JPH0589543A

JPH0589543A - 光磁気記録方法及び再生方法

Info

Publication number: JPH0589543A
Application number: JP25182491A
Authority: JP
Inventors: Sumio Ashida; 純生芦田; Toshiya Inami; 俊哉稲見; Yumi Mizusawa; 由美水澤; Satoru Kikitsu; 哲喜々津; Akio Hori; 昭男堀; Katsutaro Ichihara; 勝太郎市原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】記録密度を著しく向上することができる光磁気
記録方法、及び高密度記録情報を有効に再生することが
できる再生方法を提供することを目的とする。【構成】基板１上に２つの記録層２，３を有する光磁気
記録媒体を準備する。この媒体に２つの異なる波長の光
を照射して、各波長の光により夫々の記録層のみを加熱
して記録・消去を行う。また、情報が記録された２つの
記録層２，３を有する媒体に、記録層３に対して磁気光
学効果が大きくかつ記録層２に対して磁気光学効果が小
さい波長の光で記録層３の情報を再生し、記録層２に対
して磁気光学効果が大きくかつ記録層３に対して磁気光
学効果が小さい波長の光で記録層２の情報を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に情報
を記録する光磁気記録方法及び光磁気記録層に記録され
た情報を再生する再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録は、大量の情報を小体積中に納め
る事のできる高密度記録方式として盛んに開発が進めら
れ、近年すでに実用化されている。なかでも、強磁性膜
を記録保持に用い、記録及び消去及び読みだしを光ビー
ムを用いて行う光磁気記録は、消去及び再書き込みが可
能な光記録の技術として将来の発展が期待されている。

【０００３】光磁気記録を行う媒体材料には今までに希
土類と遷移金属（鉄、コバルト）を主な構成元素とする
非晶質合金膜をはじめとし、磁性ガーネット膜、ＭｎＡ
ｌＧｅ膜、ＭｎＢｉ膜などが提案・報告されてきた。近
年ではそのうち希土類−遷移金属合金膜（以下ＲＥ−Ｔ
Ｍ膜）を記録層として用いたものが、総合的に他の材料
よりも比較的に優れているため、実用化のレベルに達し
ており、すでに市販され始めている。

【０００４】ところで、記録密度ないしは記録容量の更
なる向上は技術発展の連続性からみて当然の要請であ
る。例えばＲＥ−ＴＭ膜ならば、記録ビットのサイズを
小さくして単位面積あたりの記録容量を増大できる可能
性がある。

【０００５】しかしながら、このように記録ビットのサ
イズを小さくして記録容量を増大するのにも一定の限界
があり、他の方法で飛躍的に記録容量を増大することが
望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑みてなされたものであって、記録密度を著しく向上
することができる光磁気記録方法、及び高密度記録情報
を有効に再生することができる再生方法を提供すること
を目的とする。［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するため手段及び作用】本発明は、上記課
題を解決するために、基板上に少なくとも２層以上の記
録層を積層した光磁気記録媒体を用い、少なくとも２種
類の異なる波長の光を照射してそれぞれの記録層に独立
に情報の記録及び消去を行う光磁気記録方法であって、
各波長の光を照射することにより、夫々対応する一つの
記録層のみを加熱して記録・消去することを特徴とする
光磁気記録方法を提供する。

【０００８】また、基板上に少なくとも２層以上の記録
層を積層した光磁気記録媒体に記録された光磁気記録情
報を、少なくとも２種類の異なる波長の光を照射して再
生する再生方法であって、再生光入射側から数えて２層
目以降の少なくとも１つの記録層に対して磁気光学効果
が大きくかつ１層目の記録層に対して磁気光学効果が小
さい波長の光により、前記２層目以降の少なくとも１つ
の記録層に記録された情報を再生し、前記２層目以降の
少なくとも１つの記録層に対して磁気光学効果が小さく
かつ１層目の記録層に対して磁気光学効果が大きい波長
の光により、前記１層目の記録層に記録された情報を再
生することを特徴とする再生方法を提供する。この場合
に、記録層のうち少なくとも１つの層に磁性ガーネット
を用いた光磁気記録媒体を用いることが好ましい。

【０００９】以下に本発明を図面を参照しながら説明す
る。図１は本発明の方法に使用する記録媒体の必須の構
成を示す断面図である。この媒体は２つの記録層を有
し、基板１から順に第１記録層２、第２記録層３が形成
されている。図１の記録媒体中で光は基板側から入射す
るものとする。各記録層には光磁気記録情報が保持され
ており、

【００１０】以下、この光磁気記録情報の再生（読み出
し）について説明する。第２記録層３に記録されている
情報の再生を、基板側から再生光を照射して行うために
は、再生光に対し第１記録層２が充分に大きい透過率を
有していることが必須である。

【００１１】一方、第２記録層３に記録されている情報
の再生を反射光で行うのであれば、第２記録層３は必ず
しも透明である必要はない。また第２記録層３の再生を
適切に行うためには、第１記録層２の情報が「１」であ
るか「０」であるかによって第２記録層３からの再生情
報が影響を受けてはならないこともちろんである。

【００１２】この発明において、情報の再生は従来の光
磁気記録媒体と同様に偏光面の回転を検出することによ
って行う。このため、第１記録層２の情報の再生に際し
ては第２記録層３のファラデー回転あるいはカー回転が
実質的に０になり、第２記録層３の再生を行う際には第
１記録層２のファラデー回転あるいはカー回転が実質的
に０になることが好ましい。

【００１３】このような情報の再生について、図２に示
す概念図と以下に示す表１を参照して説明する。図２に
おいて、λ₂は第２記録層３に記録された情報の再生に
適した波長である。入射した波長λ₂の光は、第１記録
層２を透過し、第２記録層３でその偏光面が回転して反
射される。再び第１記録層２を透過した光は検出器に入
り、情報が再生される。この際に、波長λ₂の光に対し
て第１記録層２の磁気光学効果が実質的に０であるか、
あるいは第２記録層３の磁気光学効果に比較して充分小
さいならば、第２記録層の再生に際して第１記録層２の
情報が何等影響されない。

【００１４】一方、第１記録層２に記録された情報の再
生に適した波長λ₁の光を入射した場合、この波長での
第２記録層３の磁気光学効果が実質的に０であるか、あ
るいは第１記録層２の磁気光学効果に比較して充分小さ
いか、あるいは第１記録層２が波長λ１の光に対して透
過率が充分小さいならば、第１記録層２の再生に際して
第２記録層３の情報が何等影響されない。これらの要求
をまとめたのが表１である。

【００１５】

【表１】

【００１６】上記の機能を持つ媒体は、一般に磁性体の
光磁気効果が波長分散を持つことを利用して実現でき
る。例えば、磁性ガーネトは可視光近傍にファラデー回
転角（θ_F）が正から負へ反転する領域があるため、１
の記録層を磁性ガ−ネットで構成し、θ_Fの反転領域に
対応する波長を他の記録層の再生波長に用いることにす
れば、この波長の再生光照射の際に上記一の記録層に対
してθ_F＝０にできる。ただし、これを実現するために
は、複数の記録層の磁気光学特性を記録層ごとに変える
必要がある。これは組成を適切に選択することによって
可能である。

【００１７】次に、図３の概念図と表２を参照して、こ
の発明における記録及び消去プロセスについて説明す
る。従来の光磁気記録媒体同様、本発明の記録媒体も光
照射による発熱を局部的に生じさせてその部分の磁化を
消失させるか又は窮めて小さくして、例えば外部磁界に
より記録情報に応じた向きの磁化を形成することが記録
原理となる。

【００１８】複数の記録層に選択的に記録・消去を行う
ためには、それぞれの記録層を独立して加熱することが
できなくてはならない。例えば図１の記録媒体の場合、
第１記録層２に記録・消去を行う場合は第２記録層３の
温度上昇が充分に低いレベルに抑えられなければならな
い。また、逆に第２記録層に記録・消去を行うために
は、第１記録層２での発熱が抑えられることが必要条件
となる。このことをまとめたのが表２である。

【００１９】

【表２】これは、記録層として光吸収率が波長によって異なるも
のを用いることにより解決することができる。

【００２０】例えば図３において、第１記録層２に対し
て記録・消去を行う場合、第１記録層２での光吸収が大
きい波長λ₃を選べば発熱はおもに第１記録層内でおこ
るため、第２記録層３へは光が到達せず、その温度上昇
も問題にならない程度に抑えられる。そして、第２記録
層３に対して記録・消去を行う場合には、第１記録層２
での吸収が小さく、逆に第２記録層３での吸収が大きい
波長λ₄を選べば良い。これは波長λ₄の光の第１記録
層２における吸収が波長λ₃の光の吸収に比べて小さく
なければならないと言う意味ではなく、波長λ₄の光照
射による第１記録層２の温度上昇が第２記録層３の温度
上昇に比較して低く抑えられれば良いという意味であ
る。

【００２１】従って、λ₄として第１記録層２での吸収
が充分に小さい波長を用いる限り、たとえば第２記録層
３に近接して、波長λ₄の光を透過しない金属などの膜
を設けることで、実質的に第２記録層３近傍で発熱を起
こすことができ、選択的な記録・消去が達成できる。

【００２２】ところで、光磁気記録の記録・消去過程に
おいては、発熱部位は本質的に重要ではない。すなわ
ち、記録層自体が発熱するのではなく、記録層に近接し
て発熱する層を設け、その層での発熱が記録膜に伝熱す
るいわゆる「傍熱型」の媒体であってもいっこうに構わ
ない。このように、記録膜に近接して発熱層を設けるこ
とにより、波長によって発熱部位を変えることが容易に
なる。

【００２３】これを図４の媒体に関して表３を参照しな
がら具体的に説明する。第１記録層２の記録・消去に波
長λ₅の光を用い、第２記録層２の再生光の波長を
λ₂、記録・消去波長をλ₆とする。波長λ₅に光に対
しては不透明であるが波長λ₂の光と長λ₆の光に対し
ては透明であるような膜を、フィルタ−膜として第１記
録層２の近傍に配置することで、第１記録層２の加熱を
有効に行うことができる。すなわち、波長λ₅の光の照
射によりフィルター膜において発熱した場合に、その熱
が主に第１記録層２に伝熱するようにすれば、第１記録
層２に対する記録・消去が可能になる。図４中、層４が
このようなフィルタ−膜として機能する。この際の波長
の大小をまとめたのが表３である。

【００２４】

【表３】

【００２５】なお、フィルタ−膜で発生した熱が第２記
録層の方に伝熱することを防ぐため、図４の参照符号５
に示すような、それぞれの記録層を熱的に分離するため
の熱分離層を設けることも場合によって有効である。す
なわち、このような層を設けることにより２つの記録層
を熱的に分離することができ、各記録層の独立した記録
・消去を容易化することができる。この意味からは、こ
の熱分離層５はある程度厚い方が好ましい。また、この
層は用いる波長の光に対して透明であることが必要であ
る。ただし、この熱分離層は必須のものではない。図５
にこの際の光吸収と発熱・伝熱の様子を概念的に示し
た。

【００２６】一方、第２記録層３に対して記録・消去を
行う際には、波長λ₆として第１記録層２及びフィルタ
ー膜４での吸収が少なく、第２記録層での吸収が大きい
波長を選択すれば良い。あるいは、さらに第２記録層３
に近接して波長λ₆の光の照射により発熱をもたらす層
を付加しても良い。すなわち、第２記録層３用のフィル
ター膜を用いることも有効である。図４のように第２記
録層３より外側に記録層がない場合は、フィルター膜で
はなく波長によらず光が透過しない膜を用いることも可
能である。

【００２７】以上要するに、それぞれの記録層自身か、
あるいはそれらに近接する膜の一方あるいは両方が異な
る吸収特性を持ち、波長を選択することで発熱部位が選
べることが記録・消去動作に関する本発明の趣旨であ
る。

【００２８】なお、フィルター膜は本発明の必須構成要
件ではない。また、上述したように隣接する記録層への
記録・消去を容易にするが、他の膜、例えば記録層自身
がフィルター膜同様の効果を持つことも有り得、その場
合にはフィルタ−膜がなくともフィルタ−膜の効果を得
られる。

【００２９】以上説明した記録・消去用光の波長と、す
でに説明した再生用光の波長とは必ずしも関係がない。
すなわち本質的な要求は、これまでの説明でなされた通
り記録・消去時の発熱と、再生光照射による磁気光学効
果の大きさによって決まるものである。従って、記録媒
体の特性によって、波長を任意に選んで記録・消去・再
生を行えば良い。

【００３０】とはいえ、記録装置側としては無闇に多く
の波長を用意することは装置の構成が複雑化する、価格
が上昇するなどの問題が生じるため得策でなく、なるべ
く少ない種類の波長ですべての動作モードが満足される
ことが望ましい。

【００３１】このことを、先に述べた再生光の波長
λ₁、λ₂と関連づけて説明する。たとえば、第１記録
層２あるいはそれに近接するフィルター膜４の光学特性
が、波長λ₁に対する吸収率（その値をＡ₁（λ₁）と
する）が大きいものを選ぶとする。この場合、λ₁の光
により、第１記録層２の再生ができるとともに、パワー
を上げれば第１記録層の記録・消去ができる。また、波
長λ₂の光に対する第１記録層及びフィルター膜（もし
形成されていれば）の吸収率（Ａ₁（λ₂）とする）が
小さければ、第２記録層３の再生ができると供に、パワ
−を上げれば記録・消去を行うことができる。すなわ
ち、吸収率の比Ａ₁（λ₂）／Ａ₁（λ₁）が充分小さ
ければ、波長λ₁の光を充分ハイパワーで照射すること
で第１記録層２のみが昇温し、記録・消去できる。また
波長λ₂の光を照射すれば第２記録層３のみが昇温し、
記録・消去できる。このように、吸収率の変化が急峻な
膜を用いると、波長の種類が最低限の数、すなわち記録
層の数と同数ですむことになる。

【００３２】以上説明した記録媒体において、記録層及
び必要に応じて設けられるフィルター膜として好適な材
料を選ぶことが本発明実現のため重要である。上記の要
求を満たす記録膜の例としてはＹ−Ｂｉ−Ｆｅ−Ｏなど
の磁性ガーネットが挙げられる。文献「五味、阿部：Sp
uttering and plasma processes, vol.3, p.17(1988)」
によればＹ−Ｂｉ−Ｆｅ−Ｏ系のスパッタガーネット膜
では、Ｂｉ置換量によってファラデー回転スペクトルが
異なり、Ｂｉが増すほどθ_Fのピークを与える波長が長
波長側に移動し、それにともないθ_F＝０となる波長も
同じく長波長側に移動する事が報告されている。また磁
性ガーネットのファラデ−回転角は１μｍあたり１．５
から３０度と現行のＲＥ−ＴＭ膜に比較して非常に大き
いため、ディスク化した際にＲＥ−ＴＭ膜の場合よりも
大きいＣＮ（キャリア・ノイズ）比が得られ、著しく記
録特性が向上することが期待される。さらに、ガーネッ
トは酸化物であるので膜の劣化の心配がほとんどない。
この点も酸化し易い希土類元素を用いているＲＥ−ＴＭ
膜よりも優れている。

【００３３】フィルター膜としては、上述した第１記録
層、第２記録層それぞれの記録・消去及び再生に用いる
波長を選択的に透過する膜が必要であり、このためには
使用波長近傍に基礎吸収端をもつ半導体膜、例えばＺｎ
Ｓｅが用いられる。また、多層誘電体膜を利用して構成
することも可能である。

【００３４】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
この実施例においては図６に示すように構成される光磁
気記録媒体を用いた。この媒体は透明なガラス基板１１
上に第１記録層１２、透明熱分離層１４、第２記録層１
３、金属層１５が順次積層されている。

【００３５】第１記録層１２、第２記録層１３は共にス
パッタ法で形成することができる。これら記録層に所望
の波長依存性をもたせるために組成を変えて、第１記録
層１２をＹ_1.5Ｂｉ_1.5Ｆｅ₅Ｏ₁₂とし、第２記録層１
３をＢｉ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂とした。

【００３６】予備的にこれらの記録層単独の組成の試料
を作成し、これら試料の光磁気特性を測定した。その結
果を図７に示す。この図７から明らかなように、第１記
録層１２のθ_Fがピーク値をとる波長は４９０ｎｍ（こ
の波長をλ₇とする）、第２記録層１３のθ_Fがピーク
値をとる波長は５４０ｎｍ（この波長をλ₈とする）で
あった。波長λ₇の光に対する第２記録層１３のθ_Fの
値はちょうど負から正に移る波長であり０となる。一
方、波長λ₈での第１記録層１２のθ_Fは０ではないが
そのピーク値から離れているため極めて小さい。このこ
とから、これら２つの波長を用いてそれぞれの記録層の
情報を互いに干渉することなく再生することができるこ
とがわかる。

【００３７】金属層１５を構成する金属は広い範囲から
選択可能であるが、第１記録層１２を透過し易い長波長
側の光の吸収率が高いものが好ましい。金属層１５とし
てこのような材料を選択することにより、第１記録層１
２でその多くが透過する長波長側の光が金属層１５で初
めて吸収され、これにより主に第２記録層が加熱され
る。従って、長波長側の光によって第２記録層１３に記
録しやすくなる。

【００３８】なお、本実施例の媒体構成層に加え、Ｚｎ
Ｓｅなどで形成されたフィルター膜を、第１記録層１２
の近傍に配置すれば、照射する光の波長を選択すること
により、一方の波長の光が第２記録層まで透過し、他方
の光が第２記録層まで透過しないという明確な区別をつ
けることが容易になる。また、本発明を実施して記録・
消去・再生を行う際の光源としては、例えば発振波長が
可変の色素レーザーを用いることができる。

【００３９】本実施例の媒体としてＹＩＧ系の材料を用
いたが、多層化した場合にほかの膜の記録・消去・再生
波長で実質的に透明になり得るような透過率の波長依存
性を有するものであれば、いかなる材料でも適用可能で
ある。

【００４０】さらに、本実施例では記録層を２枚持つ媒
体を示したが、本発明は記録層の枚数に本質的な制限は
なく、可能であれば何枚でも良い。この場合、フィルタ
ー膜として、光入射側から奥にはいるにつれ長波長側に
カットオフ波長があるものを用いることが好ましい。同
様に記録層としても奥ににいくにつれ長波長での再生に
適した材料を用いることが好ましいと考えられる。

【００４１】また、ここでは基板面から光が入射する場
合を例にとって説明したが、基板面から入射するか膜面
から入射するかによって本発明の趣旨が失われることは
ない。さらに、入射する光の担う役割によって入射面が
異なっても構わない。

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、２層以上の記録層を
設け、各層独立して記録・消去及び再生する方法が提供
されるので、単一の記録層を用いた場合の記録密度の記
録数倍という極めて高い記録密度を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いられる光磁気記録媒体の最
小限の構成を示す断面図。

【図２】本発明に係る再生方法を説明するための図。

【図３】本発明に係る記録方法を説明するための図。

【図４】本発明に係る記録方法を実施するために用いら
れる光磁気記録媒体の他の例を示す断面図。

【図５】図４に示した光磁気記録媒体を用いた本発明の
記録方法を説明するための図。

【図６】本発明の一実施例に用いる光磁気記録媒体の断
面図。

【図７】本発明の一実施例の光磁気記録媒体に用いた記
録層の磁気光学効果の波長依存性を示すグラフ。

【符号の説明】

１，１１…基板、２，１２…第１記録層、３，１３…第
２記録層、３…フィルター膜、５，１４…熱分離層、１
５…金属層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者喜々津哲神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者堀昭男神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者市原勝太郎神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも２層以上の記録層を
積層した光磁気記録媒体を用い、少なくとも２種類の異
なる波長の光を照射してそれぞれの記録層に独立に情報
の記録及び消去を行う光磁気記録方法であって、各波長の光を照射することにより、夫々対応する一つの
記録層のみを加熱して記録・消去することを特徴とする
光磁気記録方法。
【請求項２】基板上に少なくとも２層以上の記録層を
積層した光磁気記録媒体に記録された光磁気記録情報
を、少なくとも２種類の異なる波長の光を照射して再生
する再生方法であって、再生光入射側から数えて２層目以降の少なくとも１つの
記録層に対して磁気光学効果が大きくかつ１層目の記録
層に対して磁気光学効果が小さい波長の光により、前記
２層目以降の少なくとも１つの記録層に記録された情報
を再生し、前記２層目以降の少なくとも１つの記録層に対して磁気
光学効果が小さくかつ１層目の記録層に対して磁気光学
効果が大きい波長の光により、前記１層目の記録層に記
録された情報を再生することを特徴とする再生方法。