JPH0696479A

JPH0696479A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0696479A
Application number: JP4244639A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Satou; 正聡佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-08

Abstract

(57)【要約】【構成】垂直磁化可能な相対的に高キュリー点を有す
る低保磁力層１２と低キュリー点を有する高保磁力層１
３とを有する磁気的に結合した光磁気記録媒体におい
て、高保磁力層１３側に、面内磁化層１４を配設する。【効果】低保磁力層１２の磁化が不安定でも、面内磁
化層１４の磁化の助けによって確実に記録でき、ＣＮ比
は良好となる。高感度で、安定した記録再生が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光磁気記録媒体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度で大容量の記録と、大きな
アクセス速度、並びに大きな記録及び再生速度をはじめ
とする種々の高度性能への要求を満足するための光学的
な記録再生方法、それに使用される記録装置、再生装置
及び記録媒体を開発しようとする努力がなされている。

【０００３】広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁
気記録再生方法は、情報を記録した後、消去することが
でき、消去した後、再び新たな情報を記録することが繰
り返し可能であるというユニークな利点のために、最も
大きな魅力に満ちている。この光磁気記録再生方法で使
用される記録媒体では、記録層として垂直磁気異方性を
有する磁性薄膜を用いており、磁性薄膜は、たとえば代
表的には、非晶質の重希土類−遷移金属合金から構成さ
れている。具体的な合金例としては、ＧｄＦｅやＧｄＣ
ｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、ＴｂＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ
などが挙げられる。

【０００４】この光磁気記録再生方法においては、一般
に、記録層の磁化の向きは、記録前に上向き又は下向き
の一方向に初期化される。記録時には、直径１ミクロン
程度に小さく絞ったレーザービームを照射し、記録層の
一部をキュリー点近傍にまで昇温し、かつ、記録磁界Ｈ
ｂを用いて反対の向きの磁化を有するマークを形成す
る。情報は、このマークの有無及び／又はマーク長によ
って表現される。また、記録情報の再生は、記録層のカ
ー回転角θｋによるレーザービームの偏光を用いて行
う。

【０００５】ところで、このような光磁気記録再生のた
めの記録層については、キュリー点が低くて記録が容易
で、しかも保磁力が大きく保存安定性が高く、その上θ
ｋが大きくて再生時のＣ／Ｎ比が高い性質を持つ記録層
であることが望まれるが、これを１種類の磁性材料だけ
で構成することは一般的に困難である。そのため、記録
層に必要な機能を、たとえば、狭義の記録層（又は記録
保持層）と再生層の２層に分離し、それぞれに好適な組
成の磁性材料を選択して２層膜光磁気記録媒体とするこ
とが提案されている。このタイプの媒体としては、たと
えば特開昭５７−７８６５２号公報記載の媒体がある。
この媒体は、相対的に高いキュリー点と相対的に低い保
磁力を有する磁性薄膜（低保磁力層）と相対的に低いキ
ュリー点と相対的に高い保磁力を有する磁性薄膜（高保
磁力層）との２層膜からなり、該高保磁力層と低保磁力
層とは互いに交換結合しているものである。この媒体で
は、高保磁力層の低キュリー点近傍で記録を行うため記
録感度が高く、記録された情報を低保磁力層に転写し、
高キュリー点を有しカー回転角の大きな低保磁力層側か
ら情報の再生を行うためＣ／Ｎ比が高い。また、情報の
保存は高保磁力層で行うため保存性が優れているという
特徴を有している。

【０００６】

【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２層膜構造の光磁気記録媒体の場合には、記録が
うまくいかないという不都合な点がある。図３は、この
従来の２層膜光磁気記録媒体を例示した断面構成図であ
るが、この媒体は、たとえば代表的には、基板（１０）
の上に、レーザービームが照射される方向より順に、保
護膜（１１）低保磁力層（１２）、高保磁力層（１３）
および保護膜（１５）を配設している。

【０００７】この２層膜光磁気媒体での記録は図４に示
したように、高保磁力層（１３）のキュリー点（Ｔ
ｃ₂）以上に昇温し、低保磁力層（１２）の磁化を記録
磁界（１６）で反転させ、降温時、交換結合力により高
保磁力層（１３）の磁化を低保磁力層（１２）の磁化に
倣わせ反転させることによって行っている。ところがＴ
ｃ ₂近傍の温度で低保磁力層（１２）の磁化の向きが不
安定な場合には、高保磁力層（１３）の磁化が倣う前に
低保磁力層（１２）の一部または全部が初期化の方向を
向いてしまう場合があり、降温時にはこれが高保磁力層
に転写されるという問題がある。この場合、図４ｃにも
示したように、高保磁力層（１３）がＴｃ₂近傍まで熱
せられた領域のうちかなり狭い部分しか磁化の向きが反
転しないことになる。このため記録されたマークが必要
な長さより短くなったり、或いは全くマークが形成され
ないことがあり記録ノイズが増大し、ＣＮ比が悪くな
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の通り
の不都合を解消するためになされたものであり、この課
題を解決するものとして、垂直磁化可能な相対的に高キ
ュリー点を有する低保磁力層と垂直磁化可能な相対的に
低キュリー点を有する高保磁力層からなる交換結合した
多層光磁気記録媒体において、低キュリー点を有する高
保磁力層側に面内磁化膜を設けてなることを特徴とする
光磁気記録媒体を提供するものである。

【０００９】この場合の低保磁力層、高保磁力層、さら
には面内磁化層の組成については、これまで公知のもの
をはじめとして各種のものによって構成することができ
る。たとえば、低保磁力層、および高保磁力層は、希土
類−遷移金属合金等によって構成し、この場合のキュリ
ー点は、低保磁力層（Ｔｃ₁）が相対的に高く、高保磁
力層（Ｔｃ₂）が相対的に低いレベルにあるようにす
る。

【００１０】この両者は、磁気的に結合（交換結合）す
るように配設される。また、面内磁化層についても同様
に、遷移金属合金、希土類−遷移金属合金等によって構
成することができる。この面内磁化層については、面内
磁化可能であるとともに、そのキュリー点（Ｔｃ₃）
は、前記の低保磁力層のキュリー点（Ｔｃ₁）よりも低
く、高保磁力層のキュリー点（Ｔｃ₂）よりも大きくす
るのが好ましい。そして、Ｔｃ₃−Ｔｃ₂＜２０℃の
関係を満たすことがより好ましい。

【００１１】

【作用】この発明についてさらに詳しく説明すると、ま
ず図１に例示したように、記録媒体はレーザービームが
照射される側から低保磁力層（１２）、高保磁力層（１
３）、面内磁化層（１４）を有している。低保磁力層
（１２）及び高保磁力層（１３）は従来の２層膜と同じ
構成である。これらの層は、交換結合させるために同一
真空域内で成膜するのが望ましい。この低保磁力層（１
２）、高保磁力層（１３）および面内磁化層（１４）か
らなる記録層は一般に透明な保護層（１１、１５）で酸
化等の劣化から保護し、基板（１０）に配設している。

【００１２】図２は、この発明の媒体の記録過程を説明
するもので、図２ａは記録層の一部を高保磁力層（１
３）のキュリー点（Ｔｃ₂）以上に加熱した状態を表
す。矢印は各層の磁化を表わしている。低保磁力層（１
２）はキュリー点が高いためレーザービームの照射によ
る加熱によっても磁化が残った状態にあるが、高保磁力
層（１３）、面内磁化層（１４）はキュリー点以上とな
るため、磁化が消失している。この状態で、加熱した部
分の低保磁力層（１２）の磁化は記録磁界（１６）で反
転する。次いで、図２ｂに示したように、降温時には、
面内磁化層（１４）がキュリー点以下になったとき、キ
ュリー点近傍では面内磁化層（１４）の磁気異方性が小
さいため、僅かではあるがその磁化が記録磁界の方向に
立ち上がる。さらに温度が下がると高保磁力層（１３）
の磁化が現れるが、図２ｃに示したように、記録磁界
（１６）及び面内磁化層（１４）の僅かに立ち上がった
磁化の影響を受けて磁化が上を向き、そのまま室温まで
温度が下がり記録が終了する。この場合低保磁力層（１
２）の磁化が不安定でも、面内磁化層（１４）の磁化の
助けがあるため、記録されたマークが必要な長さより短
くなったり、或いは全くマークが形成されないことがな
く、記録ノイズも低く、ＣＮ比が良くなる。

【００１３】このようにして、この発明の光磁気記録媒
体においては、従来の２層膜媒体の場合の欠点を解消
し、確実な記録を保証し、再生時のＣＮ比が高く、安定
した記録再生を可能とする。そこで、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。

【００１４】

【実施例】実施例１図１に例示した光磁気記録媒体を製造する。すなわち、
４元のマグネトロンスパッタリング装置を用い、厚さ
１．２ｍｍ、直径３００ｍｍのディスク状溝付きガラス
基板（１０）をこの装置の真空チャンバー内にセットす
る。真空チャンバー内を一旦５×１０^-5Ｐａまで排気し
た後、Ａｒガスを導入し、Ａｒガス圧を２×１０^-1Ｐａ
に保持しながらスパッタリングを行う。最初にＳｉＮタ
ーゲットを用い、基板上に膜厚７０ｎｍのＳｉＮ保護膜
（１１）を成膜する。続いてＧｄＦｅＣｏの合金ターゲ
ットを用いて、保護膜（１１）の上に厚さ５０ｎｍのＧ
ｄ₂₃Ｆｅ₆₂Ｃｏ₁₅（原子％）からなる第１磁性層の低保
磁力層（１２）を成膜した。その上にＤｙＦｅＣｏの合
金ターゲットを用いて厚さ３０ｎｍのＤｙ₂₄Ｆｅ₆₆Ｃｏ
₁₀（原子％）からなる第２磁性層の高保磁力層（１３）
を成膜した。さらにその上にＤｙＦｅＣｏの合金ターゲ
ットを用いて厚さ２０ｎｍのＤｙ₁₀Ｆｅ₇₇Ｃｏ₁₃（原子
％）からなる第３磁性層の面内磁化層（１４）を成膜し
た。最後に再びＳｉＮターゲットを用い膜厚７０ｎｍの
保護膜（１５）を成膜した。こうして成膜した各磁性層
のキュリー温度は第１磁性層が３４０℃、第２磁性層が
１５５℃、第３磁性層が１６０℃であった。このディス
クにたいして線速度１５ｍ／ｓ、記録パワー５．９ｍ
Ｗ、記録磁界２５０Ｏｅの条件で７．５ＭＨｚの信号の
記録を行ったところ、良好に記録が行われ、１．５ｍＷ
の再生光で再生したところＣＮ比は５４ｄＢの結果が得
られた。

【００１５】比較例１図３に沿って従来の２層光磁気記録媒体を製造した。実
施例１における第３磁性層の面内磁化層（１４）は成膜
しないこと、及び熱容量を同じにして記録感度に差がな
いようにするため第２磁性層の高保磁力層（１３）の厚
みを５０ｎｍとしたことを除いては、実施例１と同様に
して成膜した。得られた媒体を用いて実施例１と同じ条
件で記録を行ったところ、実施例１の媒体ほどには良好
な記録が行われず、ＣＮ比は５０ｄＢしか得られなかっ
た。

【００１６】実施例２実施例１と同様の手順で記録媒体を製造した。ただし、
基板（１０）は１３０ｍｍの溝付きガラス基板、第１磁
性層の低保磁力層（１２）は厚さ４０ｎｍのＧｄ₂₃Ｆｅ
₅₄Ｃｏ₂₃とし、第２磁性層の高保磁力層（１３）は厚さ
４０ｎｍのＴｂ ₂₀Ｆｅ₇₈、第３磁性層の面内磁化層（１
４）は厚さ３０ｎｍのＧｄ₁₀Ｔｂ₄Ｆｅ ₉₂とした。こう
して成膜した各磁性層のキュリー温度は第１磁性層が４
１０℃、第２磁性層が１３５℃、第３磁性層が１４０℃
であった。このディスクに対して線速度１５ｍ／ｓ、記
録パワー５．４ｍＷ、記録磁界２００Ｏｅの条件で７．
５ＭＨｚの信号の記録を行ったところ良好な記録が行わ
れ、ＣＮ比は５５ｄＢが得られた。

【００１７】実施例３実施例１と同様の手順で記録媒体を製造した。ただし、
基板（１０）は１３０ｍｍの溝付きポリカーボネート基
板、第１磁性層の低保磁力層（１２）は厚さ５０ｎｍの
Ｇｄ₁₉Ｆｅ₄₇Ｃｏ₃₁Ｃｒ₃とし、第２磁性層の高保磁力
層（１３）は厚さ３０ｎｍのＴｂ₂₀Ｆｅ₇₈、第３磁性層
の面内磁化層（１４）は厚さ３０ｎｍのＧｄ₁₅Ｆｅ₉₅と
した。こうして成膜した各磁性層のキュリー温度は第１
磁性層が４６０℃、第２磁性層が１３５℃、第３磁性層
が１４５℃であった。このディスクに対して線速度１５
ｍ／ｓ、記録パワー５．４ｍＷ、記録磁界２５０Ｏｅの
条件で７．５ＭＨｚの信号の記録を行ったところ良好な
記録が行われ、ＣＮ比は５４ｄＢが得られた。

【００１８】実施例４実施例１と同様の手順で記録媒体を製造した。ただし、
基板（１０）は２００ｍｍの溝付きガラス基板、第１磁
性層の低保磁力層（１２）は厚さ４０ｎｍのＧｄ₂₀Ｆｅ
₅₇Ｃｏ₂₄とし、第２磁性層の高保磁力層（１３）は厚さ
４０ｎｍのＧｄ ₄Ｔｂ₂₀Ｆｅ₇₂Ｃｏ₄、第３磁性層の面
内磁化層（１４）は厚さ２０ｎｍのＰｔ ₈₀Ｃｏ₁₀とし
た。こうして成膜した各磁性層のキュリー温度は第１磁
性層が４１０℃、第２磁性層が１８０℃、第３磁性層が
１９０℃であった。このディスクに対して線速度１５０
ｍ／ｓ、記録パワー７．０ｍＷ、記録磁界３００Ｏｅの
条件で７．５ＭＨｚの信号の記録を行ったところ良好な
記録が行われ、ＣＮ比は５５ｄＢが得られた。

【００１９】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
り、記録感度が高く、再生時の信号のＣＮ比が高く、記
録されたマークが必要な長さより短くなったり或いは全
くマークが形成されないことがなくなり、安定した記録
が行われる媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる光磁気記録媒体の垂
直断面を示す概念図である。

【図２】この発明の記録時における動作を説明するため
の各磁性層の磁化の状態を示した概念図であり、（２
ａ）は記録時に媒体が高保磁力層のキュリー温度以上ま
で昇温した時の状態を、（２ｂ）は媒体が高保磁力層の
キュリー温度以下に降温した時の状態を、（２ｃ）は記
録後終了後（室温）での状態を、各々示している。

【図３】従来の２層光磁気記録媒体の垂直断面を示す概
念図である。

【図４】従来の２層光磁気記録媒体の記録時における動
作とその欠点を説明するための各磁性層の磁化の状態を
示した概念図であり、（４ａ）は記録時に媒体が高保磁
力層のキュリー温度以上まで昇温した時の状態を、（４
ｂ）は高保磁力層のキュリー温度近傍の温度まで降温し
た時の状態を、（４ｃ）は記録後終了後（室温）での状
態を、各々示している。

【符号の説明】

１０基板１１保護膜１２低保磁力層（第１磁性層）１３高保磁力層（第２磁性層）１４面内磁化層（第３磁性層）１５保護膜１６記録磁界Ｈｂとその印加方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直磁化可能な相対的に高キュリー点を
有する低保磁力層の第１磁性層と垂直磁化可能な相対的
に低キュリー点を有する高保磁力層の第２磁性層からな
る磁気的に結合した多層光磁気記録媒体において、第２
磁性層側に面内磁化層の第３磁性層を設けてなることを
特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】垂直磁化可能な第１磁性層及び第２磁性
層が希土類−遷移金属合金からなる請求項１の光磁気記
録媒体。
【請求項３】面内磁化層の第３磁性層が希土類−遷移
金属合金からなる請求項１の光磁気記録媒体。
【請求項４】面内磁化層がＰｔＣｏ合金からなる請求
項１の光磁気記録媒体。
【請求項５】第３磁性層のキュリー点Ｔｃ₃と第２磁
性層のキュリー点Ｔｃ₂の関係がＴｃ₃−Ｔｃ₂＜２０
℃である請求項１の光磁気記録媒体。