JPH0863808A

JPH0863808A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0863808A
Application number: JP20403494A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Katayama; 博之片山; Junichiro Nakayama; 純一郎中山; Akira Takahashi; 明高橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【構成】希土類金属−遷移金属合金からなる第１〜第
３磁性層を設け、初期化磁界印加後、記録磁界Ｈ_Wを印
加しながら光ビーム１０を照射し、記録磁界よりも第３
磁性層５の保磁力が低下した高温記録温度領域で第３磁
性層５の磁化方向を反転させ、その後、室温状態への冷
却の過程で第３磁性層５の磁化方向を第２磁性層４を介
して第１磁性層に転写させ情報の記録を行う光磁気記録
媒体において、第２磁性層４と第３磁性層５とを、高温
記録温度領域における各優勢副格子磁化の極性が互いに
逆極性となるように設定する。【効果】高温記録温度領域で第２磁性層４の磁化方向
は記録磁界Ｈ_Wの方向に沿う状態で保持される。この結
果、第３磁性層５の磁化反転が第２磁性層４に格別影響
されずに安定して行われ、良好な再生信号特性を得るこ
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、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】磁性体からなる垂直磁化膜が情報の記録
層として基板上に設けられた光磁気ディスクでは、以下
の方法で情報の記録・再生が行われる。記録の際には、
まず、強力な外部磁場によって記録層の磁化の方向を一
方向（上向き、または下向き）に揃えて初期化した後、
記録したいエリアにレーザ光を照射し、照射部分の温度
を記録層のキュリー点近傍以上、もしくは補償点近傍以
上の温度まで昇温させる。これにより、その部分の保磁
力をゼロ、または、ほとんどゼロとした上で、初期化時
とは逆向きの外部磁場（バイアス磁場）を印加して磁化
の向きを反転させる。レーザ光の照射を止めると記録層
の温度は常温に戻るので、反転した磁化の向きが固定さ
れる。このようにして、情報が熱磁気的に記録される。

【０００３】再生の際には、直線偏光したレーザ光をデ
ィスクに照射し、その反射光や透過光の偏光面が記録層
の磁化の向きに応じて回転する現象（磁気カー効果、磁
気ファラデー効果）を利用して、光学的な情報の読み出
しが行われる。

【０００４】一方、上記のような光磁気記録方式で情報
の記録が行われる光磁気ディスクは、書き換え可能な大
容量記憶素子としても注目されている。この場合に、比
較的強度の小さな初期化磁界により初期化を行った後、
記録磁界を印加しながら光強度を変調して情報の書き換
えを行い得る光磁気ディスク、いわゆる光変調オーバー
ライト可能な光磁気ディスクとして、記録層と記録補助
層とから成る交換結合二層膜で構成したものが、例え
ば、Jap.Jour.Appl.Phys.,Vol.28(1989)Suppl.28-3,pp.
367-370 等で提案されている。

【０００５】しかしながら、上記の構成では、記録層と
記録補助層との界面結合力が大きいために、初期化磁界
の強度をそれほど小さくすることができないという問題
点を有している。これは、初期化磁界を小さくするよう
な交換結合二層膜の組合せでは、オーバーライトが不可
能になるためである。

【０００６】そこで、初期化磁界をより小さくするため
に、特開昭６３−２３９６３７号公報には、記録層と記
録補助層との間に、室温で面内磁化を示す材料から成る
中間層をさらに設けた構成が開示されている。しかしな
がら、この場合、オーバーライト時における記録補助層
から記録層への磁気転写が、面内磁化を示す中間層のた
めに円滑に行われず、この結果、記録ビットが安定せず
に良好なオーバーライト動作を得ることができないとい
う問題点を有している。

【０００７】一方、特公平５−２２３０３号公報には、
初期化磁界をより小さくし、かつ、記録ビットの安定性
を向上するために、図９（ａ）に示すように、記録層と
しての第１磁性層１１と、記録補助層としての第３磁性
層１３との間に、中間層として、室温で面内磁化を示す
と共に温度の上昇に伴って垂直磁化を示す第２磁性層１
２を設けた構成の光磁気ディスクが開示されている。

【０００８】第１・第３磁性層１１・１３は、それぞ
れ、希土類金属−遷移金属合金から成り、室温から各キ
ュリー点まで垂直磁化を示すと共に、同図（ｂ）に示す
ように、第３磁性層１３は、その室温での保磁力Ｈ_Lが
第１磁性層１１の保磁力Ｈ_Hよりも小さく、キュリー点
Ｔ_Hは、第１磁性層１１のキュリー点Ｔ_Lよりも高いも
のが選定されている。また、第２磁性層１２も希土類金
属−遷移金属合金から成る構成が例示され、そのキュリ
ー点Ｔ_Mは、図示してはいないが、第１・第３磁性層１
１・１３の各キュリー点Ｔ_L・Ｔ_Hの間に設定されてい
る。

【０００９】ここで、上記の光磁気ディスクにおけるオ
ーバーライトの手順につき簡単に説明する。同図（ａ）
に示すように、まず、室温状態で、第１・第３磁性層１
１・１３の各室温での保磁力Ｈ_H・Ｈ_Lの間の大きさの
初期化磁界Ｈ_initが印加される。これにより、第３磁性
層１３の磁化のみが初期化磁界Ｈ_initに沿って一方向に
揃えられる。

【００１０】このとき、第２磁性層１２は室温で面内磁
化を示すため、第１磁性層１１と第３磁性層１３との磁
気的結合力（交換力）による結合を妨げ、これにより、
初期化磁界Ｈ_initの大きさをより小さくして、上記のよ
うに第３磁性層１３の磁化方向のみを一方向に揃えるこ
とが可能となっている。

【００１１】次いで、初期化磁界Ｈ_initよりも小さく、
かつ、方向が反対の記録磁界Ｈ_wを印加しながら、記録
しようとする情報に応じて高レベルＩと低レベルIIに強
度変調されたレーザ光が照射される。

【００１２】高レベルＩのレーザ光が照射されると、照
射部分は、第１・第２磁性層１１・１２のキュリー点Ｔ
_L・Ｔ_Mを超え、第３磁性層１３のキュリー点Ｔ_H付近
の高温記録温度領域まで上昇する。これにより、第３磁
性層１３の磁化は、記録磁界Ｈ_wに沿って反転し、そし
て、室温へと降温する過程で、垂直磁化を示す第２磁性
層１２に、第３磁性層１３の磁化方向が界面に作用する
交換力により転写され、さらに第１磁性層１１に転写さ
れる。

【００１３】一方、低レベルIIのレーザ光が照射される
と、照射部分は第１磁性層１１のキュリー点Ｔ_L付近の
低温記録温度領域までしか昇温せず、このとき、第３磁
性層１３は、その保磁力が記録磁界Ｈ_wより大きいため
に、その磁化方向の反転は生じず、初期化時の磁化方向
で保持される。そして、室温へと降温する過程で、上記
と同様に、界面に作用する交換力により、第３磁性層１
３の磁化の方向が、第２磁性層１２を介して第１磁性層
１１に転写される。

【００１４】このような手順にて、強度変調されたレー
ザ光に応じた新たな記録情報が、第１磁性層１１に書き
込まれる。なお、記録情報の再生は、上記した低レベル
IIよりもさらに小さいレベルに強度設定されたレーザ光
を照射することによって行われる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平５−２２３０３号公報記載の光磁気記録媒体では、
特に高温記録温度領域での記録ビット形成が安定して行
われず、良好な信号品質のものを得難いという問題点を
有している。

【００１６】つまり、上記の光磁気記録媒体では、室温
で面内磁化、温度の上昇に伴って垂直磁化を示す特性の
第２磁性層（中間層）１２を形成するために、この中間
層１２は、そのキュリー点が第３磁性層１３のキュリー
点付近、すなわち、高温記録温度領域付近に設定されて
いる。この場合、キュリー点付近でともに減少を来す磁
壁エネルギーσ_wと静磁エネルギーを支配する磁化Ｍ_s
との競合でもって決定される中間層１２と第３磁性層１
３との間で働く交換力（＝σ_w／２Ｍ_sｈ、ｈ：膜厚）
の制御は極めて微妙なものとなる。

【００１７】このため、上記の交換力が、高温記録温度
領域での第３磁性層１３の磁化方向の反転に大きく影響
する状態となり易い。例えば、高温記録温度領域近くま
で昇温したときの中間層１２の磁化方向が記録磁界の方
向と逆であるときには、レーザ光照射部における周辺領
域等で、この中間層１２に記録磁界によって磁化が反転
する部分や反転しない部分を生じる。このように磁化方
向が一定しない中間層１２からの交換力の作用状態で
は、第３磁性層における磁化反転領域が不安定なものと
なり、形成されるビット形状が乱れ易くなって、信号品
質が低下する。

【００１８】本発明は、円滑な光変調オーバーライトが
可能であるとともに、良好なビット形成によって高いＳ
／Ｎが得られ、さらに信頼性を向上し得る光磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１記載の光磁気記録媒体は、それ
ぞれ希土類金属−遷移金属合金からなる第１〜第３磁性
層が順次積層され、室温で初期化磁界を印加して第３磁
性層の磁化方向を一方向に揃えた後、記録磁界を印加し
ながら強度変調された光ビームを照射し、記録磁界より
も第３磁性層の保磁力が小さくなる高温記録温度領域に
昇温させたとき第３磁性層に磁化反転を生じさせ、その
後、室温への冷却の過程で第２磁性層を介して第３磁性
層の磁化方向を第１磁性層に転写させて情報の記録が行
われる光磁気記録媒体において、上記第１磁性層は室温
での保磁力が第３磁性層よりも大きくかつ第３磁性層よ
りも低いキュリー点を有すると共に、これら第１・第３
磁性層はそれぞれ室温からキュリー点まで垂直磁化を示
す一方、第２磁性層は室温で面内磁化を示すと共に第１
磁性層の保磁力が第３磁性層の保磁力よりも小さくなる
温度領域で垂直磁化を示す特性を備え、上記第２磁性層
と第３磁性層とは、上記高温記録温度領域における各優
勢副格子磁化の極性が互いに逆極性となるように設定さ
れていることを特徴としている。

【００２０】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、上記第２磁性層が室
温より高い温度領域に補償点を有すると共に、第１磁性
層はDyFeCoからなり、第２磁性層はGdFeCoからなり、第
３磁性層はGdFeCoもしくはDyFeCoからなることを特徴と
している。

【００２１】請求項３記載の光磁気記録媒体は、請求項
２記載の光磁気記録媒体において、第１磁性層の組成を
Dy_a( Fe_bCo_1-b)_1-a、第２磁性層の組成をGd_c( Fe_d
Co_1- _d)_1-c、第３磁性層の組成を( Gd_eDy_1-e) _g( Fe
_fCo_1-f)_1-g、もしくは、Dy_h( Fe_iCo_1-i)_1-hとする
とき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉは、それぞ
れ、 0.１８≦ａ≦0.２５、0.７０≦ｂ≦0.９０、0.２０≦ｃ
≦0.３５、0.６０≦ｄ≦0.９０、0.４０≦ｅ≦0.９５、
0.３０≦ｆ≦0.９０、0.２８≦ｇ≦0.３５、0.１５≦ｈ
≦0.３３、0.５０≦ｉ≦0.９５に設定されていることを特徴としている。

【００２２】

【作用】請求項１記載の光磁気記録媒体においては、室
温で初期化磁界を印加して第３磁性層の磁化方向を一方
向に揃えた後に、高温記録温度領域に昇温させるため、
高強度の光ビームが照射されると、その昇温の過程で、
まず、第２磁性層が面内磁化から垂直磁化に移行する。
このときの磁化方向は、第３磁性層からの交換結合力に
従う向き、すなわち、第２磁性層と第３磁性層とにおけ
る同一極性の副格子磁化が互いに同じ方向に揃う向きと
なる。

【００２３】その後さらに昇温し、高温記録温度領域付
近に達すると、この温度領域では、第２磁性層と第３磁
性層との優勢副格子磁化が互いに逆の構成であるため、
第２磁性層のトータル磁化の方向は、第３磁性層とは逆
になる。すなわち、第２磁性層の磁化方向は、初期化磁
界で一方向に揃えられた第３磁性層の磁化の反転を生じ
させる記録磁界の向きと同一方向となる。このため、第
２磁性層の磁化方向の反転は生じずに記録磁界に沿う方
向で保持され、この状態で、第３磁性層の磁化の反転の
みが生じることになる。

【００２４】その後、室温へと降温する過程で第３磁性
層の磁化方向が第２磁性層を介して第１磁性層に転写さ
れ、高強度光ビームに応じた情報の記録が行われる。

【００２５】このように、上記では、高温記録温度領域
での第２磁性層の磁化の向きは記録磁界の向きと同一方
向で維持され、この状態で、第３磁性層の磁化の反転の
みが生じ、したがって、記録ビット形成過程は第３磁性
層によって支配される。

【００２６】この第３磁性層は、予め記録特性に優れ
た、言い換えると奇麗なビットが形成し易いように設計
可能であり、この第３磁性層での磁化反転が第２磁性層
の磁化方向の変化に影響されずに生じることにより、記
録ノイズが抑えられた良好な再生信号特性を有するもの
を得ることができる。

【００２７】請求項２記載の光磁気記録媒体において
は、第２磁性層が室温より高い温度領域に補償点を有し
ている。これにより、室温で面内磁化を呈し、所定温度
以上で垂直磁化を呈する第２磁性層の特性をより確実に
得ることができる。

【００２８】すなわち、第２磁性層における磁化の向き
は、磁性層自身が有する磁化を垂直に向けようとする垂
直磁気異方性エネルギーＫｕと、反対に磁化を面内に向
けようとする薄膜形状異方性エネルギーＭｓ²／２μ₀
との競合によって決まるため、上記のような磁化の向き
の温度特性を実現しようとすると、室温域でＫｕ＜Ｍｓ
²／２μ₀、高温域でＫｕ＞Ｍｓ²／２μ₀となること
が必要である。この場合、Ｋｕが温度に対して単調減少
することを考えると、高温域でＭｓが急速に小さくなる
ような、言い換えるとＭｓがゼロとなる補償点が室温以
上となるように第２磁性層を設計するほうが容易であ
る。この結果、特性のばらつき等が抑えられるので信頼
性が向上する。

【００２９】そして、上記のように室温で面内磁化、温
度上昇に伴って垂直磁化を示す第２磁性層には、垂直磁
気異方性エネルギーＫｕと、薄膜形状異方性エネルギー
Ｍｓ²／２μ₀との温度バランス設計の容易なGdFeCo
を、記録特性を重視した第３磁性層にはDyFeCoもしくは
GdDyFeCoを、一方、室温での保磁力が大きくかつ読み出
し性能にも優れた第１磁性層にはDyFeCoを適用するとよ
い。特に、請求項３記載の光磁気記録媒体のように各磁
性層の組成を定めることによって、上記の特性をより確
実に実現することができる。

【００３０】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の具体的な実施例について図１ない
し図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実
施例に係る光磁気記録媒体としての光磁気ディスクは、
図２に示すように、透光性の基板１上に、誘電体層２
と、記録層としての第１磁性層３と、中間層としての第
２磁性層４と、記録補助層としての第３磁性層５と、保
護層６と、オーバーコート層７とを順次積層して構成さ
れている。

【００３１】基板１は、例えば外径８６ｍｍ、内径１５
ｍｍ、厚さ1.２ｍｍの円盤状のガラス板からなってお
り、この基板１の片側の面（図において下側の面）に
は、図示してはいないが、光ビーム案内用の凹凸状のガ
イドトラックが反応性イオンエッチング法により形成さ
れている。トラックピッチは1.６μｍ、グルーブ（凹
部）の幅は0.８μｍ、ランド（凸部）の幅は0.８μｍで
ある。この基板１のガイドトラック形成面上に、膜厚８
０ｎｍのAlＮからなる透光性を有する誘電体層２が、反
応性スパッタリングにより形成されている。

【００３２】誘電体層２上の第１磁性層３は、希土類金
属−遷移金属合金であるDyFeCoからなっており、Dy、F
e、Coターゲットの同時スパッタリングによって膜厚５
０ｎｍで形成されている。その組成はDy_0.21(Fe_0.81Co
_0.19)_0.79で、希土類金属リッチである。また、図３に
示すように、後述する第２・第３磁性層４・５と比較し
て、室温で高い保磁力Ｈ_C1（＝１２００ｋＡ／ｍ）と、
低いキュリー点Ｔ_C1（＝１７０℃）とを有しており、室
温からＴ_C1まで垂直磁化を示す特性を備えている。

【００３３】上記の第１磁性層３上に設けられている前
記第２磁性層４は、希土類金属−遷移金属合金であるGd
FeCoからなっており、Gd、Fe、Coターゲットの同時スパ
ッタリングにより膜厚５０ｎｍで形成されている。その
組成はGd_0.28(Fe_0.61Co_0.39)_0.72で、希土類金属リッチ
であり、キュリー点Ｔ_C2は第１磁性層３のキュリー点Ｔ
_C1よりも高く、３００℃以上である。また、補償点Ｔ
_comp2は１５０℃であり、室温での保磁力Ｈ_C2はほぼゼ
ロである。室温では面内磁化となる特性を示し、温度の
上昇に伴って、約８０℃で垂直磁化となる特性を備えて
いる。なお、図３では、この面内磁化となる範囲を破線
で示している。

【００３４】第２磁性層４上の前記第３磁性層５は、希
土類金属−遷移金属合金であるGdDyFeCoからなり、Gd、
Dy、Fe、Coターゲットの同時スパッタリングにより膜厚
５０ｎｍで形成されている。その組成は(Gd_0.50Dy_0.50)
_0.33(Fe_0.72Co_0.28)_0.67で、希土類金属リッチである。
キュリー点Ｔ_C3は、第１磁性層３のキュリー点Ｔ_C1より
も高く、２２０℃である。また、室温での保磁力Ｈ
_C3は、第１磁性層３の保磁力Ｈ_C1よりも小さく、８０ｋ
Ａ／ｍである。この第３磁性層５は、室温からＴ_C3まで
垂直磁化を示す特性を備えている。

【００３５】なお、後述するハイプロセスでの高温記録
温度領域となる上記第３磁性層５のキュリー点Ｔ_C3近辺
においては、この第３磁性層５では希土類金属副格子磁
化が優勢副格子磁化であるのに対し、第２磁性層４では
遷移金属副格子磁化が優勢副格子磁化となって、これら
優勢副格子磁化は互いに極性が異なるようになってい
る。

【００３６】上記第３磁性層５上に、AlＮからなる前記
保護層６が膜厚８０ｎｍで形成されている。さらにこの
保護層６上に、アクリレート系紫外線硬化樹脂をコーテ
ィングし、紫外線照射により硬化させることによって前
記オーバーコート層７が形成されて、図２に示す断面構
造の光磁気ディスクが構成されている。

【００３７】なお、第１〜第３磁性層３〜５の各成膜時
のスパッタリング条件は、到達真空度2.０×１０^-4Ｐａ
以下、Arガス圧6.５×１０^-1Ｐａ、放電電力３００Ｗで
ある。また、誘電体層２および保護層６の各成膜時のス
パッタリング条件は、到達真空度2.０×１０^-4Ｐａ以
下、N₂ガス圧3.０×１０^-1Ｐａ、放電電力８００Ｗであ
る。

【００３８】上記構成の光磁気ディスクを用いて情報の
記録を行う場合、図４に示すように、まず、例えば図の
ように初期化磁界Ｈ_initが印加され、初期化が行われ
る。その後、Ｈ_initより充分に小さな記録磁界Ｈ_wを印
加しながら、レーザ光１０が、図５に示すように、高レ
ベルＩと低レベルIIとに強度変調されて照射され、これ
によって、後述するように新たな情報の記録が行われ
る。

【００３９】初期化磁界Ｈ_initは、第１磁性層３と第３
磁性層５との各室温での保磁力Ｈ_C1（＝１２００ｋＡ／
ｍ）とＨ_C3（＝８０ｋＡ／ｍ）の間の値、例えば１６０
ｋＡ／ｍに設定されている。この初期化磁界Ｈ_initが室
温状態で印加されることにより、第３磁性層５の磁化だ
けが、図４に示すように、初期化磁界Ｈ_initに沿って一
方向に揃えられる。なお、同図における各磁性層３・４
・５中の矢印は、希土類金属の副格子磁化の向きを示し
ている。

【００４０】このとき、第１磁性層３の保磁力Ｈ_C1はＨ
_initよりも充分に大きく、また、第２磁性層４は室温で
面内磁化を示すため、第３磁性層５の磁化の向きが第２
磁性層４を通して第１磁性層３に転写されることはな
く、第１磁性層３の磁化の反転は生じない。したがっ
て、この第１磁性層３の磁化方向は、それまでの記録状
態に応じた向きで維持されている。

【００４１】なお、このような初期化は、記録再生装置
に永久磁石を組み込んでこの磁石により初期化磁界Ｈ
_initを印加する構成では、光磁気ディスクの回転駆動中
に常時行われることになる。また、例えば電磁石で初期
化磁界Ｈ_initを印加するようにした装置では、記録時に
のみ行われるように構成される。

【００４２】上記のように初期化を行った後、前記した
ように、記録磁界Ｈ_w（例えば２４ｋＡ／ｍ）を印加し
ながら、新たに記録しようとする情報に応じて、高レベ
ルＩと低レベルIIに強度変調されたレーザ光が照射され
る。

【００４３】高レベルＩのレーザ光は、これが照射され
た領域を、第１磁性層３のキュリー点Ｔc₁を超え、さら
に、第３磁性層５のキュリー点Ｔ_c3（＝２２０℃）付
近、またはそれ以上の温度領域（以下、高温記録温度領
域という）まで昇温させるようなレーザパワーに設定さ
れている。一方、低レベルIIのレーザ光は、その照射領
域を、第１磁性層３のキュリー点Ｔc₁（＝１７０℃）近
辺の温度領域（以下、低温記録温度領域という）まで昇
温させるようなレーザパワーに設定されている。

【００４４】まず、高レベルＩのレーザ光が照射される
ときの動作状態について説明する。このとき、レーザ光
の照射領域が上記の高温記録温度領域へと昇温する過程
で、まず、第２磁性層４が面内磁化から垂直磁化に移行
する。次いで、温度の上昇と共に大きく低下する第１磁
性層３の保磁力が第３磁性層５の保磁力よりも小さくな
る。これにより、垂直磁化に移行した第２磁性層４の磁
化方向は、第３磁性層５からの磁気的結合力（交換力）
により、第３磁性層５と同じ方向、すなわち、前記初期
化により強制的に揃えられた磁化方向を向くことにな
る。

【００４５】その後、第１磁性層３は、温度がキュリー
点Ｔc₁を超えることによって磁性を消失し、その後の記
録過程には関与しなくなる。一方、第２磁性層４は、図
１（ａ）にも示すように、その補償点Ｔ_comp2（＝１５
０℃）を超えることによって、希土類金属と遷移金属と
の各副格子磁化の大小関係が逆転し、第２磁性層４のト
ータル磁化は反転する。

【００４６】このときの状態を、図１（ｂ）における左
側に示している。同図において、白抜きの矢印はトータ
ル磁化の向きを、その中に記した実線の矢印は、希土類
金属の副格子磁化の向きを表わしている。このときに磁
性をほぼ消失している第１磁性層３については、ここで
は省略してある。

【００４７】図のように、レーザ光１０が照射されてい
る箇所の第２磁性層４のトータル磁化の方向は、記録磁
界Ｈ_wの方向と一致するものとなっている。すなわち、
本実施例においては、第２磁性層４と第３磁性層５と
は、室温状態ではそれぞれ優勢副格子磁化の極性が各々
希土類金属の副格子磁化であって、互いに同一であり、
この状態からの昇温時に、第２磁性層４は、第３磁性層
５からの交換力によってこの第３磁性層５と同じ方向の
磁化状態となるが、その後、第２磁性層４はその補償点
を超えることで、第２磁性層４と第３磁性層５とにおけ
る各優勢副格子磁化の極性は互いに逆となる。これによ
り、第２磁性層４の磁化方向は記録磁界Ｈ_Wの方向と一
致するようになる。

【００４８】そして、さらに温度上昇が生じて、前記の
高温記録温度領域に達すると、第３磁性層５の保磁力は
記録磁界Ｈ_wよりも小さくなり、この結果、同図（ｂ）
における右側に示すように、レーザ光１０照射領域にお
ける第３磁性層５の磁化方向は、記録磁界Ｈ_Wの方向に
沿う向きに反転する一方、第２磁性層４の磁化方向は、
すでに記録磁界Ｈ_Wの方向に沿うものであることから、
その磁化方向に変化は生じない。

【００４９】このように、上記では、高温記録温度領域
において、第２磁性層４の磁化方向は記録磁界Ｈ_Wの方
向で保持される。したがって、第３磁性層５には、記録
磁界Ｈ_Wと、第２磁性層４からの変動のない一定の静磁
界とが作用する。これによって、第３磁性層５の磁化方
向は記録磁界Ｈ_Wに沿う方向に確実に反転し、安定した
ビット形成が行われる。

【００５０】こうして、高温記録温度領域において第３
磁性層５の磁化反転が生じた後、光磁気ディスクの回転
によってレーザ光の照射部が移行すると、上記のレーザ
光照射部の温度は室温へと降温する。この冷却の過程
で、第２磁性層４の磁化方向は、再度、補償点Ｔ_comp2
を超えることによって、トータル磁化の方向が反転し、
その後、第３磁性層５からの交換力よりも第２磁性層４
の保磁力が低下した段階で、図４に示すように、この第
２磁性層４に、第３磁性層５との界面に作用する交換力
により、第３磁性層５の向きが転写され、第３磁性層５
の磁化の向きに揃う。

【００５１】さらに、第１磁性層３と第２磁性層４との
界面に作用する交換力によって、第１磁性層３の磁化方
向も、第２磁性層４の磁化方向に沿うものとなって、こ
の第１磁性層３の向きは第３磁性層５の向きと最終的に
一致する。これにより、第１磁性層３の向きは上向きに
なる。

【００５２】その後、室温まで冷却されると、第２磁性
層４は再び面内磁化に移行し、第１磁性層３と第３磁性
層５の間には交換力は作用しなくなる。この状態では、
光磁気ディスクが回転して室温で初期化磁界Ｈ_initが印
加されても、保磁力が大きい第１磁性層３の磁化方向は
変化せず、保磁力が小さい第３磁性層５の磁化方向のみ
が、前記同様に反転する。これによって、第１磁性層３
には、高レベルＩに変調されたレーザ光に応じて新たに
書き込まれた情報が保持されることになる。

【００５３】次に、前記した初期化後、記録磁界Ｈ_wを
印加しながら低レベルIIのレーザ光が照射され、各磁性
層３〜５が、前記低温記録温度領域に上昇するときの動
作状態について説明する。

【００５４】このとき、上記のレーザ光照射部は、第１
磁性層３のキュリー点Ｔ_c1付近までしか温度の上昇を生
じない。この温度状態での第３磁性層５の保磁力は記録
磁界Ｈ_Wよりも大きいため、第３磁性層５の磁化の向き
は記録磁界Ｈ_Wによって反転することはない。その後、
光磁気ディスクの回転によってレーザ光の照射部が移行
し、室温まで降温する過程での第２磁性層４が垂直磁化
を示すときに、前記同様に、界面に作用する交換力によ
り、第３磁性層５の磁化の向きが第２磁性層に転写さ
れ、さらに、第２磁性層４の磁化の向きが第１磁性層に
転写されて、この第１磁性層３は、第３磁性層５の磁化
の向きと最終的に一致する。これにより、第１磁性層３
の磁化の向きは下向きになり、低レベルIIに変調された
レーザ光に応じた新たな記録情報が保持される。

【００５５】こうして、高レベルＩと低レベルIIとに強
度変調されるレーザ光でオーバーライトが可能になると
ともに、高温記録温度領域でのビット形成が第３磁性層
５の磁化反転でもって支配され、良好なビット形成が可
能となる。

【００５６】なお、上記のように第１磁性層３に記録さ
れた情報は、図５に示すように、記録時よりもさらに低
いレベルIII のレーザ光を照射し、その反射光における
偏光面の回転を検出することにより再生される。

【００５７】このような再生動作特性についての測定結
果について、さらに、具体的な数値例を挙げて説明す
る。まず、初期化磁界Ｈ_init＝１６０ｋＡ／ｍ、記録磁
界Ｈ_w＝２４ｋＡ／ｍ、高レベルＩのレーザパワー（Ｐ
_H）＝８ｍＷ、低レベルIIのレーザパワー（Ｐ_L）＝４
ｍＷ、記録ビット長＝0.７８μｍに設定して記録を行っ
た。その結果、消し残りのない光変調オーバーライトを
行うことができた。そして、レベルIII の再生レーザパ
ワー（Ｐ_R）＝１ｍＷで再生を行ったところ、信号対雑
音比（Ｃ／Ｎ）＝４８ｄＢが得られた。

【００５８】これに対し、比較例として、第１磁性層３
及び第２磁性層４は上記媒体と同じで、第３磁性層を、
(Gd_0.5Dy_0.50)_0.25(Fe_0.72Co_0.28)_0.75、遷移金属リッ
チ、Ｔ_c3＝２８０℃で形成したサンプルを試作した。

【００５９】この比較例では、高温記録温度領域におい
て第２磁性層４と第３磁性層とは、ともに遷移金属リッ
チとなる。この比較例で上記同様のオーバーライト記録
を行った結果、記録時のノイズが、上記実施例の媒体と
比較して1.５ｄＢ程度上昇し、Ｃ／Ｎも１ｄＢ程悪くな
った。この記録ノイズ上昇の主因は、ビット形状の不揃
いによるジッタの悪化によるものである。

【００６０】なお、上記実施例での光磁気ディスク（以
下、サンプル＃１と称する）における第１〜第３磁性層
３〜５の組成や膜厚はこれらに限定されるものではな
く、種々異ならせて構成することが可能である。以下に
は、このように組成等を異ならせて作製した１５種の光
磁気ディスク（以下、サンプル＃２〜＃１７と称する）
について、表１〜表４にサンプル＃１とは相違する磁性
層の組成と磁気特性を、また、表５に、サンプル＃２〜
＃１７における再生動作特性の測定結果をそれぞれ示
す。なお、表１〜３・５には、サンプル＃１についての
前述の説明の中から、それぞれ該当事項を選んで再掲し
ている。

【００６１】サンプル＃２〜＃６は、サンプル＃１に対
し、第２磁性層４の組成が異なるのみで、他の構成はサ
ンプル＃１と同一である。それらの第２磁性層４の組成
および磁気特性は表１に示す通りである。これらサンプ
ル＃２〜＃６における第２磁性層４は、サンプル＃１と
同様に、いずれも希土類金属リッチであり、また、室温
での保磁力Ｈ_C2はほぼゼロである。

【００６２】

【表１】

【００６３】サンプル＃７〜＃１０は、サンプル＃１に
対し、第１磁性層３の組成が異なるのみであり、それら
の第１磁性層３の組成および磁気特性は表２に示す通り
である。これらサンプル＃７〜＃１０の第１磁性層３
は、サンプル＃１と同様に、いずれも室温からキュリー
点Ｔ_C1まで垂直磁気異方性を示し、また、サンプル＃７
および＃１０は遷移金属リッチ、サンプル＃８および＃
９は補償組成である。

【００６４】

【表２】

【００６５】サンプル＃１１〜＃１３は、サンプル＃１
に対し、第３磁性層５の組成が異なるのみであり、それ
らの第３磁性層５の組成および磁気特性は表３に示す通
りである。これらサンプル＃１１〜＃１３の第３磁性層
５は、サンプル＃１と同様に、いずれも希土類金属リッ
チである。

【００６６】

【表３】

【００６７】次のサンプル＃１４〜＃１６は、第１磁性
層３として、Dy_0.21(Fe_0.84Co_0.16)_0.79、希土類金属リ
ッチ、Ｔ_C1＝１４０℃、室温でのＨ_C1＝９６０ｋＡ／ｍ
の膜を、また、第２磁性層として、Gd_0.23(Fe_0.72Co
_0.18)_0.77、希土類金属リッチ、Ｔ_C2＝２９０℃、補償
点Ｔ_comp2＝２００℃、室温での保磁力Ｈ_C2がほぼゼ
ロ、約８０℃で垂直磁化を示す特性を有する膜を成膜し
たうえに、表４に示すような第３磁性層５をそれぞれ積
層したものである。なお、サンプル＃１４および＃１５
の第３磁性層５は希土類金属リッチ、サンプル＃１６の
第３磁性層５は遷移金属リッチである。

【００６８】

【表４】

【００６９】

【表５】

【００７０】表５に示すように、サンプル＃２〜＃１６
のいずれに対しても、同表中に示す記録条件の下で、消
し残りのない光変調オーバーライトができ、記録ノイズ
も低減され、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ）≧４７ｄＢが得ら
れた。

【００７１】なお、同表中、サンプル＃１７は、サンプ
ル＃１での第２磁性層４の膜厚が５０ｎｍであるのに対
し、これが３０ｎｍである点のみが異なっている。この
ように、第２磁性層４の膜厚を薄くしたサンプル＃１７
では、同表中に示す記録条件の下で消し残りのない光変
調オーバーライトを行えると共に、さらに、記録パルス
のデューティーを４０％にしても充分に記録を行うこと
が可能であった。サンプル＃１の記録パルスのデューテ
ィーが６０％であったことを考慮すると、サンプル＃１
よりも記録感度の向上した光磁気ディスクを得ることが
できた。

【００７２】以上の説明のように、上記実施例の光磁気
ディスクにおいては、記録層としての第１磁性層３と記
録補助層としての第３磁性層５との間に、室温でほぼ面
内磁化を示し、室温以上の温度で面内磁化から垂直磁化
に移行する第２磁性層４が設けられており、初期化後に
記録磁界Ｈ_Wを印加しながら、高レベルＩと低レベルII
とに強度変調されたレーザ光を照射することによって、
重ね書きによる情報の書き換え、すなわち、光変調オー
バーライトが行われる。

【００７３】そして上記では、第２磁性層４と第３磁性
層５との高温記録温度領域における各優勢副格子磁化が
互いに逆極性となるように設定されているので、高温記
録温度領域では、第２磁性層４の磁化方向が記録磁界Ｈ
_Wと一致する方向で保持される。このため、この状態で
の第３磁性層５の磁化反転は、第２磁性層４の磁化方向
の変化による影響を受けず、より安定した記録ビットの
形成が可能になる。

【００７４】また、上記実施例においては、第２磁性層
４が、室温より高い補償点と第１磁性層３よりも高いキ
ュリー点とを有している。これにより、室温で面内磁化
を呈し、所定温度以上で垂直磁化を呈する第２磁性層４
の性質を実現するうえで有利であると共に、第３磁性層
５に記録された情報を第２磁性層４を介して転写する機
構が円滑に行われる。

【００７５】すなわち、上記のような磁化の向きの温度
特性を有する第２磁性層４を設計する場合、その磁化の
向きは、磁性層自身が有する磁化を垂直に向けようとす
る垂直磁気異方性エネルギーＫｕと、反対に磁化を面内
に向けようとする薄膜形状異方性エネルギーＭｓ²／２
μ₀との競合によって決まり、室温域でＫｕ＜Ｍｓ²／
２μ₀、高温域でＫｕ＞Ｍｓ²／２μ₀となることが必
要である。この場合、Ｋｕが温度に対して単調減少する
ことを考えると、高温域でＭｓが急速に小さくなるよう
な、言い換えるとＭｓがゼロとなる補償点が室温以上と
なるように第２磁性層４を設計するほうが容易である。

【００７６】また第３磁性層５の記録情報が第１磁性層
３に転写される温度が第１磁性層３のキュリー点以下で
あることを考えると、その温度領域では第２磁性層４の
磁性が保たれている、言い換えると第２磁性層４のキュ
リー点が第１磁性層のそれよりも高くなっているほうが
磁気転写も円滑に行われる。

【００７７】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図６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ものと同一
の機能を有する部分には同一の符号を付記し、その説明
を省略する。

【００７８】本実施例に係る光磁気記録媒体としての光
磁気ディスクは、図６に示すように、誘電体層２と第１
磁性層３との間に、さらに第４磁性層８を設けた点で前
記実施例と異なっている。

【００７９】上記の第４磁性層８は、希土類金属−遷移
金属合金であるGdFeCoからなっており、Gd、Fe、Coター
ゲットの同時スパッタリングにより膜厚３０ｎｍで形成
されている。その組成はGd_0.25(Fe_0.80Co_0.20)_0.75で、
希土類金属リッチであり、補償点なしで、キュリー点
（Ｔ_C4）は第１磁性層３のキュリー点Ｔ_C1よりも高く、
３００℃である。また、室温での保磁力（Ｈ_C4）はほぼ
ゼロであり、室温で面内磁化を示し、約１００℃で垂直
磁化を示す特性を有している。

【００８０】上記の第４磁性層８を備えた光磁気ディス
ク（以下、サンプル＃１８と称する）に対し、表６に示
す記録条件の下で、消し残りのない光変調オーバーライ
トができた。なお、同表には、比較のため、前記サンプ
ル＃１での記録条件も再掲している。

【００８１】

【表６】

【００８２】サンプル＃１でのＣ／Ｎ（信号対雑音比）
が４８ｄＢであるのに対し、本実施例でのＣ／Ｎは５０
ｄＢであり、信号品質が向上した。これは、Ｔ_C4＞Ｔ_C1
に設定したので、カー回転角が大きくなったためと考え
られる。

【００８３】また、記録ビット長が短くなると、サンプ
ル＃１ではＣ／Ｎが急激に低下したが、サンプル＃１８
ではＣ／Ｎがあまり低下しなかった。これは、第４磁性
層８が室温で面内磁化を示し、レベルIII の再生レーザ
パワーのレーザ光を照射すると垂直磁化を示すようにな
るので、短い記録ビットであっても、隣接記録ビットか
らの影響を受けずに再生できたためである。

【００８４】すなわち、第４磁性層８に再生用のレーザ
光が照射されると、照射された部位の温度分布はほぼガ
ウス分布になる。このとき、スポット径よりも小さい中
心近傍領域の昇温温度が、第４磁性層８における垂直磁
化を示す温度を超えるようにレーザ光の強度が設定され
ている。このとき、第４磁性層８における上記中心近傍
領域のみの磁化が、面内磁化から垂直磁化に移行する。
この垂直磁化に移行した部分の第４磁性層８および第１
磁性層３の二層間の交換結合力により、第４磁性層８の
磁化の向きが第１磁性層３の磁化の向きに従う。

【００８５】これにより、レーザ光照射部位の中心近傍
のみが極カー効果を示すようになり、該部位からの反射
光に基づいて情報が再生される。

【００８６】そして、レーザ光照射部が移動して次の記
録ビットを再生するときは、先の再生部位の温度は低下
し、垂直磁化から面内磁化に移行するため、極カー効果
を示さなくなる。このことは、第１磁性層３に記録され
た磁化が第４磁性層８の面内磁化によりマスクされて読
み出されないということを意味している。これにより、
雑音の原因となり、再生の分解能を低下させる隣接ビッ
トからの信号混入がなくなる。こうして、レーザ光のス
ポット径よりも小さな領域のみを再生に関与させる読み
出しを行えるので、従来より小さな記録ビットの再生が
行え、記録密度を向上し得るようになっている。

【００８７】このように、本実施例においては、第１磁
性層３における第２磁性層４とは反対側の面に、第１磁
性層３よりも高いキュリー点を有し、室温での保磁力が
ほぼゼロであり、室温で面内磁化を示し、所定温度以上
で垂直磁化を示すような第４磁性層８が形成されている
ことで、記録密度を著しく向上し得るものとなってい
る。

【００８８】なお、上記各実施例は本発明を限定するも
のではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば上記各実施例では、高温記録温度領域におい
て優勢副格子磁化が互いに逆極性になる第２磁性層４と
第３磁性層５との組合わせとして、図１（ａ）に示した
ように、室温からキュリー点まで希土類金属副格子磁化
優勢のまま推移する第３磁性層５と、高温記録温度領
域、すなわち、第３磁性層５のキュリー点付近の温度域
で、遷移金属副格子磁化が優勢となる第２磁性層４との
組合わせを挙げたが、その他、図７（ａ）に示すよう
に、室温からキュリー点まで遷移金属副格子磁化優勢の
まま推移する第３磁性層５と、この第３磁性層５のキュ
リー点の温度域ではまだ希土類金属副格子磁化優勢のま
まの第２磁性層４とを組合せて構成することも可能であ
る。この場合も、同図（ｂ）に示すように、高温記録温
度領域での第２磁性層４における磁化方向は、記録磁界
Ｈ_Wに沿う方向で維持される。

【００８９】また、図８（ａ）に示すように、室温から
温度上昇するにつれて希土類金属副格子磁化優勢から遷
移金属副格子磁化優勢に推移する第３磁性層５と、第３
磁性層５のキュリー点の温度域ではまだ希土類金属副格
子磁化優勢のままの第２磁性層４とを設けて構成するこ
とも可能である。この場合も、同図（ｂ）に示すよう
に、高温記録温度領域での第２磁性層４における磁化方
向は、記録磁界Ｈ_Wに沿う方向で維持される。

【００９０】一方、第１〜第４磁性層３〜５・８の材料
や組成は、上記の各実施例に挙げたもの以外のものとす
ることが可能である。例えば、上記各磁性層３〜５・８
の材料として、Gd、Tb、Dy、Ho、Ndから選ばれた少なく
とも１種の希土類金属と、Fe、Coから選ばれた少なくと
も１種の遷移金属からなる合金を使用しても、同様の効
果が得られる。

【００９１】さらに、上記材料に、Cr、Ｖ、Nb、Mn、B
e、Ni、Ti、Pt、Rh、Cuのうち、少なくとも１種類の元
素を添加すると、第１〜第３磁性層３〜５自体の耐環境
性を向上させることができる。すなわち、酸素侵入によ
って酸化することによる特性の劣化が少なくなり、長期
信頼性に優れた光磁気ディスクとして提供することがで
きる。

【００９２】なお、第１磁性層３のキュリー点Ｔ_C1が１
００℃未満の場合、Ｃ／Ｎがディジタル記録再生で最低
限必要とされている４５ｄＢを下まわる。また、キュリ
ー点Ｔ_C1が２５０℃を超える場合、それに応じて第３磁
性層５のキュリー点Ｔ_C3を高く設定しなければならず、
結果的に記録感度が悪くなる。このため、第１磁性層３
のキュリー点Ｔ_C1は１００〜２５０℃が適当である。さ
らに、第１磁性層３の室温での保磁力Ｈ_C1が４００ｋＡ
／ｍ未満の場合、初期化磁界Ｈ_initにより一部が初期化
される恐れがある。このため、第１磁性層３の室温での
保磁力Ｈ_C1は４００ｋＡ／ｍ以上が適当である。

【００９３】一方、第２磁性層４の垂直磁化を示す温度
が８０℃未満の場合、室温と、レベルIII の再生レーザ
パワーＰ_Rのレーザ光が照射されたときの温度との間の
温度で、第３磁性層５から第２磁性層４への磁化の転
写、第２磁性層４から第１磁性層３への磁化の転写を生
じるおそれがある。この場合、初期化磁界Ｈ_initにより
第３磁性層５だけでなく第１磁性層３も初期化される結
果となるので、第１磁性層３に記録された情報が保持さ
れなくなる。このため、第２磁性層４の垂直磁気異方性
を示す温度は８０℃以上が適当である。

【００９４】また、第３磁性層５のキュリー点Ｔ_C3が１
５０℃未満の場合、低レベルIIのレーザパワーＰ_Lと再
生レーザパワーＰ_Rとの差が小さくなるので、うまく光
変調オーバーライトが行われない。一方、キュリー点Ｔ
_C3が４００℃を超える場合には記録感度が悪くなる。こ
のため、第３磁性層５のキュリー点Ｔ_C3は１５０〜４０
０℃が適当である。さらに、第３磁性層５の室温での保
磁力Ｈ_C3が２４０ｋＡ／ｍを超える場合、初期化磁界Ｈ
_initの発生装置が大型になり、好ましくない。このた
め、第３磁性層５の室温での保磁力Ｈ_C3は２４０ｋＡ／
ｍ以下が適当である。

【００９５】このように、第１磁性層３のキュリー点１
００〜２５０℃、室温での保磁力４００ｋＡ／ｍ以上、
第２磁性層は垂直磁化を示す温度が８０℃以上、第３磁
性層はキュリー点１５０〜４００℃で、室温での保磁力
２５０ｋＡ／ｍ以下となるようにすることで、高感度の
オーバーライト動作が可能となり、オーバーライトに必
要な初期化磁界も小さくすることができる。

【００９６】一方、第１〜第３磁性層３〜５の膜厚は、
第１〜第３磁性層３〜５の材料や組成との兼ね合いで決
まるものである。第１磁性層３の膜厚は、２０ｎｍ以
上、より好ましくは３０ｎｍ以上であり、あまり厚すぎ
ると第３磁性層５の情報が転写されなくなるので、１０
０ｎｍ以下が好適である。第２磁性層４の膜厚は、５ｎ
ｍ以上、より好ましくは１０〜５０ｎｍであり、あまり
厚すぎると第３磁性層５の情報が転写されなくなるの
で、１００ｎｍ以下が好適である。第３磁性層５の膜厚
は、２０ｎｍ以上、より好ましくは３０〜１００ｎｍで
あり、あまり厚すぎると記録感度が悪くなるので、２０
０ｎｍ以下が好適である。このように各膜厚が設定され
ていることによって、実用レベルのレーザパワーで円滑
なオーバーライト動作が保証される。

【００９７】また、上記の各実施例においては、基板１
として通常の板ガラスを用いたが、これ以外にも、化学
強化されたガラス、これらのガラス基板上に紫外線硬化
型樹脂層を形成した、いわゆる２Ｐ層付きガラス基板、
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィン（ＡＰ
Ｏ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビフェニール
（ＰＶＣ）、エポキシ等の基板を使用することが可能で
ある。

【００９８】一方、透明な誘電体層２としてのAlＮの膜
厚は、上記各実施例における８０ｎｍに限定されるもの
ではない。この誘電体層２の膜厚は、光磁気ディスクを
再生する際、第１磁性層３あるいは第４磁性層８からの
極カー回転角を光の干渉効果を利用して増大させる、い
わゆるカー効果エンハンスメントを考慮して決定され
る。再生時のＣ／Ｎをできるだけ大きくさせるには、極
カー回転角を大きくさせることが必要であり、このた
め、誘電体層２の膜厚は、極カー回転角が最も大きくな
るように設定される。

【００９９】この極カー回転角は、再生光の波長、誘電
体層２の屈折率により変化する。上記各実施例の場合の
AlＮの屈折率は2.０であるので、再生光の波長が７８０
ｎｍの場合、誘電体層２のAlＮの膜厚を３０〜１２０ｎ
ｍ程度にすると、カー効果エンハンスメントの効果が大
きくなる。なお、好ましくは、誘電体層２のAlＮの膜厚
は、７０〜１００ｎｍであり、この範囲であれば極カー
回転角がほぼ最大になる。

【０１００】また、再生光の波長が４００ｎｍの場合、
上記誘電体層２の膜厚をほぼ半分（＝４００／７８０）
にすれば良い。さらに、材料の違い、あるいは、製法に
より誘電体層２の屈折率が上記とは異なる場合、屈折率
と膜厚を乗じた値（光路長）が同じになるように、誘電
体層２の膜厚を設定すれば良い。

【０１０１】なお、誘電体層２の屈折率は大きいほど、
その膜厚は少なくて済む。また、屈折率が大きいほど、
極カー回転角のエンハンス効果も大きくなる。AlＮは、
スパッタ時のスパッタガスであるArとN₂の比率、ガス圧
力等を変えることにより、その屈折率が変わるが、おお
むね、1.８〜2.１程度と屈折率が比較的大きな材料であ
り、誘電体層２の材料として好適である。

【０１０２】また、誘電体層２は、上記のカー効果エン
ハンスメントだけでなく、保護層６と共に、第１〜第３
磁性層３〜５、あるいは、第１〜第４磁性層３〜５・８
の希土類金属−遷移金属合金磁性層の酸化を防止する役
割がある。

【０１０３】希土類金属−遷移金属合金からなる磁性膜
は非常に酸化されやすく、特に、希土類金属が酸化され
やすい。このため外部からの酸素、水分侵入を極力防止
しなければ、酸化によりその特性が著しく劣化してしま
う。

【０１０４】そのため、前記各実施例では、第１〜第３
磁性層３〜５、あるいは、第１〜第４磁性層３〜５・８
の両側をAlＮで挟み込む形の構成を採っている。AlＮ
は、その成分に酸素を含まない窒化膜であり、非常に耐
湿性に優れた材料である。さらに、AlＮは、Alターゲッ
トを用いて、N₂ガス、もしくはArとN₂との混合ガスを導
入して反応性ＤＣ（直流電流）スパッタリングを行うこ
とが可能であり、ＲＦ（高周波）スパッタに比べて成膜
速度が大きい点でも有利である。

【０１０５】AlＮ以外の誘電体層２の材料として、Si
Ｎ、AlSiＮ、AlTaＮ、SiAlＯＮ、TiＮ、TiＯＮ、ＢＮ、
ZnＳ、TiO₂、BaTiO₃、SrTiO₃、SiＣ等が好適である。こ
のうち、特に、SiＮ、AlSiＮ、AlTaＮ、TiＮ、ＢＮ、Zn
Ｓ、SiＣは、その成分に酸素を含まず、成膜時の磁性層
への酸素の混入を最小限に抑えることができるため、耐
食性に優れた光磁気ディスクを提供することができる。

【０１０６】一方、保護層６のAlＮの膜厚は、上記各実
施例では８０ｎｍとしたが、これに限定されるものでは
ない。保護層６の膜厚の範囲としては、１〜２００ｎｍ
が好適である。

【０１０７】上記各実施例においては、第１〜第３磁性
層３〜５、あるいは、第１〜第４磁性層３〜５・８を合
わせた膜厚は１００ｎｍ以上であり、この膜厚になると
光ピックアップから入射した光はほとんど磁性層を透過
しない。したがって、保護層６の膜厚に特に制限はな
く、磁性層の酸化を長期にわたって防止するのに必要な
膜厚であれば良い。酸化防止能力が低い材料であれば膜
厚を厚く、高ければ薄くすれば良い。

【０１０８】保護層６は、透明誘電体層２とともに、そ
の熱伝導率が光磁気ディスクの記録感度特性に影響を及
ぼす。記録感度特性とは、記録、あるいは消去に必要な
レーザパワーがどの程度必要かを意味する。光磁気ディ
スクに入射された光は、そのほとんどが、誘電体層２を
通過し、吸収膜である第１〜第３磁性層３〜５、あるい
は、第１〜第４磁性層３〜５・８に吸収されて熱に変わ
る。このとき、第１〜第３磁性層３〜５、あるいは、第
１〜第４磁性層３〜５・８の熱が誘電体層２、保護層６
に熱伝導により移動する。したがって、誘電体層２、保
護層６の熱伝導率および熱容量（比熱) が記録感度に影
響を及ぼす。

【０１０９】このことは、光磁気ディスクの記録感度を
保護層６の膜厚で、ある程度制御できるということを意
味し、例えば、記録感度を上げる( 低いレーザパワーで
記録消去を行える) 目的であれば保護層６の膜厚を薄く
すれば良い。通常は、レーザ寿命を延ばすため、記録感
度はある程度高い方が有利であり、保護層６の膜厚は薄
い方が良い。

【０１１０】AlＮはこの意味でも好適で、耐食性に優れ
るので、保護層６として用いた場合、膜厚を薄くするこ
とができ、記録感度の高い光磁気ディスクを提供するこ
とができる。

【０１１１】上記各実施例では、保護層６を誘電体層２
と同じAlＮとすることで、耐食性に優れた光磁気ディス
クを提供でき、かつ保護層６と誘電体層２とを同じ材料
で形成することで、生産性も向上する。

【０１１２】また、保護層６の材料としては、AlＮ以外
に、前述の目的、効果を考慮すれば、上述の誘電体層２
の材料として用いられるSiＮ、AlSiＮ、AlTaＮ、SiAlＯ
Ｎ、TiＮ、TiＯＮ、ＢＮ、ZnＳ、TiO₂、BaTiO₃、SrTi
O₃、SiＣが好適である。このうち特に、SiＮ、AlSiＮ、
AlTaＮ、TiＮ、ＢＮ、ZnＳ、SiＣは、その成分に酸素を
含まず、耐湿性に優れた光磁気ディスクを提供すること
ができる。

【０１１３】なお、前記各実施例で例示した光磁気ディ
スクは、一般には片面タイプと呼ばれる。誘電体層２、
第１〜第３磁性層３〜５（あるいは、第１〜第４磁性層
３〜５・８）、保護層６の薄膜部分を総じて記録媒体層
と称することにすると、片面タイプの光磁気ディスク
は、基板１、記録媒体層、オーバーコート層７の構造と
なる。これに対して、基板１の上に記録媒体層を形成し
たものを二枚、記録媒体層が対向するように接着層で接
着した光磁気ディスクは、両面タイプと呼ばれている。

【０１１４】この場合の接着層の材料は、ポリウレタン
アクリレート系接着剤が特に良い。この接着剤は、紫外
線、熱及び嫌気性の３タイプの硬化機能が組み合わされ
たものであり、紫外線が透過しない記録媒体層の影にな
る部分の硬化が、熱および嫌気性硬化機能により硬化さ
れるという利点を持っており、極めて高い耐湿性を有
し、長期安定性に極めて優れた両面タイプの光磁気ディ
スクを提供することができる。

【０１１５】なお、片面タイプは、両面タイプと比べて
素子の厚みが半分で済むため、例えば小型化が要求され
る記録再生装置に有利である。両面タイプは、両面再生
が可能なため、例えば大容量を要求される記録再生装置
に有利である。

【０１１６】以上の実施例では、光磁気記録媒体として
光磁気ディスクを例に説明したが、光磁気テープ、光磁
気カードに本発明を適用して構成することも可能であ
る。

【０１１７】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の請求項１
記載の光磁気記録媒体は、それぞれ希土類金属−遷移金
属合金からなる第１〜第３磁性層が順次積層され、第１
磁性層は室温での保磁力が第３磁性層よりも大きくかつ
第３磁性層よりも低いキュリー点を有すると共に、これ
ら第１・第３磁性層はそれぞれ室温からキュリー点まで
垂直磁化を示す一方、第２磁性層は室温で面内磁化を示
すと共に第１磁性層の保磁力が第３磁性層の保磁力より
も小さくなる温度領域で垂直磁化を示す特性を備え、第
２磁性層と第３磁性層とは、上記高温記録温度領域にお
ける各優勢副格子磁化の極性が互いに逆極性となるよう
に設定されている構成である。

【０１１８】これにより、高温記録温度領域での第２磁
性層の磁化の向きは記録磁界の向きと同一方向で維持さ
れ、したがって、第２磁性層の磁化方向の変化に影響さ
れずに、第３磁性層の磁化反転が生じて記録が行われる
ので、記録ノイズが抑えられた良好な再生信号特性を得
ることができるいう効果を奏する。

【０１１９】請求項２記載の光磁気記録媒体は、上記第
２磁性層が室温より高い温度領域に補償点を有すると共
に、第１磁性層はDyFeCoからなり、第２磁性層はGdFeCo
からなり、第３磁性層はGdFeCoもしくはDyFeCoからなる
構成である。

【０１２０】これにより、室温で面内磁化、温度上昇に
伴って垂直磁化を示す第２磁性層の設計が容易になって
信頼性が向上する。そして、上記のような温度特性の第
２磁性層を温度バランス設計の容易なGdFeCoで、記録特
性を重視した第３磁性層にはDyFeCoもしくはGdDyFeCo
で、室温での保磁力が大きくかつ読み出し性能にも優れ
た第１磁性層にはDyFeCoで作製し、特に、請求項３記載
の光磁気記録媒体のように各磁性層の組成を定めること
によって、上記の特性をより確実に実現することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光磁気記録媒体での
高温プロセス時の記録動作を説明するものであって、同
図（ａ）は上記光磁気記録媒体における第２・第３磁性
層の保磁力の温度依存性を示すグラフ、同図（ｂ）は磁
化反転の説明図である。

【図２】上記光磁気記録媒体の概略の構成を示す断面模
式図である。

【図３】上記光磁気記録媒体における第１〜第３磁性層
の保磁力の温度依存性を示すグラフである。

【図４】上記光磁気記録媒体における記録プロセスを示
す説明図である。

【図５】上記光磁気記録媒体に照射されるレーザ光の強
度を示す説明図である。

【図６】本発明の他の実施例における光磁気記録媒体の
概略の構成を示す断面模式図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例における光磁気記録
媒体での高温プロセス時の記録動作を説明するものであ
って、同図（ａ）は光磁気記録媒体における第２・第３
磁性層の保磁力の温度依存性を示すグラフ、同図（ｂ）
は磁化反転の説明図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例における光磁気記録
媒体での高温プロセス時の記録動作を説明するものであ
って、同図（ａ）は光磁気記録媒体における第２・第３
磁性層の保磁力の温度依存性を示すグラフ、同図（ｂ）
は磁化反転の説明図である。

【図９】従来の光磁気記録媒体を示すものであって、同
図（ａ）はその構成および記録プロセスを示す説明図、
同図（ｂ）は各磁性層の保磁力の温度依存性を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１基板２誘電体層３第１磁性層４第２磁性層５第３磁性層６保護層７オーバーコート層８第４磁性層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ希土類金属−遷移金属合金からな
る第１〜第３磁性層が順次積層され、室温で初期化磁界
を印加して第３磁性層の磁化方向を一方向に揃えた後、
記録磁界を印加しながら強度変調された光ビームを照射
し、記録磁界よりも第３磁性層の保磁力が小さくなる高
温記録温度領域に昇温させたとき第３磁性層に磁化反転
を生じさせ、その後、室温への冷却の過程で第２磁性層
を介して第３磁性層の磁化方向を第１磁性層に転写させ
て情報の記録が行われる光磁気記録媒体において、上記第１磁性層は室温での保磁力が第３磁性層よりも大
きくかつ第３磁性層よりも低いキュリー点を有すると共
に、これら第１・第３磁性層はそれぞれ室温からキュリ
ー点まで垂直磁化を示す一方、第２磁性層は室温で面内
磁化を示すと共に第１磁性層の保磁力が第３磁性層の保
磁力よりも小さくなる温度領域で垂直磁化を示す特性を
備え、上記第２磁性層と第３磁性層とは、上記高温記録
温度領域における各優勢副格子磁化の極性が互いに逆極
性となるように設定されていることを特徴とする光磁気
記録媒体。
【請求項２】上記第２磁性層が室温より高い温度領域に
補償点を有すると共に、第１磁性層はDyFeCoからなり、
第２磁性層はGdFeCoからなり、第３磁性層はGdFeCoもし
くはDyFeCoからなることを特徴とする請求項１記載の光
磁気記録媒体。
【請求項３】第１磁性層の組成をDy_a( Fe_bC
o_1-b)_1-a、第２磁性層の組成をGd_c( Fe_dC
o_1-d)_1-c、第３磁性層の組成を( Gd_eDy_1-e) _g( Fe
_fCo_1-f)_1-g、もしくは、Dy_h( Fe_iCo_1-i)_1-hとする
とき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉは、それぞ
れ、 0.１８≦ａ≦0.２５、0.７０≦ｂ≦0.９０、 0.２０≦ｃ≦0.３５、0.６０≦ｄ≦0.９０、 0.４０≦ｅ≦0.９５、0.３０≦ｆ≦0.９０、0.２８≦ｇ
≦0.３５、 0.１５≦ｈ≦0.３３、0.５０≦ｉ≦0.９５に設定されていることを特徴とする請求項２記載の光磁
気記録媒体。