JPH09134553A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH09134553A
JPH09134553A JP31153095A JP31153095A JPH09134553A JP H09134553 A JPH09134553 A JP H09134553A JP 31153095 A JP31153095 A JP 31153095A JP 31153095 A JP31153095 A JP 31153095A JP H09134553 A JPH09134553 A JP H09134553A
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JP
Japan
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thin film
magnetic
magnetic thin
film
magneto
Prior art date
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Pending
Application number
JP31153095A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Tabata
正浩 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP31153095A priority Critical patent/JPH09134553A/ja
Publication of JPH09134553A publication Critical patent/JPH09134553A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の作成が容易でしかも、光変調ダイレク
トオーバーライトの記録特性が向上した光磁気記録媒体
を提供する。 【解決手段】 少なくとも、磁性薄膜4〜6が順次積層
された光磁気記録媒体であって、磁性薄膜4,6は希土
類−遷移金属から成るアモルファス薄膜でかつ垂直磁気
異方性を有し、磁性薄膜5は遷移金属優勢(TM-rich)膜
であり、磁性薄膜4,6が磁性薄膜5を介して順次磁気
的に結合している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光等の光
を照射することにより情報の記録再生を行う光磁気記録
媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光磁気相互作用によって情報マーク(磁
区)の読み出しを行う記録媒体に対する情報の記録方法
においては、垂直磁化膜の磁性薄膜を有する記録媒体に
対し、その磁化の方向を膜面に垂直な一方向に予め揃え
るいわゆる初期化を施しておき、この磁化方向と反対向
きの垂直磁化を有する磁区を、レーザー光照射等の局部
加熱により形成することによって、2値化された情報マ
ークとして情報を記録保存している。かかる記録方法に
おいては、情報の書き換えに先立って、記録された情報
の消去(あるいは初期化)の過程、即ちイニシャライズ
のための時間を要し、情報の高転送レートでの記録を実
現できない。
【0003】そこでこの問題に対処すべく、このような
独立のイニシャライズ過程の時間が不要となる重ね書
き、いわゆるオーバーライト方式による記録方法が種々
提案されている。これら種々のオーバーライト方式によ
る記録方法の中で将来技術として有望視されている技術
に光変調ダイレクトオーバーライト技術がある。これ
は、レーザー光照射等による媒体への加熱温度を切替制
御するのみで容易に書き換え、即ちオーバーライトが可
能となる。この光変調ダイレクトオーバーライトを実現
するための記録媒体としては、特開昭62−17594
8号公報に開示されているものがある。
【0004】即ち、ここで開示されているオーバーライ
ト可能な光磁気記録方法は、第1及び第2の希土類−遷
移金属磁性薄膜の積層構造による記録媒体を用い、所要
の第1の外部磁界印加の下に第2の磁性薄膜の副格子磁
化の反転が生じない温度で、かつ第1の磁性薄膜のキュ
リー温度Tc 以上の温度T1 に加熱する第1の昇温状態
と、温度T1 以上でかつ第2の磁性薄膜の副格子磁化を
反転させるに充分な第2の温度T2 に加熱する第2の昇
温状態とを、記録する情報”0”,”1”に対応させて
変調し、冷却過程で、第1及び第2の磁性薄膜の交換相
互作用による交換結合力により、第1の磁性薄膜の副格
子磁化の向きを第2の磁性薄膜の副格子磁化の向きに揃
えて、情報”0”,”1”の記録マーク(磁区)を第1
の磁性薄膜に形成すると共に、第2の外部磁界によっ
て、室温で第2の磁性薄膜の副格子磁化のみ一方向に反
転するようにして、ダイレクトオーバーライトが可能と
なるようにするものである。
【0005】この光磁気記録方法に使用される光磁気記
録媒体は、上記の状態を実現し得るように作成された垂
直磁気二層膜によって提供されるものである。図5は室
温における光磁気記録媒体の遷移状態を説明するための
図である。この記録媒体において、その積層された第1
の磁性薄膜と第2の磁性薄膜の界面には、交換エネルギ
ーが働いており、このため室温の状態B(図5に図示)
では、磁壁が生成する。このときの磁壁エネルギーσw
は、 σw =約2{(A1 1 1/2 +(A2 2 1/2 } ・・・(1) 但し、A1 :第1の磁性薄膜の交換定数 A2 :第2の磁性薄膜の交換定数 K1 :第1の磁性薄膜の有効異方性定数 K2 :第2の磁性薄膜の有効異方性定数 とあらわされる。
【0006】そして、オーバーライトのための条件は、
室温において状態Bから状態Aへの移行が生じないよう
にするために、次の条件を満たすことが必要である。 Hc1>Hw1=σw /2Ms11 ・・・・・・・・・・・・・(2) 但し、Hc1:第1の磁性薄膜の保磁力 Ms1:第1の磁性薄膜の飽和磁化 h1 :第1の磁性薄膜の膜厚
【0007】また、室温において状態Bから状態Eへの
移行が生じないようにするためには、次の条件を満たす
ことが必要である。 Hc2>Hw2=σw /2Ms22 ・・・・・・・・・・・・・(3) 但し、Hc2:第2の磁性薄膜の保磁力 Ms2:第2の磁性薄膜の飽和磁化 h2 :第2の磁性薄膜の膜厚
【0008】さらにまた、状態Eにおいて、第1の磁性
薄膜が外部初期化補助磁界Hini によって反転してしま
うことがないようにするためには、次の条件を満たすこ
とが必要である。 Hc1±Hw1>Hini ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) ここで左辺の±は、第1の磁性薄膜が希土類優勢膜であ
り、第2の磁性薄膜が遷移金属優勢薄膜である場合
は、”+”となり、第1及び第2の磁性薄膜が共に遷移
金属優勢膜である場合は”−”となる。
【0009】他方、状態Eから状態Bへの移行を可能と
するためには、次の条件を満たすことが必要である。 Hc2+Hw2<Hini ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
【0010】さらに、昇温状態が第1の磁性薄膜のキュ
リー温度Tc1近傍において、状態Cから状態Aへの移
行、即ち第1の磁性薄膜の磁化の向きが第2の磁性薄膜
の磁化の向きに揃えられるためには、次の条件を満たす
ことが必要である。 Hw1>Hc1+Hex ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6) 但し、Hex:記録磁界
【0011】さらにまた、状態Cから状態Eへの移行が
生じないようにするために、次の条件を満たすことが必
要である。 Hc2−Hw2>Hex ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】以上より明らかなよう
に、室温においては、上記(2)及び(3)式を満足す
るために磁壁(界面磁壁)エネルギーσw は、小さいほ
うが望ましく、第1の磁性薄膜の磁化の向きが第2の磁
性薄膜の磁化の向きに揃う温度近傍では、交換相互作用
を強く働かせるために、(6)及び(7)式を満たす状
態で、ある程度の大きさを保持している必要がある。し
かしながら、これらを全てを満足する状態を、第1及び
第2の磁性薄膜の保磁力、飽和磁化、膜厚の制御のみで
実現することは極めて困難であった。
【0013】本発明は、前記した第1及び第2の磁性薄
膜間の交換相互作用による交換結合力によって発生する
磁気特性を制御する、遷移金属優勢膜である第3の磁性
薄膜を、第1及び第2の磁性薄膜の中間に設けることに
より、第1及び第2の磁性薄膜の保磁力、飽和磁化、膜
厚の制御のみで磁壁エネルギーσw を制御して所要の媒
体作成を容易ならしめるのみならず、記録特性の向上が
可能な光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は下記する(1)〜(3)の構成の光磁
気記録媒体を提供する。
【0015】(1) 図1に示すように、少なくとも、
第1,第2,第3の磁性薄膜4〜6が順次積層された光
磁気記録媒体であって、前記第1及び第3の磁性薄膜
4,6は、希土類−遷移金属から成るアモルファス薄膜
でかつ垂直磁気異方性を有し、前記第1及び第3の磁性
薄膜4,6が前記第2の磁性薄膜5を介して磁気的に結
合しており、前記第1及び第3の磁性薄膜4,6の磁気
的な結合状態を制御する前記第2の磁性薄膜5は、遷移
金属優勢(TM-rich)膜であることを特徴とする光磁気記
録媒体1。
【0016】(2) 第2の磁性薄膜5は、面内ないし
は垂直方向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、希
土類にGd(ガドリニウム)を、遷移金属にFeCo
(鉄・コバルト合金)を用いた膜であることを特徴とす
る上記した(1)記載の光磁気記録媒体。
【0017】(3) 第2の磁性薄膜5は、面内ないし
は垂直方向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、G
dFeCo(ガドリニウム・鉄・コバルト合金)をベー
スとして用い、このGdFeCo(ガドリニウム・鉄・
コバルト合金)に、Dy(ディスプロシウム),Tb
(テルビウム),Nd(ネオジウム),Er(エルビウ
ム),Ho(ホルミウム),Lu(ルテチウム)といっ
た希土類元素のうちの少なくとも一つを添加した膜であ
ることを特徴とする上記した(1)記載の光磁気記録媒
体。
【0018】
【発明の実施の態様】以下、本発明の光磁気記録媒体を
図1〜図4に沿って説明する。図1は本発明の光磁気記
録媒体の構造を示す図、図2はGdFeCo膜を第2の
磁性薄膜として用いた媒体の室温におけるその膜厚と界
面磁壁エネルギーとの変化を示す図、図3はGdFeC
o膜の4種類の組成における飽和磁化の温度依存性を示
す図、図4は遷移金属優勢膜を第2の磁性薄膜として用
いた三層結合磁性薄膜における界面磁壁エネルギーの温
度特性を示す図である。
【0019】本発明の光磁気記録媒体1は、図1に示す
ように、ガラス板またはポリカーボネイト等の光透過性
の透明基板2上(同図中ではその下面)に、保護膜また
は多重干渉膜となる透明な誘電体膜3を介して第1から
第3の磁性薄膜を、真空中で例えば連続スパッタリング
等により順次積層した三層磁性膜4,5,6を形成し、
さらにこの第3の磁性薄膜6上(同図中ではその下面)
に非磁性金属膜あるいは誘電体膜より成る保護膜7を形
成してなるものである。レーザー光等の照射は透明基板
2側から行われる。第1及び第3の磁性薄膜4,6は希
土類−遷移金属から成るアモルファス薄膜でかつ垂直磁
気異方性を有している。
【0020】上記した第1の磁性薄膜4は、例えばTb
FeCo(テルビウム・鉄・コバルト合金)の薄膜によ
って構成される。第2の磁性薄膜5は後述するように遷
移金属優勢の例えばGdFeCo(ガドリニウム・鉄・
コバルト合金)の薄膜によって構成される。第3の磁性
薄膜6は例えばTbDyFeCo(テルビウム・ディス
プロシウム・鉄・コバルト合金)の薄膜によって構成さ
れる。
【0021】上記した第2の磁性薄膜5は、遷移金属優
勢(TM-rich)の例えばGdFeCo(室温での飽和磁化
Msが、0≦Ms≦450emu/cc)の薄膜、具体
的には、Gdx (Fe1-y Coy 1-x において、0.
15≦x ≦0.25,0≦y ≦0.1 (x ,y はa
t.%)の組成に限定して構成される。また、第2の磁
性薄膜5は、GdFeCoをベースに他の希土類Dy
(ディスプロシウム),Tb(テルビウム),Nd(ネ
オジウム),Er(エルビウム),Ho(ホルミウ
ム),Lu(ルテチウム)といった元素を添加しても構
成できる。例えば、第2の磁性薄膜5は、遷移金属優勢
膜が面内ないしは垂直方向に磁気異方性をもつアモルフ
ァス薄膜で、希土類にGdを、遷移金属にFeCoを用
いた膜である。
【0022】図2はGdFeCo膜を第2の磁性薄膜5
として用いた光磁気記録媒体における室温でのその膜厚
と界面磁壁エネルギーの変化を示したものであるが、第
2の磁性薄膜5の膜厚を厚くするにつれて界面磁壁エネ
ルギーが減少している。これは、第2の磁性薄膜5の膜
厚の変化、即ち磁化の変化に伴って、三層の磁性薄膜4
〜6の結合状態(交換相互作用)が変化したことによる
ものである。従って、上述した(1)〜(7)式の条件
を満たすためには、室温から磁化が徐々に減少し、キュ
リー温度Tc1から温度T1 ではある程度の磁化を保持
し、かつ温度T2 までに磁化が消失する特性を第2の磁
性薄膜5が持つことが有効である。
【0023】図3はGdFeCo膜の4種類の組成(T
M−rich1,TM−rich2,RE−rich
1,RE−rich2)における飽和磁化の温度依存性
を示すものである。TM−rich1,TM−rich
2の組成の特性はRE−rich1,RE−rich2
の組成の特性と比較して、飽和磁化の上述の条件を満足
するものである。このことから、第2の磁性薄膜5は遷
移金属優勢膜としてGdFeCo膜とすることが良好な
オーバーライト特性を実現させるものであるといえる。
【0024】図4は遷移金属優勢膜を第2の磁性薄膜5
として用いた三層結合磁性薄膜における界面磁壁エネル
ギーの温度特性を示したものであるが、室温近傍で界面
磁壁エネルギーを適度に抑え、キュリー温度Tc1近傍に
おいても比較的高い界面磁壁エネルギーを得ることがで
き、理想的な変化を呈している。この構造の光磁気記録
媒体を用いたディスクでの記録再生特性評価においても
良好な特性が確認された。
【0025】上述の如く、光磁気記録媒体1は、界面磁
壁エネルギーを制御する第2の磁性薄膜5を第1と第3
の磁性薄膜4,6の中間に設け、その薄膜組成を遷移金
属優勢とすることで、室温近傍での磁壁エネルギーを低
め、温度T1 近傍で磁壁エネルギーを高めることができ
る。これによって、室温での界面磁壁エネルギーの安定
化を図ることができ、温度T1 近傍で記録磁区の転写の
安定性を高めることが可能となる。他方、記録磁界Hex
は、第1の磁性薄膜4の反転を妨げる向きに働くため、
希土類−遷移金属優勢膜を第2の磁性薄膜5に用いた場
合、希土類が多い組成では、第1の磁性薄膜4のキュリ
ー温度Tc1近傍で、上述した(6)式が満たされない場
合があるのに対し、この遷移金属優勢膜を第2の磁性薄
膜5に用いることで、記録磁界Hexの変動に対する安定
性も向上することができる。このように、光磁気記録媒
体1は光変調ダイレクトオーバーライトを確実に実現す
ることができる。
【0026】
【発明の効果】上述の如く、本発明は、第1及び第3の
磁性薄膜間の交換相互作用による交換結合力によって発
生する磁気特性を制御する、遷移金属優勢膜である第2
の磁性薄膜を、第1及び第3の磁性薄膜の中間に設ける
ことにより、第1及び第3の磁性薄膜の保磁力、飽和磁
化力、膜厚の制御のみで磁壁エネルギーを制御して所要
の媒体作成を容易にすることができ、また、記録特性が
向上した光変調ダイレクトオーバーライトを確実に実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体の構造を示す図であ
る。
【図2】GdFeCo膜を第2の磁性薄膜として用いた
媒体の室温におけるその膜厚と界面磁壁エネルギーとの
変化を示す図である。
【図3】GdFeCo膜の4種類の組成における飽和磁
化の温度依存性を示す図である。
【図4】遷移金属優勢膜を第2の磁性薄膜として用いた
三層結合磁性薄膜における界面磁壁エネルギーの温度特
性を示す図である。
【図5】室温における光磁気記録媒体の遷移状態を説明
するための図である。
【符号の説明】
1 光磁気記録媒体 2 透明基板 3 誘電体膜 4〜6 第1の磁性薄膜〜第3の磁性薄膜 7 保護膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも、第1,第2,第3の磁性薄膜
    が順次積層された光磁気記録媒体であって、 前記第1及び第3の磁性薄膜は、希土類−遷移金属から
    成るアモルファス薄膜でかつ垂直磁気異方性を有し、 前記第1及び第3の磁性薄膜が前記第2の磁性薄膜を介
    して磁気的に結合しており、 前記第1及び第3の磁性薄膜の磁気的な結合状態を制御
    する前記第2の磁性薄膜は、遷移金属優勢(TM-rich)膜
    であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】前記第2の磁性薄膜は、面内ないしは垂直
    方向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、希土類に
    Gd(ガドリニウム)を、遷移金属にFeCo(鉄・コ
    バルト合金)を用いた膜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】前記第2の磁性薄膜は、面内ないしは垂直
    方向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、GdFe
    Co(ガドリニウム・鉄・コバルト合金)をベースとし
    て用い、このGdFeCo(ガドリニウム・鉄・コバル
    ト合金)に、Dy(ディスプロシウム),Tb(テルビ
    ウム),Nd(ネオジウム),Er(エルビウム),H
    o(ホルミウム),Lu(ルテチウム)といった希土類
    元素のうちの少なくとも一つを添加した膜であることを
    特徴とする請求項1記載の光磁気記録媒体。
JP31153095A 1995-11-06 1995-11-06 光磁気記録媒体 Pending JPH09134553A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000006434A (ko) * 1998-06-27 2000-01-25 요트.게.아. 롤페즈 이중마스크를갖는광자기저장매체

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000006434A (ko) * 1998-06-27 2000-01-25 요트.게.아. 롤페즈 이중마스크를갖는광자기저장매체

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