JPH0896429A

JPH0896429A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0896429A
Application number: JP22785494A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Shintaku; 一彦新宅
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた情報の記録再生を行うことが可能な光磁
気記録媒体を得る。【構成】読み出し温度において垂直磁化を有する読み出
し層と、室温以上で垂直磁化を有する記録層の少なくと
も２つの磁性層よりなり、記録層と読み出し層は磁気的
に結合している多層膜において、磁性層の間にCu、Au、
Ag、Pt、Pdの少なくともいずれかひとつと、Ｖ、Cr、M
n、Zn、Ｙ、Zr、Mo、Ru、Rh、Sn、Ｗ、Re、Pb、Fe、C
o、Ni、Gd、Tbの希土類磁性金属の少なくともいずれか
ひとつとからなる非磁性合金の中間層を設ける。あるい
は磁性層の間に透明誘電体層とCu、Au、Ag、Pt、Pdの少
なくともいずれかひとつと、Ｖ、Cr、Mn、Zn、Ｙ、Zr、
Mo、Ru、Rh、Sn、Ｗ、Re、Pb、Fe、Co、NiやGd、Tb等の
希土類磁性金属の少なくともいずれかひとつとからなる
非磁性合金層の２層からなる中間層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の磁性層の磁気的
な結合を利用することで単一の磁性層より優れた情報の
記録再生を行うことが可能な光磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報記録の大容量・高速化の要求に伴
い、光記録媒体が注目され、その近年の進歩にはめざま
しいものがある。特に、持ち運びが容易で、可換性に優
れ、情報の書き換えが可能な光磁気記録媒体は、その記
憶容量の大きさを生かして、外部記憶装置として確固た
る地位を築きつつある。

【０００３】しかしながら、現在の光磁気記録にはキュ
リー点記録が行われているため、記録に使用するレーザ
ー光の出力の制限や、媒体自身の耐久性の問題から、記
録層のキュリー点はある一定の温度範囲に入っていなけ
ればならない。そのために、記録材料の選択にも自ずか
ら制約が生じることになる。

【０００４】このような問題を解決するための方法とし
て、記録特性の優れた材料と読み出し特性の優れた材料
からなる複数の磁性層を使用することにより、単一磁性
層での欠点を補い合い、全体として記録再生特性の向上
を目指すことが古くより行われている。

【０００５】このような複数の磁性層は互いに磁気的に
結合している必要があり、記録された情報を読み出し層
に正確に転写しなければならない。そのためには、磁性
層間の磁気的な結合を人為的に制御できることが大切と
なる。

【０００６】この磁性層間の磁気的な結合を制御する目
的で磁性層の間に中間層を入れて、磁性層の間の交換結
合力をコントロールすることがしばしば行われる。この
中間層としては、さらに別の磁性層が用いられることが
多く、また、複数の中間層を用いることも多い。

【０００７】また、特開平6-150418に記述されているよ
うに、磁性層間の交換結合力があまり弱くならない程度
の非磁性物質を中間層として用いることもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】記録層に記録した情報
を、再生性能の優れた読み出し層に転写して読み出し層
から情報を再生する光磁気記録媒体においては、その転
写を安定かつ均一に行い、それを高い再生信号で読み出
す方法を見い出すことが重要な課題となる。

【０００９】しかしながら、単一あるいは複数の磁性層
を中間層として用いた場合、読み出し層、中間層、記録
層のそれぞれの磁気特性は多岐にわたり、互いに密接に
関連しているため、さらに制御すべき交換結合が複雑に
なるばかりでなく、光磁気記録媒体としては、それぞれ
の磁性層の磁気特性を均一に安定なものとすることが必
要となってくるため、製造上のマージンが大きくとれな
いなどの問題も生じてくる。

【００１０】また、磁性層間の交換結合力があまり弱く
ならない程度の非磁性物質を中間層として用いた場合で
も、交換結合力を均一にするためには中間層の膜厚、組
成などを高度に制御して一定にする必要があり、やはり
製造上のマージンが大きくとれないなどの問題が生じて
くる。

【００１１】さらに、読み出し層が光が透過するような
比較的薄い膜厚である場合には、中間層の光学特性が再
生信号に影響を与える。このような場合、中間層が反射
率の高い金属層であるときは、中間層の光吸収端近傍で
カー回転角のエンハンスメントが起こる。また、中間層
が透明誘電体層であるときは、さらに後ろに反射層があ
ると干渉効果によるカー回転角のエンハンスメントが起
こる。これらの光学的特性をうまく利用できれば、高い
再生信号を得ることが可能となるが、これまでには中間
層に磁気的特性を制御する役目は与えていても、光学的
特性についてはなんら考慮されていなかった。

【００１２】また、中間層がない場合には、磁性層同志
が直接隣接しているうえ、磁性層は主としてFe、Co、Ni
からなるものが多く、結晶構造も類似の場合が多いた
め、磁性層の界面から互いに拡散していき、設計した磁
気特性と次第に異なっていくことが懸念される。とりわ
け、光磁気記録では、記録再生時に媒体を加熱している
ため、このことが問題となる。このため媒体の繰り返し
耐久性が十分に得られないこととなる。この事情は、中
間層を入れても、それが磁性層であれば全く変わらな
い。

【００１３】本発明の目的は、記録層の情報を磁気的な
結合により読み出し層に転写する光磁気記録媒体におい
て、その磁性層間の磁気的な結合を制御でき、かつ同時
に高い再生信号を得ることができ、信頼性が高く、耐久
性に優れ、製造上のマージンも広い、安定で、容易な手
段を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に関す
る光磁気記録媒体は、読み出し温度において垂直磁化を
有する読み出し層と、室温以上で垂直磁化を有する記録
層の少なくとも２つの磁性層よりなり、記録層と読み出
し層は磁気的に結合している多層膜において、磁性層の
間にCu、Au、Ag、Pt、Pdのうちの少なくともいずれかひ
とつと、V 、Cr、Mn、Zn、Y 、Zr、Mo、Ru、Rh、Sn、W
、Re、Pb、Fe、Co、Ni、Gd、Tbの希土類磁性金属のう
ちの少なくともいずれかひとつとからなる非磁性合金の
中間層を設けることを特徴とする。

【００１５】読み出し層としては、読み出し温度で垂直
磁化を有し、レーザー光の照射により再生が行えるよう
なものであれば、材料、構成において特に制限はない。
例えば希土類遷移金属合金系のGdCo、GdFe、GdFeCo、Gd
TbFe、GdTbCo、GdTbFeCo、NdFeCo、GdNdFeCo、DyFeCo等
の希土類と遷移金属との非晶質合金があげられる。ま
た、Ｃ／Ｎを高くし、記録パワー、記録磁場に対するマ
ージンをよくするためには、読み出し層の膜厚は10〜40
ｎｍの範囲が望ましい。また、良好な転写を行うために
は読み出し温度における読み出し層の保磁力が200Oe 以
下であることが望ましい。読み出し層の保磁力は小さい
方がよく、さらには130Oe 以下が望ましい。さらに、読
み出し層の磁化が室温において面内磁化を有し、読み出
し温度において垂直磁化を移行するものであればさらに
効果は大きい。このようなものは上記の読み出し層に用
いる材料において希土類リッチの適当な組成にすること
で実現される。

【００１６】記録層としては、室温以上で垂直磁化を有
し、レーザー光の照射により記録が行えるようなもので
あれば、材料、構成において特に制限はない。例えば希
土類遷移金属合金系のGdCo、GdFe、GdFeCo、GdTbFe、Gd
TbCo、GdTbFeCo、NdFeCo、GdNdFeCo、DyFeCo等の希土類
と遷移金属との非晶質合金、あるいはガーネット膜、Co
/Pt 、Co/Pd 等の多層膜、CoPt合金膜、CoPd合金膜等が
あげられる。また、記録層においては、必ずしも上記の
ようないわゆる光磁気記録材料に限定されるものではな
い。例えば垂直磁気異方性を有するCoCr合金膜等であっ
てもよい。また、Ｃ／Ｎを高くし、記録パワー、記録磁
場に対するマージンをよくするためには、記録層の膜厚
は10〜40ｎｍの範囲が望ましい。

【００１７】中間層は読み出し層と記録層の磁気的特性
を制御でき、光学的特性を向上できる非磁性物質であれ
ばよい。例えばCu、Au、Ag、Pt、Pdのうちの少なくとも
いずれかひとつと、V 、Cr、Mn、Zn、Y 、Zr、Mo、Ru、
Rh、Sn、W 、Re、Pb、Fe、Co、Ni、Gd、Tbの希土類磁性
金属のうちの少なくともいずれかひとつとからなる非磁
性合金があげられる。Fe、Co、NiやGd、Tb等の希土類磁
性金属を含む合金であっても、室温以上で非磁性である
組成範囲であればよい。中間層の膜厚は、5 ｎｍ以上50
ｎｍ以下であることが望ましい。中間層の膜厚は、磁性
層間の磁気的な結合を制御でき、かつ同時に高い再生信
号を得ることができ、信頼性が高く、耐久性に優れ、製
造上のマージンも広い、安定で、容易な手段で得られる
範囲として限定される。しかしながら、実際には記録感
度などによっても制限され、中間層の熱伝導率によって
も異なってくる。

【００１８】また、上記中間層は再生に用いるレーザ光
の波長λ1 に対して、光吸収端をλ2 とするとき、 −
70ｎｍ≦λ1 −λ2 ≦100 ｎｍの関係を満足すること
が望まれる。現在の時点で、光磁気記録に用いられてい
るレーザ光の波長λ1 は350ｎｍ≦λ1 ≦850 ｎｍであ
るので、この関係式を満たす中間層の光吸収端λ2 とし
ては、250 ｎｍ≦λ2 ≦900 ｎｍの範囲にあるものがあ
げられる。例えば、Cuは560 ｎｍ付近、Auは500 ｎｍ付
近、Agは330 ｎｍ付近に光吸収端をもつ。これらと、例
えばV 、Cr、Mn、Zn、Y 、Zr、Mo、Ru、Rh、Sn、W 、R
e、Pb、Fe、Co、NiやGd、Tb等の希土類磁性金属のうち
の少なくともいずれかひとつとからなる非磁性合金を形
成することにより再生に用いるレーザ光の波長λ1 に対
して、上記の条件を満足するように光吸収端λ2 を調整
すればよい。

【００１９】本発明では、カー効果エンハンスメントを
高め、再生信号品質を向上させるために、基板と読み出
し層の間に透明誘電体層を設ける構成も使用可能であ
る。そのためには、屈折率の高い材料、すなわち1.8 以
上の屈折率を有する材料、さらに好ましくは2.0 以上で
ある材料を用いることがが望ましい。このような材料と
しては、AlＮ、MgＦ₂、ZnＳ、CeＦ₃、Si₃Ｎ₄、AlSi
Ｎ、SiＯ、Zr₂Ｏ₃、In ₂Ｏ₃、SnＯ₃、Ta₂Ｏ₅、Al
ＯＮ、SiＯＮ、ZrＯＮ、InＯＮ、SnＯＮ、TaＯＮまたこ
れらの混合体などが適用できる。特に屈折率が2.0 以上
という点ではAlSiＮ、ZnＳ、Zr₂Ｏ₃、Ta₂Ｏ₅、ZrＯ
Ｎ、TaＯＮが好ましい。

【００２０】本発明の請求項２に関する光磁気記録媒体
は、読み出し温度において垂直磁化を有する読み出し層
と、室温以上で垂直磁化を有する記録層の少なくとも２
つの磁性層よりなり、記録層と読み出し層は磁気的に結
合している多層膜において、磁性層の間に透明誘電体層
とCu、Au、Ag、Pt、Pdのうちの少なくともいずれかひと
つと、Ｖ、Cr、Mn、Zn、Ｙ、Zr、Mo、Ru、Rh、Sn、Ｗ、
Re、Pb、Fe、Co、Ni、Gd、Tbの希土類磁性金属のうちの
少なくともいずれかひとつとからなる非磁性合金層の２
層からなる中間層を設けることを特徴とする。

【００２１】中間層に用いる透明誘電体層以外は、上記
請求項１と同様でよい。中間層に用いる透明誘電体層と
して、AlＮ、MgＦ₂、ZnＳ、CeＦ₃、Si₃Ｎ₄、AlSi
Ｎ、SiＯ、Zr₂Ｏ₃、In₂Ｏ₃、SnＯ₃、Ta₂Ｏ₅、Al
ＯＮ、SiＯＮ、ZrＯＮ、InＯＮ、SnＯＮ、TaＯＮ等の透
明誘電体が上げられる。中間層に用いる透明誘電体層の
膜厚は、磁性層間の磁気的な結合を制御でき、かつ同時
に高い再生信号を得ることができ、信頼性が高く、耐久
性に優れ、製造上のマージンも広い、安定で、容易な手
段で得られる範囲として限定される。しかしながら、実
際には記録感度などによっても制限され、中間層の熱伝
導率によっても異なってくる。透明誘電体層と非磁性合
金層を合わせた膜厚は5 ｎｍ以上50ｎｍ以下であること
が望ましい。

【００２２】

【作用】本発明の請求項１に関する光磁気記録媒体で
は、記録層に記録した情報を、再生性能の優れた読み出
し層に転写して読み出し層から情報を再生するため再生
信号品質が向上する。記録層と読み出し層は磁気的な結
合を、非磁性合金の中間層で制御できるようにしたの
で、転写が安定かつ均一に行われ、かつ再生信号品質の
高い読み出し方法を用いることが可能となった。転写の
機構が単純になったことにより、媒体の設計が容易にな
り、製造マージンも大きくなった。また、上記の中間層
を入れることにより、磁性層はそれぞれ分離して独立に
保持されているため、信頼性が高くなり、耐久性が大幅
に向上した。

【００２３】また、読み出し温度における読み出し層の
保磁力が小さいため、比較的厚い中間層を挟んでいて
も、記録層の磁化状態が、記録層の漏洩磁界により読み
出し層に容易に転写される。

【００２４】また、読み出し層として磁化が室温におい
て面内磁化を有し、読み出し温度において垂直磁化を移
行するものを用いた場合、再生レーザ光が照射されて温
度が上昇した部分でのみ、読み出し層が面内磁化から垂
直磁化に移行し、記録層の情報が読み出し層に転写さ
れ、磁気光学効果は垂直磁化の部分で大きいため、記録
層の情報が読み出し層に転写された部分のみの情報が取
り出すことができ、再生後、読み出し層の温度が低下す
ると、面内磁化に戻るため雑音を抑制することができ
る。したがって、上記の作用に加えて、さらに再生信号
品質が向上する。

【００２５】そして、中間層の膜厚を、5 ｎｍ以上50ｎ
ｍ以下にすることにより、中間層の膜厚が比較的厚いた
め、膜厚を高度に制御する必要がなく、磁性層間の磁気
的な結合を安定で均一なものとできるため、再生信号品
質が向上し、媒体の設計が容易になり、製造マージンも
大きくなった。

【００２６】さらに、再生に用いるレーザ光の波長λ1
に対して、光吸収端をλ2 とするとき、 −70ｎｍ≦λ
1 −λ2 ≦100 ｎｍの関係を満足する中間層を用いた
ので、再生に用いるレーザ光の波長付近に、中間層の光
吸収端が生じるようなり、カー回転角のエンハンスメン
トが起こる。したがって、上記の作用に加えて、さらに
高い再生信号を得ることが可能となった。また、中間層
に合金を用いることにより、再生に用いるレーザ光の波
長が変わっても、その波長付近に中間層の光吸収端が生
じるようにすることができるため、媒体設計が容易にな
った。

【００２７】本発明の請求項２に関する光磁気記録媒体
では、透明誘電体層と非磁性合金層の2 層からなる中間
層を用いたことにより、非磁性合金層を反射層として利
用するなどして干渉効果によるカー回転角のエンハンス
メントが起こり、上記請求項１による作用に加えて、さ
らに再生信号品質が大幅に向上し、信頼性、耐久性も向
上した。また、中間層を2 層にしたことにより、媒体の
設計が容易になり、製造マージンも大きくなった。

【００２８】

【実施例１】以下のようにして基板上に図１に示す構成
の光磁気記録媒体を作製した。図１において１は基板、
２は第１透明誘電体層、３は読み出し層、４は中間層、
５は記録層、６は第２透明誘電体層、７は有機保護層で
ある。

【００２９】基板１としては、ポリカーボネート樹脂
（PC）よりなる、直径130 ｍｍ、厚さ1.2 ｍｍの円盤
で、1.6 μｍピッチのグルーブを有するものを用いた。
この基板１を５ターゲットの高周波マグネトロンスパッ
タ装置（アネルバ製SPC-350UHV）の真空槽内に固定し、
13μPa（＝1 ×10^-7Torr）になるまで排気する。なお、
以下の膜形成において基板１は100rpmで自公転させた。

【００３０】まず、第１透明誘電体層２としてAlSiＮ膜
を形成した。すなわち、ターゲットとしては直径100 ｍ
ｍ、厚さ5 ｍｍの円盤状のAlSi（30：70）の焼結体を用
い、真空槽内にAr/ Ｎ₂混合ガス（Ｎ₂ 24vol% ）を導
入し、圧力0.53Pa（＝4mTorr）になるようにガス流量を
調整した。放電電力600W、放電周波数13.56MHzで高周波
スパッタリングを行い、第１透明誘電体層としてAlSiＮ
膜を80ｎｍ堆積した。

【００３１】次に読み出し層３として、ターゲットにGd
FeCo合金の円盤状ターゲットを用い、スパッタリングガ
スを純Ar（濃度99.999% ）とし、圧力0.53Pa（＝4mTor
r）、放電電力150WでGd₂₀Fe₆₅Co₁₅膜（キュリー温度Tc=
330℃、Tcomp=100 ℃、室温での保磁力Hc=0.08kOe）を2
0ｎｍ堆積した。

【００３２】その後、中間層４として、ターゲットにCu
Fe合金の円盤を用い、スパッタリングガスを純Ar（濃度
99.999% ）とし、圧力0.53Pa（＝4mTorr）、放電電力10
0WでCu₉₅Fe₅膜を1 〜100 ｎｍ堆積した。

【００３３】続いて、記録層５としてターゲットにTbFe
Co合金の円盤を用い、スパッタリングガスを純Ar（濃度
99.999% ）とし、圧力0.53Pa（＝4mTorr）、放電電力15
0WでTb₁₆Fe₇₂Co₁₂膜（Tc=230℃、保磁力Hc=7kOe ）を20
ｎｍ堆積した。

【００３４】さらに、第２透明誘電体層６としてターゲ
ットを前記のAlSiの焼結体ターゲットに戻し、スパッタ
リングガスもAr/ Ｎ₂混合ガス（Ｎ₂ 24vol% ）に戻
し、第１透明誘電体層と同様の放電条件で、AlSiＮ膜を
80ｎｍ堆積した。

【００３５】これらのサンプルをスパッタリング装置か
ら取り出し、スピンコーターに取り付けた。ディスクを
回転させながら、紫外線硬化性のフェノールノボラック
エポキシアクリレート樹脂を塗布した後、紫外線照射装
置を通過させて樹脂を硬化させ、約20μｍの有機保護層
７を設けた。

【００３６】比較例として、中間層４を設けない以外は
上記と同じ構成からなる光磁気記録媒体を、同様の手順
で作製した。

【００３７】以上のようにして作製した媒体の性能評価
を行った。測定には光磁気記録再生装置（パルステック
工業製DDU-1000型）を用い、半径30ｍｍ位置のトラック
において、ディスク回転数3600rpm 、線速度11.3m/sec
で、ビットの書き込み方向にバイアス磁界Hext=250（O
e）を印加し、7.4MHz（理論ビット長0.76μｍ）の信号
で書き込みした後、再生レーザーパワーPRはＣ／Ｎが最
大となるようにした。レーザーの波長は780 ｎｍ、対物
レンズのN.A.は0.55であった。

【００３８】まず、CuFeの中間層がない媒体に対して得
られたＣ／Ｎは10dBであった。また、ディスク内の再生
位置により、再生信号に大きな変動があったことから、
交換結合による転写が均一に行われていないことがわか
った。

【００３９】そこで、CuFeの中間層がない媒体とCuFeの
中間層の膜厚を1 〜100 ｎｍと変化させた媒体に対して
磁気測定を行った。カーループ（カー回転角の磁場依存
性）の温度依存性を基板側（GdFeCo膜側）と膜面側（Tb
FeCo膜側）とで測定したところ、CuFeの中間層の膜厚が
3 ｎｍ以下では交換結合により読み出し層や記録層の単
独での保磁力より大きくなったり、いわゆる複雑な異常
カーループが現れたりする。一方、CuFeの中間層の膜厚
が3 ｎｍ以上では交換結合の影響はほとんどなく、読み
出し層や記録層の単独でのものとほとんど差がなくな
り、読み出し層や記録層はほぼ独立に振る舞っている。
このことは、図２に示したようにVSM で測定した磁化曲
線でも確認された。つまり、CuFeの中間層の膜厚が3 ｎ
ｍ以上では読み出し層と記録層の単独で得られる磁化曲
線の単純な足し合わせの磁化曲線となるのに対して、Cu
Feの中間層の膜厚が3 ｎｍ以下では交換結合により歪ん
だ曲線となる。

【００４０】このCuFeの中間層の膜厚を1 ｎｍ〜100 ｎ
ｍと変えた媒体に対して、得られたＣ／ＮをCuFe中間層
の膜厚に対してプロットしたものが図３である。これか
らわかるように、CuFeをわずか1 ｎｍだけ中間層として
挿入しただけで、Ｃ／Ｎの大幅な改善が見られた。ま
た、ディスク内の再生位置により、再生信号には変動が
少なくなり、交換結合による転写が比較的均一に行われ
るようになった。

【００４１】CuFeの中間層の膜厚については、強い交換
結合がほとんど及ばなくなる5 ｎｍ以上で安定した高い
Ｃ／Ｎ（47dB）が得られている。ただし、CuFeの中間層
の膜厚が厚くなるのにつれて、中間層による熱吸収のた
め記録感度は低下するので、CuFeの中間層の場合、膜厚
の上限は記録感度によって決まる。しかし、これは中間
層の膜厚を変えることで容易に記録感度を変更すること
ができることを意味しており、媒体設計の上での利点と
なる。通常使用するレーザ光の記録レーザパワーや再生
レーザパワーを考慮すれば、本実施例のCuFeの中間層の
場合、50ｎｍ以下の膜厚が適当である。

【００４２】また、読み出し層のGdをわずかにTbに置き
換えることにより、読み出し層の保持力を変化させた結
果、読み出し温度における読み出し層の保磁力が200Oe
以下であれば転写が起こり、さらに、転写を良好に行う
ために、読み出し層の保磁力は小さい方がよく、130Oe
以下が望ましい。

【００４３】

【実施例２】読み出し層として、Gd₂₃Fe₆₃Co₁₄膜（キュ
リー温度Tc=320℃、Tcomp=300 ℃、保磁力Hc=0.07kOe）
を20ｎｍ堆積した以外は上記実施例１と同じ構成からな
る光磁気記録媒体を、同様の手順で作製した。

【００４４】この組成からなる読み出し層は、室温で面
内磁化を示し、読み出し時の高温で垂直磁化になる。も
ちろん、読み出し時に垂直になった磁化は、降温すれば
再び面内磁化に戻る。垂直磁化に移行する温度は、Gd組
成を少しずつ変えていくことによって、Tcまで好みの温
度を選択することができる。本実施例では、面内磁化か
ら垂直磁化に移行する温度が100 ℃であるものを用い
た。

【００４５】この媒体に対して上記実施例１と同様の性
能評価を行った。

【００４６】まず、CuFeの中間層がない媒体に対して得
られたＣ／Ｎは20dBであった。また、ディスク内の再生
位置により、再生信号に大きな変動があったことから、
交換結合による転写が均一に行われていないことがわか
った。

【００４７】そこで、CuFeの中間層の膜厚を1 〜100 ｎ
ｍと変化させた媒体に対して磁気測定を行った。上記実
施例と同様に、カーループとVSM 測定から、CuFeの中間
層の膜厚が3 ｎｍ以上では交換結合の影響はほとんどな
く、読み出し層や記録層の単独でのものとほとんど差が
なくなり、読み出し層や記録層はほぼ独立に振る舞って
いる。

【００４８】このCuFeの中間層の膜厚を1 ｎｍ〜100 ｎ
ｍと変えた媒体に対して、得られたＣ／ＮをCuFe中間層
の膜厚に対してプロットしたものが図４である。これか
らわかるように、CuFeをわずか1 ｎｍだけ中間層として
挿入しただけで、Ｃ／Ｎの大幅な改善が見られた。ディ
スク内の再生位置により、再生信号には変動がほとんど
なく、交換結合による転写が均一に行われている。

【００４９】CuFeの中間層の膜厚については、強い交換
結合がほとんど及ばなくなる5 ｎｍ以上で安定した高い
Ｃ／Ｎ（49dB）が得られている。ただし、CuFeの中間層
の膜厚が厚くなるのにつれて、中間層による熱吸収のた
め記録感度は低下するので、CuFeの中間層の場合、膜厚
の上限は記録感度によって決まる。しかし、これは中間
層の膜厚を変えることで容易に記録感度を変更すること
ができることを意味しており、媒体設計の上での利点と
なる。通常使用するレーザ光の記録レーザパワーや再生
レーザパワーを考慮すれば、本実施例のCuFeの中間層の
場合、50ｎｍ以下の膜厚が適当である。

【００５０】このように、読み出し層が室温で面内磁化
を示し、読み出し時の高温で垂直磁化になるものを用い
た場合の方が、室温から垂直磁化膜になっているものと
比べた場合、Ｃ／Ｎの大幅な向上がみられる。一般に、
磁気光学効果は垂直磁化の部分で大きい。この場合に
は、低温部分では面内磁化であるが、レーザー光が照射
されたスポット内の温度が上昇部分でだけ垂直磁化とな
り、記録層の情報が読み出し層に転写された部分のみの
情報が取り出せるので、高いＣ／Ｎが得られている。

【００５１】また、読み出し層のGdをわずかにTbに置き
換えることにより、読み出し層の保持力を変化させた結
果、読み出し温度における読み出し層の保磁力が200Oe
以下であれば転写が起こり、さらに、転写を良好に行う
ために、読み出し層の保磁力は小さい方がよく、130Oe
以下が望ましい。

【００５２】

【実施例３】実施例１および２より膜厚の上限は中間層
の熱伝導率によって異なる。そこで、中間層として、Cr
を1 〜100 ｎｍ堆積した以外は上記実施例２と同じ構成
からなる光磁気記録媒体を、同様の手順で作製した。

【００５３】この媒体に対して上記実施例１と同様の性
能評価を行った。

【００５４】Crの中間層の膜厚を1 ｎｍ〜100 ｎｍと変
えた媒体に対して、得られたＣ／ＮをCrの中間層の膜厚
に対してプロットしたものが図５である。これからわか
るように、Crをわずか1 ｎｍだけ中間層として挿入した
だけで、Ｃ／Ｎの大幅な改善が見られた。また、ディス
ク内の再生位置により、再生信号には変動が少なくな
り、交換結合による転写が比較的均一に行われるように
なった。

【００５５】Crの中間層の膜厚については、強い交換結
合がほとんど及ばなくなる5 ｎｍ以上で安定したＣ／Ｎ
（44dB）が得られているが、CuFeの中間層ほど高くはな
かった。Crの中間層の膜厚が厚くなるのにつれて、中間
層による熱吸収のため記録感度は低下するが、Crの熱伝
導率は、CuFeの熱伝導率の30% 以下であるため、CuFeの
ときと同じ膜の媒体を比較すると、Ｃ／Ｎが最大となる
記録レーザパワーや再生レーザパワーはともに小さい。
したがって、同じ記録レーザパワーや再生レーザパワー
を用いても、Crの中間層の膜厚はCuFeの中間層と比べて
厚くできる。しかし、膜厚が厚くなっていくと、記録層
から読み出し層への転写が十分に行えなくなるのでＣ／
Ｎが低下してしまうため、本実施例のCrの中間層の場
合、50ｎｍ以下の膜厚が適当である。

【００５６】上記実施例以外のいろいろな中間層に対し
て、膜厚に対するＣ／Ｎを検討した結果、中間層の膜厚
が5 ｎｍ以上50ｎｍ以下であることが望ましい。

【００５７】

【実施例４】中間層として、Agを1 〜100 ｎｍ堆積した
以外は上記実施例２と同じ構成からなる光磁気記録媒体
を、同様の手順で作製した。

【００５８】この媒体に対して上記実施例１と同様の性
能評価を行った。

【００５９】Agの中間層の膜厚を1 ｎｍ〜100 ｎｍと変
えた媒体に対して、得られたＣ／ＮをAgの中間層の膜厚
に対してプロットしたものが図６である。これからわか
るように、Agをわずか1 ｎｍだけ中間層として挿入した
だけで、Ｃ／Ｎの大幅な改善が見られた。また、ディス
ク内の再生位置により、再生信号には変動が少なくな
り、交換結合による転写が比較的均一に行われるように
なった。

【００６０】Agの中間層の膜厚については、強い交換結
合がほとんど及ばなくなる5 ｎｍ以上で安定したＣ／Ｎ
（45dB）が得られている。Agの中間層の膜厚が厚くなる
のにつれて、中間層による熱吸収のため記録感度は低下
する。Agの熱伝導率は、CuFeの熱伝導率と同程度である
ので、Ｃ／Ｎが最大となる記録レーザパワーや再生レー
ザパワーも同程度である。したがって、CuFeの中間層に
比べ、本実施例のAgの中間層や実施例２のCr中間層の場
合に全体的にＣ／Ｎが低い原因は、主としてCuFeとCr、
Agとの光学的特性の違いにあると考えられる。

【００６１】そこで、図１に示した構成を持つ媒体に対
して、中間層をCu₉₅Fe₅、Cu、Ag、Crとし、それぞれの
中間層の膜厚を20ｎｍとしたものについて、カー回転角
の波長依存性を測定し、基板と第１透明誘電体による干
渉の効果を除いた結果を図７に示す。これからわかるよ
うに、使用したレーザ光の波長である780 ｎｍ付近での
カー回転角はCuFeが最も大きい。このようなカー回転角
が増加する現象は、磁性層に接する金属層の光吸収端近
傍で起こることが知られている。

【００６２】上記実施例以外のいろいろな中間層に対し
て検討した結果、安定した高いＣ／Ｎが得るためには、
再生に用いるレーザ光の波長λ1 に対して、光吸収端を
λ2とするとき、 −50ｎｍ≦λ1 −λ2 ≦100 ｎｍ
の関係を満足する中間層であることが望ましい。

【００６３】さらに、中間層に適当な合金を用いること
により、光吸収端を連続的に変化させることができるた
め、再生に用いるレーザ光の波長が変わっても、その波
長付近に中間層の光吸収端が生じるようにすることは容
易である。

【００６４】

【実施例５】図８に示したように、透明誘電体層と非磁
性合金層の２層からなる中間層を設けた以外は上記実施
例２と同じ構成からなる光磁気記録媒体を、同様の手順
で作製した。中間層のうち、透明誘電体層（第３透明誘
電体層と呼ぶことにする）は第１、２透明誘電体層と同
じAlSiＮ膜を、非磁性合金層はCuFeを用いた。

【００６５】この媒体に対して上記実施例１と同様の性
能評価を行った。

【００６６】実施例２と同じく、第３透明誘電体層と非
磁性合金層の２層からなる中間層がない媒体に対して得
られたＣ／Ｎは20dBであった。

【００６７】そこで、第３透明誘電体層と非磁性合金層
の２層からなる中間層のそれぞれの膜厚を変化させなが
ら、中間層の膜厚の和を1 〜100 ｎｍと変化させた媒体
に対して磁気測定を行った。上記実施例１と同様に、カ
ーループとVSM 測定から、第３透明誘電体層と非磁性合
金層の２層からなる中間層の膜厚の和が3 ｎｍ以上では
交換結合の影響はほとんどなく、読み出し層や記録層の
単独でのものとほとんど差がなくなり、読み出し層や記
録層はほぼ独立に振る舞っている。

【００６８】この第３透明誘電体層と非磁性合金層の２
層からなる中間層の膜厚の和を1 ｎｍ〜100 ｎｍと変え
た媒体に対して、得られたＣ／Ｎは5 ｎｍ以上で安定し
た高いＣ／Ｎ（50dB）が得られた。そして、中間層が非
磁性合金のCuFeのみのときと比較して、CuFeの膜厚が同
じであれば第３透明誘電体層をさらに設けたほうがＣ／
Ｎは高くなる。ただし、AlSiＮの第３透明誘電体層によ
る熱吸収は極めて小さく、記録感度はAlSiＮの第３透明
誘電体層の膜厚にはほとんど依存せず、非磁性合金のCu
Feの膜厚によって決まる。第３透明誘電体層と非磁性合
金層の２層からなる中間層の場合、膜厚の上限は記録層
から読み出し層への転写が起こるかどうかで決まってお
り、第３透明誘電体層と非磁性合金層の２層からなる中
間層の膜厚の和が50ｎｍまで可能である。これはAlSiＮ
の第３透明誘電体層の膜厚を変えることで容易に媒体反
射率を変更することができることを意味しており、媒体
設計の上での利点となる。実際に、反射率が低くなるこ
とにより干渉の効果によりエンハンスメントが起こり、
高いＣ／Ｎが得られている。これは、光吸収端近傍によ
るエンハンスメントは異なるもので、透明誘電体を挟ん
だことに特徴がある。

【００６９】その他のいろいろな透明誘電体層と非磁性
合金層の２層からなる中間層を用いたが、いずれも上記
実施例と同様の効果を得られた。

【００７０】中間層として用いる物質の種類・膜厚は、
その媒体を使用する装置に大きく依存し、記録磁場、記
録感度、再生パワー等によって決められる。また、必要
に応じて、熱伝導率のよい物質からなる熱拡散層を用い
ることも可能である。中間層や熱拡散層は、単一であっ
ても、複数であってもよい。

【００７１】

【発明の効果】本発明の請求項１に関する光磁気記録媒
体では、記録層に記録した情報を、再生性能の優れた読
み出し層に転写して読み出し層から情報を再生するため
再生信号品質が向上する。記録層と読み出し層は磁気的
な結合を、非磁性合金の中間層で制御できるようにした
ので、転写が安定かつ均一に行われ、かつ再生信号品質
の高い読み出し方法を用いることが可能となった。転写
の機構が単純になったことにより、媒体の設計が容易に
なり、製造マージンも大きくなった。また、上記の中間
層を入れることにより、磁性層はそれぞれ分離して独立
に保持されているため、信頼性が高くなり、耐久性が大
幅に向上した。

【００７２】また、読み出し温度における読み出し層の
保磁力が小さいため、比較的厚い中間層を挟んでいて
も、記録層の磁化状態が、記録層の漏洩磁界により読み
出し層に容易に転写される。

【００７３】また、読み出し層として磁化が室温におい
て面内磁化を有し、読み出し温度において垂直磁化を移
行するものを用いた場合、再生レーザ光が照射されて温
度が上昇した部分でのみ、読み出し層が面内磁化から垂
直磁化に移行し、記録層の情報が読み出し層に転写さ
れ、磁気光学効果は垂直磁化の部分で大きいため、記録
層の情報が読み出し層に転写された部分のみの情報が取
り出すことができ、再生後、読み出し層の温度が低下す
ると、面内磁化に戻るため雑音を抑制することができ
る。したがって、上記の作用に加えて、さらに再生信号
品質が向上する。

【００７４】そして、中間層の膜厚を、5 ｎｍ以上50ｎ
ｍ以下にすることにより、中間層の膜厚が比較的厚いた
め、膜厚を高度に制御する必要がなく、磁性層間の磁気
的な結合を安定で均一なものとできるため、再生信号品
質が向上し、媒体の設計が容易になり、製造マージンも
大きくなった。

【００７５】さらに、再生に用いるレーザ光の波長λ1
に対して、光吸収端をλ2 とするとき、 −70ｎｍ≦λ
1 −λ2 ≦100 ｎｍの関係を満足する中間層を用いた
ので、再生に用いるレーザ光の波長付近に、中間層の光
吸収端が生じるようなり、カー回転角のエンハンスメン
トが起こる。したがって、上記の作用に加えて、さらに
高い再生信号を得ることが可能となった。また、中間層
に合金を用いることにより、再生に用いるレーザ光の波
長が変わっても、その波長付近に中間層の光吸収端が生
じるようにすることができるため、媒体設計が容易にな
った。

【００７６】本発明の請求項２に関する光磁気記録媒体
では、透明誘電体層と非磁性合金層の２層からなる中間
層を用いたことにより、非磁性合金層を反射層として利
用するなどして干渉効果によるカー回転角のエンハンス
メントが起こり、上記請求項１による作用に加えて、さ
らに再生信号品質が大幅に向上し、信頼性、耐久性も向
上した。また、中間層を２層にしたことにより、媒体の
設計が容易になり、製造マージンも大きくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光磁気記録媒体の構成

【図２】代表的な磁化曲線

【図３】Ｃ／ＮのCuFe中間層膜厚依存性

【図４】Ｃ／ＮのCuFe中間層膜厚依存性

【図５】Ｃ／ＮのCr中間層膜厚依存性

【図６】Ｃ／ＮのAg中間層膜厚依存性

【図７】カー回転角の波長依存性

【図８】実施例の光磁気記録媒体の構成

【符号の説明】

１透明基板２第１透明誘電体層３読み出し層４中間層５記録層６第２透明誘電体層７有機保護層８第３透明誘電体層９非磁性合金層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み出し温度において垂直磁化を有する
読み出し層と、室温以上で垂直磁化を有する記録層の少
なくとも２つの磁性層よりなり、記録層と読み出し層は
磁気的に結合している多層膜において、磁性層の間にC
u、Au、Ag、Pt、Pdのうちの少なくともいずれかひとつ
と、Ｖ、Cr、Mn、Zn、Ｙ、Zr、Mo、Ru、Rh、Sn、Ｗ、R
e、Pb、Fe、Co、Ni、Gd、Tbの希土類磁性金属のうちの
少なくともいずれかひとつとからなる非磁性合金の中間
層を設けることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】読み出し温度において垂直磁化を有する
読み出し層と、室温以上で垂直磁化を有する記録層の少
なくとも２つの磁性層よりなり、記録層と読み出し層は
磁気的に結合している多層膜において、磁性層の間に透
明誘電体層とCu、Au、Ag、Pt、Pdのうちの少なくともい
ずれかひとつと、Ｖ、Cr、Mn、Zn、Ｙ、Zr、Mo、Ru、R
h、Sn、Ｗ、Re、Pb、Fe、Co、Ni、Gd、Tbの希土類磁性
金属のうちの少なくともいずれかひとつとからなる非磁
性合金層の２層からなる中間層を設けることを特徴とす
る光磁気記録媒体。