JPH0562263A

JPH0562263A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0562263A
Application number: JP21969491A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Tanaka; 努田中; Yasunobu Hashimoto; 康宣橋本; Kazuo Nakajima; 一雄中島; Miyozo Maeda; 巳代三前田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1991-08-30
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】光磁気記録媒体に関し、オーバーライト後の
信号品質が向上し、かつ製造の容易な光磁気記録媒体の
提供を目的とする。【構成】基板上に磁性層を設け、記録ビットの形成に
用いられる記録パルスよりも時間間隔の狭い光パルスの
連続からなる消去パルスを照射することで、オーバーラ
イトを可能とする光磁気記録媒体に於いて、前記光磁気
記録媒体に磁性層(21,22,23)を３層構造に積層した磁性
多層膜を用いて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体に係り、
特にオーバーライトが可能な光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光磁気ディスクの高速化の要求に
伴い、オーバーライトが可能な光磁気記録媒体が要求さ
れている。このため、各種のオーバーライト方法が提案
されている。例えば文献〔Appl.Phy.Letter.Vol.49,No
8,Page473,1986 〕には、反磁界を利用して情報の記録
および消去を行う方法が提案されている。この方法によ
れば、情報を消去する場合、書き込みがされているビッ
トが有るか否かを見ながら、若し書き込みがされている
と、その書き込みがされているビットの中心に消去ビー
ムを当てて、これを消去し、もしも書き込みがされてい
ないと上記のような操作を行わない。

【０００３】また一方、情報を記録する場合、同じく書
き込みがされているビットが有るか否かを見ながら、も
しも書き込みビットがなければ新たにビットを書き込
み、もしも既に書き込みビットがあれば、何もしないこ
とによってオーバーライトを行っている。

【０００４】然し、このオーバーライト方法では、情報
の書き換えを行う以前に、既に書き込まれている情報の
位置を検出しなければ成らないという問題があり、この
問題点を解決した方法を、本出願人は以前に特開平1-11
9941号、特開平1-119942号に於いて提案した。

【０００５】この方法は図５に示すように新しい記録ビ
ット１を形成すべき光磁気記録媒体の領域以外の領域に
於いて、前記記録ビット１の形成に用いられる記録パル
ス２よりも、パルス幅の狭い消去パルス３が形成される
ように連続した光パルスを照射する方法である。

【０００６】ところで、このようなオーバーライト方法
は簡単であり、またこの方法に用いる装置は簡単である
が、光磁気記録媒体を構成する原子の組成、該光磁気記
録媒体の膜構成等によって影響を受け、そのため、光磁
気記録媒体の消去が不十分であったり、書込みの信号品
質が低下する問題がある。

【０００７】このようなオーバーライト方法に用いられ
る従来の光磁気記録媒体の構造を図６に示す。図6(a)は
従来の光磁気記録媒体を示す断面図で、図示するように
透明なガラスの基板11上にテルビウム−二酸化シリコン
(Tb-SiO₂) 膜よりなる保護膜12-1、ガドリウム- テルビ
ウム- 鉄(Gd-Tb-Fe)の希土類遷移金属よりなる磁性層1
3、テルビウム−二酸化シリコン(Tb-SiO₂) 膜よりなる
保護膜12-2が積層形成され、光磁気記録を行う磁性層13
は一層構造である。

【０００８】図6(b)は従来の光磁気記録媒体を更に改良
した断面図で、図示するように透明なガラスの基板11上
にテルビウム−二酸化シリコン(Tb-SiO₂) 膜よりなる保
護膜12-1、ガドリウム−鉄(Gd-Fe) よりなる希土類遷移
金属の第１層の磁性層14、テルビウム−鉄−コバルト(T
b-Fe-Co)の希土類遷移金属よりなる第２層の磁性層15、
テルビウム−二酸化シリコン(Tb-SiO₂)膜よりなる保護
膜12-2が積層形成され、光磁気記録を行う磁性層は第1
および第2 の磁性層14,15 の二層構造で、前記図6(a)に
示した光磁気記録を行う磁性層が一層構造に比較して信
号品質が改良されている。

【０００９】このような図6(a)に示した磁性層が一層構
造の光磁気記録媒体を線速7.4m/secの一定速度で回転さ
せ、消去および書込みに用いるレーザパワーは9mW とす
る。そして図7(a)に示すように旧情報の書込み周波数は
1.5MHz( ビット長2.5 μm )とし、図7(b)に示すよう
に、オーバーライトの書込み周波数は1.9MHz( ビット長
2 μm ) とし、消去パルスは9MHzとして、オーバーライ
トを行った場合、オーバーライト後の信号品質は40dBと
成った。

【００１０】また図6(b) に示した光磁気記録媒体を、
図7(b)に示した条件でオーバーライトを行った場合、オ
ーバーライト後の信号品質は48dBとなり、磁性層が一層
の場合と比較して信号品質は8dB 上昇したことが判る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】然し、光磁気記録媒体
は製品とする場合、信号品質は50dB以上が要求されてい
る。本発明は二層の磁性層を用いた光磁気記録媒体より
更に信号品質を高め、更に製造が容易な光磁気記録媒体
の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、基板上に磁性層を設け、記録ビットの形成に用いら
れる記録パルスよりも時間間隔の狭い光パルスの連続か
らなる消去パルスを照射することで、オーバーライトを
可能とする光磁気記録媒体に於いて、前記光磁気記録媒
体に磁性層を３層構造に積層した磁性多層膜を用いたこ
とを特徴とするものである。

【００１３】また前記磁性多層膜に於いて、レーザ光の
入射側より見て第１層の磁性層と第２層の磁性層、第２
層の磁性層と第３層の磁性層が交換結合しており、磁壁
が上記３層の磁性層を通じて一緒に移動することを特徴
とするものである。

【００１４】更に前記磁性多層膜に於いて、第２層と第
３層のみを用いてもオーバーライトが可能と成ることを
特徴とする。また前記磁性多層膜に於いて、第１層の磁
性層の膜厚が第３層の膜厚より薄いことを特徴とするも
のである。

【００１５】

【作用】本発明者等は磁性層が１層の光磁気記録媒体に
於いて、室温以上の補償温度を有する前記媒体で、オー
バーライトが可能な媒体を確認した。

【００１６】このような光磁気記録媒体として、Gd-Tb-
Fe、Gd-Tb-Fe-Co 、Gd-Tb-Co、Gd-Fe 等のGdを含んだ材
料が良いことを確認した。この理由としてGdは、磁壁を
移動し易くするようにして、消去し易くする性質があ
り、そのため、Gdを多くすると非常に消去し易い光磁気
記録媒体となる。ところが消去し易くなると、ビットが
不安定でオーバーライト前の信号品質が良くないことが
生じる。

【００１７】つまりGdを多くすると、消去し易い光磁気
記録媒体となるが、オーバーライト前の信号品質が悪く
なる。一方、Gdを少なくするとオーバーライト前の信号
品質は良くなるが、消去し難くなりオーバーライト後の
信号品質が悪くなる。

【００１８】そこで従来では磁性層を２層構造とし、第
１層にはオーバーライトが可能で消去が容易なGdの多い
光磁気記録媒体を用い、第２層にはオーバーライトは不
可能であるが、信号品質の良い光磁気記録媒体を用い、
両者を交換結合させることで消去が容易でかつ信号品質
の良好な光磁気記録媒体を得ている。

【００１９】そして本発明では更に磁性層を３層構造と
し、第１層はオーバーライトは不可能であるが、信号品
質の良い光磁気記録媒体を用い、第２層と第３層はオー
バーライトが可能とし、この第１層と第３層の間にオー
バーライトが可能で消去が容易なGdの多い光磁気記録媒
体を挟むようにし、上記第３層とも一緒に交換結合させ
ることで、３層の間に磁壁が移動できるようにし、磁性
層が２層の場合に比較して磁性層を構成する原子の組成
のマージンが多く取れ、更に３層間で交換結合すること
で２層の場合に比較して更に消去が容易で信号品質の良
い光磁気記録媒体が得られる。

【００２０】また第１層の厚さを第３層の厚さより薄く
することで、消去をし易くし、オーバーライト後の信号
品質の向上が図れるようになる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。本発明の光磁気記録媒体の第１実施例の
断面図を図１に示す。表面に溝を有し、透明なガラスの
基板11上にテルビウム−二酸化シリコン（Tb−SiO₂) よ
り成る保護膜12-1が90nmの厚さにマグネトロンスパッタ
法で設けられ、その上にテルビウム- 鉄- コバルト(Tb-
Fe-Co)合金の第１層の磁性層21が10nmの厚さでマグネト
ロンスパッタ法により設けられている。

【００２２】またその上にガドリニウム- 鉄(Gd-Fe) 合
金の第２層の磁性層22が40nmの厚さにマグネトロンスパ
ッタ法で形成され、その上にはテルビウム- 鉄- コバル
ト(Tb-Fe-Co)合金より成る第３層の磁性層23が30nmの厚
さにマグネトロンスパッタ法で形成され、更にその上に
はテルビウム−二酸化シリコン（Tb−SiO₂) より成る保
護膜12-2が90nmの厚さにスパッタ法で設けられている。

【００２３】この第１層、第２層および第３層の磁性層
はいずれも希土類金属リッチ（ＲＥリッチ）の磁性層で
ある。このような磁気記録媒体の製造方法は、図２、お
よび図１に示すようにマグネトロンスパッタ装置の容器
31内に溝付きの透明ガラス板よりなる基板11とTb-SiO ₂
のような保護膜形成用ターゲット32、Tb-Fe-Co合金の第
１層、および第３層の磁性層形成用ターゲット33、Gd-F
e 合金より成る第２層の磁性層形成用ターゲット34を対
向配置するとともに、これ等のターゲットと基板間にシ
ャッター35を配置する。

【００２４】上記したターゲット32,33,34は何れも所定
の直径の円周上に配置され、シャッター35は円板状でそ
の上を回転移動し、所定のターゲット上でそのシャッタ
ーに設けられた開口部が対向するようにする。

【００２５】容器31内を一旦５×10^-5Pa以下の真空度
迄、排気管36より排気した後、該容器31のガス導入管37
よりArガスを導入し、ガス圧を0.2Pa の圧力に維持しな
がら、保護膜形成用ターゲット32上にシャッター35の開
口部が対向するようにシャッターを移動し、該ターゲッ
ト32をスパッタしてTb-SiO₂ のような保護膜12-1を90nm
の厚さにスパッタで形成する。

【００２６】次いで、一旦Arガスの供給を停止し、容器
31内を５×10^-5Paの真空度に排気した後、再びArガスを
容器31内に導入し、スパッタガス圧を0.2Pa としてTb-F
e-Co合金の第１層、第３層の磁性層形成用ターゲット33
上にシャッター35の開口部が移動するように該シャッタ
ー35を移動させ、該ターゲット33をスパッタしてTb-Fe-
Co合金の第１層の磁性層21を10nmの厚さに形成する。

【００２７】次いで容器31内の真空状態、およびArガス
のスパッタガス圧力をそのままに保持した後、Gd-Fe 合
金より成る第２層の磁性層形成用ターゲット34上にシャ
ッター35の開口部が対向するように該シャッター35を移
動し、該ターゲットをスパッタしてGd-Fe 合金より成る
第２層の磁性層22を40nmの厚さに形成する。

【００２８】次いで、容器31内の真空状態、およびArガ
スのスパッタガス圧力をそのままに保持した後、Tb-Fe-
Co合金の第１層、第３層の磁性層形成用ターゲット33上
にシャッター35の開口部が対向するように該シャッター
35を移動させ、該ターゲット33をスパッタしてTb-Fe-Co
合金の第３層の磁性層23を30nmの厚さに形成する。

【００２９】次いで、一旦Arガスの供給を停止し、容器
31内を５×10^-5Pa以下の真空度迄排気した後、Arガスを
容器31内に導入してTb−SiO₂のような保護膜形成用ター
ゲット32上にシャッター35の開口部が対向するように該
シャッター35を移動し、該ターゲットをスパッタしてTb
−SiO₂のような保護膜12-2を90nmの厚さに形成する。

【００３０】このように３層の磁性層共、Arガスのスパ
ッタガス圧を、そのままにして連続的に成膜することで
磁壁が３層間を移動し、交換結合力の強い光磁気記録媒
体が得られた。

【００３１】このようにして形成したREリッチ、REリッ
チ、REリッチの磁性三層膜よりなる光磁気記録媒体を使
用してオーバーライトを実施する。光磁気記録媒体を7.
4m/secの一定速度で回転させ、レーザパワーを7mW とす
る。旧情報の書き込み周波数は1.5MHz( マーク長は2.5
μm ) 、オーバーライトの書き込み周波数は1.9MHz( マ
ーク長２μm ) 消去パルスを9MHzとして記録した。この
場合、オーバーライト後の信号品質C/N ＝51dBであり、
高い信号品質が確認された。

【００３２】また本発明の光磁気記録媒体に於ける記録
用磁界の方向を示す状態図を図４に示す。図示するよう
にレーザ光照射領域38は磁界が反転しており、磁界が反
転する境界の磁壁39は第１層の磁性層21と第２層の磁性
層22および第３層の磁性層23とも一緒に移動して、それ
ぞれの磁性層が交換結合しており、この３層の磁性層の
間には磁壁が形成されておらず、そのため、第１、第２
および第３層の磁性層に多少の組成の変動が有る場合で
も、互いの磁性層がその特性を補い合うために信号品質
の劣化が見られない高品質の光磁気記録媒体が得られ
る。

【００３３】また、本発明の比較例として、第１層の磁
性層は形成せずに、第２層および第３層の磁性層のみ
を、この第２層と第３層を形成した場合と同様な条件で
成膜し、上記本発明の３層構造の磁性層を有する場合と
同様な条件でオーバーライトした。

【００３４】このように第２層と第３層の磁性層のみを
形成した場合でも、オーバーライトは可能で有るが、オ
ーバーライト後の信号品質は47dBに低下していることが
確認できた。

【００３５】また本発明の第２実施例として第１層の磁
性層の厚さを図３に示すように、変化させた場合、その
信号品質の状態を示す。図３に示すように、第１層の膜
厚が第３層の膜厚の30nmより厚くなると、そのオーバー
ライト後の信号品質の低下が見られる。このことは前記
したように消去の機能を有するGdを含んだ第２層の磁性
層が、第１層の磁性層の膜厚が厚くなると、その影響を
受けて消去の機能の低下を来すようになるためと考えら
れる。そのため、第１層の磁性層の厚さは第３層の磁性
層の厚さより薄くする必要があることが実験的に確認で
きた。。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光磁気記録
媒体によれば、磁性層を形成する際の組成のマージンが
多く取れ、そのため製造方法が容易となる効果がある。
また各磁性層は交換結合しているので信号品質の良好な
光磁気記録媒体が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体の断面図である。

【図２】本発明の光磁気記録媒体の製造に用いる装置
の模式図である。

【図３】第１層の磁性層の厚さと信号品質の関係図で
ある。

【図４】本発明の媒体の記録用磁界の方向を示す状態
図である。

【図５】光磁気記録媒体の記録パルスの説明図であ
る。

【図６】従来の光磁気記録媒体の断面図である。

【図７】従来の記録パルスの説明図である。

【符号の説明】

11 基板 12-1,12-2 保護膜 21 第１層の磁性層 22 第２層の磁性層 23 第３層の磁性層 31 容器 32 保護膜形成用ターゲット 33 第1 、第3 層の磁性層形成用ターゲット 34 第2 層の磁性層形成用ターゲット 35 シャッター 36 排気管 37 ガス導入管 38 レーザ光照射領域 39 磁壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田巳代三神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板(11)上に磁性層を設け、記録ビット
の形成に用いられる記録パルスよりも時間間隔の狭い光
パルスの連続からなる消去パルスを照射することで、オ
ーバーライトを可能とする光磁気記録媒体に於いて、前記光磁気記録媒体に磁性層(21,22,23)を３層構造に積
層した磁性多層膜を用いたことを特徴とする光磁気記録
媒体。
【請求項２】請求項１記載の磁性多層膜に於いて、レ
ーザ光の入射側より見て第１層の磁性層(21)と第２層の
磁性層(22)、第２層の磁性層(22)と第３層の磁性層(23)
がそれぞれ交換結合しており、磁壁(39)が上記３層の磁
性層(21,22,23)を通じて一緒に移動することを特徴とす
る光磁気記録媒体。
【請求項３】請求項１記載の磁性多層膜に於いて、第
２層と第３層の磁性層(22,23) のみを用いてもオーバー
ライトが可能と成ることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１記載の磁性多層膜に於いて、第
１層の磁性層(21)の膜厚が第３層の磁性層(23)膜厚より
薄いことを特徴とする光磁気記録媒体。