JPH06309721A - 光磁気記録媒体とその再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 記録膜１２は、読み出し層GdFeCo、遮断層TbF
e、記録層TbFeCoより構成されている。ディスクを方向１
７に回転させて再生した時レ−ザ−光の照射領域１５が
温度分布を持ち一部領域が遮断層のキュリ−点以上とな
り読み出し層と記録層の交換結合力がきれる。この状態
でGdFeCoの磁化１４のみが外部磁界１６の方向を向くの
で交換結合力の遮断される領域を調整して領域１８の磁
化のみを再生する高密度再生方法に於いて、記録磁界と
同一方向１６に磁界を印加して再生を行なう。また記録
層の組成を補償温度を１００℃前後にくるように設定す
る。 【効果】 ドメインが安定に存在する方向に再生磁界が
加わり、また、再生時にドメインが上昇する温度付近に
記録層の補償温度を設定することで記録層の保磁力が高
い状態で再生でき記録層のドメインを安定に保持でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザー光等などの光を
用いて情報の記録再生を行う光磁気記録媒体及びその再
生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報処理システムに於ける情報処理量の
急速な増加にともない記録容量の大きい記録媒体、とり
わけ光磁気記録媒体が注目されている。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の光磁気記録媒体の高密度化に対応した再生方法の一例
について説明する。具体的には記録したドメインがレ−
ザ−光のスポット径に比較して充分小さい場合、レ−ザ
−光のスポットの中に２つ以上のドメインが入るため再
生時のＣ／Ｎが悪くなるので、レ−ザ−光のスポットの
中のドメインの一つのみを再生するという方式であり、
以下この方式について説明を行う。

【０００４】図６はこの方式を実現するための一般的な
光磁気記録媒体の構造を示すものである。図６におい
て、６１はポリカーボネ−ト（以後、ＰＣと記す）基
板、６２は窒化珪素（以後、元素記号でＳｉＮと記
す）、６３は読みだし層で希土類遷移金属の一つでＧｄ
ＦｅＣｏ、６４は遮断層で希土類遷移金属の一つでＴｂ
Ｆｅ、６５は記録層であり希土類遷移金属の一つでＴｂ
ＦｅＣｏ、６６はＳｉＮである。６７はオ−バ−コ−ト
である。記録層のＴｂＦｅＣｏは、遷移金属優勢（以後
ＴＭ−ｒｉｃｈと記す）で保磁力３ＫＯｅである。

【０００５】以上のように構成された光磁気記録媒体に
ついて、以下その再生方法の動作について図７で説明す
る。光磁気記録は垂直磁気記録の一種であり、基板面に
磁化を垂直にたて、磁化が上向きか、下向きかを０、１
に対応させてデジタル記録を行うものである。記録はレ
−ザ−光の熱を利用して記録膜（図６では、読みだし
層、記録層、遮断層を含めて言う）をキュリ−点以上に
温め、外部磁界によりその磁化を反転させる。磁化が上
向きか、下向きかにより読みだし層で反射されたレ−ザ
−光の偏波面の傾きが異なるのというカ−効果を利用し
て、読みだし層の磁化の向きを読み取ることにより再生
できる。

【０００６】常温で読みだし層７１、記録層７３、遮断
層７２共に強磁性体であり交換結合している。このた
め、保磁力の小さいＧｄＦｅＣｏ（常温で保磁力Ｈｃ〜
５０ Oe）でも記録したドメイン７９は安定に存在す
る。ディスクを７８の方向に回転させて再生した場合に
レ−ザ−光を照射している領域７４が温度分布を持ち、
一部領域７１１では遮断層７２のキュリ−点（１３０℃
前後）より高くなり（７１２の領域ではＴｂＦｅのキュ
リ−点より低い）、読み出し層７１と記録層７３の交換
結合力がきれる。

【０００７】この状態で、外部より磁界を印加すると交
換結合力が遮断されている箇所７１１ではＧｄＦｅＣｏ
の保磁力が小さいためＧｄＦｅＣｏの磁化７１０のみが
外部磁界の方向を向く。記録層の磁化は記録状態が保持
されている。外部磁界の方向７７は記録磁界の反対方向
である。これにより、レ−ザ−光の強度及び再生磁界の
大きさを調節して、交換結合力の遮断される領域７１１
を調整して、レ−ザ−光のスポットの中の１つの記録し
たドメイン７９のみを再生することができる（特開平３
−９３０５６号公報）。

【０００８】そして、レ−ザ−光が通り過ぎた後は、ま
た記録膜７６の温度が下がり、記録層のドメインが読み
だし層に転写され元の状態に戻る。図６で示した構造の
光磁気記録媒体をこの再生方法で再生した場合の再生磁
界とキャリアレベル、ノイズ（以後Ｎと記す）レベルの
関係を図８に記す。ドメイン長０．３umで記録して、再
生パワ−は２ｍＷに固定した。

【０００９】実線で示したのが連続再生であり、点線で
示したのが繰り返し再生した場合である。繰り返し回数
は、数１０００回である。再生磁界を増加させると、高
温領域の磁化が再生磁界の方向を向く為に、超解像再生
が動作して出力（キャリアレベルのことである）が増加
する。ただし、繰り返し再生を行なうと出力は低下して
しまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、従来より再生時のレ−ザ−光の強度が強
いため、記録膜の温度が大きく上昇してしまい保磁力が
従来以上に低減してしまう。この状況下で、外部磁界を
印加するため記録層の記録したドメインまでも変形、消
滅しやすいという課題を有していた。

【００１１】本発明は上記課題に鑑み、レ−ザ−光の強
度が従来より高く、外部磁界を印加して再生した場合で
も記録層のドメインを安定に保持することにより、安定
した再生信号を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の（１）再生磁界の方向は記録磁界の方向と同
一にする、（２）記録層の補償温度を記録層が再生パワ
ーにより上昇する温度に設定する、という構成を備えた
ものである。

【００１３】

【作用】本発明は上記した構成によって、記録したドメ
インは磁壁エネルギ−と反磁界（静磁エネルギ−）と外
部磁界との釣合の基に存在しており、再生磁界をビット
の磁化の向きと反対方向に印加することはビットを縮小
する方向にエネルギ−を加えることになる。よってビッ
トは、縮小、消滅し易い。逆に、外部磁界が記録磁界と
同一方向であるとドメインを保持する方向に磁界が働く
ためドメインがより安定に存在することとなる。また、
記録層の補償組成を再生時の昇温温度と同程度に設定す
ることにより再生時に記録膜の保磁力は最大となるため
再生時に安定してドメインが存在する。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例の光磁気記録媒体の再
生方法について、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施例における光
磁気記録媒体の再生方法を示すものである。１１は１つ
のトラックを示したもので、１２は１１のトラックの断
面で光磁気記録媒体の記録膜の部分について示したもの
である。従来例と同様に記録膜は読み出し層ＧｄＦｅＣ
ｏ、遮断層ＴｂＦｅ、記録層ＴｂＦｅＣｏからなる。１
３は読みだし層の記録されたドメインである。１４は斜
線で示された箇所で再生中に外部磁界の方向１６に磁化
される領域である。１５はレ−ザ−光の照射される領域
である。１６は再生磁界の方向である。１７はディスク
の回転方向である。１８は初期化された時と同じ磁化の
状態を保持しおり、再生信号を読み出す領域である。

【００１６】再生原理は従来とほぼ同じであり、ディス
クを１６方向に回転させた場合、再生時にレ−ザ−光を
照射している領域１５が温度分布を持っているため、こ
の領域１５の一部が遮断層のキュリ−点（１３０℃前
後）より温度が高くなり、読み出し層と記録層の交換結
合力がきれる。この状態で、外部より磁界を印加すると
ＧｄＦｅＣｏの保磁力は小さいため交換結合力が遮断さ
れている箇所のみＧｄＦｅＣｏの磁化１４が外部磁界の
方向を向く。これにより、レ−ザ−光の強度及び再生磁
界の大きさ等の再生条件により交換結合力の遮断される
領域を調整して、レ−ザ−光のスポットの中の１つの領
域１８のみを再生することができる。異なる点は、記録
磁界と同一方向１６に再生磁界を印加して再生を行なう
ことである。再生磁界の向きを反対にしても、超解像再
生は実現できる。連続再生した場合の再生磁界依存性を
図２に示す。再生磁界を記録方向に印加しても消去方向
に印加しても超解像再生が実現できる。これは、記録ド
メインが小さい場合、再生ビ−ム内の消去方向を向いて
いる磁化と記録方向を向いている磁化の割合が、再生ビ
−ムの移動にともない変化しないために信号出力が取れ
ない。従って消去方向であろうと記録方向であろうと磁
化の割合が変化すれば信号が取れるのである。再生パワ
−２ｍＷで再生磁界を記録方向に向けて、超解像再生を
行なった場合のＣ、Ｎの再生磁界依存性を測定した結果
を図３に示す。

【００１７】従来例の図８に比較して繰り返し再生でも
連続再生した場合と同等のキャリアレベルをえられる
た。また、再生磁界に対する第２の実施例として光磁気
ディスクの記録層の組成を変更した。その組成は、希土
類優勢（以後、ＲＥ−ｒｉｃｈと記す）で保磁力５KOe
とした。ＴＭ−ｒｉｃｈで保磁力３KOe、ＲＥ−ｒｉｃ
ｈで保磁力５KOeの２種類の記録層ＴｂＦｅＣｏについ
て、単層での保磁力と温度との関係を図４に示す。後者
の場合、補償温度が約１３０℃であり、そこでは保磁力
は２０KOe以上となる。

【００１８】遮断層のキュリ−点が１３０℃であり、原
理的にこの温度以上に遮断層を昇温しなければならない
ため、再生中にこの温度程度には記録層は昇温してい
る。本実施例では補償温度を１３０℃に設定したがこれ
以上の温度でもよい。

【００１９】記録層が昇温する温度は光磁気ディスクの
構造、ドライブの動作条件（例えばディスクの回転数、
再生位置等）に大きく依存するため、再生パワーにより
一義的に決まらない。光磁気ディスクを設計する際にド
ライブの動作範囲として再生パワ−１．５ｍＷから２．
５ｍＷでディスク回転数１８００ｒｐｍで使用すると仮
定して（表１）で示す構造の光磁気ディスクを使用した
場合、記録層の昇温温度は実験により約１３０〜２００
℃になったのでこの温度範囲に補償温度がくるように記
録層の組成を設定すれば良い。

【００２０】

【表１】

【００２１】ＰＣ基板の溝に近い順に表１に材料を記載
した。記録層に記録されたドメインが外部磁界零で消去
開始するパワーが約３ｍＷなので、３ｍＷで記録層が２
５０℃程度に達することがわかる。レ−ザ−パワーと記
録層の温度が比例関係にあるとすると、それから１．５
ｍＷ、２．５ｍＷで再生した場合の記録層の温度がそれ
ぞれ約１３０、２００℃であると推定できる。

【００２２】再生時には、従来より高い強度のレ−ザ−
光を照射するので（高密度化に対応していない単層の記
録膜を用いた場合は、レ−ザ−光の強度は約１ｍＷ程度
である）、記録したドメインの一部は１００℃を越え
る。また繰り返し再生を行なうとさらに記録膜の温度が
上昇する。このために、従来の記録層の組成は室温でTM
-richまたは補償組成近傍であるため超解像再生により
記録層が昇温して、保磁力が大きく減少してしまう。記
録層の組成がTM-richで保磁力３KOeの光磁気ディスクの
場合は、１００℃前後で保磁力は２KOe以下となる。

【００２３】また、超解像再生では従来の記録ドメイン
の１／２以下の大きさのドメインを再生するために従来
より更に収縮する方向に力が働く。さらに、従来例のよ
うに消去方向に再生磁界を加えると記録したドメインを
消失する方向に力が加わる。このように記録したドメイ
ンが収縮、または消失し易い環境にある。保磁力は記録
したドメインを維持する向きに力が働くので、再生中に
保磁力が大きくなるように組成を設定することで繰り返
し再生でも、より安定に記録されたドメインを存在させ
ることができる。

【００２４】記録層ＴｂＦｅＣｏの保磁力がＲＥ−ｒｉ
ｃｈの５KOeである光磁気記録媒体（以後、媒体Ａと記
す）について繰り返し再生をした場合の再生磁界依存性
を図５に示す。再生パワ−は２ｍＷで、ドメイン長は
０．３ｕｍである。縦軸がＣ，Ｎレベルである。横軸が
再生磁界の大きさで、記録磁界と同一方向である。媒体
Ａについて、連続再生した場合と繰り返し再生をした場
合のＣ／Ｎの再生磁界依存性を示す。横軸に再生磁界、
縦軸にキャリア（Ｃ）、ノイズ（Ｎ）をとった。点線で
示したのが繰り返し再生した場合である。実線で示した
のが連続再生した場合の特性である。この図から明らか
なように、再生磁界を記録方向と同一方向にした場合は
繰り返し再生をしてもキャリア（Ｃ）の劣化はない。

【００２５】以上のように、再生磁界の方向を記録方向
と同一方向にすることによりキャリアレベルは繰り返し
再生と連続再生で同一のキャリアレベルが得られた。ま
た、記録層を最適化して遮断層のキュリ−点、すなわ
ち、超解像再生の動作温度と補償温度をほぼ一致させる
ことで繰り返し再生中における記録層の記録ドメインの
安定性を増加させることにより、繰り返し再生において
もキャリアレベルの低下はなくなった。また、もっと強
い強度のレ−ザ−光で再生する場合は、補償温度をさら
に上げるように、組成を設定すればよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、再生時に於いて
記録磁界と同一の方向に再生磁界を印加することによ
り、記録層に記録されたドメインが安定に存在する方向
に力が加わるために再生磁界にたいしてドメインがより
安定に存在する。また、記録層の補償温度を、記録層に
記録されたドメインが再生される際に、再生パワーによ
り上昇する温度に設定することにより記録層の保磁力が
高い状態で再生できることとなりドメイン安定に保持で
き再生特性を安定化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に於ける光磁気記録媒体
の再生方法の説明図

【図２】連続再生におけるＣ，Ｎレベルの再生磁界依存
性に関する特性図

【図３】本発明の第１の実施例に於ける光磁気記録媒体
のＣ、Ｎレベルの再生磁界依存性に関する特性図

【図４】本発明の第２の実施例に於ける光磁気記録媒体
の記録層について保磁力と温度との関係に関する特性図

【図５】本発明の第２の実施例に於ける光磁気記録媒体
のＣ、Ｎレベルの再生磁界依存性に関する特性図

【図６】従来例に於ける光磁気記録媒体の構造を示す断
面図

【図７】従来例に於ける光磁気記録媒体の再生方法の説
明図

【図８】従来例に於ける光磁気記録媒体の再生方法を利
用した場合の光磁気記録媒体のＣ、Ｎレベルの再生磁界
依存性に関する特性図

【符号の説明】

１１ トラック １３ 読みだし層の記録したドメイン １４ 再生中に外部磁界の方向に磁化される領域 １５ レ−ザ−光が照射される領域 １６ 再生磁界の方向 １７ ディスクの回転方向 １８ 再生信号を読み出す領域

フロントページの続き (72)発明者 宮武 範夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録層と、遮断層と、読み出し層とを備え
   る記録媒体について、再生中に磁界を印加して読み出し
   層のドメインの一部を再生磁界と同一方向に磁化するこ
   とにより高密度化をはかる再生方法において、再生磁界
   の方向を記録磁界の方向と同一にすることを特徴とする
   光磁気記録媒体の再生方法。
2. 【請求項２】記録層と、遮断層と、読み出し層とを備え
   る記録媒体について、再生中に磁界を印加して読み出し
   層のドメインの一部を再生磁界と同一方向に磁化するこ
   とにより高密度化をはかる再生方法で使用する媒体にお
   いて、その記録層の補償温度を、再生パワーにより上昇
   する温度範囲内に設定することを特徴とする光磁気記録
   媒体。