高密度化も実現できる。
By using this recording medium, high-density magneto-optical recording can be realized. That is, even if the recording bits are formed in the recording layer with a bit density such that the crosstalk is large in ordinary magneto-optical recording and a sufficient reproduction signal output cannot be obtained,
When reproducing, magnetic domains in regions other than the central portion of the laser spot are not transferred onto the reproducing layer, and adjacent recording bits are not detected as a signal, so crosstalk does not occur. In addition, since the recording medium of the present invention aligns (initializes) the magnetization of the reproducing layer downward after passing through the reproducing laser spot, another high density recording medium (nikkei electr).
onics 1991.3.4 No. 521p. 92), which does not require an initialization magnet different from Hex, and can realize higher density in the disc track direction, which was not possible with the above high-density recording medium.

【0055】以上の説明では、再生層と記録層は、磁化
の向きが逆の時に界面磁壁が生成されないような組成の
組合せであったが、磁化の向きが同じときに界面磁壁が
生成されないような組合せでも、磁区の転写の向きによ
ってバイアス層の着磁の向きを変えてやることによっ
て、同様な記録・再生を行なうことができる。
In the above description, the reproducing layer and the recording layer have a composition combination such that the interface domain wall is not generated when the magnetization directions are opposite, but the interface domain wall is not generated when the magnetization direction is the same. Even in such combinations, the same recording / reproducing can be performed by changing the magnetization direction of the bias layer according to the transfer direction of the magnetic domain.

【0056】図3に示すようにキュリー温度が低い磁気
特性を持つバイアス層を用いた場合、再生・記録過程中
に媒体がTcB 以上に加熱され、バイアス層が磁化反転
して図5、図9に示した漏洩磁界分布が得られなくなる
可能性がある。バイアス層の磁化反転を防止するには、
バイアス層の膜厚を厚くして膜厚方向に温度差を設け、
バイアス層の記録層と反対側の面を低温に保持する、あ
るいはバイアス層の記録層と反対の面に、例えばAl膜
等の熱拡散層の設けて、熱拡散層の設けられた面を低温
に保持する、あるいはキュリー温度が高く、磁化反転が
しにくい初期化層との交換結合2層膜とする、あるいは
前記3手法を組合せて用いる等の方策がある。
As shown in FIG. 3, when a bias layer having a magnetic characteristic with a low Curie temperature is used, the medium is heated to TcB or higher during the reproducing / recording process, and the bias layer undergoes magnetization reversal. There is a possibility that the leakage magnetic field distribution shown in will not be obtained. To prevent the magnetization reversal of the bias layer,
Increase the thickness of the bias layer to provide a temperature difference in the thickness direction,
The surface of the bias layer opposite to the recording layer is kept at a low temperature, or a thermal diffusion layer such as an Al film is provided on the surface of the bias layer opposite to the recording layer, and the surface provided with the thermal diffusion layer is kept at a low temperature. Or an exchange coupling two-layer film with a high Curie temperature and magnetization reversal that is hard to reverse magnetization, or a combination of the above three methods.

【0057】初期化層との交換結合2層膜による方法に
おいては、初期化層は、記録・再生・消去の全ての過程
において磁化反転せず、バイアス層に及ぼす交換力が記
録、消去、再生の全ての過程においてバイアス層を磁化
反転させないくらい大きくなるように積層される。
In the method using the exchange coupling two-layer film with the initializing layer, the initializing layer does not undergo magnetization reversal in all the processes of recording, reproducing and erasing, and the exchange force exerted on the bias layer causes recording, erasing and reproducing. In all the steps of (3), the bias layer is laminated so as to be large enough not to cause magnetization reversal.

【0058】本発明の記録媒体のバイアス層と初期化層
の典型的な磁気特性を図12、13に示す。これらの図
において、HcI は初期化層の保磁力、HcB はバイア
ス層の保磁力、HeIBは初期化層からバイアス層へ作用
する交換力、HeBIはバイアス層から初期化層へ作用す
る交換力、TR は再生時の媒体温度、TW は記録時の媒
体温度、MsI は初期化層の磁化、MsB はバイアス層
の磁化である。バイアス層はTMリッチ組成、初期化層
は補償温度を持つREリッチ組成で、各層の磁化が逆向
きの時が界面磁壁が生成されず安定となる。
Typical magnetic characteristics of the bias layer and the initialization layer of the recording medium of the present invention are shown in FIGS. In these figures, HcI is the coercive force of the initialization layer, HcB is the coercive force of the bias layer, HeIB is the exchange force acting from the initialization layer to the bias layer, HeBI is the exchange force acting from the bias layer to the initialization layer, TR is the medium temperature during reproduction, TW is the medium temperature during recording, MsI is the magnetization of the initialization layer, and MsB is the magnetization of the bias layer. The bias layer has a TM-rich composition and the initialization layer has a RE-rich composition having a compensation temperature. When the magnetization of each layer is in the opposite direction, the interface domain wall is not generated and is stable.

【0059】図12より明らかなように、全温度におい
てHeIBはHcB より大きく、バイアス層の磁化の向き
は初期化層の向きに揃えられるため、バイアス層に反転
磁区はできない。また、外部印加磁界Hexを含めた他
の磁性層からの漏洩磁界HaB がバイアス層を反転させ
る方向であったとしても、 |HaB|<|HeIB| かつ HcB<|HaB+HeIB|
As is clear from FIG. 12, since HeIB is larger than HcB at all temperatures and the magnetization direction of the bias layer is aligned with the direction of the initialization layer, no inversion domain can be formed in the bias layer. Even if the leakage magnetic field HaB from other magnetic layers including the externally applied magnetic field Hex is in the direction of inverting the bias layer, | HaB | <| HeIB | and HcB <| HaB + HeIB |

【0060】が成り立つ限りにおいては、バイアス層は
磁化反転しない。初期化層とバイアス層との間には交換
力が作用すればよいので、バイアス層と初期化層は磁化
が同じ向きのときに界面磁壁が存在しないような組み合
せであっても、磁化が逆向きのときに界面磁壁が存在し
ないような組み合せであってもかまわない。
As long as the following is true, the bias layer does not undergo magnetization reversal. Since an exchange force may act between the initialization layer and the bias layer, even if the bias layer and the initialization layer have a combination in which the interface domain wall does not exist when the magnetizations are in the same direction, the magnetizations are reversed. The combination may be such that the interface domain wall does not exist when facing.

【0061】初期化層を用いた場合の本発明の光磁気記
録媒体の典型的な断面構成を図14に示す。1は再生
層、2は記録層、3は中間層、4はバイアス層、5は保
護層、6は干渉層、7は基板、9は初期化層である。バ
イアス層と初期化層の積層順はどちらが先でもかまわな
い。しかし、より大きな漏洩磁界を記録層に印加する観
点、及び初期化層の温度上昇を抑えてバイアス層の磁化
反転を防止する効果を高める観点から、バイアス層は記
録層に近い方が好ましい。
FIG. 14 shows a typical sectional structure of the magneto-optical recording medium of the present invention when an initialization layer is used. Reference numeral 1 is a reproducing layer, 2 is a recording layer, 3 is an intermediate layer, 4 is a bias layer, 5 is a protective layer, 6 is an interference layer, 7 is a substrate, and 9 is an initialization layer. Either the bias layer or the initialization layer may be stacked first. However, the bias layer is preferably closer to the recording layer from the viewpoint of applying a larger leakage magnetic field to the recording layer and the effect of suppressing the temperature rise of the initialization layer and preventing the magnetization reversal of the bias layer.

【0062】図15(a)は、第1の態様の場合の各層
の着磁方向を示すものである。なお、参照符号は図14
と同様である。図15(b)のような温度分布が発生し
たとき、初期化層の磁化分布は(c)のように、バイア
ス層の磁化分布は(d)のようになる。このとき、初期
化層の漏洩磁界はバイアス層の磁化反転を防止する向き
であり、交換力による反転防止作用を助けることができ
る。また、初期化層は記録層までの距離が遠く、磁化分
布はバイアス層よりもなだらかなので、記録層が感じる
初期化層からの漏洩磁界は、大きさが小さく分布がなだ
らかでかつバイアス層からの漏洩磁界と逆向きとなる。
FIG. 15A shows the magnetization direction of each layer in the case of the first mode. Note that the reference numerals are the same as in FIG.
Is the same as. When the temperature distribution shown in FIG. 15B is generated, the magnetization distribution of the initialization layer is as shown in FIG. 15C, and the magnetization distribution of the bias layer is as shown in FIG. 15D. At this time, the leakage magnetic field of the initialization layer tends to prevent the magnetization reversal of the bias layer, and can assist the reversal prevention action by the exchange force. Further, since the initialization layer is far from the recording layer and the magnetization distribution is gentler than that of the bias layer, the leakage magnetic field from the initialization layer that the recording layer feels is small in size and has a gentle distribution. The direction is opposite to the leakage magnetic field.

【0063】従って、バイアス層、初期化層からの漏洩
磁界は図4(c)と同様なものとなり、Hexを適切に
選ぶことによって、図6、7に示したものと同様な記録
・再生過程を実現できる。初期化層から記録層、再生層
への漏洩磁界の大きさが充分に大きければ、図4(b)
のようなバイアス層からの漏洩磁界をプラス側にシフト
させる外部磁界を、初期化層から発生する漏洩磁界で置
き換えることもできる。このように、初期化層はバイア
ス層と磁化が逆向きの時に界面磁壁が生成されないよう
な組成の方が好ましい。
Therefore, the leakage magnetic field from the bias layer and the initialization layer becomes the same as that in FIG. 4C, and by appropriately selecting Hex, the recording / reproducing process similar to that shown in FIGS. Can be realized. If the magnitude of the leakage magnetic field from the initializing layer to the recording layer and the reproducing layer is sufficiently large, FIG.
The external magnetic field that shifts the leakage magnetic field from the bias layer to the positive side can be replaced with the leakage magnetic field generated from the initialization layer. Thus, the composition of the initialization layer is preferably such that the interface domain wall is not generated when the magnetization is in the opposite direction to that of the bias layer.

【0064】図16(a)は、第2の態様の場合の各層
の着磁方向を示すものである。なお、参照符号は図15
(a)と同様である。図16(b)のような温度分布が
発生したとき、初期化層の磁化分布は(c)のように、
バイアス層の磁化分布は(d)のようになる。このと
き、第1の態様と同様、初期化層の漏洩磁界はバイアス
層の磁化反転を防止する向きであり、交換力による反転
防止作用を助けることができる。また、初期化層は記録
層までの距離が遠く、磁化分布はバイアス層よりもなだ
らかなので、記録層が感じる初期化層からの漏洩磁界
は、大きさが小さく分布がなだらかでかつバイアス層か
らの漏洩磁界と逆向きとなる。
FIG. 16A shows the magnetization direction of each layer in the case of the second mode. Note that the reference numerals are the same as those in FIG.
It is similar to (a). When the temperature distribution as shown in FIG. 16B is generated, the magnetization distribution of the initialization layer is as shown in FIG.
The magnetization distribution of the bias layer is as shown in (d). At this time, similarly to the first aspect, the leakage magnetic field of the initialization layer tends to prevent the magnetization reversal of the bias layer, and can assist the reversal prevention action by the exchange force. Further, since the initialization layer is far from the recording layer and the magnetization distribution is gentler than that of the bias layer, the leakage magnetic field from the initialization layer that the recording layer feels is small in size and has a gentle distribution. The direction is opposite to the leakage magnetic field.

【0065】従って、バイアス層、初期化層からの漏洩
磁界は図8(c)と同様なものとなり、Hexを適切に
選ぶことによって、図10、11に示したものと同様な
記録・再生過程を実現できる。初期化層から記録層、再
生層への漏洩磁界の大きさが充分に大きければ、図8
(b)のようなバイアス層からの漏洩磁界をプラス側に
シフトさせる外部磁界を、初期化層から発生する漏洩磁
界で置き換えることもできる。このように、初期化層は
バイアス層と磁化が逆向きの時に界面磁壁が生成されな
いような組成の方が好ましい。
Therefore, the leakage magnetic field from the bias layer and the initialization layer becomes the same as that in FIG. 8C, and by appropriately selecting Hex, the recording / reproducing process similar to that shown in FIGS. Can be realized. If the magnitude of the leakage magnetic field from the initialization layer to the recording layer and the reproducing layer is sufficiently large,
The external magnetic field that shifts the leakage magnetic field from the bias layer as shown in (b) to the positive side can be replaced with the leakage magnetic field generated from the initialization layer. Thus, the composition of the initialization layer is preferably such that the interface domain wall is not generated when the magnetization is in the opposite direction to that of the bias layer.

【0066】[0066]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 (実施例−1)EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. (Example-1)

【0067】Siウェハー上に、マグネトロンスパッタ
リング法によって、100nm厚のSi−N干渉層、25
nm厚のTb0.29(Fe0.9 Co0.1 0.71記録層、15
nm厚のSi−N中間層、200nm厚のTb0.16(Fe
0.95Co0.050.84バイアス層、200nm厚のTb0.22
(Fe0.5 Co0.5 0.78初期化層、20nm厚のSi−
N保護層を順次積層した。誘電体層はSi3 4 ターゲ
ットの反応性スパッタ、磁性体層はTbとFeとCoの
3元同時スパッタによって作成した。バイアス層はTM
リッチ、初期化層はREリッチであった。バイアス層、
初期化層ともに垂直磁気異方性を持ち、その磁気特性は
図12、13に示すような特性であった。バイアス層は
室温の磁化160emu/cc、キュリー温度150℃、室温
の保磁力2kOe で、初期化層は室温の磁化100emu/c
c、補償温度120℃、キュリー温度400℃以上、室
温の保磁力3kOe であった。記録層は発生する漏洩磁界
を評価するために積層したもので、室温の保磁力5kOe
、キュリー温度170℃であった。このバイアス層の
発生する漏洩磁界を数値計算により算出した。1.6μ
m に絞った波長830nmの6mWのレーザ光を8m/sの
線速で連続照射した場合の温度分布より記録層の位置で
感じる漏洩磁界を計算したところ、バイアス層からの漏
洩磁界分布は図4(b)のような形状であり、肩の部分
で325Oe、たもとの部分で64Oe、肩の幅約200nm
であった。また、初期化層からの漏洩磁界を合わせたも
のは、図4(b)のような分布をしているが初期化層の
緩やかな磁化変化に基づく緩やかな漏洩磁界分布によっ
て負にバイアスされたようになっており、肩の部分20
5Oe、たもとの部分−40Oe、肩の幅約200nmであっ
た。また、記録層の光磁気記録特性を調べたところ、バ
イアス層、初期化層の存在によって記録磁界しきい値が
約300Oe変化し、ピーク値で300Oe程度の漏洩磁界
が発生していることが示された。また、初期化層からバ
イアス層へ作用する交換力はバイアス層のキュリー温度
まで常にバイアス層の保磁力よりも大きく、バイアス層
を反転させる方向の外部磁界−1kOe 〜500Oeの範囲
で15mW、160nsecのパルス照射による記録動作を行
なっても、バイアス層に反転磁区は形成されなかった。 (実施例−2)
On the Si wafer, a 100 nm thick Si--N interference layer, 25 was formed by magnetron sputtering.
nm thick Tb 0.29 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 0.71 recording layer, 15
nm thick Si-N intermediate layer, 200 nm thick Tb 0.16 (Fe
0.95 Co 0.05 ) 0.84 bias layer, 200 nm thick Tb 0.22
(Fe 0.5 Co 0.5 ) 0.78 initialization layer, 20 nm thick Si-
N protective layers were sequentially laminated. The dielectric layer was formed by reactive sputtering of a Si 3 N 4 target, and the magnetic layer was formed by ternary simultaneous sputtering of Tb, Fe and Co. Bias layer is TM
Rich, the initialization layer was RE rich. Bias layer,
Both the initialization layer had perpendicular magnetic anisotropy, and its magnetic characteristics were as shown in FIGS. The bias layer has a magnetization of 160 emu / cc at room temperature, a Curie temperature of 150 ° C., a coercive force of 2 kOe at room temperature, and the initialization layer has a magnetization of 100 emu / c at room temperature.
c, compensation temperature 120 ° C., Curie temperature 400 ° C. or higher, room temperature coercive force 3 kOe. The recording layers are stacked to evaluate the generated leakage magnetic field, and have a coercive force of 5 kOe at room temperature.
The Curie temperature was 170 ° C. The leakage magnetic field generated by this bias layer was calculated by numerical calculation. 1.6μ
When the leakage magnetic field sensed at the position of the recording layer was calculated from the temperature distribution when 6 mW laser light of wavelength 830 nm focused on m was continuously irradiated at a linear velocity of 8 m / s, the leakage magnetic field distribution from the bias layer was The shape is as shown in (b), the shoulder part is 325 Oe, the bottom part is 64 Oe, and the shoulder width is about 200 nm.
Met. Further, the sum of the leakage magnetic fields from the initialization layer has a distribution as shown in FIG. 4B, but is negatively biased by the gentle leakage magnetic field distribution based on the gradual magnetization change of the initialization layer. The shoulder area 20
It was 5 Oe, the bottom portion was -40 Oe, and the shoulder width was about 200 nm. In addition, when the magneto-optical recording characteristics of the recording layer were examined, it was found that the threshold value of the recording magnetic field changed by about 300 Oe due to the presence of the bias layer and the initialization layer, and a leakage magnetic field of about 300 Oe at the peak value was generated. Was done. Further, the exchange force acting from the initialization layer to the bias layer is always larger than the coercive force of the bias layer up to the Curie temperature of the bias layer, and the external magnetic field in the direction of reversing the bias layer is 15 mW and 160 nsec in the range of -1 kOe to 500 Oe. Even when the recording operation by pulse irradiation was performed, the inversion domain was not formed in the bias layer. (Example-2)

【0068】厚さ1.2mmのグルーブなしガラスディス
ク基板に、マグネトロンスパッタリング法によって、1
00nm厚のSi−N干渉層、200nm厚のTb
0.195 (Fe0.9 Co0.10.805 再生層、200nm厚
のTb0.16(Fe0.95Co0.050.84バイアス層、20
0厚のTb0.22(Fe0.5 Co0.5 0.78初期化層、2
0nm厚のSi−N保護層を順次積層した。誘電体層はS
3 4 ターゲットの反応性スパッタ、磁性体層はTb
とFeとCoの3元同時スパッタよって作成した。バイ
アス層、初期化層は実施例1と同じものである。記録
層、再生層ともに垂直磁気異方性を持ち、その磁気特性
は図2に示すような特性であった。再生層は室温の保磁
力6kOe 、キュリー温度400℃以上、記録層は室温の
保磁力15kOe 、キュリー温度200℃、記録層から再
生層に作用する交換力は室温で2.5kOe で再生層の保
磁力との交点は90℃であった。
On a glass disk substrate without a groove having a thickness of 1.2 mm, 1 was formed by a magnetron sputtering method.
00nm thick Si-N interference layer, 200nm thick Tb
0.195 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 0.805 reproducing layer, 200 nm thick Tb 0.16 (Fe 0.95 Co 0.05 ) 0.84 bias layer, 20
0 Tb 0.22 (Fe 0.5 Co 0.5 ) 0.78 initialization layer, 2
A 0 nm thick Si-N protective layer was sequentially laminated. Dielectric layer is S
Reactive sputtering of i 3 N 4 target, magnetic layer is Tb
And Fe and Co were simultaneously sputtered. The bias layer and the initialization layer are the same as those in the first embodiment. Both the recording layer and the reproducing layer had perpendicular magnetic anisotropy, and the magnetic characteristics were as shown in FIG. The reproducing layer has a coercive force of 6 kOe at room temperature and a Curie temperature of 400 ° C or higher, the recording layer has a coercive force of 15 kOe at room temperature and a Curie temperature of 200 ° C, and the exchange force acting on the reproducing layer from the recording layer is 2.5 kOe at room temperature. The intersection with the magnetic force was 90 ° C.

【0069】この記録媒体を8m/sの線速で図6の下
向きに1kOe の磁界を印加して、10mW、160nsの記
録パルスを照射して、記録層にビット間隔0.6μm 、
トラック間隔0.6μm の記録磁区を形成した。これ
を、図7の下向きに100Oeの磁界を印加して5mWのパ
ワーで再生を行なったところ、クロストークなしに再生
ができた。 (実施例−3)
A magnetic field of 1 kOe was applied downward to the recording medium at a linear velocity of 8 m / s in FIG. 6 to irradiate a recording pulse of 10 mW and 160 ns, and the recording layer had a bit interval of 0.6 μm.
A recording magnetic domain having a track interval of 0.6 μm was formed. When a magnetic field of 100 Oe was applied downward in FIG. 7 to perform reproduction with a power of 5 mW, reproduction could be performed without crosstalk. (Example-3)

【0070】実施例2と同様の媒体構造で、再生層と記
録層の厚さのみを150nmにした試料を作成した。記録
層から再生層に作用する交換力は室温で4kOe で、再生
層の保磁力との交点は140℃であった。この記録媒体
を図7の下向きに100Oeの印加磁界中で、8m/sの
線速で、15mW、160nsで記録、同一の印加磁界中で
6mWで再生した。ビット間隔0.6μm 、トラック間隔
0.6μm の記録磁区がクロストークなしに再生でき
た。 (実施例−4)
A sample having the same medium structure as in Example 2 was prepared, in which only the thickness of the reproducing layer and the recording layer was set to 150 nm. The exchange force acting from the recording layer to the reproducing layer was 4 kOe at room temperature, and the intersection with the coercive force of the reproducing layer was 140 ° C. This recording medium was recorded downward in FIG. 7 in an applied magnetic field of 100 Oe at a linear velocity of 8 m / s at 15 mW and 160 ns and reproduced at 6 mW in the same applied magnetic field. Recording magnetic domains with a bit interval of 0.6 μm and a track interval of 0.6 μm could be reproduced without crosstalk. (Example-4)

【0071】実施例2と同様の媒体構造でバイアス層の
厚さのみを300nmにした試料を作成した。この記録媒
体を図7の上向きに800Oeの磁界中で、8m/sの線
速で、8mWの連続照射の消去レベルに160ns、15mW
の記録レベルのパルス照射を重畳した信号を照射したと
ころ、外部磁界の大きさを変えることなく、照射パワー
の選択のみで記録・消去ができる光パワー変調オーバー
ライトが実現できた。さらに、これを、図7の下向きに
200Oeの磁界を印加して7mWのパワーで再生を行なっ
たところ、ビット間隔0.6μm 、トラック間隔0.6
μm の記録磁区がクロストークなしに再生ができた。 (実施例−5)
A sample having the same medium structure as in Example 2 except that the thickness of the bias layer was 300 nm was prepared. This recording medium is directed upward in FIG. 7 in a magnetic field of 800 Oe, at a linear velocity of 8 m / s, to an erasing level of continuous irradiation of 8 mW of 160 ns and 15 mW.
By irradiating the signal with the pulse irradiation of the recording level, we could realize the optical power modulation overwrite which can record / erase only by selecting the irradiation power without changing the magnitude of the external magnetic field. Furthermore, when a magnetic field of 200 Oe was applied downward in FIG. 7 and reproduction was performed with a power of 7 mW, a bit interval of 0.6 μm and a track interval of 0.6 μm.
The recording domain of μm could be reproduced without crosstalk. (Example-5)

【0072】厚さ1.2mmのグルーブなしガラスディス
ク基板に、マグネトロンスパッタリング法によって、1
00nm厚のSi−N干渉層、200nm厚のTb
0.195 (Fe0.9 Co0.10.805 記録層、200nm厚
のTb0.254 (Fe0.7 Co0.3 0.746 記録層、15
nm厚のSi−N中間層、200nm厚の(Gd0.5 Tb
0.5 0.225 (Fe0.5 Co0.5 0.775 バイアス層、
20nm厚のSi−N保護層を順次積層した。誘電体層は
Si3 4 ターゲットの反応性スパッタ、磁性体層はT
bとFeとCoの3元同時スパッタによって作成した。
再生層は室温の保磁力6kOe 、キュリー温度400℃以
上で、記録層は室温の保磁力15kOe 、キュリー温度2
00℃であった。また、記録層から再生層に作用する交
換力は室温で2.5kOe で再生層の保磁力との交点は9
0℃であった。バイアス層は室温の磁化100emu/cc、
補償温度110℃、キュリー温度400℃以上、室温の
保磁力10kOe であった。
On a glass disk substrate without a groove having a thickness of 1.2 mm, 1 was formed by a magnetron sputtering method.
00nm thick Si-N interference layer, 200nm thick Tb
0.195 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 0.805 recording layer, 200 nm thick Tb 0.254 (Fe 0.7 Co 0.3 ) 0.746 recording layer, 15
nm thick Si-N intermediate layer, 200 nm thick (Gd 0.5 Tb
0.5 ) 0.225 (Fe 0.5 Co 0.5 ) 0.775 Bias layer,
A 20 nm thick Si-N protective layer was sequentially laminated. The dielectric layer is reactively sputtered with a Si 3 N 4 target, and the magnetic layer is T
It was created by ternary simultaneous sputtering of b, Fe and Co.
The reproducing layer has a coercive force of 6 kOe at room temperature and a Curie temperature of 400 ° C or higher, and the recording layer has a coercive force of 15 kOe at room temperature and a Curie temperature of 2
It was 00 ° C. The exchange force acting from the recording layer to the reproducing layer is 2.5 kOe at room temperature, and the intersection with the coercive force of the reproducing layer is 9
It was 0 ° C. The bias layer has a room temperature magnetization of 100 emu / cc,
The compensation temperature was 110 ° C., the Curie temperature was 400 ° C. or higher, and the coercive force at room temperature was 10 kOe.

【0073】図10(a)のように着磁した記録媒体
を、8m/sの線速で図10の下向きに800Oeの磁界
を印加して、10mW、160nsの記録パルスを照射し
て、記録層にビット間隔0.6μm 、トラック間隔0.
6μm の記録磁区を形成した。これを、図11の上向き
に150Oeの磁界を印加して5mWのパワーで再生を行な
ったところ、クロストークなしに再生ができた。 (実施例−6)
The recording medium magnetized as shown in FIG. 10A was recorded by applying a magnetic field of 800 Oe downward in FIG. 10 at a linear velocity of 8 m / s and irradiating a recording pulse of 10 mW and 160 ns. The layer has a bit interval of 0.6 μm and a track interval of 0.
A recording magnetic domain of 6 μm was formed. When a magnetic field of 150 Oe was applied upward in FIG. 11 and reproduction was performed with a power of 5 mW, reproduction could be performed without crosstalk. (Example-6)

【0074】厚さ1.2mmのグルーブなしガラスディス
ク基板に、マグネトロンスパッタリング法によって、1
00nm厚のSi−N干渉層、150nm厚のTb
0.195 (Fe0.9 Co0.10.805 再生層、200nm厚
のTb0.254 (Fe0.7 Co0.3 0.746 記録層、15
nm厚のSi−N中間層、200nm厚の(Gd0.5 Tb
0.5 0.175 (Fe0.97Co0.030.825 バイアス層、
200nm厚の(Gd0.5 Tb0.5 0.225 (Fe0.5
0.5 0.775 初期化層、20nm厚のSi−N保護層を
順次積層した。再生層は室温の保磁力6kOe、キュリー
温度400℃以上、記録層は室温の保磁力15kOe 、キ
ュリー温度200℃、であった。また、記録層から再生
層に作用する交換力は室温で4kOe で、再生層の保磁力
との交点は140℃であった。バイアス層は室温の磁化
150emu/cc、キュリー温度210℃、室温の保磁力
1.3kOe で、初期化層の室温の磁化100emu/cc、補
償温度110℃、キュリー温度400℃以上、室温の保
磁力10kOe であった。この記録媒体を図16(a)の
ように着磁し、図16の下向きに500Oeの印加磁界中
で、8m/sの線速で、15mW、160nsで記録動作を
行い、ビット間隔0.6μm 、トラック間隔0.6μm
の記録磁区を形成した。これを、図16の上向きに10
0Oeの印加磁界中で6mWのパワーで、クロストークなし
に再生ができた。
On a glass disk substrate without a groove having a thickness of 1.2 mm, 1 was formed by a magnetron sputtering method.
00 nm thick Si-N interference layer, 150 nm thick Tb
0.195 (Fe 0.9 Co 0.1 ) 0.805 reproducing layer, 200 nm thick Tb 0.254 (Fe 0.7 Co 0.3 ) 0.746 recording layer, 15
nm thick Si-N intermediate layer, 200 nm thick (Gd 0.5 Tb
0.5 ) 0.175 (Fe 0.97 Co 0.03 ) 0.825 bias layer,
200 nm thick (Gd 0.5 Tb 0.5 ) 0.225 (Fe 0.5 C
o 0.5 ) 0.775 initializing layer and a 20 nm thick Si-N protective layer were sequentially laminated. The reproducing layer had a coercive force of 6 kOe at room temperature and a Curie temperature of 400 ° C. or higher, and the recording layer had a coercive force of 15 kOe at room temperature and a Curie temperature of 200 ° C. The exchange force acting from the recording layer to the reproducing layer was 4 kOe at room temperature, and the point of intersection with the coercive force of the reproducing layer was 140 ° C. The bias layer has a room temperature magnetization of 150 emu / cc, a Curie temperature of 210 ° C., and a room temperature coercive force of 1.3 kOe. The initialization layer has a room temperature magnetization of 100 emu / cc, a compensation temperature of 110 ° C., a Curie temperature of 400 ° C. or higher, and a room temperature coercive force. It was 10 kOe. This recording medium was magnetized as shown in FIG. 16A, and recording operation was performed at a linear velocity of 8 m / s at 15 mW and 160 ns in the downward applied magnetic field of 500 Oe in FIG. , Track spacing 0.6 μm
Recording magnetic domains were formed. This is 10 upwards in FIG.
With a power of 6 mW in an applied magnetic field of 0 Oe, reproduction was possible without crosstalk.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、記録時の外部磁界以外
の初期化磁石を必要とせずに高密度の光磁気記録が可能
であり、また、ディスクトラック方向にも高密度記録が
できるので、光磁気ディスクの記憶容量を容易に大きく
することが可能である。
According to the present invention, high-density magneto-optical recording is possible without requiring an initialization magnet other than an external magnetic field at the time of recording, and high-density recording can be performed in the disc track direction. It is possible to easily increase the storage capacity of the magneto-optical disk.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光磁気記録媒体の一実施例を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a magneto-optical recording medium according to the present invention.

【図2】記録層及び再生層の保磁力、並びにこれら各層
の間に作用する交換力の温度依存性を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the coercive force of the recording layer and the reproducing layer, and the temperature dependence of the exchange force acting between these layers.

【図3】バイアス層の保磁力と磁化の温度依存性を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing temperature dependence of coercive force and magnetization of a bias layer.

【図4】第1の態様において、記録層と再生層との磁化
の方向が同じときの媒体温度、漏洩磁界、交換力と再生
層の保磁力の和の位置分布を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the position distribution of the sum of the medium temperature, the leakage magnetic field, the exchange force and the coercive force of the reproducing layer when the magnetization directions of the recording layer and the reproducing layer are the same in the first mode.

【図5】第1の態様において、記録層と再生層の磁化の
方向が異なるときの媒体温度、漏洩磁界、交換力と再生
層の保磁力の和の位置分布を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the position distribution of the sum of the medium temperature, the leakage magnetic field, the exchange force and the coercive force of the reproducing layer when the magnetization directions of the recording layer and the reproducing layer are different in the first mode.

【図6】第1の態様における記録過程での各層の磁化の
状態を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a magnetization state of each layer in the recording process in the first mode.

【図7】第1の態様における再生過程での各層の磁化の
状態を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a magnetization state of each layer in the reproducing process in the first mode.

【図8】第2の態様において、記録層と再生層との磁化
の方向が同じときの媒体温度、漏洩磁界、交換力と再生
層の保磁力の和の位置分布を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a position distribution of the sum of the medium temperature, the leakage magnetic field, the exchange force and the coercive force of the reproducing layer when the magnetization directions of the recording layer and the reproducing layer are the same in the second mode.

【図9】第2の態様において、記録層と再生層の磁化の
方向が異なるときの媒体温度、漏洩磁界、交換力と再生
層の保磁力の和の位置分布を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing the position distribution of the sum of the medium temperature, the leakage magnetic field, the exchange force and the coercive force of the reproducing layer when the magnetization directions of the recording layer and the reproducing layer are different in the second mode.

【図10】第2の態様における記録過程での各層の磁化
の状態を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a magnetization state of each layer in the recording process in the second mode.

【図11】第2の態様における再生過程での各層の磁化
の状態を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a magnetization state of each layer in the reproducing process in the second mode.

【図12】バイアス層及び初期化層の保磁力、並びにこ
れら各層に作用する交換力の温度依存性を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the coercive force of the bias layer and the initialization layer, and the temperature dependence of the exchange force acting on each of these layers.

【図13】バイアス層及び初期化層の磁化の温度依存性
を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing temperature dependence of magnetization of a bias layer and an initialization layer.

【図14】初期化層を用いた場合の光磁気記録媒体の一
実施例を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing an example of a magneto-optical recording medium when an initialization layer is used.

【図15】第1の態様における、媒体温度、初期化層の
磁化、及びバイアス層の磁化の位置分布を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a position distribution of medium temperature, magnetization of an initialization layer, and magnetization of a bias layer in the first mode.

【図16】第2の態様における、媒体温度、初期化層の
磁化、及びバイアス層の磁化の位置分布を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a position distribution of medium temperature, magnetization of an initialization layer, and magnetization of a bias layer in a second mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;再生層、2;記録層、3;中間層、4;バイアス
層、5;保護層、6;干渉層、7;基板、8;レーザビ
ーム、9;初期化層。
1; reproducing layer, 2; recording layer, 3; intermediate layer, 4; bias layer, 5; protective layer, 6; interference layer, 7; substrate, 8; laser beam, 9; initialization layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水澤 由美 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yumi Mizusawa 70 Yanagimachi, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshiba Yanagimachi Factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性体からなる再生層、記録層、及びバ
イアス層を有し、レーザ入射側から再生層、記録層、バ
イアス層の順に積層された光磁気記録媒体であって、再
生層と記録層とが交換結合が主となるように積層され、
記録層とバイアス層とが静磁結合が主となるように積層
され、かつ、前記バイアス層が記録・消去・再生過程に
おいて到達する最高温度以下の温度において磁化反転し
ないことを特徴とする光磁気記録媒体。
1. A magneto-optical recording medium having a reproducing layer, a recording layer, and a bias layer each made of a magnetic material, wherein the reproducing layer, the recording layer, and the bias layer are laminated in this order from the laser incident side. Layered so that exchange coupling is the main with the recording layer,
A magneto-optical device characterized in that the recording layer and the bias layer are laminated so that the magneto-static coupling is mainly present, and the magnetization is not reversed at a temperature lower than the maximum temperature reached by the bias layer in the recording / erasing / reproducing process. recoding media.
【請求項2】 磁性体からなる再生層、記録層、及びバ
イアス層を有し、レーザ入射側から再生層、記録層、バ
イアス層の順に積層された光磁気記録媒体であって、再
生層と記録層とが交換結合が主となるように積層され、
記録層とバイアス層とが静磁結合が主となるように積層
され、かつ、記録・消去・再生過程において到達する最
高温度以下の温度においてバイアス層が磁化反転せず、
再生時に到達する媒体の最高温度TR としたとき、前記
バイアス層の磁化が室温からTR に向かって減少するよ
うな特性を持つ場合に再生層の着磁方向と逆方向にバイ
アス層が着磁され、バイアス層の磁化が室温からTR に
向かって増加するような特性を持つ場合に再生層の着磁
方向と同じ方向にバイアス層が着磁されることを特徴と
する光磁気記録媒体。
2. A magneto-optical recording medium having a reproducing layer, a recording layer, and a bias layer made of a magnetic material, wherein the reproducing layer, the recording layer, and the bias layer are laminated in this order from the laser incident side. Layered so that exchange coupling is the main with the recording layer,
The recording layer and the bias layer are laminated such that magnetostatic coupling is the main, and the bias layer does not undergo magnetization reversal at a temperature equal to or lower than the maximum temperature reached in the recording / erasing / reproducing process,
When the maximum temperature TR of the medium reached at the time of reproduction is set, when the magnetization of the bias layer has a characteristic of decreasing from room temperature to TR, the bias layer is magnetized in the direction opposite to the magnetization direction of the reproduction layer. A magneto-optical recording medium, wherein the bias layer is magnetized in the same direction as the magnetization direction of the reproducing layer when the magnetization of the bias layer increases from room temperature to TR.
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