JPH0562264A - Production of magneto-optical recording medium - Google Patents

Production of magneto-optical recording medium

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JPH0562264A
JPH0562264A JP3219861A JP21986191A JPH0562264A JP H0562264 A JPH0562264 A JP H0562264A JP 3219861 A JP3219861 A JP 3219861A JP 21986191 A JP21986191 A JP 21986191A JP H0562264 A JPH0562264 A JP H0562264A
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JP
Japan
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layer
magnetization
state
temperature
medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP3219861A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hosokawa
哲夫 細川
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH0562264A publication Critical patent/JPH0562264A/en
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Abstract

PURPOSE:To obviate the degradation in C/N and to enhance the reliability of repetitive reading out so as to allow overwriting even if the film thickness of a magnetic recording layer is thin by vibrating a substrate surface at the time of forming the recording layer on the substrate. CONSTITUTION:A high-frequency current is applied by front and rear electrodes to a piezoelectric vibrator 40 of a surface wave generating element 10 to generate surface acoustic waves on the vibrator 40. The magnetic recording film is formed by a sputtering film forming method while the substrate 20 is kept vibrated by transmitting the surface waves to the substrate 20.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光磁気記録媒体の製
造法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、交換結合力を利用した記録媒体、特に、オーバーラ
イト可能な交換結合多層膜からなる高信頼性の光磁気記
録媒体の製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a magneto-optical recording medium. More particularly, the present invention relates to a recording medium utilizing exchange coupling force, and more particularly to a method of manufacturing a highly reliable magneto-optical recording medium comprising an overwrite-capable exchange coupling multilayer film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高密度、大容量、大きなアクセス
速度、さらには大きな記録および再生速度等の種々の要
求を満たす光学的記録再生方法とそれに使用する記録媒
体等の開発が精力的に進められている。 光磁気記録媒体:各種の光学的記録再生方法のなかで、
特に、光磁気記録再生方法は、情報を記録した後に消去
することができ、再び新たな情報を記録することが繰り
返し何度も可能であるという優れた利点と特徴を有し、
高度情報化社会をリードする記録媒体として最も大きな
魅力に満ちている。
2. Description of the Related Art In recent years, vigorous development of optical recording / reproducing methods and recording media used therefor satisfying various requirements such as high density, large capacity, large access speed, and large recording and reproducing speeds have been vigorously pursued. Has been. Magneto- optical recording medium : Among various optical recording / reproducing methods,
In particular, the magneto-optical recording / reproducing method has an excellent advantage and feature that information can be erased after being recorded and new information can be recorded again and again.
It has the greatest appeal as a recording medium that leads the advanced information society.

【0003】この光磁気記録再生方式に使用される記録
媒体は、記録を残す層として1層または多層からなる垂
直磁化膜をその構造として有し、その際の垂直磁化膜と
しては、たとえば、アモルファスのGdFeやGdC
o、GdFeCo、TbFe、TbCo、TbFeCo
などが知られている。一般に、これらの垂直磁化膜は、
同心円状またはらせん状のトラックを有し、このトラッ
クの上に情報が記録されるようになっている。
A recording medium used in this magneto-optical recording / reproducing system has a vertically magnetized film having a structure of one layer or multiple layers as a layer for recording, and the vertically magnetized film at that time is, for example, amorphous. GdFe and GdC
o, GdFeCo, TbFe, TbCo, TbFeCo
Are known. Generally, these perpendicular magnetic films are
It has a concentric or spiral track on which information is recorded.

【0004】記録すべき情報は、予め2値化されてお
り、この情報は、膜面に対して、上向きまたは下向きの
いずれか一方の「A向き」の磁化を有するビット
(B1 )と、「逆A向き」の磁化を有するビット
(B0 )の2つの信号で記録される。これらのビットB
1 ,B0 は、デジタル信号の1,0の何れか一方と他方
にそれぞれ相当する。しかし、一般には記録されるトラ
ックの磁化は、記録前に強力な外部磁場を印加すること
によって「逆A向き」に揃えられる。その上でトラック
に「A向き」の磁化を有するビット(B1 )を形成す
る。従って、情報は、このビット(B1 )の有無及び/
又はビット長によって表現される。ビット形成の原理 :ビットの形成においては、光手段と
してのレーザーの特徴、すなわち、空間的時間的に優れ
た凝集性(coherence )が有利に利用され、レーザー光
の波長によって決定される回折限界とほとんど同じ程度
に小さいスポットにビームが絞り込まれる。絞り込まれ
た光はトラック表面に照射され、垂直磁化膜に直径が1
μm以下のビットが形成され、情報が記録される。光学
的記録においては、理論的に約108 ビット/cm3 まで
の記録密度を達成することができる。レーザービームは
その波長とほとんど同じ位に小さい直径を有するスポッ
トにまで凝縮(concentrate )することができるからで
ある。
The information to be recorded has been binarized in advance, and this information includes a bit (B 1 ) having a magnetization "A direction" which is either upward or downward with respect to the film surface. It is recorded with two signals of the bit (B 0 ) having the magnetization in the "reverse A direction". These bits B
1 and B 0 correspond to one or the other of the digital signals 1 and 0 , respectively. However, generally, the magnetization of the recorded track is aligned in the "reverse A direction" by applying a strong external magnetic field before recording. Then, the bit (B 1 ) having the "A direction" magnetization is formed on the track. Therefore, the information includes the presence / absence of this bit (B 1 ) and / or
Alternatively, it is expressed by the bit length. Principle of bit formation : In the formation of bits, the characteristic of laser as an optical means, that is, the coherence which is excellent in spatiotemporal time, is advantageously used, and the diffraction limit determined by the wavelength of laser light is used. The beam is narrowed down to almost the same small spot. The narrowed light is applied to the track surface, and the perpendicular magnetization film has a diameter of 1
Bits of μm or less are formed and information is recorded. In optical recording, theoretically recording densities up to about 10 8 bits / cm 3 can be achieved. This is because the laser beam can be concentrated to a spot with a diameter as small as about its wavelength.

【0005】図1に示すように、この光磁気記録におい
ては、レーザービーム(L)を垂直磁化膜(MO)の上
に絞りこみ、それを加熱する。その間、初期化された向
きとは反対の向きの記録磁界(Hb)を加熱された部分
に外部から印加する。そうすると局部的に加熱された部
分の保磁力Hc(coersivity)は減少し、記録磁界(H
b)より小さくなる。その結果、その部分の磁化は、記
録磁界(Hb)の向きに並ぶ。こうして逆に磁化された
ビットが形成される。
As shown in FIG. 1, in this magneto-optical recording, a laser beam (L) is focused on a perpendicular magnetization film (MO) and heated. Meanwhile, the recording magnetic field (Hb) in the opposite direction to the initialized direction is applied to the heated portion from the outside. Then, the coercive force Hc (coersivity) of the locally heated portion decreases and the recording magnetic field (H
It is smaller than b). As a result, the magnetization of that portion is aligned in the direction of the recording magnetic field (Hb). In this way, the oppositely magnetized bit is formed.

【0006】この場合、フェロ磁性材料とフェリ磁性材
料では、磁化及びHcの温度依存性が異なっている。フ
ェロ磁性材料はキュリー点付近で減少するHcを有し、
この現象に基づいて記録が実行される。従って、Tc書
込み(キュリー点書込み)と呼ばれる。他方、フェリ磁
性材料はキュリー点より低い補償温度(compensation t
emperature)Tcomp. を有しており、そこでは磁化
(M)はゼロになる。逆にその温度付近でHcが非常に
大きくなり、その温度から外れるとHcが急激に低下す
る。この低下したHcは、比較的弱い記録磁界(Hb)
によって打ち負かされる。つまり、記録が可能になる。
この記録プロセスはTcomp. 書込み(補償点書込み)と
呼ばれる。
In this case, the temperature dependence of magnetization and Hc is different between the ferromagnetic material and the ferrimagnetic material. Ferromagnetic materials have Hc that decreases near the Curie point,
Recording is performed based on this phenomenon. Therefore, it is called Tc writing (Curie point writing). Ferrimagnetic materials, on the other hand, have a compensation temperature below the Curie point.
emperature) T comp. where the magnetization (M) is zero. Conversely, Hc becomes very large near that temperature, and when it deviates from that temperature, Hc drops sharply. This lowered Hc is due to a relatively weak recording magnetic field (Hb).
Be defeated by. That is, recording becomes possible.
This recording process is called T comp. Writing (compensation point writing).

【0007】もっとも、キュリー点またはその近辺、お
よび補償温度の近辺にこだわる必要はない。要するに、
室温より高い所定の温度において、低下したHcを有す
る磁性材料に対し、その低下したHcを打ち負かせる記
録磁界(Hb)を印加すれば、記録は可能である。ただ
し、室温より高い所定の温度に達していない領域(この
領域のHcは元の高いHcを有する)にある垂直磁化膜
(MO)の磁化を反転するような高すぎるHbは、使用
できない。再生の原理 :図2は、光磁気効果に基づく情報再生の原
理を示したものである。光は、通常、光路に垂直な平面
上で全ての方向に発散している電磁場ベクトルを有する
電磁波である。この光が直線偏光(Lp )に変換され、
そして垂直磁化膜(MO)に照射されたとき、光はその
表面で反射されるか、または垂直磁化膜(MO)を透過
する。このとき、偏光面は磁化Mの向きに従って回転す
る。この回転する現象は、磁気カー(Kerr)効果または
磁気ファラデー(Faraday )効果と呼ばれる。
However, it is not necessary to stick to the Curie point or its vicinity and the compensation temperature. in short,
Recording can be performed at a predetermined temperature higher than room temperature by applying a recording magnetic field (Hb) that defeats the lowered Hc to the magnetic material having the lowered Hc. However, Hb that is too high to reverse the magnetization of the perpendicular magnetization film (MO) in the region (Hc of this region has the original high Hc) that has not reached the predetermined temperature higher than room temperature cannot be used. Reproduction principle : FIG. 2 shows the principle of information reproduction based on the magneto-optical effect. Light is usually an electromagnetic wave with electromagnetic field vectors diverging in all directions on a plane perpendicular to the optical path. This light is converted into linearly polarized light (L p ),
Then, when the perpendicular magnetic film (MO) is irradiated, light is reflected on the surface thereof or transmitted through the perpendicular magnetic film (MO). At this time, the polarization plane rotates according to the direction of the magnetization M. This rotating phenomenon is called a magnetic Kerr effect or a magnetic Faraday effect.

【0008】たとえば、もし反射光の偏光面が「A向
き」磁化に対してはθk度回転すると、「逆A向き」磁
化に対しては−θk度回転する。従って、光アナライザ
ー(偏光子)の軸を−θk度傾けた面に垂直にセットし
ておくと、「逆A向き」に磁化されたビット(B0 )か
ら反射された光はアナライザーを透過することができな
い。それに対して「A向き」に磁化されたビット
(B1 )から反射された光は、(sin 2θk)2 を乗じ
た分がアナライザーを透過し、ディテクター(光電変換
手段)に捕獲される。その結果、「A向き」に磁化され
たビット(B1 )は「逆A向き」に磁化されたビット
(B0 )よりも明るく見え、ディテクターにおいて強い
電気信号を発生させる。このディテクターからの電気信
号は、記録された情報に従って変調されるので、情報が
再生されることになる。
For example, if the plane of polarization of the reflected light rotates by θk degrees for "A direction" magnetization, it rotates by -θk degrees for "reverse A direction" magnetization. Therefore, when the axis of the optical analyzer (polarizer) is set to be perpendicular to the plane tilted by −θk degrees, the light reflected from the bit (B 0 ) magnetized in the “reverse A direction” passes through the analyzer. I can't. On the other hand, the light reflected from the bit (B 1 ) magnetized in the “A direction” is multiplied by (sin 2θk) 2 and passes through the analyzer, and is captured by the detector (photoelectric conversion means). As a result, the bit (B 1 ) magnetized in the “A direction” appears brighter than the bit (B 0 ) magnetized in the “reverse A direction” and produces a strong electrical signal at the detector. The electric signal from this detector is modulated according to the recorded information, so that the information is reproduced.

【0009】ところで、記録ずみの媒体を再使用するに
は、(1)媒体を再び初期化装置で初期化するか、また
は(2)記録装置に記録ヘッドと同様な消去ヘッドを併
設するか、あるいは、(3)予め、前段処理として記録
装置または消去装置を用いて記録ずみ情報を消去する必
要がある。従って、光磁気記録方式では、これまで記録
ずみ情報の有無にかかわらず新たな情報をその場で記録
できるオーバーライト(重ね書き)は、不可能であると
されていた。
By the way, in order to reuse the recorded medium, (1) the medium is initialized again by the initializing device, or (2) the recording device is provided with an erasing head similar to the recording head. Alternatively, (3) it is necessary to previously erase the recorded information by using a recording device or an erasing device as a pre-stage process. Therefore, in the magneto-optical recording system, it has been considered impossible to overwrite (write) new information on the spot regardless of the presence or absence of recorded information.

【0010】もっとも、もし記録磁界Hbの向きを必要
に応じて「A向き」と「逆A向き」との間で自由に変調
することができれば、オーバーライトが可能になる。し
かしながら、記録磁界Hbの向きを高速度で変調するこ
とは不可能である。すなわち、たとえば、記録磁界Hb
が永久磁石である場合、磁石の向きを機械的に反転させ
る必要がある。しかし、磁石の向きを高速で反転させる
ことは、無理である。記録磁界Hbが電磁石である場合
にも、大容量の電流の向きをそのように高速で変調する
ことは不可能である。
However, if the direction of the recording magnetic field Hb can be freely modulated between "A direction" and "reverse A direction" as required, overwriting becomes possible. However, it is impossible to modulate the direction of the recording magnetic field Hb at high speed. That is, for example, the recording magnetic field Hb
Is a permanent magnet, it is necessary to mechanically reverse the direction of the magnet. However, it is impossible to reverse the direction of the magnet at high speed. Even when the recording magnetic field Hb is an electromagnet, it is impossible to modulate the direction of a large-capacity current at such a high speed.

【0011】実際、2層膜構造からなる光磁気記録媒体
として、たとえば特開昭57−78652号公報に開示
されているように交換結合力を利用するものが知られて
いるが、この場合も、前記のオーバーライトは不可能で
あって、記録前にすでに記録しておいた部分を一度消去
しなければならない。しかしながら、技術の進歩は著し
く、記録磁界Hbの強度(ON,OFFを含む)または
記録磁界Hbの向きを変調せずに、照射する光ビームの
強度を記録すべき2値化情報に従い変調するだけで、オ
ーバーライトが可能な光磁気記録方法と、それに使用さ
れるオーバーライト可能な光磁気記録媒体、同じくそれ
に使用されるオーバーライト可能な記録装置が発明され
た。これらは、交換結合力を利用した2層膜媒体(特開
昭62−17594号)、交換結合3層膜媒体(特開昭
64−50257,特開平1−273248号公報)、
交換結合4層膜媒体(WO90/02400)などとし
てすでに提案されている。オーバーライト可能記録媒体 :これらのオーバーライト
可能な光磁気記録媒体について、特開昭62−1759
48号公報記載のものを例として説明すると、この媒体
の場合には、「基本的に垂直磁化可能な磁性薄膜からな
る記録再生層(メモリー層またはM層と言う)と、垂直
磁化可能な磁性薄膜からなる記録補助層(『記録層』ま
たはW層と言う)とを有し、両層は交換結合しており、
かつ、室温でM層の磁化の向きは変えないでW層の磁化
のみを所定の向きに向けておくことができるオーバーラ
イト可能な多層光磁気記録媒体」を使用している。
In fact, as a magneto-optical recording medium having a two-layer film structure, there is known a magneto-optical recording medium utilizing an exchange coupling force as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-78652. However, the above-mentioned overwriting is impossible, and the portion already recorded before recording must be erased once. However, the technological progress is remarkable, and the intensity of the irradiation light beam is modulated according to the binary information to be recorded without modulating the intensity (including ON and OFF) of the recording magnetic field Hb or the direction of the recording magnetic field Hb. Then, an overwritable magneto-optical recording method, an overwritable magneto-optical recording medium used for the method, and an overwritable recording apparatus used for the same have been invented. These are a two-layer film medium utilizing the exchange coupling force (JP-A-62-17594), an exchange-coupling three-layer film medium (JP-A-64-50257, JP-A-1-273248),
It has already been proposed as an exchange coupling four-layer film medium (WO90 / 02400). Overwritable recording media : JP-A-62-1759 discloses these overwritable magneto-optical recording media.
In the case of this medium, for example, in the case of the medium described in Japanese Patent Laid-Open No. 48, "a recording / reproducing layer (referred to as a memory layer or an M layer) which basically consists of a magnetic thin film capable of perpendicular magnetization and a magnetic layer capable of perpendicular magnetization. A recording auxiliary layer (referred to as “recording layer” or W layer) made of a thin film, and both layers are exchange-coupled,
In addition, an overwritable multi-layered magneto-optical recording medium is used which is capable of keeping only the magnetization of the W layer in a predetermined direction without changing the magnetization direction of the M layer at room temperature.

【0012】そして、情報をM層(場合によりW層に
も)における「A向き」磁化を有するビットと「逆A向
き」磁化を有するビットで表現し、記録する。この媒体
は、W層が外部手段(たとえば初期補助磁界Hini)によ
って、その磁化の向きを「A向き」に揃えることがで
き、しかも、そのとき、M層は、磁化の向きを反転せず
に、さらに、一旦「A向き」に揃えられたW層の磁化の
向きは、M層からの交換結合力を受けても反転せず、逆
にM層の磁化の向きは、「A向き」に揃えられたW層か
らの交換結合力を受けても反転しない。
Then, the information is represented and recorded by the bit having the "A direction" magnetization and the bit having the "reverse A direction" magnetization in the M layer (and also in the W layer in some cases). In this medium, the W layer can have its magnetization direction aligned with the “A direction” by an external means (for example, the initial auxiliary magnetic field Hini), and at that time, the M layer does not reverse the magnetization direction. Furthermore, the magnetization direction of the W layer once aligned in the “A direction” is not reversed even when subjected to the exchange coupling force from the M layer, and conversely, the magnetization direction of the M layer is changed to the “A direction”. It does not reverse even if it receives exchange coupling force from the aligned W layers.

【0013】そして、W層は、M層に比べて低い保磁力
Hcと高いキュリー点Tcを持つ。この記録方法によれ
ば、記録媒体は、記録前までに、外部手段によりW層の
磁化の向きが「A向き」に揃えられる。この行為を「初
期化(initialize)」と呼ぶことができる。この初期化
はオーバーライト可能な媒体に特有なことである。その
上で、2値化情報に従いパルス変調されたレーザービー
ムが媒体に照射される。レーザービームの強度は、高レ
ベルPH と低レベルPL があり、これはパルスの高レベ
ルと低レベルに相当する。この低レベルは、再生時に媒
体を照射する再生レベルPR よりも高い。そして、既に
知られているように、記録しない時にも、たとえば媒体
における所定の記録場所をアクセスするためにレーザー
ビームを<非常に低レベル>で照射することがある。こ
の<非常に低レベル>での照射も、再生レベルPR と同
一または近似のレベルにある。従って、レーザービーム
の出力波形は、たとえば図3の通りになる。
The W layer has a lower coercive force Hc and a higher Curie point Tc than the M layer. According to this recording method, the magnetization direction of the W layer of the recording medium is aligned by the external means to the “A direction” before recording. This act can be referred to as "initialize". This initialization is unique to overwritable media. Then, the medium is irradiated with the laser beam pulse-modulated according to the binarized information. The intensity of the laser beam has a high level P H and a low level P L , which correspond to the high level and low level of the pulse. This low level is higher than the reproduction level P R that illuminates the medium during reproduction. Then, as is already known, even when recording is not performed, a laser beam may be emitted at a <very low level> in order to access a predetermined recording location on the medium, for example. The irradiation at this <very low level> is also at a level that is the same as or close to the reproduction level P R. Therefore, the output waveform of the laser beam is as shown in FIG. 3, for example.

【0014】また、記録用のビームは、1本ではなく近
接した2本のビームを用いて、先行ビームを原則として
変調しない低レベルのレーザービーム(消去用)とし、
後行ビームを情報に従い変調する高レベルのレーザービ
ーム(書込用)としてもよい。この場合、後行ビーム
は、高レベルと基底レベル(低レベルと同一またはそれ
より低いレベルであり、出力がゼロでもよい)との間で
パルス変調される。この場合の出力波形はたとえば図4
に示される。
Further, the recording beam is not a single beam but two adjacent beams, and is a low-level laser beam (for erasing) which does not modulate the preceding beam in principle.
It may be a high-level laser beam (for writing) that modulates the following beam according to information. In this case, the trailing beam is pulse-modulated between a high level and a base level (equal to or lower than the low level and may have zero output). The output waveform in this case is, for example, as shown in FIG.
Shown in.

【0015】ビームが照射された部分の媒体に、向きも
強度も変調されない記録磁界Hbが作用する。Hbは、
ビームの照射された部分(スポット領域)と同じ位の寸
法に絞ることはできず、Hbが作用する領域は、スポッ
ト領域に比べれば、ずっと大きい。低レベルのビームが
照射されると、前のビットの磁化の向きに無関係に、M
層に「A向き」のビット(B1 )または「逆A向き」の
ビット(B0 )の一方が形成される。
A recording magnetic field Hb whose direction and intensity are not modulated acts on the medium irradiated with the beam. Hb is
The size cannot be narrowed down to the same size as the beam irradiated portion (spot region), and the region where Hb acts is much larger than the spot region. When illuminated by a low level beam, M is independent of the direction of magnetization of the previous bit.
One of the "A-oriented" bits (B 1 ) or the "reverse A-oriented" bit (B 0 ) is formed in the layer.

【0016】そして、高レベルのビームが照射される
と、前のビットの磁化の向きに無関係に、M層の他方の
ビットが形成される。これでオーバーライトが完了す
る。レーザービームは、記録すべき情報に従いパルス状
に変調されるが、このこと自身は、従来の光磁気記録で
も行われており、記録すべき2値化情報に従いビーム強
度をパルス状に変調する手段は既知の手段である。たと
えば、THE BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, Vol.62(19
83),1923-1936 に詳しく説明されている。従って、ビー
ム強度の必要な高レベルと低レベルが与えられれば、従
来の変調手段を一部修正するだけで容易に入手できる。
当業者にとって、そのような修正は、ビーム強度の高レ
ベルと低レベルが与えられれば、容易であろう。
When the high level beam is irradiated, the other bit of the M layer is formed regardless of the magnetization direction of the previous bit. This completes the overwrite. The laser beam is pulse-modulated according to the information to be recorded. This fact itself is also performed in the conventional magneto-optical recording, and means for pulse-modulating the beam intensity according to the binary information to be recorded. Is a known means. For example, THE BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, Vol.62 (19
83), 1923-1936. Therefore, given the required high and low levels of beam intensity, it is readily available with only minor modifications to conventional modulation means.
For a person skilled in the art, such a modification would be easy given the high and low levels of beam intensity.

【0017】つまり、以上の通りの構成からなる既提案
の方法において特徴的なことの一つは、ビーム強度を高
レベルと低レベルとしていることである。すなわち、ビ
ーム強度が高レベルの時に、記録磁界Hbをその他の外
部手段によりW層の「A向き」磁化を「逆A向き」に反
転(reverse )させ、このW層の「逆A向き」磁化によ
ってM層に「逆A向き」磁化[または「A向き」磁化]
を有するビットを形成する。ビーム強度が低レベルの時
は、W層の磁化の向きは初期化状態と変わらず、そし
て、W層の作用(この作用は交換結合力を通じてM層に
伝わる)によってM層に「A向き」磁化[または「逆A
向き」磁化]を有するビットを形成する。 多層構造 :また、このオーバーライト可能な記録・再生
方法に用いる記録媒体は、そのいずれの実施態様におい
ても、記録媒体は、M層とW層を含む多層構造を有して
いる。
That is, the existing proposal having the above configuration
One of the characteristics of this method is to increase the beam intensity.
Level and low level. That is,
When the field intensity is at a high level, the recording magnetic field Hb is
Part means reverses the "A direction" magnetization of the W layer to the "reverse A direction".
And the "reverse A direction" magnetization of this W layer
Therefore, the "reverse A direction" magnetization in the M layer [or "A direction" magnetization]
Form a bit with. At low beam intensity
Indicates that the magnetization direction of the W layer is the same as in the initialized state.
Then, the action of the W layer (this action acts on the M layer through the exchange coupling force).
"A direction" magnetization to the M layer [or "reverse A"
Form a bit having a "direction" magnetization. Multi-layer structure : Also, this overwritable record / playback
The recording medium used in the method is in any of its embodiments.
However, the recording medium has a multi-layer structure including the M layer and the W layer.
There is.

【0018】M層は、室温で保磁力が高く磁化反転温度
が低い磁性層である。W層はM層に比べ相対的に室温で
保磁力が低く磁化反転温度が高い磁性層である。なお、
M層とW層ともに、それ自体多層膜から構成されていて
もよい。場合によりM層とW層との間に第3の層(たと
えば、交換結合σW の調整層)が存在していてもよい。
さらにM層とW層との間に明確な境界がなく、一方から
徐々に他方に変わってもよい。 (a) 一つの実施態様では、M層の保磁力をHC1、W
層のそれをHC2、M層のキュリー展をTC1、W層のそれ
をTC2、室温をTR 、低レベルPL のレーザービームを
照射した時の記録媒体の温度をTL 、高レベルPH のレ
ーザービームを照射した時のそれをTH 、M層が受ける
結合磁界をHD1(HD1はσW をM層飽和磁気モーメント
S とM層の膜厚tとの積で割った商で算出される)、
W層が受ける結合磁界をHD2はσW をW層飽和磁気モー
メントMS とW層の膜厚tとの積で割った商で算出され
る)とした場合、記録媒体は、下記の式1を満足し、そ
して室温で式2〜5を満足するものである。
The M layer is a magnetic layer having a high coercive force and a low magnetization reversal temperature at room temperature. The W layer is a magnetic layer having a lower coercive force and a higher magnetization reversal temperature at room temperature than the M layer. In addition,
Both the M layer and the W layer may themselves be composed of a multilayer film. In some cases, a third layer (for example, an exchange coupling σ W adjustment layer) may be present between the M layer and the W layer.
Further, there is no clear boundary between the M layer and the W layer, and the one layer may gradually change to the other. (A) In one embodiment, the coercive force of the M layer is set to H C1 , W
H C2 of the layer, T C1 of the Curie extension of the M layer, T C2 of the W layer, T R of room temperature, and T L of the temperature of the recording medium when a low-level P L laser beam is irradiated. When the laser beam of level P H is applied, it is T H , and the coupling magnetic field received by the M layer is H D1 (H D1 is σ W being the product of the M layer saturation magnetic moment M S and the M layer thickness t. Calculated by dividing the quotient),
If the coupling field W layer is subjected to H D2 and sigma W a is calculated by the quotient by the product of the thickness t of the W layer saturated magnetic moment M S and W layer), a recording medium, the following formula 1 and equations 2 to 5 at room temperature.

【0019】 TR <TC1≒TL <TC2≒TH …………………………式1 HC1>HC2+|HD1−(±HD2)|……………………式2 HC1>HD1…………………………………………………式3 HC2>HD2…………………………………………………式4 HC2+HD2<|Hini. |<HC1±HD1…………………式5 上記式中、符号「≒」は、等しいかまたはほぼ等しい
(±20℃位)ことを表している。
T R <T C1 ≈T L <T C2 ≈T H …………………… Equation 1 H C1 > H C2 + | HD 1 − (± HD 2 ) | ………… … Formula 2 H C1 > H D1 ………………………………………………… Formula 3 H C2 > H D2 …………………………………… … Equation 4 H C2 + H D2 <| Hini. | <H C1 ± H D1 …………… Equation 5 In the above equation, the sign “≒” is equal or almost equal (± 20 ° C Place).

【0020】また上記式中、複合±については、上段が
後述するA(antiparallel)タイプの媒体の場合であ
り、下段は後述するP(parallel)タイプの媒体の場合
である。なお、フェロ磁性体媒体はPタイプに属する。
つまり、保磁力と温度との関係をグラフで表すと、一般
には図5の如くなる。細線はM層のそれを、太線はW層
のそれを表す。
In the above formula, the composite ± is the case of the A (antiparallel) type medium described below in the upper stage, and the case of the P (parallel) type medium described below in the lower stage. The ferromagnetic medium belongs to the P type.
That is, the relationship between the coercive force and the temperature is generally represented by a graph as shown in FIG. The thin line represents that of the M layer, and the thick line represents that of the W layer.

【0021】従って、この記録媒体に室温で外部手段例
えば初期補助磁界(Hini.)を印加すると、式5によれ
ば、M層の磁化の向きは反転せずにW層の磁化のみが反
転する。そこで、記録前に媒体に外部手段から作用(た
とえば、初期補助磁界Hini.)を及ぼすと、W層のみを
「A向き」−−−−−ここでは「A向き」を便宜的に紙
面において上向きの矢↑で示し、「逆A向き」を下向き
の矢↓で示す−−−−−−に磁化させることができる。
そして、Hini. がセロになっても、式4により、W層の
磁化↑は再反転せずにそのまま保持される。
Therefore, when an external means such as an initial auxiliary magnetic field (Hini.) Is applied to this recording medium at room temperature, according to the equation 5, the magnetization direction of the M layer is not inverted but only the magnetization of the W layer is inverted. .. Therefore, when an action is applied to the medium from an external means (for example, an initial auxiliary magnetic field Hini.) Before recording, only the W layer is "A direction" ---- here, "A direction" is upwardly directed on the paper for convenience. The arrow “↑” indicates that the “reverse A direction” can be magnetized to “−−−−−−” indicated by the arrow ↓.
Then, even if Hini. Becomes zero, according to the equation 4, the magnetization ↑ of the W layer is retained as it is without being re-inverted.

【0022】外部手段によりW層のみが、記録前までに
「A向き」↑に磁化されている状態を概念的に表すと、
図6になる。この図6でM層における磁化の向きは、そ
れまでに記録されていた情報を表わす。以下の説明にお
いては、向きに関係がないので、これをXで示し簡略化
すると、図6は、図7の状態1で示せる。ここにおい
て、高レベルのレーザービームを照射して媒体温度をT
H に上昇させる。すると、TH はキュリー点TC1より高
温度なのでM層の磁化は消失してしまう。さらにTH
キュリー点TC2付近なのでW層の磁化も全く、またはほ
ぼ消失する。ここで、媒体の種類に応じて「A向き」ま
たは「逆A向き」の記録磁界Hbを印加する。Hbは、
媒体自身からの浮遊磁界でもよい。説明を簡単にするた
めに「逆A向き」↓の記録磁界Hbを印加したとする。
媒体は移動しているので、照射された部分は、レーザー
ビームから直ぐに遠ざかり、冷却される。Hbの存在下
で、媒体の温度が低下すると、W層の磁化は、Hbに従
い、反転されて「逆A向き」↓の磁化となる(図7状態
2)。
Conceptually, a state where only the W layer is magnetized in the "A direction" ↑ before recording by an external means is as follows:
It becomes FIG. In FIG. 6, the magnetization direction in the M layer represents the information recorded up to that point. In the following description, since there is no relation to the orientation, when this is indicated by X and is simplified, FIG. 6 can be shown as state 1 in FIG. 7. Here, the medium temperature is changed to T by irradiating a high level laser beam.
Raise to H. Then, since T H is higher than the Curie point T C1 , the magnetization of the M layer disappears. Furthermore, since T H is near the Curie point T C2 , the magnetization of the W layer disappears at all or almost disappears. Here, the recording magnetic field Hb of "A direction" or "reverse A direction" is applied according to the type of medium. Hb is
A stray magnetic field from the medium itself may be used. In order to simplify the explanation, it is assumed that the recording magnetic field Hb in the “reverse A direction” ↓ is applied.
Since the medium is moving, the irradiated portion is immediately moved away from the laser beam and cooled. When the temperature of the medium is lowered in the presence of Hb, the magnetization of the W layer is reversed according to Hb to become "inverse A direction" ↓ magnetization (state 2 in FIG. 7).

【0023】そして、さらに放冷が進み、媒体温度がT
C1より少し下がると、再びM層の磁化が現れる。その場
合、磁気的結合(交換結合)力のために、M層の磁化の
向きは、W層の影響を受け所定の向きとなる。その結
果、媒体の種類に応じて「逆A向き」↓のビット(Pタ
イプの媒体の場合)または「A向き」↑のビット(Aタ
イプの媒体の場合)がM層に形成される。この状態が図
7の状態3(Pタイプ)または状態4(Aタイプ)であ
る。
Then, the cooling is further advanced, and the medium temperature becomes T
When it is slightly lower than C1, the magnetization of the M layer appears again. In that case, due to the magnetic coupling (exchange coupling) force, the magnetization direction of the M layer is influenced by the W layer and becomes a predetermined direction. As a result, depending on the type of medium, “reverse A direction” ↓ bits (for P type media) or “A direction” ↑ bits (for A type media) are formed in the M layer. This state is the state 3 (P type) or the state 4 (A type) in FIG.

【0024】この高レベルのレーザービームによる状態
の変化を高温サイクルと呼ぶことができる。次に、低レ
ベルPL のレーザービームを照射して媒体温度をTL
上昇させてる。TL はキュリー点TC1付近なのでM層の
磁化は全く又はほぼ消失してしまうが、キュリー点TC2
よりは低温であるのでW層の磁化は消失しない。この状
態は図7の状態5で示される。ここでは、記録磁界Hb
は、不要であるが、高速度(短時間)でHbをON、O
FFすることは不可能である。従って、止むを得ず高温
サイクルのときのままになっている。
The change in state caused by this high level laser beam can be called a high temperature cycle. Next, the medium temperature is raised to T L by irradiating the laser beam of low level P L. Since T L is near the Curie point T C1, the magnetization of the M layer disappears completely or almost completely, but the Curie point T C2
Since the temperature is lower than that, the magnetization of the W layer does not disappear. This state is shown as state 5 in FIG. Here, the recording magnetic field Hb
Is unnecessary, but Hb is turned ON and O at high speed (short time).
It is impossible to FF. Therefore, it is unavoidable and remains as it was during the high temperature cycle.

【0025】しかしながら、HC2はまだ大きいままなの
で、HbによってW層の磁化↑が反転することはない。
媒体は移動しているので、照射された部分は、レーザー
ビームから直ぐに遠ざかり、冷却される。冷却が進む
と、再びM層に磁化が現れる。現れる磁化の向きは、磁
気的結合力のためにW層の影響を受け所定の向きとな
る。その結果、媒体の種類に応じて「A向き」↑のビッ
ト(Pタイプの媒体の場合)または「逆A向き」↓のビ
ット(Aタイプの媒体の場合)がM層に形成される。こ
の磁化は室温でも変わらない。この状態が図7の状態6
(Pタイプ)または状態7(Aタイプ)である。
However, since H C2 is still large, Hb does not reverse the magnetization ↑ of the W layer.
Since the medium is moving, the irradiated portion is immediately moved away from the laser beam and cooled. As cooling progresses, magnetization again appears in the M layer. The direction of the appearing magnetization has a predetermined direction due to the influence of the W layer due to the magnetic coupling force. As a result, “A direction” ↑ bit (for P type medium) or “reverse A direction” ↓ bit (for A type medium) is formed in the M layer depending on the type of medium. This magnetization does not change even at room temperature. This state is state 6 in FIG.
(P type) or state 7 (A type).

【0026】この低レベルのレーザービームによる状態
の変化をここでは低温サイクルと呼ぶことにする。以
上、説明したように、記録前のM層の磁化の向きがどう
であれ、高温サイクルと低温サイクルを選択することに
よって、「逆A向き」↓のビットと「A向き」↑のビッ
トをM層に自由に形成できる。つまり、レーザービーム
を情報に従い高レベル(高温サイクル)と低レベル(低
温サイクル)との間でパルス状に変調することによりオ
ーバーライトが可能となる。このようなことは図8を参
照することでさらに明らかになる。この図8の磁化の状
態は、いずれも室温または室温に戻ったときの結果とし
て描いてある。
The change in state caused by the low level laser beam will be referred to as a low temperature cycle here. As described above, regardless of the magnetization direction of the M layer before recording, by selecting the high temperature cycle and the low temperature cycle, the bit in the "reverse A direction" ↓ and the bit in the "A direction" ↑ can be changed to M. Can be freely formed in layers. That is, overwriting is possible by modulating the laser beam in a pulse shape between a high level (high temperature cycle) and a low level (low temperature cycle) according to information. This will be further clarified with reference to FIG. The states of magnetization in FIG. 8 are all drawn as a result of room temperature or returning to room temperature.

【0027】これまでの説明は、M層、W層ともに室温
とキュリー点との間に補償温度Tco mp. がない磁性体組
成について説明した。しかし、補償温度Tcomp. が存在
する場合には、それを越えると磁化の向きが反転する
こと−−−−実際にはRE、TMの各副格子磁化の向き
は変わらないが、その大小関係が逆転するので、全体
(合金)としての磁化の向きが反転する−−−−と、
A、Pタイプが逆になるので、説明はそれだけ複雑にな
る。この場合、記録磁界Hbの向きも、室温で考えた場
合、前頁の説明の向き↓と逆になる。つまり、初期化さ
れたW層の磁化の向き↑と同じ向きのHbを印加する。
The preceding description is, M layer, has been described magnetic composition has no compensation temperature T co mp. Between room temperature and the Curie point W layer both. However, if the compensating temperature T comp. Exists, the direction of the magnetization is reversed when the compensating temperature T comp. Is exceeded. In reality, the directions of the sublattice magnetizations of RE and TM do not change, but the magnitude relation is large. Is reversed, the direction of magnetization as a whole (alloy) is reversed ---
The explanation becomes more complicated because the A and P types are reversed. In this case, the direction of the recording magnetic field Hb is also opposite to the direction ↓ in the explanation on the previous page when considering at room temperature. That is, Hb having the same direction as the magnetization direction ↑ of the initialized W layer is applied.

【0028】記録媒体は一般にディスク状であり、記録
時、媒体は回転される。そのため、記録された部分(ビ
ット)は、記録後に再び外部手段例えばHini. の作用を
受け、その結果、W層の磁化は元の「A向き」↑に揃え
られる。しかし、室温では、W層の磁化の影響がM層に
及ぶことはなく、そのため記録された情報は保持され
る。
The recording medium is generally disc-shaped, and the medium is rotated during recording. Therefore, the recorded portion (bit) is again subjected to the action of the external means such as Hini. After the recording, and as a result, the magnetization of the W layer is aligned in the original “A direction” ↑. However, at room temperature, the magnetization of the W layer does not affect the M layer, so that the recorded information is retained.

【0029】そこで、M層に直線偏光を照射すれば、そ
の反射光には情報が含まれているので、従来の光磁気記
録媒体と同様に情報が再生される。このようなM層及び
W層を構成する垂直磁化膜は、補償温度を有せずキュ
リー点を有するフェロ磁性体及びフェリ磁性体、並びに
補償温度、キュリー点の双方を有するフェリ磁性体の
非晶質或いは結晶質からなる群から選択される。 (b) なお、以上の説明は、磁化反転温度としてキュ
リー点を利用した第1実施態様の説明であるが、それに
対して第2実施態様としてはキュリー点より低い温度に
おいて低下したHcを利用する。この第2実施態様は、
第1実施態様に於けるTC1の代りにM層がW層に磁気結
合される温度TS1を使用し、TC2の代わりにW層がHb
で反転する温度TS2を使用すれば、第1実施態様と同様
に説明される。
Therefore, when the M layer is irradiated with linearly polarized light, the reflected light contains information, so that the information is reproduced as in the conventional magneto-optical recording medium. The perpendicularly magnetized films forming the M layer and the W layer have a ferromagnetic material and a ferrimagnetic material having no Curie point without a compensation temperature, and an amorphous ferrimagnetic material having both a compensation temperature and a Curie point. Selected from the group consisting of crystalline or crystalline. (B) In the above description, the Curie point is used as the magnetization reversal temperature, but in the second embodiment, Hc lowered at a temperature lower than the Curie point is used. .. This second embodiment is
Instead of T C1 in the first embodiment, a temperature T S1 in which the M layer is magnetically coupled to the W layer is used, and the W layer is replaced by Hb instead of T C2.
Using a temperature T S2 that inverts at the same way as in the first embodiment.

【0030】この第2実施態様では、M層の保磁力をH
C1、W層のそれをHC2、M層がW層に磁気的に結合され
る温度をTS1とし、W層の磁化がHbで反転する温度を
S2室温をTR 、低レベルPL のレーザービームを照射
した時の媒体の温度をTL 、高レベルPH のレーザービ
ームを照射した時のそれをTH 、M層が受ける結合磁界
をHD1(HD1はσW をM層飽和磁気モーメントMS とM
層の膜厚tとの積で割った商で算出される)、W層が受
ける結合磁界をHD2(HD2はσW をW層飽和磁気モーメ
ントMS とW層の膜厚tとの積で割った商で算出され
る)とした場合、記録媒体は、下記式6を満足し、かつ
室温で式7〜10を満足するものである。
In the second embodiment, the coercive force of the M layer is set to H
C1 , W of the W layer is H C2 , the temperature at which the M layer is magnetically coupled to the W layer is T S1 , the temperature at which the magnetization of the W layer is reversed at Hb is T S2, the room temperature is T R , and the low level P L Temperature of the medium when irradiated with the laser beam of T L , T H when irradiated with the laser beam of high level P H , and the coupling magnetic field received by the M layer is H D1 (where H D1 is σ W is the M layer Saturation magnetic moment M S and M
Calculated by the quotient divided by the product of the layer thickness t), the coupling magnetic field received by the W layer is H D2 (where H D2 is σ W between the W layer saturation magnetic moment M S and the W layer thickness t). (Calculated by the quotient divided by the product), the recording medium satisfies the following expression 6 and also satisfies the expressions 7 to 10 at room temperature.

【0031】 TR <TC1=TL <TC2=TH …………………………式6 HC1>HC2+|HD1−(±HD2)|……………………式7 HC1>HD1…………………………………………………式8 HC2>HD2…………………………………………………式9 HC2+HD2<|Hini. |<HC1±HD1…………………式10 上記式中、複合±については、上段がA(antiparalle
l)タイプの媒体の場合であり、下段はP(parallel)タイ
プの媒体の場合である。
T R <T C1 = T L <T C2 = T H …………………… Equation 6 H C1 > H C2 + | H D1 − (± H D2 ) | …………… … Equation 7 H C1 > H D1 ………………………………………………… Equation 8 H C2 > H D2 …………………………………… ………… Formula 9 H C2 + H D2 <| Hini. │ <H C1 ± H D1 ……………… Formula 10 In the above formula, for the composite ±, the upper row is A (antiparalle
The case of the l) type medium, and the case of the lower stage is the case of the P (parallel) type medium.

【0032】この実施態様では、高温TH のとき、W層
の磁化は消失していないが、十分に弱く、M層の磁化は
消失しているか、または十分に弱い。M層、W層ともに
十分に弱い磁化を残留していても、記録磁界Hb↓が十
分に大きいので、Hb↓がW層及び場合によりM層の磁
化の向きをHb↓に従わせることができる。この状態が
図9の状態2である。この後、直ちにまたはレーザ
ービームの照射が無くなって放冷が進み、媒体温度がT
H より下がった時又はHbから遠ざかった時、W層が
σW を介してM層に影響を及ぼしてM層の磁化の向きを
安定な向きに従わせる。その結果、図9の状態3(Pタ
イプ)または状態4(Aタイプ)となる。
In this embodiment, at high temperature T H , the magnetization of the W layer has not disappeared, but is sufficiently weak, and the magnetization of the M layer has disappeared or is sufficiently weak. Since the recording magnetic field Hb ↓ is sufficiently large even if a sufficiently weak magnetization remains in both the M layer and the W layer, Hb ↓ can make the magnetization direction of the W layer and possibly the M layer follow Hb ↓. .. This state is state 2 in FIG. Immediately after this, or when the laser beam is no longer emitted and cooling is allowed to proceed, the medium temperature rises to T
When falling below H or moving away from Hb, the W layer influences the M layer via σ W to make the magnetization direction of the M layer follow a stable direction. As a result, the state 3 (P type) or the state 4 (A type) in FIG. 9 is obtained.

【0033】他方、低温TL のとき、W層はもちろんM
層も磁化を消失していない。しかし、M層のそれは比較
的小さい。この場合、ビットの状態には、Pタイプの場
合、図9の状態5と状態6の2種類あり、Aタイプの場
合、図9状態7と状態8の2種類ある。状態6及び状態
8では、M層とW層との間に界面磁壁(太線−で示す)
が生じており、やや不安定(準安定)な状態である。状
態1は状態5〜8のいずれかを示している。この状態の
媒体部分が、レーザービームの照射位置に来る直前に、
Hb↓の印加を受ける。それでも、この状態6または状
態8は保持される。何故ならば、W層は、室温で、十分
な磁化を有するので、磁化がHb↓によって反転するこ
とはない、また、Hb↓と向きが反対の状態8のメモリ
ー層は、Hb↓の影響より大きなW層からの交換結合力
σW の影響を受け、Pタイプ故にW層と同じ向きに、磁
化の向きが保持される。
On the other hand, at low temperature T L , the W layer is of course M
The layers have not lost their magnetization. However, that of the M layer is relatively small. In this case, there are two types of bit states, state 5 and state 6 in FIG. 9 for the P type, and two types, state 7 and state 8 in FIG. 9 for the A type. In the states 6 and 8, the interface domain wall (indicated by a thick line −) between the M layer and the W layer.
Is occurring and is in a slightly unstable (metastable) state. State 1 indicates any of states 5 to 8. Just before the medium part in this state reaches the irradiation position of the laser beam,
Receives Hb ↓. Nevertheless, this state 6 or state 8 is retained. Because the W layer has sufficient magnetization at room temperature, the magnetization is not reversed by Hb ↓, and the memory layer in the state 8 whose direction is opposite to Hb ↓ is Under the influence of the exchange coupling force σ W from the large W layer, the magnetization direction is maintained in the same direction as the W layer because of the P type.

【0034】その後、まもなく状態6または状態8は低
レベルのレーザービームの照射を受ける。そのため、媒
体温度は上昇する。それに伴い両層の保磁力は低下す
る。しかし、W層は高いキュリー点を有するので、保磁
力HC2の低下は小さく、Hb↓に負けることがなく、初
期化されたときの磁化の向き「A向き」↑が維持され
る。他方、M層は低いキュリー点を有するものの、媒体
温度は未だM層のキュリー点TC1より低いので、保磁力
C1は残存する。しかし、HC1は小さいので、W層は、
Hb↓の影響とW層からの交換結合σW を介した影
響(Pタイプの場合、同じ向きに向かせようとする力)
を受ける。この場合、後者の方が強く、Pタイプの場
合、
Shortly thereafter, the state 6 or the state 8 is irradiated with a low level laser beam. Therefore, the medium temperature rises. Along with that, the coercive force of both layers decreases. However, since the W layer has a high Curie point, the decrease in coercive force H C2 is small, Hb ↓ is not lost, and the magnetization direction “A direction” ↑ when initialized is maintained. On the other hand, although the M layer has a low Curie point, the medium temperature is still lower than the Curie point T C1 of the M layer, so that the coercive force H C1 remains. However, since H C1 is small, the W layer is
Effect of Hb ↓ and effect via exchange coupling σ W from W layer (in the case of P type, force to turn in the same direction)
Receive. In this case, the latter is stronger, and in the case of P type,

【0035】 式:HC1+Hb<σW /2MS11 式: HC2>σW /2MS22 (注:式中、不等号の右辺はそれぞれσW を2MS11
または2MS22 で割った分数を意味する)の2つの式
が同時に満足される。Aタイプの場合には、 式:HC1−Hb<σW /1MS11 式: HS2>δW /2MS22 (注:式中、不等号の右辺はそれぞれσW を2MS11
または2MS22 で割った分数を意味する)の2つの式
が同時に満足される。これらの式が同時に満足される最
も低い温度をTLSと呼ぶ。換言すれば、状態6または状
態8の磁壁が消滅する最低温度TLSである。
[0035] formula: H C1 + Hb <σ W / 2M S1 t 1 formula: H C2> σ W / 2M S2 t 2 ( Note: wherein the inequality respectively right σ W 2M S1 t 1
(Or the fraction divided by 2M S2 t 2 )) are simultaneously satisfied. In the case of type A, Formula: H C1 -Hb <σ W / 1M S1 t 1 formula: H S2> δ W / 2M S2 t 2 ( Note: wherein the inequality respectively right sigma W 2M S1 t 1
(Or the fraction divided by 2M S2 t 2 )) are simultaneously satisfied. The lowest temperature at which these equations are satisfied simultaneously is called T LS . In other words, it is the minimum temperature T LS at which the domain wall in state 6 or state 8 disappears.

【0036】その結果、状態6は状態9に移行し、状態
8は状態10に移行する。他方、磁壁が元々ない状態5
は状態9と同じであり、同じく磁壁が元々ない状態7は
状態10と同じであるから、結局、前の状態(Pタイプ
の場合、状態5か6か、Aタイプの場合、状態7か8
か)に関係なく、低レベルのビームの照射により状態9
(Pタイプ)または状態10(Aタイプ)のビットが形
成される。
As a result, the state 6 shifts to the state 9 and the state 8 shifts to the state 10. On the other hand, there is no domain wall 5
Is the same as the state 9, and similarly, the state 7 without the domain wall is the same as the state 10, so that in the end, the previous state (state 5 or 6 in the case of the P type, state 7 or 8 in the case of the A type).
Irrespective of whether), the state 9
A bit of (P type) or state 10 (A type) is formed.

【0037】この状態は、その後ビットがレーザービー
ムの照射が止んだりまたは照射位置から外れたりするこ
とにより、媒体温度が低下し、室温に戻った時にも、変
わらない。この図9の状態9(Pタイプ)または状態1
0(Aタイプ)は、図7の状態6(Pタイプ)または状
態7(Aタイプ)と同一である。これにより、M層のキ
ュリー点TC1まで媒体温度を高めることなく、低温サイ
クルが実現されることが理解されよう。
This state does not change even when the medium temperature is lowered and then returned to room temperature due to the laser beam irradiation of the bit stopping or the bit moving away from the irradiation position. State 9 (P type) or state 1 in FIG. 9
0 (A type) is the same as state 6 (P type) or state 7 (A type) in FIG. 7. It will be appreciated that this allows a low temperature cycle to be achieved without raising the medium temperature to the Curie point T C1 of the M layer.

【0038】低温サイクルをTC1以上で実施する前記第
1の実施態様の場合にも、媒体温度が室温からTC1に上
昇する途中でTLSを通るので、そのとき、Pタイプの場
合、状態6から状態9への移行が、Aタイプの場合、状
態8から状態10への移行がそれぞれ起こるのである。
その後、TC1に至り、図7の状態5となるのである。以
上の説明は、M層、W層ともに室温とキュリー点との間
に補償温度Tcomp. がない磁性体組成について説明し
た。しかし、補償温度Tcomp. が存在する場合には、そ
れを越えると磁化の向きが反転することとA、Pタ
イプが逆になるので、説明はそれだけ複雑になる。ま
た、記録磁界Hbの向きも、室温で考えた場合の向きと
逆になる。合金非晶質フェリ磁性体 :以上の第1、第2の実施態様
ともに、M層及びW層が遷移金属(例えばFe、Co)
−重希土類金属(例えばGd、Tb、Dyその他)合金
組成から選択された非晶質フェリ磁性体である記録媒体
が好ましい。
Also in the case of the first embodiment in which the low temperature cycle is carried out at T C1 or more, since the medium temperature passes through T LS on the way from room temperature to T C1 , at this time, in the case of the P type, the state If the transition from 6 to the state 9 is the type A, the transition from the state 8 to the state 10 occurs.
After that, T C1 is reached, and the state 5 shown in FIG. 7 is established. The above description has explained the magnetic material composition in which there is no compensation temperature T comp. Between the room temperature and the Curie point for both the M layer and the W layer. However, if the compensating temperature T comp. Exists, the direction of the magnetization is reversed when the compensating temperature T comp. Is exceeded, and the A and P types are reversed, and the explanation becomes complicated accordingly. Moreover, the direction of the recording magnetic field Hb is also opposite to the direction when considered at room temperature. Alloy amorphous ferrimagnetic material : In both the first and second embodiments, the M layer and the W layer are transition metals (for example, Fe and Co).
A recording medium which is an amorphous ferrimagnetic material selected from alloy compositions of heavy rare earth metals (eg Gd, Tb, Dy, etc.) is preferable.

【0039】M層、W層の双方とも、還移金属(transi
tion metal)−重希土類金属(heavyrare earth metal
)合金組成から選択された場合には、各合金としての
外部に現れる磁化の向き及び大きさは、合金内部の遷移
金属原子(TM)の副格子磁化の向き及び大きさと重希
土類金属原子(RE)の副格子磁化の向き及び大きさと
の関係で決まる。たとえば図10および図11に示した
ように、TMの副格子磁化の向き及び大きさを点線の矢
印で示すベクトルで表し、REの副格子磁化のそれを実
線の矢で示すベクトルで表し、合金全体の磁化の向き及
び大きさを白抜きの矢で示すベクトルで表すことができ
る。このとき、白抜きの矢(ベクトル)は点線の矢(ベ
クトル)と実線の矢(ベクトル)との和として表され
る。ただし、合金の中ではTMの副格子磁化とRE副格
子磁化との相互作用のために点線の矢(ベクトル)と実
線の矢(ベクトル)とは、向きが必ず逆になっている。
従って、点線の矢(ベクトル)と実線の矢(ベクトル)
との和は、両者の強度が等しいとき、合金のベクトルは
ゼロ(つまり、外部に現れる磁化の大きさはゼロ)にな
る。このゼロになるときの合金組成は補償組成(compen
sation composition)と呼ばれる。それ以外の組成のと
きには、合金は両方の副格子磁化の強度差に等しい強度
を有し、いずれか大きい方のベクトルの向きに等しい向
きを有する白抜きの矢(ベクトル)を持つ。
In both the M layer and the W layer, the transition metal (transi)
tion metal) -heavyrare earth metal
) When selected from the alloy composition, the direction and magnitude of the magnetization appearing outside as each alloy is determined by the direction and magnitude of the sublattice magnetization of the transition metal atom (TM) inside the alloy and the heavy rare earth metal atom (RE). ) Is determined by the relationship with the direction and size of the sub-lattice magnetization. For example, as shown in FIGS. 10 and 11, the direction and magnitude of the sublattice magnetization of TM is represented by a vector indicated by a dotted arrow, and that of RE sublattice magnetization is represented by a vector indicated by a solid line arrow, The direction and magnitude of the entire magnetization can be represented by a vector indicated by an outlined arrow. At this time, the outline arrow (vector) is represented as the sum of the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector). However, in the alloy, due to the interaction between the TM sublattice magnetization and the RE sublattice magnetization, the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector) always have opposite directions.
Therefore, the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector)
The sum of and is such that when the strengths of both are equal, the vector of the alloy becomes zero (that is, the magnitude of the magnetization appearing outside is zero). The alloy composition when it becomes zero is the compensating composition (compen
sation composition). For any other composition, the alloy has an intensity equal to the intensity difference of both sublattice magnetizations and has a hollow arrow (vector) with an orientation equal to the orientation of the larger vector.

【0040】RE、TMの副格子磁化の状態は大別する
と4通りあり、これらを図11の(1A)〜(4A)に
示している。そして、各状態における合金の磁化ベクト
ル(白抜きの矢)を図11の(1B)〜(4B)に対応
して示している。たとえば、REベクトルがTMベクト
ルに比べて大きい場合、副格子磁化の状態は(1A)に
示され、合金の磁化ベクトルは、(1B)に示される。
The sublattice magnetization states of RE and TM are roughly classified into four states, which are shown in (1A) to (4A) of FIG. The magnetization vector of the alloy (white arrow) in each state is shown in correspondence with (1B) to (4B) in FIG. For example, if the RE vector is larger than the TM vector, the sublattice magnetization state is shown in (1A) and the alloy magnetization vector is shown in (1B).

【0041】ある合金の組成のTMベクトルとREベク
トルの強度が、どちらか一方が大きいとき、その合金組
成は、強度の大きい方の名をとってたとえばREリッチ
であると呼ばれ、M層とW層の両方について、TMリッ
チな組成とREリッチな組成とに分けられる。従って、
縦軸座標にW層の組成を横軸座標にW層の組成をとる
と、媒体全体としては、その種類を図12に示す4象限
に分類することができる。先に述べたPタイプは1象限
と3象限に属するものであり、Aタイプは2象限と4象
限に属するものである。
When the strength of either the TM vector or the RE vector of the composition of an alloy is larger, the alloy composition is called RE rich, for example, which has the larger strength, and is called the M layer. Both the W layer is divided into a TM rich composition and an RE rich composition. Therefore,
When the composition of the W layer is plotted on the ordinate and the composition of the W layer is plotted on the abscissa, the type of the entire medium can be classified into four quadrants shown in FIG. The P type described above belongs to the first and third quadrants, and the A type belongs to the second and fourth quadrants.

【0042】一方、温度変化に対する保磁力の変化を見
ると、キュリー点(保磁力ゼロの温度)に達する前に保
磁力が一旦無限大に増加してまた降下すると言う特性を
持つ合金組成がある。この無限大のときに相当する補償
温度(Tcomp. )と呼ばれる。補償温度より低い温度で
はREベクトル(実線矢)の方がTMベクトル(点線
矢)より大きく、そのためTMリッチと言うことがで
き、補償温度より高い温度ではその逆になる。従って、
補償組成の合金の補償温度は、室温にあると言うことが
できる。
On the other hand, looking at the change of the coercive force with respect to the temperature change, there is an alloy composition having a characteristic that the coercive force temporarily increases to infinity and then drops before reaching the Curie point (temperature at which the coercive force is zero). .. It is called the compensation temperature (T comp. ) Corresponding to this infinity. At a temperature lower than the compensation temperature, the RE vector (solid arrow) is larger than the TM vector (dotted arrow), so that it can be said to be TM rich, and vice versa at a temperature higher than the compensation temperature. Therefore,
The compensation temperature of the alloy of compensating composition can be said to be at room temperature.

【0043】逆に補償温度はTMリッチの合金組成にお
いては、室温からキュリー点の間には存在しない。室温
より下にある補償温度は、光磁気記録においては無意味
であるので、この明細書で補償温度とは室温からキュリ
ー点の間に存在するものを言うことにする。M層とW層
の補償温度の有無について分類すると、媒体はタイプ1
〜タイプ4の4つのタイプに分類される。第1象限の媒
体は、4つ全部のタイプが含まれる。そこで、M層とW
層の両方についてREリッチかTMリッチかで分け、か
つ補償温度を持つか持たないかで分けると、記録媒体は
図13に示す通り9クラスに分類される。 <クラス1−1>ここで図13に示したクラス1の記録
媒体(Pタイプ・I象限・タイプ1)に属する媒体No.
1−1を例にとり、オーバーライト原理について詳細に
説明する。
On the contrary, the compensation temperature does not exist between room temperature and the Curie point in the TM-rich alloy composition. Since the compensation temperature below room temperature is meaningless in magneto-optical recording, the compensation temperature in this specification refers to that which exists between room temperature and the Curie point. Classifying the presence or absence of the compensation temperature of the M layer and the W layer, the medium is type 1
~ It is classified into four types of type 4. The first quadrant medium includes all four types. So, M layer and W
If both layers are classified as RE-rich or TM-rich and whether they have a compensation temperature or not, the recording medium is classified into 9 classes as shown in FIG. <Class 1-1> Here, the medium No. belonging to the recording medium of Class 1 (P type / I quadrant / Type 1) shown in FIG.
Taking 1-1 as an example, the overwrite principle will be described in detail.

【0044】この媒体No. 1−1は、次式11: TR <Tcomp. <TL <TH ≦TC1≦TC2 及び式11の2:Tcomp. <TC1 の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説
明は、TH <TC1<TC2の関係を有するものについて説
明する。Tcomp.2はTL よりも高くとも、等しくとも、
低くともよいが、説明を簡単にする目的から、以下の説
明では、TL <Tcomp.2とする。以上の関係をグラフで
示すと、図14の如くなる。なお、細線はM層のグラフ
を示し、太線はW層のグラフを示す。
[0044] The medium No. 1-1 has the formula 11: T R <T comp < 2 of T L <T H ≦ T C1 ≦ T C2 and the formula 11:.. T comp has a relation <T C1 .. For the purpose of simplifying the description, the following description will describe those having a relationship of T H <T C1 <T C2 . Whether T comp.2 is higher than or equal to T L ,
It may be low, but for the purpose of simplifying the explanation, in the following explanation, T L <T comp.2 . FIG. 14 is a graph showing the above relationship. The thin line shows the graph of the M layer, and the thick line shows the graph of the W layer.

【0045】室温TR でM層の磁界が初期補助磁界Hin
i.により反転せずにW層のみが反転する条件は、
At room temperature T R , the magnetic field of the M layer is the initial auxiliary magnetic field Hin.
The condition that only W layer is inverted without being inverted by i.

【0046】[0046]

【数1】 [Equation 1]

【0047】として示す式12である。この媒体No. 1
−1は式12を満足する。 但し、HC1:M層の保磁力 HC2:W層の保磁力 MS2:M層の飽和磁気モーメント(saturation magneti
zation) MS2:W層の飽和磁気モーメント t1 :M層の膜厚 t2 :W層の膜厚 σW :界面磁壁エネルギー=交換結合力(interfacewal
l cnergy ) このとき、Hini. の条件式は、下記の式15で示され
る。Hini. が無くなると、M層、W層の磁化は交換結合
力により互いに影響を受ける。それでもM層、W層の磁
化が反転せずに保持される条件は、式13〜14で示さ
れる。この媒体No. 1−1は式13〜14を満足する。
Equation 12 is expressed as This medium No. 1
−1 satisfies Expression 12. However, H C1 : Coercive force of M layer H C2 : Coercive force of W layer M S2 : Saturation magneti of M layer (saturation magneti
zation) M S2 : saturation magnetic moment of W layer t 1 : thickness of M layer t 2 : thickness of W layer σ W : domain wall energy = exchange coupling force (interfacewal)
l cnergy) At this time, the conditional expression of Hini. is shown by the following Expression 15. When the Hini. Disappears, the magnetizations of the M layer and the W layer are affected by the exchange coupling force. However, the conditions under which the magnetizations of the M layer and the W layer are maintained without being inverted are represented by Expressions 13 to 14. This medium No. 1-1 satisfies the expressions 13 to 14.

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】[0049]

【数3】 [Equation 3]

【0050】室温で式12〜14の条件を満足する記録
媒体のW層の磁化は、記録の直前までに
The magnetization of the W layer of the recording medium satisfying the conditions of equations 12 to 14 at room temperature is as high as before the recording.

【0051】[0051]

【数4】 [Equation 4]

【0052】に示す式15を満足するHini. によりたと
えば「A向き」↑に揃えられる。このとき、M層は前の
記録状態のままで残る。この状態は図15の状態1又は
状態2のいずれかで示される。この状態1、状態2は記
録直前まで保持される。そして、記録磁界Hbは「A向
き」↑に印加することにする。なお、記録磁界Hbは、
一般の磁界がそうであるように、レーザービームの照射
領域(スポット領域)と同一の範囲に絞ることは難し
い。媒体がディスク状の場合、一旦記録された情報(ビ
ット)は、1回転した場合、途中でHini. の影響を受
け、再び状態1または状態2となる。その後、そのビッ
トは、レーザービームの照射領域(スポット領域)に近
いところを通過する。このとき、状態1、状態2のビッ
トは、記録磁界Hbを印加手段に近づくのでその影響を
受ける。この場合、Hbと反対向きの磁化を有する状態
2のビットのM層の磁化の向きがHbによって反転させ
られたとすると、1回転前に記録されたばかりの情報が
消失することになる。そうなってはならない条件は、
Hini. That satisfies the expression 15 shown in FIG. At this time, the M layer remains in the previous recording state. This state is shown as either state 1 or state 2 in FIG. The states 1 and 2 are held until just before recording. Then, the recording magnetic field Hb is applied in the “A direction” ↑. The recording magnetic field Hb is
As is the case with general magnetic fields, it is difficult to narrow the area to the same area as the laser beam irradiation area (spot area). When the medium is a disc, once the information (bit) once recorded is rotated once, it is in the state 1 or the state 2 again under the influence of Hini. After that, the bit passes near the irradiation area (spot area) of the laser beam. At this time, the bits in state 1 and state 2 are affected by the fact that the recording magnetic field Hb approaches the applying means. In this case, if the magnetization direction of the M layer of the bit in the state 2 having the opposite magnetization direction to Hb is reversed by Hb, the information just recorded one rotation before will be lost. The conditions that should not be so are

【0053】[0053]

【数5】 [Equation 5]

【0054】に示す式15の2で表される。ディスク媒
体No. 1−1は、室温でこの条件式15の2を満足させ
る必要がある。逆に言えば、Hbを決定する1つの条件
は、式15の2で示される。さて、状態1,2のビット
は、いよいよレーザービームのスポット領域に到達す
る。レーザービームの強度は、基本発明と同様に、低レ
ベルと高レベルの2種がある。
It is expressed by 2 in the formula 15 shown in The disk medium No. 1-1 needs to satisfy the condition (2) of conditional expression 15 at room temperature. Conversely, one condition that determines Hb is represented by 2 in Equation 15. Now, the bits in states 1 and 2 finally reach the spot area of the laser beam. There are two types of laser beam intensities, low level and high level, as in the basic invention.

【0055】−低温サイクル− 低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度がT
comp.1以上に上昇する。そうすると、PタイプからAタ
イプに移行する。そして、M層のRE、TM各スピンの
方向は変わらないが、強度の大小関係が図11の(3
A)から(4A)へと逆転する。そのため、M層の磁化
は図11の(3B)から(4B)へと反転する。その結
果、状態1のビットは状態3に移行し、状態2のビット
は状態4に移行する。
-Low Temperature Cycle-The medium temperature is increased to T by being irradiated with a low level laser beam.
rises above comp.1 . Then, the P type is changed to the A type. Although the directions of the RE and TM spins of the M layer do not change, the magnitude relationship of the intensity is shown in (3) of FIG.
Reverse from A) to (4A). Therefore, the magnetization of the M layer is reversed from (3B) to (4B) in FIG. As a result, the bit in state 1 goes to state 3, and the bit in state 2 goes to state 4.

【0056】レーザービームの照射が続いて、媒体温度
は、やがてTlになる。すると、
Following the irradiation of the laser beam, the medium temperature eventually becomes T 1 . Then,

【0057】[0057]

【数6】 [Equation 6]

【0058】に示す条件の式15の3が満足される。そ
の結果、Hbが↑が存在しても、状態4のビットは状態
5に遷移する。他方、状態3のビットは、Hb↑が存在
しても、式15の3が満足されているため、そのままの
状態を保つ。つまり、状態3から同じ状態の状態5にな
るだけである。この状態でレーザービームのスポット領
域から外れると媒体温度は低下を始める。媒体温度がT
comp.1以下に冷えると、Aタイプから元のPタイプに戻
る。そして、M層のREスピンとTMスピンとの大小関
係が、図11の(2A)から(1A)へと逆転する。そ
のため、M層の磁化は図11の(2B)から(1B)へ
と反転する。その結果、状態5のビットは状態6(M層
の磁化は「A向き」↑)に移行する。この状態6は媒体
温度が室温まで下がっても保持される。こうして、M層
に「A向き」↑のビットが形成される。
The condition (3) of the condition (15) is satisfied. As a result, even if Hb is ↑, the bit in state 4 transits to state 5. On the other hand, the bit in the state 3 maintains the same state even if Hb ↑ exists, because 3 in Expression 15 is satisfied. That is, the state 3 is changed to the state 5 which is the same state. In this state, when the laser beam deviates from the spot area, the medium temperature starts to drop. Medium temperature is T
When it cools down below comp.1, it will return to the original P type from A type. Then, the magnitude relationship between the RE spin and the TM spin of the M layer is reversed from (2A) to (1A) in FIG. Therefore, the magnetization of the M layer is reversed from (2B) in FIG. 11 to (1B). As a result, the bit in the state 5 shifts to the state 6 (the magnetization of the M layer is “A direction” ↑). This state 6 is maintained even when the medium temperature drops to room temperature. In this way, the bit “A direction” ↑ is formed in the M layer.

【0059】−高温サイクル− 高レベルのレーザービームが照射されると、媒体温度
は、Tcomp.1を経て低温TL に上昇する。その結果、状
態5と同じ状態7になる。高レベルのレーザービームの
照射により、媒体温度は更に上昇する。媒体温度がW層
のTcomp.2を越えると、AタイプがPタイプに移行す
る。そして、W層のRE、TM各スピンの方向は変わら
ないが、強度の大小関係が、図11の(1A)から(2
A)へと逆転する。そのため、W層の磁化は図11の
(1B)から(2B)へと反転する。その結果、W層の
磁化は、「逆A向き」↓となる。この状態が状態8であ
る。
-High Temperature Cycle-When irradiated with a high level laser beam, the medium temperature rises to a low temperature T L via T comp.1 . As a result, the state 7 is the same as the state 5. Irradiation with a high level laser beam further raises the medium temperature. When the medium temperature exceeds T comp.2 of the W layer, the A type shifts to the P type. Although the directions of the RE and TM spins of the W layer do not change, the magnitude relationship between the strengths varies from (1A) to (2) in FIG.
Reverse to A). Therefore, the magnetization of the W layer is reversed from (1B) to (2B) in FIG. As a result, the magnetization of the W layer becomes “inverse A direction” ↓. This state is state 8.

【0060】しかし、この温度ではHC2がまだ大きいの
で、↑HbによってW層の磁化が反転されることはな
い。さらに温度が上昇し、THになると、M層、W層
は、その温度がキュリー点に近いので保磁力が小さくな
る。その結果、媒体は、
However, since H C2 is still large at this temperature, the magnetization of the W layer is not reversed by ↑ Hb. When the temperature further rises to T H , the coercive force of the M layer and the W layer becomes small because the temperature is close to the Curie point. As a result, the medium is

【0061】[0061]

【数7】 [Equation 7]

【0062】に示す(1)、または(1) shown in, or

【0063】[0063]

【数8】 [Equation 8]

【0064】に示す(2)、または(2) shown in, or

【0065】[0065]

【数9】 [Equation 9]

【0066】に示す(3)のいずれかに示した2つの式
を同時に満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時
に反転し、Hb↑の向きに従う。この状態が状態9であ
る。この状態でレーザービームのスポット領域から外れ
ると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTcomp.2
下になると、PタイプからAタイプに移行する。そし
て、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度
の大小関係が、図11の(4A)から(3A)へと逆転
する。そのため、W層の磁化は図11の(4B)から
(3B)へと反転する。その結果、W層の磁化は、「逆
A向き」↓となる。この状態が状態10である。状態1
0では、媒体は、
The two expressions (3) shown in (3) are simultaneously satisfied. Therefore, the magnetizations of both layers are reversed almost at the same time and follow the direction of Hb ↑. This state is state 9. In this state, when the laser beam deviates from the spot area, the medium temperature starts to drop. When the medium temperature becomes T comp. 2 or less, the P type shifts to the A type. Then, the directions of the spins of RE and TM do not change, but the magnitude relationship of the strength is reversed from (4A) to (3A) in FIG. Therefore, the magnetization of the W layer is reversed from (4B) to (3B) in FIG. As a result, the magnetization of the W layer becomes “inverse A direction” ↓. This state is state 10. State 1
At 0, the medium is

【0067】[0067]

【数10】 [Equation 10]

【0068】に示す式15の4を満足する。そのため、
W層にHb↑が作用しても反転することはない。媒体の
温度がこの状態10のときの温度からさらに低下して、
comp.1以下になると、Aタイプから元のPタイプに戻
る。そして、M層のREスピンとTMスピンの強度の大
小関係が、図11の(4A)から(3A)へと逆転す
る。そのため、M層の磁化は図11の(4B)から(3
B)へと反転する。その結果、M層の磁化は、「逆A向
き」↓となる。この状態が状態11である。
4 of Expression 15 shown in is satisfied. for that reason,
Even if Hb ↑ acts on the W layer, it does not reverse. The temperature of the medium further decreases from the temperature in the state 10,
When it becomes T comp.1 or less, it returns from the A type to the original P type. Then, the magnitude relationship between the intensity of the RE spin and the intensity of the TM spin of the M layer is reversed from (4A) to (3A) in FIG. Therefore, the magnetization of the M layer changes from (4B) to (3
Invert to B). As a result, the magnetization of the M layer becomes “inverse A direction” ↓. This state is state 11.

【0069】やがて媒体の温度は、状態11のときの温
度から室温まで低下する。室温でのHc1は十分に大きい
(式15の5参照)ので、M層の磁化↓は、↑Hbによ
って反転されることなく、状態11が保持される。
Eventually, the temperature of the medium drops from the temperature in state 11 to room temperature. Since H c1 at room temperature is sufficiently large (see 5 in Equation 15), the magnetization ↓ of the M layer is not inverted by ↑ Hb, and the state 11 is maintained.

【0070】[0070]

【数11】 [Equation 11]

【0071】こうして、M層に「逆A向き」↓のビット
が形成される。以上の説明は、M層、W層の2層膜で説
明したが、このような2層膜を持っておれば、3層膜以
上の多層膜を含む媒体でもオーバーライトは可能とな
る。特に以上の説明では、外部手段として初期補助磁界
Hini. を用いて説明したが、基本発明は、このような外
部手段の具体例は何でもよい。つまり、記録の前までに
W層の磁化が所定の向きを向いていればよいのである。
In this way, the bits of "inverse A direction" ↓ are formed in the M layer. Although the above description has been given for the two-layer film of the M layer and the W layer, if such a two-layer film is provided, overwriting is possible even in a medium including a multilayer film of three or more layers. Especially in the above description, the initial auxiliary magnetic field is used as an external means.
Although it has been described using Hini., The basic invention may be any specific example of such external means. That is, the magnetization of the W layer should be oriented in a predetermined direction before recording.

【0072】そのため、外部手段としてHini. に代えて
初期化層からの交換結合力を用いた利用発明が提案され
ている。この利用発明は、前記した通り、国際公開番号
WO90/02400として国際公開特許公報に掲載された明細
書の特許請求の範囲第3項に記載されている。この国際
公開特許公報は、1990年3月8日に発行された。こ
の利用発明は、また、和文雑誌“OPTRONICS ”1990
年No. 4第227頁〜231頁にも紹介されている。次
に、この利用発明について説明する。利用発明 :図16の状態は、この利用発明の媒体の構成
を示したものである。
Therefore, a utilization invention has been proposed in which the exchange coupling force from the initialization layer is used instead of Hini. This utilization invention is described in claim 3 of the specification published in International Patent Publication No. WO90 / 02400 as described above. This International Patent Publication was published on March 8, 1990. This invention is also used in the Japanese journal "OPTRONICS" 1990.
It is also introduced on pages 227 to 231 of No. 4 of the year. Next, this invention of use will be described. Use invention : The state of FIG. 16 shows the structure of the medium of this use invention.

【0073】この媒体は基板とその上に成膜された原則
的に4層構造の磁性膜からなっている。この磁性膜は、
順に、垂直磁化可能な磁性薄膜からなるM層と、垂直磁
化可能な磁性薄膜からなるW層と、垂直磁化可能な磁性
薄膜からなるスイッチ層(以下、S層と言う)と、垂直
磁化可能な磁性薄膜からなる初期化層(以下、1層と言
う)との原則的に4層構造(場合によりS層はなくとも
よい)からなる。
This medium is composed of a substrate and a magnetic film having a four-layer structure formed on the substrate. This magnetic film is
In order, an M layer made of a vertically magnetizable magnetic thin film, a W layer made of a vertically magnetizable magnetic thin film, a switch layer made of a vertically magnetizable magnetic thin film (hereinafter referred to as an S layer), and a vertically magnetizable In principle, it has a four-layer structure (which may not include the S layer) with an initialization layer (hereinafter referred to as one layer) formed of a magnetic thin film.

【0074】なお、前記国際公開特許公報では、M層は
第1磁性層、W層は第2磁性層、S層は第3磁性層(特
許請求の範囲の第3項参照)、1層は第4磁性層(特許
請求の範囲の第3項参照)と呼ばれている。この第3項
以外の個所では第3磁性層と第4磁性層の呼び方が逆に
なっており、誤記と思われる。また、前記雑誌“OPTRON
ICS ”では、S層は制御層と呼ばれている。最近、日本
の学会では、メモリー層、『記録層』、スイッチ層及び
初期化層と呼ぶことが多くなっているので、本明細書で
はこれに従うことにする。
In the International Patent Publication, the M layer is the first magnetic layer, the W layer is the second magnetic layer, the S layer is the third magnetic layer (see claim 3), and the one layer is It is called the fourth magnetic layer (see claim 3). In the parts other than the third item, the names of the third magnetic layer and the fourth magnetic layer are opposite to each other, which seems to be a mistake. In addition, the magazine "OPTRON
In ICS ", the S layer is called a control layer. Recently, in Japanese academic societies, the S layer is often referred to as a memory layer, a" recording layer ", a switch layer and an initialization layer. I will follow this.

【0075】この4層構造媒体では、M層とW層とは交
換結合しており、室温でM層の磁化の向きは変えないで
W層の磁化のみを所定の向きに向けておくことができ、
しかもW層とI層とはS層のキュリー点以下の温度でS
層を介して交換結合している。I層は最も高いキュリー
点を有し、高レベルのレーザービームの照射を受けても
磁化を失わない。I層は常に所定の向きの磁化を保持し
ており、これが記録の都度、次の記録に備えてW層の初
期化を繰り返し行なう手段となる。そのため、I層は初
期化層と呼ばれる。
In this four-layer structure medium, the M layer and the W layer are exchange-coupled, and it is possible to direct only the magnetization of the W layer to a predetermined direction without changing the magnetization direction of the M layer at room temperature. You can
Moreover, the W layer and the I layer are S at a temperature below the Curie point of the S layer.
Exchange coupled through the layers. The I layer has the highest Curie point and does not lose its magnetization even when irradiated with a high level laser beam. The I layer always holds the magnetization in a predetermined direction, and this serves as a means for repeatedly initializing the W layer in preparation for the next recording each time recording is performed. Therefore, the I layer is called the initialization layer.

【0076】しかしながら、高温サイクルの過程(例え
ば、TH 付近)では、W層の磁化反転が必ず起こらねば
ならず、その場合には、I層からの影響が無視できるよ
うに小さくなければならない。温度が高くなると、W層
とI層との間の交換結合力σ W24 は小さくなるので、好
都合である。しかし、TH においても、十分なσW24
残っている場合には、W層とI層との間にS層が必要に
なる。S層が非磁性体であれば、σW24 はゼロ又は非常
に小さくなる。しかし、TH より低く室温までのどこか
の温度では、W層の初期化のためにσW24は大きくなけ
ればならない。そのとき、S層はW層とI層との間に見
掛け上十分に大きな交換結合力を与えなければならな
い。それにはS層は磁性体である必要がある。従って、
S層は、相対的に低い温度では、磁性体となってW層と
I層との間に見掛け上十分に大きな交換結合力σW24
与え、相対的に高い温度では、非磁性体となってW層と
I層との間に見掛け上ゼロ又は非常に小さな交換結合力
σW24 を与えるものである。それ故、S層はスイッチ層
と呼ばれる。
However, the process of high temperature cycle (eg
If TH(In the vicinity), the magnetization reversal of the W layer must occur.
In that case, the influence from the I layer can be ignored.
Must be small. When the temperature rises, the W layer
Exchange coupling force between layer I and layer I W24Is smaller, so
It is convenient. But THIs sufficient forW24But
If left, an S layer is required between the W and I layers
Become. If the S layer is a non-magnetic material, σW24Is zero or emergency
Becomes smaller. But THSomewhere lower to room temperature
At the temperature of σ due to the initialization of the W layerW24Must be big
I have to. At that time, the S layer is seen between the W layer and the I layer.
It is necessary to give a sufficiently large exchange coupling force.
Yes. For that purpose, the S layer needs to be magnetic. Therefore,
At a relatively low temperature, the S layer becomes a magnetic material and becomes a W layer.
Apparently sufficiently large exchange coupling force σ with the I layerW24To
At relatively high temperature, it becomes a non-magnetic material and becomes a W layer.
Apparently zero or very small exchange coupling force with the I layer
σW24Is to give. Therefore, the S layer is the switch layer
Called.

【0077】前記の図16を用いて、4層膜オーバーラ
イトの原理をその典型例について説明する。なお、各層
の何れかの層が室温とキュリー点との間にTcomp. を持
つと説明はより複雑になる。また、図16で、白抜きの
矢印は、各層の磁化の向きを示している。記録前の状態
は、状態1又は状態2のいずれかである。M層に着目す
ると、状態1は「A向き」のビット(B1 )であり、状
態2は「逆A向き」のビット(B 0 )であり、M層とW
層との間に界面磁壁(太線━で示す)があり、やや不安
定な状態(準安定)にある。
Using FIG. 16 described above, the four-layer film overlay
Ito's principle will be described with reference to its typical example. In addition, each layer
Any of the layers of T is between room temperature and Curie point.comp.Have
The explanation becomes more complicated. Also, in FIG. 16, the white outline
Arrows indicate the direction of magnetization of each layer. State before recording
Is either state 1 or state 2. Focus on the M layer
Then, the state 1 is the bit (B direction) for "A".1) And the state
State 2 is a bit for "inverse A direction" (B 0), M layer and W
There is an interface domain wall (indicated by the bold line ━) between the layers, which makes it somewhat uneasy.
It is in a stable state (metastable).

【0078】−低温サイクル− 状態1及び状態2のビットにレーザービームを照射して
温度を上昇させると、最初にS層の磁化が消去する。こ
のため、状態1は状態3に移行し、状態2は状態4に移
行する。さらに温度が上昇してTLSに達すると、M層の
磁化は弱くなり、W層からの交換結合力を介した作用が
強くなる。その結果、状態4のM層の磁化は反転すると
同時に層間の磁壁は消失する。これが状態5である。状
態3のビットはもともと層間の磁壁はないので、そのま
ま状態5に移行する。
-Low Temperature Cycle-When the bits in state 1 and state 2 are irradiated with a laser beam to raise the temperature, the magnetization of the S layer is first erased. Therefore, the state 1 shifts to the state 3, and the state 2 shifts to the state 4. When the temperature further rises to reach T LS , the magnetization of the M layer becomes weak and the action via the exchange coupling force from the W layer becomes strong. As a result, the magnetization of the M layer in state 4 is reversed, and at the same time, the domain wall between layers disappears. This is state 5. Since the bit in the state 3 originally has no domain wall between layers, the state 5 directly shifts to the state 5.

【0079】ここで、レーザービームの照射が止むか又
は照射位置から遠ざかると、状態5のビットは温度が低
下を始め、やがて状態3を経て状態1になる。これが低
温サイクルである。なお、状態5からさらに温度が上昇
しM層のキュリー点を越えると、磁化が消失し状態6に
なる。ここで、レーザービームの照射が止むかまたは照
射位置から遠ざかると、状態6のビットは温度が低下を
始め、やがてM層のキュリー点を少し低い温度に至る。
そうすると、M層に磁化が現れる。この磁化の向きは、
W層からの交換結合力を介した作用を受け、W層の磁化
の向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じない向
き)となる。ここではPタイプであるので、状態5が再
現する。温度はさらに低下し、それに従い、状態3が生
じ、次いで状態1のビットが生じる。このプロセスは低
温サイクルの別の例である。
Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the temperature of the bit in the state 5 starts to decrease, and finally the state goes to the state 1 via the state 3. This is the low temperature cycle. When the temperature further rises from the state 5 and exceeds the Curie point of the M layer, the magnetization disappears and the state 6 is established. Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the temperature of the bit in the state 6 starts to decrease, and eventually the Curie point of the M layer reaches a slightly lower temperature.
Then, magnetization appears in the M layer. The direction of this magnetization is
Due to the action via the exchange coupling force from the W layer, the orientation becomes stable with respect to the magnetization direction of the W layer (direction in which no domain wall is generated between layers). Since the type is P type here, the state 5 is reproduced. The temperature drops further, and accordingly state 3 occurs, followed by state 1 bits. This process is another example of a low temperature cycle.

【0080】−高温サイクル− 状態1及び状態2のビットにレーザービームを照射して
温度を上昇させると、既述のように状態5を経て状態6
に至る。さらに温度が上昇すると、W層の保磁力は非常
に低下する。そのため、記録磁界Hb↓によって磁化が
反転する。これが状態8である。
-High Temperature Cycle-When the laser beam is irradiated to the bits in the states 1 and 2 to raise the temperature, the state 6 is passed through the state 5 as described above.
Leading to. When the temperature rises further, the coercive force of the W layer drops significantly. Therefore, the magnetization is inverted by the recording magnetic field Hb ↓. This is state 8.

【0081】ここで、レーザービームの照射が止むかま
たは照射位置から遠ざかると、媒体温度は低下を始め
る。やがて媒体温度はM層のキュリー点より少し下にな
る。そうすると、M層に磁化が現れる。この磁化の向き
は、W層からの交換結合力を介した作用を受け、W層の
磁化の向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じない
向き)となる。ここではPタイプであるので、状態9が
出現する。
Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the medium temperature starts to decrease. Eventually, the medium temperature falls slightly below the Curie point of the M layer. Then, magnetization appears in the M layer. This magnetization direction is affected by the exchange coupling force from the W layer and becomes stable with respect to the magnetization direction of the W layer (direction in which no domain wall is formed between layers). Here, since it is the P type, the state 9 appears.

【0082】温度がさらに低下すると、S層に磁化が現
れ、その結果、W層とI層とは磁気的に(交換結合力
で)結合される。その結果、W層の磁化の向きは、I層
の磁化の向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じな
い向き)となる。ここではPタイプであるので、W層の
磁化は「A向き」に反転し、その結果、M層とW層との
間には界面磁壁が生じる。この状態が室温でも維持さ
れ、状態2のビットが生成する。
When the temperature is further lowered, magnetization appears in the S layer, and as a result, the W layer and the I layer are magnetically coupled (by an exchange coupling force). As a result, the magnetization direction of the W layer is stable with respect to the magnetization direction of the I layer (direction in which no domain wall is formed between layers). Since it is of P type here, the magnetization of the W layer is inverted in the “A direction”, and as a result, an interface domain wall is generated between the M layer and the W layer. This state is maintained even at room temperature, and the bit of state 2 is generated.

【0083】これが高温サイクルである。なお、記録磁
界Hb↓によって状態8が出現した後、さらに温度が上
昇すると、やがて温度はW層のキュリー点を越える。そ
うすると、状態7が出現する。ここで、レーザービーム
の照射が止むかまたは照射位置から遠ざかると、媒体温
度は低下を始める。やがて媒体温度はW層のキュリー点
より少し下になる。そうすると、W層に磁化が表れる。
この磁化の向きは、記録磁界Hb↓の向きに従う。その
結果、状態8が出現する。
This is the high temperature cycle. When the temperature further rises after the state 8 appears due to the recording magnetic field Hb ↓, the temperature eventually exceeds the Curie point of the W layer. Then, the state 7 appears. Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the medium temperature starts to decrease. Eventually, the medium temperature falls slightly below the Curie point of the W layer. Then, magnetization appears in the W layer.
The direction of this magnetization follows the direction of the recording magnetic field Hb ↓. As a result, the state 8 appears.

【0084】さらに温度が低下すると、状態9を経て状
態2のビットが形成される。このプロセスは高温サイク
ルの別の例である。 −オーバーライト− 以上の通りの、前の記録状態に無関係に、低温サイクル
M層に状態1のビット(B1 )が形成され、高温サイク
ルで、M層に状態の2ビット(B0 )が形成される。従
って、オーバーライトが可能となる。
When the temperature is further lowered, the bit of the state 2 is formed through the state 9. This process is another example of a high temperature cycle. —Overwrite— As described above, the bit (B 1 ) of the state 1 is formed in the M layer in the low temperature cycle and the 2 bits (B 0 ) of the state in the M layer are formed in the high temperature cycle regardless of the previous recording state. It is formed. Therefore, overwriting becomes possible.

【0085】[0085]

【発明が解決しようとする課題】以上、詳しく説明した
通りの原理と構成からなるオーバーライト可能な記録媒
体については、さらに改良、工夫が進められてはいるも
のの、実際上は前記のようなオーバーライト可能な交換
結合多層膜光磁気記録媒体の場合には各層の磁気特性
(たとえば飽和磁化Ms、保磁力Hcなど)、膜厚、層
間の交換結合力σw 等について、所要の条件を満足する
ように制御することが必要となる。
Although the overwritable recording medium having the principle and configuration as described in detail above has been improved and devised, in actuality, the above-mentioned overwriting is actually performed. In the case of a writable exchange-coupling multilayer magneto-optical recording medium, the required conditions are satisfied with respect to the magnetic characteristics of each layer (for example, saturation magnetization Ms, coercive force Hc, etc.), film thickness, interlayer exchange-coupling force σ w, etc. Control is required.

【0086】このことは、一般の変換結合多層膜光磁気
記録媒体についても共通している。たとえばオーバーラ
イト可能な交換結合2層膜からなる光磁気記録媒体にお
いては、メモリー層となる第1層の情報が初期化された
第2層(補助層)の磁化によって消去されないようにす
るために、前記した通り次の式13
This also applies to the general conversion coupling multilayer film magneto-optical recording medium. For example, in a magneto-optical recording medium composed of an overwritable exchange-coupling two-layer film, in order to prevent the information of the first layer serving as a memory layer from being erased by the magnetization of the initialized second layer (auxiliary layer). , As described above, the following equation 13

【0087】[0087]

【数12】 [Equation 12]

【0088】を満足することが必要であり、また初期化
された第2層の磁化が第1層の磁化により反転させられ
ないために、前記した通り次の式14
It is necessary to satisfy the above condition, and the initialized magnetization of the second layer is not reversed by the magnetization of the first layer.

【0089】[0089]

【数13】 [Equation 13]

【0090】を満足することが必要となる。さらに、オ
ーバーライトを可能とするためには、低温プロセス、レ
ーザーパワー照射温度TL において、記録補助層の磁化
を記録層に転写させるための条件を満足しなければなら
ない。また、オーバーライト以外の多層膜光磁気記録媒
体においても、交換結合力σw のムラがCN比の低下の
もととなり、さらには単層膜の光磁気記録媒体において
も、記録膜の膜厚ムラ、磁気特性(例えば保磁力Hc
のムラにより、CN比が低下するため、均一な薄膜であ
ることはオーバーライト可能な光磁気記録媒体に限らず
一般の光磁気記録媒体に共通して必要である。
It is necessary to satisfy the following. Further, in order to enable overwriting, it is necessary to satisfy the conditions for transferring the magnetization of the recording auxiliary layer to the recording layer in the low temperature process and the laser power irradiation temperature T L. In addition, in the multi-layered magneto-optical recording medium other than overwriting, the unevenness of the exchange coupling force σ w causes the reduction of the CN ratio, and also in the single-layered magneto-optical recording medium, the film thickness of the recording film is also increased. Mura, magnetic characteristics (for example, coercive force Hc )
Since the CN ratio decreases due to the unevenness, the uniform thin film is required not only in the overwritable magneto-optical recording medium but also in general magneto-optical recording media.

【0091】ところが、一般的に、記録媒体を、通常の
手段であるスパッタリング等の気相成膜法によって成膜
する場合、生成した薄膜の表面には微小な凹凸が存在す
ることが多く、また、磁気特性についても微小領域にお
いて基板表面全域において必ずしも均一にならないこと
がある。このような基板表面における不均一な薄膜の領
域の存在は、当然にも前記した通りの各条件を満足する
ことのできない微小エリアの存在を意味している。この
ため、光磁気記録媒体の特性としてみた場合、C/Nの
低下、特に繰り返し時の読出し信頼性の低下などの不都
合が生じる原因となる。そして、特に高感度化のために
記録媒体の各層の膜厚を薄くする場合にこのような不都
合と欠点が顕著になるという問題があった。
However, in general, when a recording medium is formed by a vapor phase film forming method such as sputtering which is an ordinary means, the surface of the formed thin film often has fine irregularities. Also, the magnetic characteristics may not always be uniform over the entire surface of the substrate in a minute area. The existence of such a non-uniform thin film region on the substrate surface naturally means the existence of a minute area that cannot satisfy the above-mentioned conditions. Therefore, in terms of the characteristics of the magneto-optical recording medium, it causes a problem such as a decrease in C / N, particularly a decrease in read reliability during repetition. Then, there is a problem that such inconveniences and drawbacks become remarkable when the film thickness of each layer of the recording medium is thinned particularly for higher sensitivity.

【0092】そこで、この発明は、以上の通りの従来の
交換結合多層膜光磁気記録媒体の欠点を解消し、各層の
膜厚を薄くした場合にもC/Nの低下等の欠点を生じる
ことなく、繰り返し読出し信頼性の高い、新しい光磁気
記録媒体を製造するための方法を提供することを目的と
している。さらにまた、この発明は、前記記録媒体とし
てオーバーライト可能な交換結合多層膜光磁気記録媒体
の新しい製造法を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional exchange-coupling multilayered magneto-optical recording medium, and causes a drawback such as a decrease in C / N even when the thickness of each layer is reduced. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a new magneto-optical recording medium, which has high reliability in repeated reading. Still another object of the present invention is to provide a new method for manufacturing an exchange-coupling multi-layered magneto-optical recording medium which can be overwritten as the recording medium.

【0093】[0093]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、基板上に磁性記録層を成膜する
際に、基板表面を振動させることを特徴とする光磁気記
録媒体の製造法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a magneto-optical recording medium characterized by vibrating the surface of a substrate when forming a magnetic recording layer on the substrate. Provide a manufacturing method.

【0094】[0094]

【作用】この発明においては、スパッタリング等の諸手
段によって基板上に磁性記録層を成膜する際に、基板表
面を振動させ、弾性表面波を発生させながら成膜するた
め、各層の磁気特性(飽和磁化Ms、保磁力Hcな
ど)、表面形状(凹凸、微小な膜厚のムラ)、交換結合
力σw などの諸特性の不均一さが解消され、均一な薄膜
が実現される。
According to the present invention, when the magnetic recording layer is formed on the substrate by various means such as sputtering, the surface of the substrate is vibrated and the surface acoustic wave is generated, so that the magnetic characteristics of each layer ( Nonuniformity of various characteristics such as saturation magnetization Ms, coercive force Hc), surface shape (unevenness, minute unevenness of film thickness), exchange coupling force σ w is eliminated, and a uniform thin film is realized.

【0095】このように、振動を加えながら磁性記録層
を成膜することにより、記録面全面に渡って、前記した
通りの所要の条件が良好に満足されることになり、高感
度化のために各層の膜厚を薄くした場合でも、C/Nの
低下などの不都合、欠点が生じることなく、信頼性、特
に繰り返し読出し信頼性の高い光磁気記録媒体(磁性記
録層が交換結合した多層膜からなるものを含む)、特に
高信頼性のオーバーライト可能な記録媒体(同上)が得
られる。
As described above, by forming the magnetic recording layer while applying vibration, the required conditions as described above can be satisfied satisfactorily over the entire recording surface, and in order to achieve high sensitivity. Even if the thickness of each layer is reduced, the magneto-optical recording medium (multilayer film in which the magnetic recording layers are exchange-coupled with each other has high reliability, in particular, does not cause inconveniences and defects such as decrease in C / N and has high reliability in repeated reading. , And a highly reliable overwritable recording medium (same as above).

【0096】以下実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0097】[0097]

【実施例】添付した図面の図17は、スパッタリング法
によって光磁気記録媒体を成膜する状態を示した断面図
である。もちろん、この発明においてはスパッタリング
に限定されることはなく、その他の適宜な手段が採用さ
れるが、たとえば、この図17に示したように、スパッ
タリングによる場合には、まず基板(20)を、内マス
ク(32)および外マスク(33)とともに取付治具
(31)に固定し、振動印可手段としての表面波発生素
子(10)をこの基板(20)に当接する。
EXAMPLE FIG. 17 of the accompanying drawings is a sectional view showing a state in which a magneto-optical recording medium is formed into a film by a sputtering method. Of course, the present invention is not limited to sputtering, and other appropriate means may be adopted. For example, as shown in FIG. 17, in the case of sputtering, first, the substrate (20) is It is fixed to the mounting jig (31) together with the inner mask (32) and the outer mask (33), and the surface wave generating element (10) as vibration applying means is brought into contact with the substrate (20).

【0098】この時、この表面波発生素子(10)は、
振動が基板(20)の全体に伝わるように、たとえば図
18に例示したように、複数個所に設けることが好まし
い。取付治具(31)および基板(20)の下方には、
スパッタリングのためのターゲット(34)を配置し、
このターゲット(34)より真空減圧下に成膜成分を飛
散させ、基板(20)表面に所要の厚みと成分物質とか
らなる磁性記録層の薄膜を付着させる。
At this time, the surface wave generating element (10)
It is preferable that the vibration is transmitted to the entire substrate (20), for example, as shown in FIG. Below the mounting jig (31) and the substrate (20),
Arrange a target (34) for sputtering,
Film-forming components are scattered from the target (34) under reduced pressure in vacuum, and a thin film of a magnetic recording layer having a required thickness and component materials is attached to the surface of the substrate (20).

【0099】図19は、基板(20)と表面波発生素子
(10)との配置関係と、振動発生について例示したも
のである。表面波発生素子(10)は、この例において
は、圧電体振動子(40)、弾性体(41)および電極
(42)とによって構成している。この構成において、
たとえばアルミニウムからなる表裏の電極(42)によ
って高周波電流を印加し、圧電体振動子(40)に弾性
表面波を発生させる。この弾性表面波を弾性体(41)
を介して基板(20)に伝達し、基板(20)の表面全
体に振動を加える。
FIG. 19 exemplifies the positional relationship between the substrate (20) and the surface wave generating element (10) and the generation of vibration. In this example, the surface wave generating element (10) is composed of a piezoelectric vibrator (40), an elastic body (41) and an electrode (42). In this configuration,
A high frequency current is applied by the front and back electrodes (42) made of aluminum, for example, to generate a surface acoustic wave in the piezoelectric vibrator (40). This surface acoustic wave is elastic body (41)
Is transmitted to the substrate (20) via the and the whole surface of the substrate (20) is vibrated.

【0100】もちろん、振動印加手段は、このような表
面波発生素子(10)の使用に限定されるものではな
い。図19は、いわゆるくさび形トランスジューサとし
て知られているものであるが、この他、バルク振動子、
くし形トランスジューサ等によるレイリー波の励振など
の各種の弾性表面波による励振、その他の各種の物理的
振動手段が採用できる。これら手段の構成素材について
も、これまでに知られているものをはじめ様々なものが
適宜に採用される。
Of course, the vibration applying means is not limited to the use of such a surface wave generating element (10). FIG. 19 shows what is known as a so-called wedge type transducer.
Excitation by various surface acoustic waves such as excitation of Rayleigh waves by a comb-shaped transducer or the like and other various physical vibration means can be adopted. As the constituent material of these means, various materials including those known so far are appropriately adopted.

【0101】たとえば以上の通りのスパッタリング成膜
法によって、以下の通り、オーバーライト可能な交換結
合多層膜光磁気記録媒体を作製した。 <製造例>3元のターゲット源を備えたスパッタリング
装置の真空チェンバー内の取付治具に、2p法によって
プリグルーブを刻んだ厚さ1.2 mmのディスク状ガラス基
板を固定し、図17および図19に例示した表面波発生
素子によって表面波振動を発生させた。
For example, an exchange-coupling multilayer magneto-optical recording medium capable of overwriting was produced by the sputtering film forming method as described above. <Manufacturing Example> A 1.2 mm thick disk-shaped glass substrate with pregrooves is fixed to a mounting jig in a vacuum chamber of a sputtering apparatus equipped with a ternary target source, as shown in FIGS. The surface wave vibration was generated by the surface wave generating element illustrated in FIG.

【0102】真空チャクバー内を5×10-5Paまで排
気した後に、ディスク状ガラス基板を回転させ、アルゴ
ンガスを導入した。そしてアルゴンガス圧を1mTor
rに設定した。このアルゴンガスに窒素ガスを加えて真
空チャンバー内に導入し、まず、第1のターゲットとし
てAlを用い、反応性スパッタリングを行なってAlN
の薄膜を700Åの厚みに成膜した。このAlNは保護
層とした。
After the inside of the vacuum chuck bar was evacuated to 5 × 10 -5 Pa, the disk glass substrate was rotated and argon gas was introduced. And the argon gas pressure is 1 mTorr
set to r. Nitrogen gas was added to this argon gas and introduced into the vacuum chamber. First, Al was used as the first target and reactive sputtering was performed to form AlN.
Was formed into a thin film having a thickness of 700Å. This AlN was used as a protective layer.

【0103】次いで、N2 ガスの導入を止め、アルゴン
ガス中で、第2のターゲットとしてTbFeCo合金を
用い、スパッタリングを行なった。150Åの膜厚の垂
直磁化膜からなる第1層を形成した。さらに、第3のタ
ーゲットとしてTbDyFeCoとAlとを同時スパッ
タリングして、100Åの膜厚の交換結合力調整層(中
間層)である第2層を形成し、そのままのスパッタリン
グの状態でAlスパツタリングのみを停止してTbDy
Coからなる第3層を形成した。
Then, the introduction of N 2 gas was stopped, and sputtering was carried out in argon gas using a TbFeCo alloy as a second target. A first layer made of a perpendicular magnetization film having a thickness of 150 Å was formed. Furthermore, as a third target, TbDyFeCo and Al are simultaneously sputtered to form a second layer which is an exchange coupling force adjusting layer (intermediate layer) having a film thickness of 100 Å, and only Al sputtering is performed in the sputtered state. Stop and TbDy
A third layer made of Co was formed.

【0104】また、再度第1のターゲットを用い、前記
と同様にアルゴンガスおよび窒素ガスによるスパツタリ
ングを行ない、保護層としての1000Åの厚みのAl
N層を形成した。以上のようにして、図20に示した通
りの、ガラス2p基板(20)、AlN保護層(2
1)、TbFeCo第1層(22)、TbDyFeCo
/Al第2層(23)、TbDyFeCo第3層(2
4)、AlN保護層(25)からなるオーバーライト可
能な交換結合光磁気記録媒体を作製した。
Further, again using the first target and performing sputtering with argon gas and nitrogen gas in the same manner as described above, an Al layer having a thickness of 1000 Å as a protective layer is formed.
An N layer was formed. As described above, the glass 2p substrate (20) and the AlN protective layer (2) as shown in FIG.
1), TbFeCo first layer (22), TbDyFeCo
/ Al second layer (23), TbDyFeCo third layer (2
4), an overwritable exchange-coupled magneto-optical recording medium comprising the AlN protective layer (25) was prepared.

【0105】また、比較のために、上記と同様の手順に
よって、前記の振動を加えることなく成膜して、比較試
料としての記録媒体も作製した。 <特性の評価>以上の通り作製したこの発明の記録媒体
および比較例としての記録媒体を、各々、記録再生装置
にセットし、その記録媒体としての特性を評価した。
For comparison, a recording medium was also prepared as a comparative sample by forming a film without applying the vibration by the same procedure as above. <Evaluation of Characteristics> The recording medium of the present invention and the recording medium as a comparative example produced as described above were set in a recording / reproducing apparatus, and the characteristics of the recording medium were evaluated.

【0106】記録は、4KOeの外部磁界発生部を線速
11m/secで通過させつつ、最初に30%duty
で4.0 MHzに変調された信号を記録することとしてお
こなった。次に、その記録部分を、30%duty、7.
5 MHzに変調された信号をオーバーライト(重ね書
き)し、その後、1.7mWのレーザービームによりオー
バーライト信号を連続繰り返し再生した。
Recording was performed by passing an external magnetic field generating portion of 4 KOe at a linear velocity of 11 m / sec, and at first, 30% duty was applied.
This was done by recording the signal modulated at 4.0 MHz. Next, the recorded portion is 30% duty, 7.
The signal modulated at 5 MHz was overwritten (overwritten), and then the overwrite signal was continuously and repeatedly reproduced by a 1.7 mW laser beam.

【0107】なお、変調された2値の記録レーザーパワ
ーは、それぞれ8.0mW、4.0 mWである。この記録・
再生の仕様に従って、前記の記録媒体の繰り返し読出し
回数とC/Nとを評価した。その結果を示したものが図
21である。図中のAは、この発明の方法によって、振
動を加えながら成膜した記録媒体について示し、Bは、
前記比較例としての、振動を加えないで成膜した記録媒
体について示したものである。
The modulated binary recording laser powers are 8.0 mW and 4.0 mW, respectively. This record
The number of times the recording medium was repeatedly read and the C / N were evaluated according to the reproduction specifications. FIG. 21 shows the result. In the figure, A shows a recording medium formed by applying a vibration by the method of the present invention, and B shows
It shows a recording medium formed as a film without vibration as a comparative example.

【0108】この図21の結果から明らかなように、振
動を加えないで成膜した比較例の記録媒体の場合(B)
では、繰り返し回数とともにC/Nが低下していくが、
この発明の振動を加えて成膜した記録媒体の場合(A)
には、前記した通り、TbFeCo垂直磁化膜からなる
第1層の厚みが150Åと極めて薄いにもかかわらず、
C/Nの低下がほとんどなく、信頼性の高い記録媒体が
得られている。
As is clear from the result of FIG. 21, in the case of the recording medium of the comparative example formed without vibration (B).
Then, C / N decreases with the number of repetitions,
In the case of the recording medium formed by applying the vibration of the present invention (A)
As described above, although the thickness of the first layer made of the TbFeCo perpendicularly magnetized film is extremely thin as 150 Å,
It is possible to obtain a highly reliable recording medium with almost no decrease in C / N.

【0109】もちろん、この発明の製造法は、以上の例
によって限定されることはない。多層構造の記録媒体の
構成組成は従来公知のものも含めて各種のものとするこ
とができ、また、膜厚や、振動印加手段等についても適
宜とすることができる。いずれにしてもさらに様々な態
様が可能である。
Of course, the manufacturing method of the present invention is not limited to the above examples. The composition of the recording medium having a multi-layer structure may be various ones including conventionally known ones, and the film thickness, vibration applying means and the like may be appropriately selected. In any case, various modes are possible.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上、詳しく説明したように、この発明
の場合には、基板表面に振動を加えて磁性記録層を成膜
することにより、膜厚が薄い場合にも、C/Nの低下が
なく、繰り返し読み出し信頼性のたかい、交換結合力を
利用した多層構造の光磁気記録媒体、特に、オーバーラ
イト可能な記録媒体を得ることができる。
As described above in detail, in the case of the present invention, by vibrating the substrate surface to form the magnetic recording layer, the C / N is reduced even when the film thickness is thin. Therefore, it is possible to obtain a magneto-optical recording medium having a multi-layered structure, which has high reliability of repeated reading and utilizes exchange coupling force, in particular, an overwritable recording medium.

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

【図1】ビット形成の原理を示した模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the principle of bit formation.

【図2】光磁気効果に基づく情報再生の原理を示した模
式断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the principle of information reproduction based on the magneto-optical effect.

【図3】オーバーライト可能光磁気記録媒体についての
レーザービームの出力波形図である。
FIG. 3 is an output waveform diagram of a laser beam for an overwritable magneto-optical recording medium.

【図4】近接した2本のレーザービームによる出力波形
図である。
FIG. 4 is an output waveform diagram of two laser beams that are close to each other.

【図5】保磁力と温度との相関図である。FIG. 5 is a correlation diagram between coercive force and temperature.

【図6】外部作用によるW層の「A向き」磁化状態を示
した概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a “A direction” magnetization state of a W layer by an external action.

【図7】高温サイクル、低温サイクルの磁化状態を示し
た概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing magnetization states in a high temperature cycle and a low temperature cycle.

【図8】(1)および(2)は、レーザービームのパル
ス状変調によるオーバーライトの磁化状態をタイプ別に
示した概念図である。
8A and 8B are conceptual diagrams showing, by type, a magnetization state of overwrite by pulse-shaped modulation of a laser beam.

【図9】キュリー点より低い温度において低下したHc
を利用するオーバーライト可能光磁気記録媒体の磁化状
態を示した概念図である。
FIG. 9: Hc lowered at temperatures below the Curie point
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a magnetized state of an overwritable magneto-optical recording medium that utilizes

【図10】遷移金属および希工類金属の副格子磁化を示
した概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing sublattice magnetization of a transition metal and a rare metal.

【図11】図10に対応して合金全体の磁化の向きを示
した概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing the magnetization direction of the entire alloy corresponding to FIG.

【図12】合金組成のベクトル強度の分類図である。FIG. 12 is a classification diagram of vector strength of alloy composition.

【図13】補償温度の有無と、ベクトル強度とを区分し
た分類図である。
FIG. 13 is a classification diagram in which presence / absence of compensation temperature and vector intensity are classified.

【図14】図13のクラス1−1についての保磁力およ
び温度の相関図である。
FIG. 14 is a correlation diagram of coercive force and temperature for class 1-1 in FIG.

【図15】初期化層からの交換結合力を用いた利用発明
の構成と磁化状態を示した概念図である。
FIG. 15 is a conceptual diagram showing a configuration and a magnetized state of a utilization invention using an exchange coupling force from an initialization layer.

【図16】利用発明の磁化状態を示した概念図である。FIG. 16 is a conceptual diagram showing a magnetization state of the invention of use.

【図17】この発明のスパッタリング成膜例の構成を示
した断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the structure of a sputtering film formation example of the present invention.

【図18】表面波発生素子の配置を例示した平面図であ
る。
FIG. 18 is a plan view illustrating the arrangement of surface acoustic wave elements.

【図19】表面波発生素子と基板との配置関係およびこ
の素子の構成を例示した断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view exemplifying the positional relationship between the surface acoustic wave generation element and the substrate and the configuration of this element.

【図20】この発明の方法によって製造した記録媒体の
構成を例示した断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a recording medium manufactured by the method of the present invention.

【図21】この発明の方法によって製造した記録媒体と
比較媒体とのC/N比と繰り返し読み出し回数との相関
図である。
FIG. 21 is a correlation diagram of the C / N ratio and the number of repeated readings of the recording medium manufactured by the method of the present invention and the comparative medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 表面波発生素子 20 基板 31 取付治具 32 内マスク 33 外マスク 34 ターゲット 40 圧電体振動子 41 弾性体 42 電極 21 AlN保護層 22 TbFeCo第1層 23 TbDyFeCo/Al第2層 24 TbDyFeCo第3層 25 AlN保護層 10 Surface Wave Generating Element 20 Substrate 31 Mounting Tool 32 Inner Mask 33 Outer Mask 34 Target 40 Piezoelectric Vibrator 41 Elastic Body 42 Electrode 21 AlN Protective Layer 22 TbFeCo First Layer 23 TbDyFeCo / Al Second Layer 24 TbDyFeCo Third Layer 25 AlN protective layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に磁性記録層を成膜する際に、基
板表面を振動させることを特徴とする光磁気記録媒体の
製造法。
1. A method of manufacturing a magneto-optical recording medium, which comprises vibrating a surface of a substrate when forming a magnetic recording layer on the substrate.
JP3219861A 1991-08-30 1991-08-30 Production of magneto-optical recording medium Pending JPH0562264A (en)

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