JPH08106661A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光磁気ディスク１０は記録層３と記録補助層
４とを磁性層として積層している。記録層３は、室温か
らキュリー温度までの間に補償温度を有し、磁気異方性
定数は室温で比較的大きい。記録補助層４は、記録層３
とほぼ同じ温度に補償温度を有し、磁気異方性定数は室
温で比較的小さい。また、各層の補償温度とキュリー温
度との差は、１００℃から２００℃までの範囲である。 【効果】 光変調オーバーライトを行うための装置を小
型化できる。製造が容易であり、製造コストを低くする
ことができる。また、情報記録の信頼性を高くすること
ができるとともに、記録再生装置を簡素化することがで
き、消費電力を軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録装置に適用
される、例えば光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気
カード等の光磁気記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクは、書き換えが可能な光
ディスクとして研究開発が進められ、その一部はすで
に、コンピューター用の外部メモリーとして実用化がな
されている。

【０００３】光磁気ディスクは記録媒体として垂直磁化
膜を用い、光を用いて記録再生を行うため、面内磁化膜
を用いたフロッピーディスクあるいはハードディスクに
比べて記憶容量が大きいことが特徴である。

【０００４】現在市販されている光磁気ディスクでは、
以下のような方法により情報を書き換えている。すなわ
ち、前に書かれていた情報を一旦消去してから、次に書
く情報に応じて光ビームの強度を変調して情報を記録す
る。あるいは、前に書かれていた情報の上に、光ビーム
の強度を一定として、次に書く情報に応じて印加磁界の
強度を変調して情報を記録（重ね書き）する。

【０００５】より短時間で情報を書き換えるには、光ビ
ームの強度を変調して、情報の重ね書き（光変調オーバ
ーライト）を行うのが有利であるが、現在市販されてい
る光磁気ディスクでは光変調オーバーライトを行うには
至っていない。光変調オーバーライトを行うには、次の
いずれかの方法を採る必要がある。 （ａ）何らかの方法で初期化してから記録する。 （ｂ）外部磁界発生装置を工夫してオーバーライト（消
去過程が不要な書き換え）を可能にする。 （ｃ）記録媒体を工夫してオーバーライトを可能にす
る。

【０００６】しかし、上記（ａ）の方法では、記録媒体
の初期化装置あるいはヘッドが２個必要になるので、コ
スト高を招く。また、１個のヘッドで書き換えを行おう
とすると、消去のために記録媒体にそのヘッド上を通過
させた後、記録のために記録媒体にそのヘッド上をもう
一度通過させる必要があるため、時間がかかる。（ｂ）
の方法では、磁気記録の場合と同じようにヘッドクラッ
シュが問題となる。

【０００７】このため、（ｃ）の方法が最も有効であ
る。例えば、Ｊａｐ．Ｊｏｕｒ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，Ｖｏｌ．２８（１９８９）Ｓｕｐｐｌ．２８−
３，ｐｐ．３６７−３７０には、記録層を交換結合２層
膜とすれば、光変調オーバーライト可能な記録媒体を実
現できると記載されている。また、Ｊｏｕｒ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，６７（９），１ Ｍａｙ １９９０，
ｐｐ．４４１５−４４１６には、記録層を交換結合４層
膜にすれば、初期化磁界を用いずとも光変調オーバーラ
イト可能な記録媒体が記載されている。

【０００８】さらに、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．４９（８），２５ Ａｕｇｕｓｔ（１９８６），ｐ
ｐ．４７３−４７４には、単層の磁性層を用い、初期化
磁界が不要な光変調オーバーライト可能記録媒体が記載
されている。

【０００９】の方法は、全磁化が補償温度の前後で反
転することと磁性層が持つ自己減磁界による磁化の反転
とを利用して、昇温部位の磁化の向きを変えている。そ
して、記録時には、現在記録されているデータを一旦読
み出し、そのデータと新しく記録すべき入力データとを
比較し、両者が異なる場合は磁化を反転させる。

【００１０】これ以外に、Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．，ｖｏ
ｌ．２８，（１９８９）Ｓｕｐｐｌ．２８−３，ｐｐ．
３７１−３７４には、２層の磁性層を用い、初期化磁石
を省いた構成のものが提案されている。

【００１１】の方法は、一旦高温度まで昇温したのち
所定の温度まで温度を下げたときと、直接上記所定の温
度まで上げたときとでは、前者のほうが、記録層の磁化
の向きを補助層の磁化の向きに向かせるのに必要な力が
小さいことを利用し、前者における上記の力より大きい
バイアス磁界を印加して光変調オーバーライトを可能に
するものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の方法では初期化磁界を発生するための初期化磁石が必
要となり、装置の大型化を招くという問題点を有してい
る。

【００１３】また、の方法では、記録層を４層もの磁
性層で構成する必要があり、製造方法の困難化、製造コ
ストの増大を招くという問題点を有している。

【００１４】また、の方法は初期化磁界が不要で、し
かも磁性層は１層でよいため上記のような問題点はない
が、上記のような構成では磁区の収縮力が小さいため、
オーバーライトした際に、前に記録した情報の消し残り
が大きく、再生時に、消去したはずの情報が読みだされ
てしまい、情報記録の信頼性に欠けるという問題点を有
している。

【００１５】また、記録時には、現在記録されているデ
ータを一旦読み出し、そのデータと新しく記録すべき入
力データとを比較するための機構が必要になり、装置が
複雑化するという問題点を有している。

【００１６】また、の方法では、オーバーライトする
際に大きなバイアス磁界を印加する必要があるため、装
置の大型化、消費電力の増大という問題点を有してい
る。

【００１７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、装置を小型化でき、製造が容易で製
造コストが低く、情報記録の信頼性が高く、簡素な構成
で、消費電力の小さい、光変調オーバーライト可能な光
磁気記録媒体を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の光磁気記録媒体は、情報を磁気記録
する記録層と、記録層上に積層された記録補助層とを備
えた光磁気記録媒体において、記録層の磁気異方性定数
をKu₁ 、記録層内の磁壁が記録層から受ける力と、記録
層と記録補助層との間の界面に働く交換力を介して記録
層の磁壁が記録補助層から受ける力との和をF₁とすると
き、上記記録層が、室温においては｜F₁｜＜４Ku₁ であ
り、所定の温度範囲Taにおいては｜F₁｜＞４Ku₁ 、F₁＜
０であり、所定の温度範囲Tbにおいては｜F₁｜＞４K
u₁ 、F₁＞０であることを特徴としている。

【００１９】請求項２記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体において、上記温度範囲Taより
高温側に記録層のキュリー温度および記録補助層のキュ
リー温度があり、上記温度範囲Ta中に記録層の補償温度
および記録補助層の補償温度があり、記録層の補償温度
と記録補助層の補償温度との差が３０℃以内であること
を特徴としている。

【００２０】請求項３記載の光磁気記録媒体は、請求項
１または２記載の光磁気記録媒体において、上記温度範
囲Taより高温側に記録層のキュリー温度および記録補助
層のキュリー温度があり、上記温度範囲Ta中に記録層の
補償温度および記録補助層の補償温度があり、記録層の
補償温度と記録層のキュリー温度との差、および、記録
補助層の補償温度と記録補助層のキュリー温度との差
が、いずれも１００℃から２００℃までの範囲にあるこ
とを特徴としている。

【００２１】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の光磁気記録
媒体では、室温である記録層の部位においては、｜F₁｜
＜４Ku₁ なので、該部位にある磁壁は移動しない。

【００２２】強度レベルＩの光ビームが照射されて温度
が上記温度範囲Taに移行した記録層の部位においては、
｜F₁｜＞４Ku₁ なので、該部位にある磁壁が移動する。
その際、F₁＜０なので、記録層の磁区が収縮する。した
がって、記録層の該部位の磁化は一定の方向（初期化状
態の方向）を向く。

【００２３】強度レベルIIの光ビームが照射されて温度
が上記温度範囲Tbに移行した記録層の部位においては、
｜F₁｜＞４Ku₁ なので、該部位にある磁壁が移動する。
その際、F₁＞０なので、記録層の磁区が拡張する。した
がって、記録層の該部位の磁化は、印加される外部磁界
に従った向きを向く。

【００２４】このため、上記光磁気記録媒体の製造時等
に記録層の磁化の向きを一定の方向（初期化状態の方
向）に向けて初期化しておき、記録時には、上記初期化
状態の方向とは逆の向きを向いた外部磁界を加え、高・
低２つのレベルの光ビームを照射することにより、記録
層の磁化を、上記外部磁界に従った向きおよび外部磁界
と逆の向きに向かせることができる。

【００２５】したがって、本発明の光磁気記録媒体にお
いては、初期化磁石を用いず、また、印加する外部磁界
の大きさを、例えば上記磁性層の保磁力の最大値以上の
値などのような大きな値にすることなく、光変調オーバ
ーライトを行うことが可能である。それにより、上記光
磁気記録媒体を用いて記録再生するための装置を小型化
できる。

【００２６】また、媒体の磁性層の数が少なくて済むの
で、製造が容易であり、製造コストを低くすることがで
きる。

【００２７】また、磁区の収縮力が比較的大きいため、
オーバーライトした際に、前に記録した情報の消し残り
が小さい。それにより、情報記録の信頼性を高くするこ
とができる。

【００２８】また、記録時に、現在記録されているデー
タを一旦読み出してそのデータと新しく記録すべき入力
データとを比較するための機構が不要なため、記録再生
装置を簡素化することができる。

【００２９】また、小さな外部磁界で済むので、消費電
力を軽減することができる。

【００３０】また、請求項２および３記載の光磁気記録
媒体の構成により、前に記録した情報の消し残りがより
少なく、より信頼性の高い、より高品質なオーバーライ
トができる。

【００３１】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１２
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００３２】本実施例の光磁気ディスク１０（光磁気記
録媒体）は、図１に示すように、基板１、透明誘電体層
２、記録層３、記録補助層４、保護層５、およびオーバ
ーコート層６がこの順に積層された構成となっている。

【００３３】基板１は、直径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍの円盤状のガラス基板からなり、図示し
ていないが、片側の表面には、光ビーム案内用の凹凸状
のガイドトラックが１．６μm ピッチ、グルーブ（凹
部）の幅が０．４μm 、ランド（凸部）の幅が１．２μ
m で形成されている。

【００３４】この基板１における上記ガイドトラックが
形成された面側には、透明誘電体層２として、ＡｌＮが
厚さ８０ｎｍで形成されている。

【００３５】さらにこの透明誘電体層２上に、フェリ磁
性体である記録層３として、希土類遷移金属合金薄膜で
あるＴｂＦｅＣｏ膜が、厚さ１００ｎｍで形成されてい
る。ＴｂＦｅＣｏの組成は、Ｔｂ_0.25( Ｆｅ_0.83Ｃｏ
_0.17)_0.75 で、補償温度は１００℃、キュリー温度は約
２５０℃である。また、磁気異方性定数(Ku₁とする) は
室温で比較的大きな値を有している。

【００３６】上記の記録層３上に、フェリ磁性体である
記録補助層４として、希土類遷移金属合金薄膜であるＧ
ｄＦｅＣｏ膜が、厚さ５０ｎｍで形成されている。Ｇｄ
ＦｅＣｏの組成は、Ｇｄ_0.23( Ｆｅ_0.85Ｃｏ_0.15)_0.77
で、室温では希土類金属副格子磁化が遷移金属副格子磁
化よりも優勢で、補償温度は１００℃、キュリー温度は
約２６０℃である。また、磁気異方性定数(Ku₂とする)
は室温で比較的小さな値を有している。

【００３７】上記記録補助層４上は、保護層５として、
ＡｌＮが厚さ２０ｎｍで形成されている。さらにこの保
護層５上には、オーバーコート層６として、ポリウレタ
ンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂が、厚さ５μm で
形成されている。

【００３８】上記記録層３に使用されているＴｂＦｅＣ
ｏ希土類遷移金属合金単層（厚さ１００ｎｍ）の保磁力
（Ｈｃとする）の温度依存性は、図２に示すようにな
る。ここで使用したＴｂＦｅＣｏ膜は、単層の場合、室
温からキュリー温度に至る温度領域で磁化が垂直方向を
向いている。また、磁気異方性が比較的大きいため、室
温でのＨｃの値は比較的大きなものとなっている。

【００３９】なお、上記のようなデータを得るために作
製した試料は、図４に示すように、ガラス基板１１上に
磁性層１２としてＴｂＦｅＣｏを１００ｎｍ、ＡｌＮ誘
電体膜１３を５０ｎｍ積層し、ガラス基板１１側より波
長６３３ｎｍの光を照射して測定している。

【００４０】上記記録補助層４に使用されているＧｄＦ
ｅＣｏ希土類遷移金属合金単層（厚さ５０ｎｍ）の保磁
力（Ｈｃ）の温度依存性は、図３に示すようになる。こ
こで使用したＧｄＦｅＣｏ膜は、磁気異方性が比較的小
さいため、室温でのＨｃの値は比較的小さなものとなっ
ている。

【００４１】なお、上記のようなデータを得るために作
製した試料は、図５に示すように、ガラス基板１１上に
磁性層１４としてＧｄＦｅＣｏを５０ｎｍ、ＡｌＮ誘電
体膜１３を５０ｎｍ積層し、ガラス基板１１側より波長
６３３ｎｍの光を照射して測定している。

【００４２】このような特性をもつ２つの磁性層を重ね
た磁気二重層が設けられた、図１に示すような光磁気デ
ィスク１０を作製し、以下に述べるようにして光ビーム
の強度を変調して記録し、その信号を再生した。

【００４３】図１において使用した光ピックアップの半
導体レーザ光７の波長は７８０ｎｍ、対物レンズ８の開
口数（Ｎ．Ａ．）は０．５５である。

【００４４】まず、光磁気ディスク１０の半径２６．５
ｍｍにあるランド部に、回転数１８００ｒｐｍ（線速５
ｍ／秒）下で、１．００μm の長さの単一周波数記録ビ
ットを記録した。記録は、まず、記録層３の磁化の方向
を一方向に揃える（初期化状態）。そして、外部磁界発
生装置９により、上記の初期化した方向とは逆の方向に
外部磁界（記録磁界）の方向を固定しておいて、１．０
０μm の長さに相当する記録周波数（この場合は、約
２．５ＭＨｚ）で光ビームのレーザパワーを変調するこ
とで行った。

【００４５】記録レーザパワーは、８ｍＷと１ｍＷとの
２値で変調している。なお、再生レーザパワーは１ｍＷ
である。

【００４６】上記の記録時に印加した磁界と再生された
信号品質（ＣＮＲ）との関係を図６に示す。同図から、
ほぼ２００(Oe)で飽和記録できていることが分かる。こ
のときの再生信号のパワースペクトラムを図７に示す。

【００４７】次に、ディスク１周にわたってあらかじめ
１．００μm の長さの単一周波数記録ビットが記録され
たトラックに、記録時に印加した方向と同じ方向に２０
０(Oe)の磁界を印加しておき、５ｍＷのレーザパワーを
ディスク１周にわたって直流照射した。直流照射を行う
前の再生信号のパワースペクトラムは前述の図７に示し
たものである。直流照射を行った後の再生信号のパワー
スペクトラムは図８に示すようになり、ほぼ完全に消去
が行われた。

【００４８】続いて、このようにほぼ完全に消去された
トラックの上にさきほどの記録時に印加した方向と同じ
方向に２００(Oe)の磁界を印加しておき、レーザパワー
を８ｍＷと１ｍＷの２値で変調して、ディスク１周にわ
たって再び１．００μm の長さの単一周波数記録ビット
を記録した。すると、再生信号のパワースペクトラムと
して、前述の図７に示したものと同じものが得られた。

【００４９】このことは、２００(Oe)の磁界を印加した
状態で、８ｍＷのレーザパワーで光ビームを照射したと
きには、印加した磁界に従った方向に記録層３の磁化が
向き、５ｍＷのレーザパワーで光ビームを照射したとき
には、印加した磁界とは逆の、初期化状態の方向に記録
層３の磁化が向くことを意味している。よって、２００
(Oe)の磁界を印加し、レーザパワーを８ｍＷと５ｍＷの
２値で変調すれば、光変調オーバーライトが可能になる
ことが分かる。

【００５０】そこで、ディスク１周にわたってあらかじ
め１．００μm の長さの単一周波数記録ビットが記録さ
れたトラックに、記録時に印加した方向と同じ方向に２
００(Oe)の磁界を印加しておき、レーザパワーを７ｍＷ
と４ｍＷの２値で変調して、０．６５μm の長さの単一
周波数記録ビットを重ね書きした。重ね書きした後の再
生信号のパワースペクトラムは、図９に示すものとなっ
た。同図より、１．００μm の長さの単一周波数記録ビ
ットがほぼ完全に消去され、０．６５μm の長さの単一
周波数記録ビットに書き換えられていることが分かる。

【００５１】続いて、この０．６５μm の長さの単一周
波数記録ビットの上に、レーザパワーを７ｍＷと４ｍＷ
の２値で変調して、１．００μm の長さの単一周波数記
録ビットを重ね書きした。重ね書きした後の再生信号の
パワースペクトラムは、図１０に示すものとなった。同
図より、０．６５μm の長さの単一周波数記録ビットが
ほぼ完全に消去され、１．００μm の長さの単一周波数
記録ビットに書き換えられていることが分かる。

【００５２】これらより、この光磁気ディスク１０にお
いては、レーザパワーを変調することで重ね書きが可
能、すなわち光変調オーバーライトが可能であることが
分かる。

【００５３】このような結果が得られる理由について以
下に説明する。図１１に示すような円柱形の磁区では、
その磁壁に働く力f は、 f = - σw/r - ∂σw/∂r + 2MsHd + 2MsHex （１） で表される。ここで、 σw ：磁壁エネルギー ｒ ：磁区の半径 Ms ：磁壁部分の飽和磁化 Hd ：磁壁部分に働く反磁界 Hex ：外部磁界（記録磁界） である。また、この磁性層の磁壁における磁気異方性定
数をKuとする。すなわち、Kuは、磁壁における単位体積
あたりの垂直磁気異方性エネルギーを表している。

【００５４】f の値が負の場合は、磁壁は磁区が収縮す
る方向に移動する力を受け、f の値が正の場合は、磁壁
は磁区が拡張（拡大）する方向に移動する力を受ける。
そして、｜f ｜（f の絶対値）が４Kuよりも大きい場合
に磁壁の移動が起こる。

【００５５】本実施例の光磁気ディスク１０において
は、上記同様に、図１２に示すような円柱形の磁区３
１、３２および磁壁２１、２２を考える。ここでは、２
つの磁性層があるために２層間には交換力が働き、自分
の磁壁へ加える力が、他方の磁壁に対して伝わるように
なっている。

【００５６】そこで、記録層３の磁壁２１における磁気
異方性定数をKu₁ とする。すなわち、Ku₁ は、磁壁２１
における単位体積あたりの垂直磁気異方性エネルギーで
ある。また、記録層３内の磁壁２１が記録層３から受け
る力をf₁、記録層３と記録補助層４との間の界面に働く
交換力を介して磁壁２１が記録補助層４から受ける力を
g₁とする。同様に、記録補助層４の磁壁２２における磁
気異方性定数をKu₂ とする。すなわち、Ku₂ は、磁壁２
２における単位体積あたりの垂直磁気異方性エネルギー
である。また、記録補助層４内の磁壁２２が記録補助層
４から受ける力をf₂、記録層３と記録補助層４との間の
界面に働く交換力を介して磁壁２２が記録層３から受け
る力をg₂とする。

【００５７】そして、 F₁= f₁+g₁ ， F₂= f₂+g₂ とする。

【００５８】このとき、上記f₁およびf₂は、 f₁= - σw₁/r₁-∂σw₁/ ∂r₁+2Ms₁Hd₁ + 2Ms₁Hex （２） f₂= - σw₂/r₂-∂σw₂/ ∂r₂+2Ms₂Hd₂ + 2Ms₂Hex （３） で表される。ここで、 σw₁，σw₂：それぞれ、磁壁２１、２２の磁壁エネルギ
ー r₁ ，r₂ ：それぞれ、磁区３１、３２の半径（ここで
はr₁= r₂= r とする） Ms₁ ，Ms₂ ：それぞれ、磁壁２１、２２の飽和磁化 Hd₁ ，Hd₂ ：それぞれ、磁壁２１、２２に働く反磁界 Hex ：外部磁界（記録磁界） である。

【００５９】記録層３では、室温ではKu₁ が大きいた
め、｜F₁｜＜＜４Ku₁ が成り立つので、磁壁２１は移動
しない。しかしながら、温度が高くなると、Ku₁ が小さ
くなるため、磁壁２１が移動する条件が成り立つ場合が
出てくる。

【００６０】一方、記録補助層４は２２０℃以下では垂
直磁化膜であるが、Ku₂ が比較的小さいので室温におい
て｜F₂｜＞４Ku₂ が成り立ちやすく磁壁２２の移動が許
される状態となっている。

【００６１】このことから、室温においては、移動しや
すい磁壁２２を、移動しにくい磁壁２１が、両層の界面
に働く交換力を介して固定している状態と言える。

【００６２】ここで、低レベルの光ビームの照射によ
り、上記光磁気記録ディスク１０を記録層３および記録
補助層４の補償温度付近まで昇温すると、補償温度付近
では磁壁２１、２２の飽和磁化Ms₁ 、Ms₂ が０に近づ
く。その結果、上記式（２）（３）に示される通り、印
加される外部磁界Hex の大きさにかかわらずf₁、f₂が負
となる。そのため、F₁、F₂も負となり、磁壁２１、２２
の該昇温部位にはいずれも収縮力が働く。

【００６３】その一方で、補償温度付近ではKu₁ が小さ
くなり、磁壁２１が移動しやすくなる。なお、Ku₂ はも
ともと小さいため、磁壁２２が移動しやすく、磁区３２
は収縮しやすくなっている。

【００６４】その結果、補償温度付近では、記録層３自
身の収縮力（f₁）と、界面に働く交換力を介して磁壁２
１に働く記録補助層４の上記収縮力（g₁）との和である
F₁の大きさ（絶対値）が、４Ku₁ より大きくなる。その
ため、磁区３１の該昇温部位が収縮するので、記録層３
の該昇温部位の磁化は一定の方向、すなわち初期化状態
の方向を向く。

【００６５】つまり、記録層３単層では磁区収縮力が小
さく、磁区収縮が起こる状況となっていなくても、記録
補助層４由来の磁区収縮力が加わることで記録層３の磁
区収縮力が大きくなるので、記録層３の磁区収縮が容易
に起こるようになるのである。そして、これによって、
上記実験で５ｍＷのレーザパワーで初期化を行うことが
可能となっているのである。

【００６６】一方、高レベルの光ビームの照射により、
上記光磁気ディスク１０を記録層３および記録補助層４
の補償温度を越える温度にまで昇温した場合も、Ku₁ が
小さくなっているためにF₁の大きさが４Ku₁ より大きく
なる。それとともに、磁壁２２の飽和磁化Ms₂ が増大す
るため、上記式（２）（３）の第３、第４項が大きくな
り、f₁、f₂が正になる。この結果、F₁、F₂も正となり、
磁壁２１、２２の該昇温部位にはいずれも拡張力が働
く。そのため、記録層３の該昇温部位の磁化３１が、印
加される外部磁界Hex に従った向きを向く。

【００６７】それゆえ、上記光磁気記録ディスク１０の
製造時等に記録層３の磁化の向きを一定の方向（初期化
状態の方向）に向けて初期化しておき、記録時には、上
記初期化状態の方向とは逆の向きを向いた外部磁界Hex
を加え上記高・低２つのレベルの光ビームを照射するこ
とにより、記録層３の磁化を、それぞれ上記外部磁界He
x に従った向きおよび外部磁界Hex と逆の向きに向かせ
ることができる。

【００６８】したがって、本実施例の光磁気ディスク１
０においては、初期化磁石を用いず、また、印加する外
部磁界Hex の大きさを、例えば記録層３や記録補助層４
の保磁力の最大値以上の値などのような大きな値にする
ことなく、光変調オーバーライトを行うことが可能であ
る。それにより、上記光磁気ディスク１０を用いて記録
再生するための装置を小型化できる。

【００６９】また、媒体の磁性層の数が少なくて済むの
で、製造が容易であり、製造コストを低くすることがで
きる。

【００７０】また、磁区の収縮力が比較的大きいため、
オーバーライトした際に、前に記録した情報の消し残り
が小さい。それにより、情報記録の信頼性を高くするこ
とができる。

【００７１】また、記録時に、現在記録されているデー
タを一旦読み出してそのデータと新しく記録すべき入力
データとを比較するための機構が不要なため、記録再生
装置を簡素化することができる。

【００７２】また、小さな外部磁界で済むので、消費電
力を軽減することができる。

【００７３】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。な
お、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してそ
の説明を省略する。

【００７４】本実施例の光磁気ディスク（光磁気記録媒
体）は、実施例１の光磁気ディスク１０とほぼ同じ構成
となっている。この光磁気ディスクを用いて、以下に述
べるように、記録層３の補償温度と記録補助層４の補償
温度との差がオーバーライト特性に与える影響を調べる
実験を行った。

【００７５】本実施例の記録層３として、以下に示す種
々のものを形成した。すなわち、記録層３として、希土
類遷移金属合金薄膜であるＴｂＦｅＣｏ膜を、厚さ１０
０ｎｍで形成した。ＴｂＦｅＣｏ層は組成を調整して、
補償温度を８０℃から２００℃まで種々変化させたもの
を作成した。記録層３の補償温度とキュリー温度との差
は１００℃から２００℃の範囲に収まるように調整され
ている。

【００７６】記録補助層４として、希土類遷移金属合金
薄膜であるＧｄＦｅＣｏ膜を、厚さ５０ｎｍで形成し
た。ＧｄＦｅＣｏ層は組成を調整して、補償温度を８０
℃から２２０℃まで種々変化させたものを作成した。記
録補助層４の補償温度とキュリー温度との差は１００℃
から２００℃の範囲に収まるように調整されている。

【００７７】実施例１同様、あらかじめ１．００μm の
長さの単一周波数記録ビットが記録されたトラックに、
記録時に印加した方向と同じ方向に２００(Oe)の磁界を
印加しておき、レーザパワーを７ｍＷと４ｍＷの２値で
変調して、０．６５μm の長さの単一周波数記録ビット
を重ね書きした。

【００７８】重ね書きした後の１．００μm の長ビット
信号のキャリアレベルから、重ね書きする前の１．００
μm の長ビット信号のキャリアレベルを差し引いた値を
消去比と定義し、この消去比と各磁性層の補償温度の差
との関係を示したのが図１３である。消去比が小さいほ
うが、前に記録した情報の消し残りが少なく、より完全
なオーバーライトができていることを表す。

【００７９】同図から、記録補助層４の補償温度と記録
層３の補償温度との差がほぼ０のときに消去比が最小に
なり、上記の差が−３０℃から３０℃の範囲では、−３
０ｄＢ以下の消去比でオーバーライトができているが、
この差が大きくなるほどオーバーライトできなくなって
くることが分かる。すなわち、記録補助層４の補償温度
と記録層３の補償温度との差を３０℃以内にすることに
より、前に記録した情報の消し残りがより少なく、より
信頼性の高い、より高品質なオーバーライトを行うこと
が可能となることが分かる。

【００８０】〔実施例３〕本発明の他の実施例について
図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。な
お、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記してそ
の説明を省略する。

【００８１】本実施例の光磁気ディスク（光磁気記録媒
体）は、実施例１の光磁気ディスク１０とほぼ同じ構成
となっている。この光磁気ディスクを用いて、以下に述
べるように、記録層３の補償温度と記録補助層４の補償
温度とを一定にし、キュリー温度を変えた実験を行っ
た。

【００８２】本実施例の記録層３として、以下に示す種
々のものを形成した。すなわち、記録層３として、希土
類遷移金属合金薄膜であるＴｂＦｅＣｏ膜を、厚さ１０
０ｎｍで形成した。ＴｂＦｅＣｏ層は組成を調整して、
補償温度を１００℃で一定とし、キュリー温度を１５０
℃から３５０℃まで種々変化させたものを作成した。

【００８３】記録補助層４として、希土類遷移金属合金
薄膜であるＧｄＦｅＣｏ膜を、厚さ５０ｎｍで形成し
た。ＧｄＦｅＣｏ層は組成を調整して、補償温度を１０
０℃で一定とし、キュリー温度を１５０℃から３５０℃
まで種々変化させたものを作成した。

【００８４】記録層３と記録補助層４とでキュリー温度
が一致する組み合わせを選んで積層し、オーバーライト
特性を調べた。

【００８５】実施例１同様、ディスク１周にわたってあ
らかじめ１．００μm の長さの単一周波数記録ビットが
記録されたトラックに、記録時に印加した方向と同じ方
向に２００(Oe)の磁界を印加しておき、レーザパワーを
７ｍＷと４ｍＷの２値で変調して、０．６５μm の長さ
の単一周波数記録ビットを重ね書きした。

【００８６】消去比と各磁性層の補償温度の差との関係
を示したのが図１４である。同図から、キュリー温度が
ほぼ２５０℃のときに消去比が最小になり、２００℃か
ら３００℃の範囲では消去比が−３０ｄＢ以下となって
いるが、この範囲を外れると消去比が悪くなることが分
かる。すなわち、記録補助層４のキュリー温度と記録層
３のキュリー温度とを２００℃から３００℃の範囲にす
ることにより、前に記録した情報の消し残りがより少な
く、より信頼性の高い、より高品質なオーバーライトを
行うことが可能になることが分かる。

【００８７】したがって、記録補助層４の補償温度と記
録層３の補償温度とを１００℃にしたとき、それぞれの
補償温度とキュリー温度との差は１００℃から２００℃
の範囲とすることにより、より高品質なオーバーライト
を行うことが可能になる。

【００８８】〔比較例〕次に、記録補助層４を除いて、
記録層３だけとした場合には十分なオーバーライトを行
えないことを確かめた実験について図９および図１５な
いし図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００８９】本比較例の光磁気ディスク４０は、図１５
に示すように、基板１、透明誘電体層２、記録層３、保
護層５、およびオーバーコート層６がこの順に積層され
た構成となっている。記録層３に用いられたのは、実施
例１で用いたのと同じ磁気特性、膜厚をもつＴｂＦｅＣ
ｃ膜である。他の層も実施例１と同じ膜厚とした。

【００９０】ディスク１周にわたってあらかじめ１．０
０μm の長さの単一周波数記録ビットが記録されたトラ
ックに、記録時に印加した方向と同じ方向に２００(Oe)
の磁界を印加しておき、レーザパワーを７ｍＷと４ｍＷ
の２値で変調して、０．６５μm の長さの単一周波数記
録ビットを重ね書きした。重ね書きする前の再生信号の
パワースペクトラムは、図１６に示すものである。

【００９１】重ね書きした後の再生信号のパワースペク
トラムは、図１７に示すものとなった。同図および図９
より、記録層３単層では十分なオーバーライトはでき
ず、記録補助層４を付与することで、十分なオーバーラ
イトが可能となることが分かる。

【００９２】上記３つの実施例において、記録法３、記
録補助層４の組成、膜厚、合金の種類等は、ここに挙げ
た例に限定されるものではない。本発明の主旨に沿え
ば、記録層３や記録補助層４の磁気特性が上に説明した
条件を満たせばよいこととなる。

【００９３】希土類遷移金属合金は、希土類と遷移金属
との比率を変えれば、キュリー温度や補償温度が変化す
る材料であるので、上記ＧｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏの
比率を変えれば、これに伴って上述のキュリー温度や補
償温度も変化する。また、膜厚を変えた場合にも同様の
変化が起こる。記録層３に用いたＴｂＦｅＣｏを、例え
ば、ＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＮｄＴｂＦｅＣｏ，
ＮｄＤｙＦｅＣｏ等に替えることも可能である。

【００９４】また、記録補助層４に用いたＧｄＦｅＣｏ
に替えて、例えばＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＮｄＧｄＦｅＣ
ｏ，ＧｄＣｏ等を使用することが可能である。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
光磁気記録媒体は、情報を磁気記録する記録層と、記録
層上に積層された記録補助層とを備えた光磁気記録媒体
において、記録層の磁気異方性定数をKu₁ 、記録層内の
磁壁が記録層から受ける力と、記録層と記録補助層との
間の界面に働く交換力を介して記録層の磁壁が記録補助
層から受ける力との和をF₁とするとき、上記記録層が、
室温においては｜F₁｜＜４Ku₁ であり、所定の温度範囲
Taにおいては｜F₁｜＞４Ku₁ 、F₁＜０であり、所定の温
度範囲Tbにおいては｜F₁｜＞４Ku₁ 、F₁＞０である構成
である。

【００９６】それゆえ、上記光磁気記録媒体を用いて記
録再生するための装置を小型化できるという効果を奏す
る。また、製造が容易であり、製造コストを低くするこ
とができるという効果を奏する。また、情報記録の信頼
性を高くすることができるという効果や、記録再生装置
を簡素化することができるという効果を奏する。また、
消費電力を軽減することができるという効果を奏する。

【００９７】請求項２記載の光磁気記録媒体は、請求項
１記載の光磁気記録媒体において、上記温度範囲Taより
高温側に記録層のキュリー温度および記録補助層のキュ
リー温度があり、上記温度範囲Ta中に記録層の補償温度
および記録補助層の補償温度があり、記録層の補償温度
と記録補助層の補償温度との差が３０℃以内である構成
である。

【００９８】また、請求項３記載の光磁気記録媒体は、
請求項１または２記載の光磁気記録媒体において、上記
温度範囲Taより高温側に記録層のキュリー温度および記
録補助層のキュリー温度があり、上記温度範囲Ta中に記
録層の補償温度および記録補助層の補償温度があり、記
録層の補償温度と記録層のキュリー温度との差、およ
び、記録補助層の補償温度と記録補助層のキュリー温度
との差が、いずれも１００℃から２００℃までの範囲に
ある構成である。

【００９９】それゆえ、請求項２および３記載の光磁気
記録媒体は、前に記録した情報の消し残りがより少な
く、より信頼性の高い、より高品質なオーバーライトを
行うことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光磁気ディスクの構成を示
す説明図である。

【図２】図１の光磁気ディスクの記録層単層の保磁力の
温度依存性を示すグラフである。

【図３】図１の光磁気ディスクの記録補助層単層の保磁
力の温度依存性を示すグラフである。

【図４】図１の光磁気ディスクの磁性膜の単層での磁気
特性を測定するために作製した試料の構成を示す説明図
である。

【図５】図１の光磁気ディスクの磁性膜の単層での磁気
特性を測定するために作製した試料の構成を示す説明図
である。

【図６】図１の光磁気ディスクを用いて記録時に印加さ
れる磁界と再生された信号（ＣＮＲ）との関係を示すグ
ラフである。

【図７】図１の磁気二重層を用いた光磁気ディスクにお
いて、初期化した後、１．００μm 長のビットを記録
し、再生した際に得られた再生信号のパワースペクトラ
ムである。

【図８】図１の磁気二重層を用いた光磁気ディスクにお
いて、１．００μm 長のビットを記録したトラック上
に、５ｍＷのレーザパワーを直流照射した後に得られた
再生信号のパワースペクトラムである。

【図９】図１の磁気二重層を用いた光磁気ディスクにお
いて、１．００μm 長のビットを記録したトラック上
に、０．６５μm 長のビットをオーバーライトした後に
得られた再生信号のパワースペクトラムである。

【図１０】図１の磁気二重層を用いた光磁気ディスクに
おいて、０．６５μm 長のビットを記録したトラック上
に、１．００μm 長のビットをオーバーライトした後に
得られた再生信号のパワースペクトラムである。

【図１１】円柱形のビット（磁区）の概略の構成を示す
説明図である。

【図１２】図１の光磁気ディスクの磁気二重層におい
て、円柱形のビット（磁区）の概略の構成を示す説明図
である。

【図１３】本発明の他の実施例の光磁気ディスクにおい
て、記録層の補償温度と記録補助層の補償温度との差
が、消去比に与える影響を示すグラフである。

【図１４】本発明のさらに他の実施例の光磁気ディスク
において、記録層のキュリー温度と記録補助層のキュリ
ー温度とが、消去比に与える影響を示すグラフである。

【図１５】比較例の光磁気ディスクの概略の構成を示す
説明図である。

【図１６】図１５の磁気二重層を用いた光磁気ディスク
において、初期化した後、１．００μm 長のビットを記
録し、再生した際に得られた再生信号のパワースペクト
ラムである。

【図１７】図１５の磁気二重層を用いた光磁気ディスク
において、１．００μm 長のビットを記録したトラック
上に、０．６５μm 長のビットをオーバーライトした後
に得られた再生信号のパワースペクトラムである。

【符号の説明】

３ 記録層 ４ 記録補助層 １０ 光磁気ディスク（光磁気記録媒体） ２１ 磁壁 ２２ 磁壁 ３１ 磁区 ３２ 磁区

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 理伸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 高橋 明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を磁気記録する記録層と、記録層上に
   積層された記録補助層とを備えた光磁気記録媒体におい
   て、 記録層の磁気異方性定数をKu₁ 、 記録層内の磁壁が記録層から受ける力と、記録層と記録
   補助層との間の界面に働く交換力を介して記録層の磁壁
   が記録補助層から受ける力との和をF₁とするとき、 上記記録層が、室温においては｜F₁｜＜４Ku₁ であり、
   所定の温度範囲Taにおいては｜F₁｜＞４Ku₁ 、F₁＜０で
   あり、所定の温度範囲Tbにおいては｜F₁｜＞４Ku₁ 、F₁
   ＞０であることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】上記温度範囲Taより高温側に記録層のキュ
   リー温度および記録補助層のキュリー温度があり、 上記温度範囲Ta中に記録層の補償温度および記録補助層
   の補償温度があり、 記録層の補償温度と記録補助層の補償温度との差が３０
   ℃以内であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記
   録媒体。
3. 【請求項３】上記温度範囲Taより高温側に記録層のキュ
   リー温度および記録補助層のキュリー温度があり、 上記温度範囲Ta中に記録層の補償温度および記録補助層
   の補償温度があり、 記録層の補償温度と記録層のキュリー温度との差、およ
   び、記録補助層の補償温度と記録補助層のキュリー温度
   との差が、いずれも１００℃から２００℃までの範囲に
   あることを特徴とする請求項１または２記載の光磁気記
   録媒体。