JPH0834013B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH0834013B2
JPH0834013B2 JP62013696A JP1369687A JPH0834013B2 JP H0834013 B2 JPH0834013 B2 JP H0834013B2 JP 62013696 A JP62013696 A JP 62013696A JP 1369687 A JP1369687 A JP 1369687A JP H0834013 B2 JPH0834013 B2 JP H0834013B2
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    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、膜面に垂直な方向に磁気異方性を有しレー
ザー光の照射によって情報の記録(垂直方向の磁化反転
による)・再生(磁気光学効果による)を行なう光磁気
記録層を積層することによって得られる光磁気記録媒体
に関する。
〈従来技術〉 近年、膜面に垂直な方向に磁気異方性を有しレーザー
光の照射によって情報の記録・再生を行なう光磁気記録
媒体は、ユーザーが消去・再記録でき、更に直径1μm
程度のスポット記録によって高密度記録できるものであ
る為、ディジタルオーディオディスク,文書ファイル,
静止画ディスク等の記録媒体として実用化されつつあ
る。又、高精細度のカラー動画記録用としての期待も高
まってきており一層の記録容量増加が望まれるようにな
っている。
しかし、光磁気記録媒体において最小記録ビット長は
光源の波長によって決まり、光源として近赤外半導体レ
ーザを用いた場合には1μmが限界となり、記録密度の
向上も頭打ちになっている。そこで、現状のディスク平
板上における2次元的記録から3次元的記録への研究が
行なわれるようになり、記録層の多層化による大容量化
が検討されている。その例としては、組成の等しいGdTb
Fe媒体を、誘電体であるSiO2層を介して二層に重ねて記
録層とし、各層に書き込まれたビットを波長の異なる二
つの光で、各々、独立にそれを読み出し、それらを組み
合わせることで再生信号とするものが創出されている。
(ここでSiO2層は、二つの記録媒体間における磁気的な
結合の防止及び再生信号出力の制御の為に用いており、
その膜厚は1〜2μmと記録媒体膜厚と比べて非常に厚
い。)この方法により記録密度は、単層のものと比べて
2倍になる。しかし、以上の構造によれば録再用光学ヘ
ッドが二つ必要となりシステムが複雑化するという欠点
をもっている。
〈発明の目的〉 本発明は、基板上に磁気特性の異なる光磁気記録媒体
を連続的に積層して一つの記録媒体とし、記録レーザー
パワーを制御することにより同一の光スポット位置にお
いて3値以上の多値記録を行なうことを目的とするもの
である。
尚、従来からの1,0の2値記録方式と3値以上の記録
方式の記録容量とを一般的な容量の定義を用いて比較し
てみると、mビットにおけるn値記録容量は2値記録の
容量のl08nm/l082m倍になる。
〈実施例〉 第1図に本発明にかかる多値記録用の光磁気記録媒体
の一実施例の構成を示す。
同図で、aはディスク基板、1〜nはそれぞれ磁気特
性の異なる光磁気記録層である。図のように記録媒体は
光磁気記録層のn層の積層構造となっている。ここでい
う磁気特性とはキュリー温度Tc,飽和磁化Ms及び保磁力H
cのことである。同図の光磁気記録媒体は基板a上にキ
ュリー温度の高い(記録感度の低い)媒体の順にn層積
層して作成したものであり、記録時にレーザーパワーを
変化させることにより、記録媒体は第2図のようなビッ
ト形成状態を示す。
第2図でaはディスク基板、bはレーザー光、cは磁
化の向き、dは記録されたビット、1〜nはそれぞれ上
記磁気特性の異なる光磁気記録層である。同図に示され
る様にレーザー光bを照射した時光磁気記録層は記録感
度の高い順に各層が記録ビットを形成していく。尚、各
記録層間での磁気的相互作用が各記録層ごとでのビット
形成を妨げる(例えば、第n層目にビットを形成する
と、その磁気的相互作用のため、記録レーザーパワーに
依らず第n−1層目にビットが形成されてしまう。)こ
とのないよう各層の飽和磁化Msと膜厚tの積(Ms・t)
が特定の条件を満たすよう設定することが必要である。
n=2の時の条件については後述する。
またキュリー温度Tcについては次の関係にあることが
望ましい。
Tc(1)>Tc(2)>…Tc(n−2)>Tc(n−1)
>Tc(n)又は、Tc(1)<Tc(2)<…<Tc(n−
2)<Tc(n−1)<Tc(n) ここで、Tc(k)は基板側から数えてk番目の記録層
のキュリー温度を示す。(但し、1≦k≦n)以上より
記録パワーを制御することによりn+1種類のビット形
成状態をとることが分かる。そして再生は、これらのビ
ット形成状態をレーザー光を用いカー回転角又はファラ
ディー回転角の大きさの違いとして読み出すことにより
行なわれる。このようにして得られる信号出力を識別す
ることにより最大で(n+1)値記録が可能である。
尚、レーザーの反射光を用いて記録信号を読み出す際第
n番目の媒体の磁化状態をも検出可能とするためには、
レーザー光の強度の減衰を考慮して、第1番目から第n
−1番目までの媒体膜厚の総和を約500Å以下に押えな
ければならない。
第3図に3値記録用光磁気記録媒体の実施例の構成を
示す。同図でaはガラスディスク基板、a,fは透明絶縁
体膜であるSiO膜、1は希土類−遷移金属合金からなる
光磁気記録層である非晶質GdTbFeCo膜、2は同じくTbFe
膜である。同図のように記録層は、GdTbFeCo層とTbFe層
の積層構造になっている。ここで第1第目のSiO層eは
カー回転角エンハンス層として、又第4番目のSiO層f
は保護膜として用いている。GdTbFeCo層,TbFe層のキュ
リー温度は各々300℃以上,110〜140℃であり、記録感度
はTbFe媒体の方が高くレーザー光を照射した際、低いパ
ワーでGdTbFeCo層1よりも先にTbFe層2にビットが形成
される。ゆえに、この記録媒体はレーザーパワーの大き
さにより第4図(a),(b),(c)に示す3種類の
状態をとる。同図で、aはディスク基板、bはレーザー
光、cは磁化の向き、dはビット、1はGdTbFeCo層、2
はTbFe層である。(SiO層は省略した。)同図(a),
(b),(c)の各状態は、それぞれ記録前、TbFe層に
のみビット形成、GdTbFeCo層1とTbFe層2共にビット形
成の状態を表わす。以下これらの状態を(a)状態,
(b)状態,(c)状態とする。
ここで注意しなければならないことは、GdTbFeCo層1
及びTbFe層2が上記したキュリー点の大小関係を満足し
ていても、記録媒体の組成からくる飽和磁化Msの大きさ
及びその膜厚tによっては(b)状態を形成できない
(室温において安定に存在しない。)ことがあることで
ある。
第5図に記録層第1層目1を (GdxTb100-x)14.9〜21.5(Fe70Co30)
85.1〜78.5(atom%)、記録層第2層目2を Tb16.0〜22.0Fe84.0〜78.0(atom%)とした2層構造デ
ィスクを用いて録再実験を行ったときの書き込み状態に
ついての結果を示す。
縦軸,横軸に各々記録層を構成している二つの層のそれ
ぞれの飽和磁化Msと膜厚tの積をとり、その組み合わせ
によっては(b)状態が得られないことを確認した。図
中、○印は記録パワー制御により(a),(b),
(c)の各状態をとりえるものであり、×印は(a)と
(c)の状態しかとらないものである。これより斜線領
域では(b)状態を形成できないと考えられる。
第3図の記録媒体の飽和磁化Ms及び膜厚tは第1表の
ようになっており、これは第5図中のA点に位置するも
のである。
第5図においては、記録層第1層目1が (GdxTb100-x)14.9〜21.5(Fe70Co30)80.1〜78.5…(X=
70〜100)であり、記録層第2層目2がTb16.0〜22.0Fe
84.0〜78.0とした2層構造ディスクにおいて、記録層第
1層目1のMs・tが より大で且つ記録層第2層目のMs・tが より大である両方の条件を満足すれば3値記録が可能で
あることを示している。
第6図に記録周波数1MHz,ディスク記録半径55mm,ディ
スク回転数1800r.p.m.の条件下において得られたC/Nス
ペクトラムを示す。同図(a)は(b)状態下でのC/N
スペクトラム、同図(b)は(c)状態下でのC/Nスペ
クトラムである。(b)状態で47.0dB,(c)状態で57.
2dB得られており、各々ディジタル記録に対して十分な
大きさとなっている。また第7図に上記したC/N値に対
応する再生波形出力(振幅)を示す。(a)状態は0レ
ベルであり、(a),(b),(c)各状態は電気的に
十分識別できるものとなっている。そしてこれらを−1,
0,1の3値信号として処理することにより3値記録が可
能となる。
さらに、第8図に(a)状態,(b)状態,(c)状
態を得るために必要なパワーを補助磁場(ビットの形成
を補助する磁場)HB=0,300,500 Oeの3つの場合に対し
て示す。同図で縦軸はC/N値、横軸は記録レーザーパワ
ーである。補助磁場の大きさに依らず、各状態を得るた
めの記録パワー幅が広いのに対し、各状態間のしきい値
パワー幅が狭いことから記録パワー制御は容易であるこ
とが分かる。しかし、補助磁場が小さい場合、(b),
(c)各状態におけるC/Nが低く(特にHB=0 Oeで著し
く低い)なることから、補助磁場は、記録ビットが大き
くなり過ぎない程度に大きい方が良い。次に、同ディス
ク構造において記録層第1層目(GdTbFeCo媒体)の膜厚
tを変えていったときに(b)状態,(c)状態より得
られるC/Nを第2表に示す。測定条件は上記条件と同じ
である。
膜厚を薄くすることにより(b)状態から得られるC/N
を上げることができる。これは、記録層第2層目(TbFe
媒体)からの信号の減衰量が少なくなるためと考える。
以上(b),(c)状態における再生信号のC/N値,再
生波形出力の大きさ及び記録パワーの制御性から、ディ
スクは3値記録用として十分な特性を付し、これにより
記録容量は従来の2値記録と比べて約58%増加すること
になる。尚、本発明に係る構成によれば従来の単層記録
媒体の場合と同様、単一の光学ヘッドのみで録再の両方
を行なうことができる。
〈発明の効果〉 以上、本発明によれば ・ディスク径を大きくすることなく記録容量を増加させ
ることができる。
・情報転送レートを増加させることができる。
・一つの光学ヘッドで記録再生ができる。
等々、光磁気ディスクの性能を大幅に向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる光磁気記録媒体の一実施例の構
成説明図、第2図はそのビット形成状態を示す説明図、
第3図は3値記録用光磁気記録媒体の構成説明図、第4
図はそのビット形成状態を示す説明図、第5図は記録条
件の実験結果を示す説明図、第6図はC/N比スペクトル
の波形図、第7図は出力信号の波形図、第8図はC/N比
の補助磁場の変化による測定グラフ図。 図中 1,2,…n:記録層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 建雄 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 (56)参考文献 特開 昭60−125903(JP,A) 特開 昭61−107552(JP,A) 特開 昭61−107502(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に第1の光磁気記録層と第2の光磁
    気記録層とを積層し、前記基板側から光を照射して情報
    の記録・再生を行う光磁気記録媒体であって、 第1の光磁気記録層のキュリー温度が第2の光磁気記録
    層のキュリー温度より大きく、かつ、第2の光磁気記録
    層の飽和磁化と膜厚との積の値が第1の光磁気記録層の
    飽和磁化と膜厚との積の値よりも大きいことを特徴とす
    る光磁気記録媒体。
JP62013696A 1987-01-22 1987-01-22 光磁気記録媒体 Expired - Lifetime JPH0834013B2 (ja)

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