JPH09231629A

JPH09231629A - 磁気相転移材料を用いた光磁気記録媒体及び光磁気記録方法

Info

Publication number: JPH09231629A
Application number: JP34371696A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hiramatsu; 誠平松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高速、高密度の光磁気記録再生装置の構成
を容易にする光磁気記録媒体および光磁気記録方法を提
供する。【解決手段】光の入射側からそれぞれ磁性層であるメ
モリ層１０、中間層２０及び初期化層３０がこの順に積
層された光磁気記録媒体において、メモリ層１０はキュ
リー温度Ｔ_C1の垂直磁化膜とし、中間層１１は温度上昇
時には温度Ｔ₁で反強磁性から強磁性に相転移を起こ
し、温度降下時には温度Ｔ₂で強磁性から反強磁性に相
転移を起こすヒステリシスを持つ磁気相転移材料からな
る磁性膜とし、初期化層１２はそのキュリー温度Ｔ_C3が
十分に高く保磁力も十分に大きい磁性層とする。そして
これら各層が、Ｔ₂ ＜Ｔ_C1＜Ｔ₁ ＜Ｔ_C3を満足するよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気相転移材料を
用いた光磁気記録媒体に関するものであり、特に、光変
調オーバーライト可能な光磁気記録媒体及び光磁気記録
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気記録再生装置は、情報記録
時に、(1)前情報の消去、(2)現情報記録、(3)記録情報
の確認という３つのプロセスが必要になっている。この
ため、記録時の転送レートの低下という問題が指摘され
ている。

【０００３】この問題に対して、上記の(1)と(2)のプロ
セスを一度に行うオーバーライト機能が提案されてい
る。さらに、オーバーライトの方法として、磁界変調オ
ーバーライトと、光変調オーバーライトと呼ばれる２つ
の方法が考えられている。ここで、磁界変調オーバーラ
イトとは記録情報に同期して印加磁界を変調する記録方
法であり、光変調オーバーライトとは印加磁界を情報記
録時には変調させない記録方法である。

【０００４】磁界変調オーバーライト方法を採用した従
来の光磁気記録再生装置の一構成を図６に示す。

【０００５】磁性膜１０１を基板１０２上に付与し、そ
の磁性膜１０１に光学ヘッド１０３からレーザビームを
照射する。レーザビームの光量は、レーザ駆動装置１０
４によって制御される。また、レーザの照射と同時に、
磁界印加装置１０５によって、磁性膜１０１に磁界を印
加する。印加される磁界は、磁界印加手段駆動装置１０
６によって駆動される。

【０００６】ここで磁性膜１０１の構成を図７に示す。
磁界変調オーバーライトの場合、磁性膜は、垂直磁気異
方性を持つ磁性膜を用いる。例えばＴｂＦｅのようなフ
ェリ磁性を示す希土類遷移金属のアモルファス合金など
の薄膜である。また、この場合、単層の磁性膜とする。

【０００７】このとき図８において最上段に示す記録信
号に対して、磁界印加手段駆動装置によって磁界印加装
置を変調駆動することにより、記録信号に同期して振幅
±Ｈ _exで磁界を変調し、同時にレーザ駆動装置１０４に
よって光学ヘッドからの光量を記録光量に制御しておく
ことにより、図８の最下段に示すような記録マークを形
成する。このとき、符号１０７はレーザのビームスポッ
トであり、符号１０８は記録マークを示している。

【０００８】この場合の記録プロセスを以下に説明す
る。図９(a)は磁性膜１０１の持つ保磁力と温度の関係
を示す図、図９(b)は磁性膜１０１の持つ磁化と温度の
関係を示す図である。この図からみて、レーザの照射に
より磁性膜１０１の温度をＴ_wr以上にして、磁界Ｈ_exを
印加すると、磁性膜１０１の磁化の向きの反転が起こる
ことがわかる。

【０００９】したがって、図１０に示すように、レーザ
の照射により磁性膜の温度をＴ_wr以上に上昇させ、Ｈ_ex
の磁界を印加することにより、磁性膜の磁化の向きは印
加磁界の向きにそろう。記録信号にしたがって印加する
磁界の向きを反転させることにより、情報の記録がなさ
れるのである。

【００１０】磁界変調オーバーライト方法は、以上述べ
たプロセスにしたがって、情報の記録及び消去を行うも
のである。

【００１１】次に、光変調オーバーライト方法を採用し
た従来の光磁気記録再生装置の一構成を図１１に示す。
磁性膜１１０を基板１０２上に付与し、その磁性膜１１
０に光学ヘッド１０３からレーザビームを照射する。レ
ーザビームの光量は、レーザ駆動装置１１１によって制
御される。また、レーザの照射と同時に、磁界印加装置
１１２によって、磁性膜に磁界を印加する。印加される
磁界は、磁界印加手段駆動装置１１３によって駆動され
る。

【００１２】ここで磁性膜１１０の構成を図１２に示
す。光変調オーバーライトの場合、磁性膜１１０には、
垂直磁気異方性を持つ磁性材料の多層膜を用いる。例え
ば、ＴｂＦｅのようなフェリ磁性を示す希土類遷移金属
のアモルファス合金などの多層膜である。この場合、４
層膜とする。これらの層を、下からメモリ層１２０、記
録層１２１、スイッチ層１２２、初期化層１２３と呼ぶ
ことにする。

【００１３】このとき図１３において最上段に示す記録
信号に対して、光学ヘッド１０３からの光量をレーザ駆
動装置１１１によって変調し、記録信号に同期して光量
を記録光量と消去光量に変調する。また、同時に磁界印
加手段駆動装置１１３により磁界印加手段１１２を駆動
して膜面に対して垂直なある一定の向きの外部磁界Ｈ _ex
を磁性膜１１０に与えることにより、図１３の最下段に
示すような記録マークを形成する。このとき、符号１０
７はレーザのビームスポットであり、符号１０８は記録
マークを示している。

【００１４】この場合の記録プロセスを以下説明する。
図１４(a)は磁性膜の持つ保磁力と温度の関係を示す
図、図１４(b)は磁性膜の持つ磁化と温度の関係を示す
図である。ここで、Ｔ_C1、Ｔ_C2及びＴ_C3は、それぞれ、
スイッチ層１２２、メモリ層１２０、記録層１２１のキ
ュリー温度である。また、初期化層１２３のキュリー温
度Ｔ_C4は十分に高く、図の右側にあることにする。さら
に、常温ではメモリ層１２０と記録層１２１のあいだに
磁壁が存在するが、温度があがった状態では交換結合力
によってメモリ層と記録層１２１の磁化の向きはそろ
う。この条件のもとでは、常温においては初期化層１２
３、スイッチ層１２２、記録層１２１は交換結合力によ
って磁化の向きは常に初期化層１２３と同じ向きにそろ
っている。磁性膜の温度がＴ_C1をこえると、スイッチ層
１２２がそのキュリー温度をこえるため、初期化層１２
３と記録層１２１の交換結合が切れる。さらに、磁性膜
１１０の温度がＴ_er付近の場合、メモリ層１２０と記録
層１２１のあいだの交換結合力によってメモリ層１２０
の磁化の向きは記録層１２１と同じ向きにそろう。さら
に、磁性膜１１０の温度がＴ_wr付近で、外部磁界Ｈ_exが
印加されている場合、メモリ層１２０、記録層１２１の
磁化の向きはともに外部磁界の向きにそろう。

【００１５】そこで、初期化層１２３の磁化の向きを一
方向にそろえておき、それと逆方向の外部磁界Ｈ_exを磁
性膜１１０に印加しておく。そして、磁性膜１１０の温
度をＴ_wr付近に上昇させると（記録光量でのレーザ照
射）、図１５(a)の左側部分に示すように、スイッチ層
１２２及びメモリ層１２０がキュリー温度を越えて磁化
を失い、初期化層１２３と記録層１２１との結合が切
れ、かつ、記録層１２１の保磁力も低下することによ
り、外部磁界Ｈ_exの向きに記録層１２１の磁化の向きは
そろう。その後、磁性膜１１０を冷却すると、まず、メ
モリ層１２０の磁化が発現してくるが、その磁化は、交
換結合力により、記録層１２１の磁化方向に並ぶ。さら
に冷却すると、図１５(a)の右側部分に示すように、ス
イッチ層１２２のキュリー温度Ｔ_C1以下に磁性膜１１０
の温度が下がってくると、スイッチ層１２２を介して初
期化層１２３と記録層１２１の交換結合が生じ、記録層
１２１、スイッチ層１２２、初期化層１２３の磁化の向
きはそろう。このとき、メモリ層１２０は十分な保磁力
を回復しているので、記録層１２１の磁化方向にはなら
ない。

【００１６】また、磁性膜１１０の温度をＴ_er付近に上
昇させると（消去光量でのレーザ照射）、図１５(b)の
左側部分に示すように、スイッチ層１２２がキュリー温
度を越えて磁化を失い、初期化層１２３と記録層１２１
との結合が切れ、かつ、記録層１２１の保磁力、磁化の
大きさが残っているため、記録層１２１との交換結合に
より、図１５(b)の右側部分に示すように、記録層１２
１の磁化の向きに、メモリ層１２０の磁化の向きはそろ
う。

【００１７】光変調オーバーライト方法は、このプロセ
スにしたがって、情報の記録及び消去を行うものであ
る。

【００１８】まず、磁界変調オーバーライト方法の長所
は次の点である。 (1) 従来の記録膜構成のまま、オーバーライト機能が付
加される。 (2) 光のビームスポットより小さな記録マークが記録で
きる。

【００１９】しかし、磁界変調オーバーライト方法の問
題点としては、次に挙げられることが考えられる。 (1) 磁界の高速変調が困難である。 (2) 光学ヘッドと磁界印加手段を一体駆動しなければな
らないため、光学ヘッドが複雑化すると同時に、重くな
るため、高速シークが困難になる。

【００２０】これに対して、光変調オーバーライト方法
の長所としては次の点が考えられる。 (1) 従来の記録再生装置を大幅変更することなく、オー
バーライト機能が付加される。 (2) 磁界に比べ、光の高速変調は容易に達成できる。

【００２１】一方、光変調オーバーライト方法の問題点
は次に挙げる点である。 (1) 記録膜構成が複雑になる。 (2) 光のビームスポットより十分に小さな記録マークの
形成は困難である。

【００２２】特に、磁界変調オーバーライト方法では、
インダクタンス負荷の磁界印加装置を変調駆動しなけれ
ばならないため、高速変調が困難となる。

【００２３】また、光変調オーバーライト方法の場合、
図１３に示すように、レーザのビームスポットより小さ
なマークを記録することは困難である。仮に、記録を行
った場合には、記録マーク長が短くなるとともに記録マ
ーク幅も小さくなるため、再生信号のＣ／Ｎ（キャリア
・ノイズ比）及びＳ／Ｎ（信号・ノイズ比）が劣化し、
信号品位の劣化につながる。

【００２４】このように、従来のオーバーライト方法で
は、磁界変調オーバーライト方法を採用すると高速性が
損なわれ、光変調オーバーライト方法を採用すると高密
度性が損なわれる。すなわち、高速、かつ、高記録密度
の光磁気記録再生装置の構成は困難であるという問題が
あった。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決しようとするもので、高速かつ高記録密度の光磁
気記録媒体及び磁気記録方法を提供することを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、光磁気記
録媒体において、キュリー温度Ｔ_C1の垂直磁気材料から
なるメモリ層と、温度上昇時には温度Ｔ₁で反強磁性か
ら強磁性に相転移し、温度下降時には温度Ｔ₂で強磁性
から反強磁性に相転移する、磁気相転移材料からなる中
間層と、キュリー温度Ｔ_C3の垂直磁気材料からなり磁化
を一方向に初期化された初期化層とを有し、前記各温度
に関し、Ｔ₂＜Ｔ_C1＜Ｔ₁＜Ｔ_C3 を満足することによって達成される。

【００２７】また、上記光磁気記録媒体を用いた光磁気
記録方法において、前記初期化層の磁化方向と逆方向の
外部磁界を印加するステップと、レーザ光を照射し、前
記各層を前記温度Ｔ₁よりも高い温度Ｔ_wrまで昇温させ
るとともに前記中間層を強磁性に相転移させ、前記メモ
リ層の磁化を前記初期化層の磁化に対して安定な方向に
配向させる第１の記録ステップと、レーザ光を照射し、
前記各層を前記温度Ｔ₁以下でかつ前記キュリー温度Ｔ
_C1以上の温度Ｔ_erまで昇温させるとともに、前記中間層
を反強磁性の状態で前記メモリ層の磁化を前記外部磁界
の方向に配向させる第２の記録ステップと、を備えるこ
とによって達成される。

【００２８】本発明の光磁気記録媒体における上述した
各温度の具体的な範囲を説明するれば、温度Ｔ₂は１０
０℃以上とすることが好ましく、温度Ｔ₁と温度Ｔ₂との
差を１００℃以上とすることが好ましい。また、温度Ｔ
₁とメモリ層のキュリー温度Ｔ_C1との差を５０℃以下と
することが好ましく、初期化層のキュリー温度Ｔ_C3を３
００℃以上とすることが好ましい。この際、初期化層
は、そのキュリー温度Ｔ _C3まで、上述した一方向の磁化
を保持するものであることが好ましい。

【００２９】本発明の光磁気記録方法では、温度Ｔ_wrを
例えば２００℃以上３００℃以下に設定し、また温度Ｔ
_erを例えば１００℃以上２００℃以下に設定することが
好ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００３１】図１は本発明を実施した光磁気ディスク記
録再生装置の一例を示す概略図を示すものである。磁性
膜１を基板２上に付与し、その磁性膜に光学ヘッド３か
らレーザビームを照射する。レーザビームの光量は、レ
ーザ駆動装置４によって制御される。また、レーザの照
射と同時に、磁界印加装置５によって、磁性膜に磁界を
印加する。印加される磁界は、磁界印加手段駆動装置６
によって駆動される。

【００３２】ここで磁性膜１の構成の１例を図２に示
す。

【００３３】本発明の光磁気記録媒体は、図２に示すよ
うに、光の入射（透光基板）側から第１の磁性層である
メモリ層１０と第２の磁性層である中間層１１と第３の
磁性層である初期化層１２の順に積層されている。

【００３４】メモリ層１０及び初期化層１２は、垂直磁
気異方性を持つ磁性材料を用いて構成する。例えば、Ｔ
ｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏなどの希
土類−鉄族非晶質合金、ガーネット、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ
／Ｃｏなどの白金族−鉄族周期構造膜、ＰｔＣｏ、Ｐｄ
Ｃｏなどの白金族−鉄族合金である。このうち、初期化
層１２はＴｂＦｅＣｏなどを用いて垂直磁気異方性を大
きくし、Ｃｏの添加量を増やしキュリー温度Ｔ_C3の高い
材料としてある。すなわち、メモリ層１０のキュリー温
度Ｔ_C1に対し、初期化層１２のキュリー温度Ｔ_C3は十分
に高く、保磁力も十分に大きくしてある。ここで十分と
は、摂氏で表した温度値がＴ_C1の場合の倍以上であるこ
とを指す。また、初期化層１２は、製造過程時に予め一
方向に初期化、すなわち着磁されている。

【００３５】メモリ層１０の膜厚は２００〜６００オン
グストロームが望ましく、３００〜４００オングストロ
ームがより望ましい。また、初期化層１２の膜厚は１０
０オングストローム以上が望ましく、特に２００オング
ストローム以上が望ましい。

【００３６】また、中間層１１は、温度ヒステリシスを
もつ反強磁性強磁性相転移をおこす磁性材料を用いる。
これは室温で反強磁性を示し、温度上昇時には室温より
高い温度Ｔ₁で反強磁性から強磁性への相転移を起こ
し、温度下降時には室温より高く温度Ｔ₁より低い温度
Ｔ₂で強磁性から反強磁性への相転移を起こす。たとえ
ば、ＦｅＲｈ、ＭｎＣｒＳｂ、ＨｆＴａＦｅ、あるいは
ＭｎＰｔなどを主に含む磁性材料が好ましい。特に、Ｆ
ｅＲｈは室温以上で磁気相転移を起こす磁性膜を容易に
得ることができるため、最も望ましい。また、中間層１
１の膜厚は、薄すぎると、メモリ層１０と初期化層１２
の交換結合を遮断するのに不十分である。また、厚すぎ
ると記録時のレーザパワーが大きくなる。そのため、中
間層１１の膜厚は５０〜８００オングストロームが望ま
しく、１００〜３００オングストロームがより望まし
い。磁性膜全体の膜厚は、厚すぎると記録時のレーザパ
ワーが大きくなるため、１０００オングストローム以下
が望ましい。

【００３７】ここで、図３はこれらの磁性材料の特性を
示す。図３(a)は温度と保磁力の関係を示し、図３(b)は
温度と磁化の関係を示す。ここで、Ｔ_C1はメモリ層のキ
ュリー温度であり、Ｔ₁とＴ₂は中間層が相転移をおこす
温度であり（Ｔ₁は昇温時の相転移温度であり、Ｔ₂は降
温時の相転移温度である）、Ｈ_exは印加する外部磁界の
大きさである。また、初期化層１２のキュリー温度Ｔ_C3
は十分に高く、図の右側にある。

【００３８】次に、この光磁気記録媒体の記録消去プロ
セスを説明する。図４(a),(b)は、記録消去プロセスを
説明する図である。

【００３９】この磁性膜１にレーザを照射し、温度をＴ
_erまで上昇させると、図４(b)に示すように、中間層１
１は相転移を起こらず反強磁性のままである。この場
合、初期化層１２とメモリ層１０は磁気的に切り離され
ている。その結果、メモリ層１０の磁化の向きは、レー
ザ照射前の磁化の方向によらず、外部磁界の方向に従
う。

【００４０】このとき、Ｔ_erは、ＲＴ（室温）＜Ｔ_R＜Ｔ_er＜Ｔ₁ （ただし、Ｔ_Rは情報読み出し用レーザ照射時の磁性膜
の温度）を満たし、また、温度Ｔ_erにおいてこの光磁気
記録媒体は、Ｍ_S1:Ter・Ｈ_ex＞Ｍ_S1:ter・Ｈ_C1:Ter （ただし、Ｍ_S1:Ter、Ｈ_C1:Terは、それぞれ温度Ｔ_erの
時のメモリ層１０の飽和磁化及び保磁力、Ｈ_exは外部磁
界強度）という関係を満たしている。

【００４１】この状態でレーザの光量を下げることによ
り磁性膜１を冷却し、温度をＴ₂以下にすると、メモリ
層１０の磁化の向きは外部磁界にしたがったまま保存さ
れる。

【００４２】一方、レーザの照射により磁性膜１の温度
をＴ_wrまで上昇させると、図４(a)に示すように中間層
１１が相転移を起こし、強磁性を示す。このとき、初期
化層１２の磁化の向きは外部磁界によっては反転されな
い。

【００４３】このとき、Ｔ₁＜Ｔ_wr＜Ｔ_C3，Ｍ_S3:Twr・Ｈ_C3:Twr＞Ｍ_S3:twr・Ｈ_ex （ただし、Ｍ_S3:Twr、Ｈ_C:Twrは、それぞれ、温度Ｔ_wr
の時の初期化層１２の飽和磁化及び保磁力）という関係
を満たしている。

【００４４】また、中間層１１の磁化の向きは、初期化
層１２の磁化の向きが転写されることによって付与さ
れ、この中間層１１の磁化の向きは、中間層１１が強磁
性から反強磁性に相転移するまで保たれる。すなわち、
Ｔ_wrからＴ₂まで温度が下降する間、Ｍ_S2・Ｈ_ex ＜ σ_W2／（２ｈ₂）−Ｍ_S2・Ｈ_C2 （ただし、Ｍ_S2、Ｈ_C2、ｈ₂は、それぞれ、中間層１１
の飽和磁化、保磁力及び膜厚であり、σ_W2は中間層１１
と初期化層１２の間の界面磁壁エネルギーである。）と
いう関係が成り立っている。

【００４５】この状態で、レーザの光量を下げることに
より磁性膜１が冷却される過程において、磁性膜１の温
度がメモリ層１０のキュリー温度Ｔ_C1以下になるとメモ
リ層１０に磁化が発生するが、交換結合力によって、中
間層１１の磁化の向きがメモリ層１２に転写される。さ
らに、磁性膜１の温度がＴ_er付近になっても、中間層１
１はヒステリシスにより、まだ、強磁性の特性を示すた
め、メモリ層１０の磁化の向きは保存される。

【００４６】すなわち、Ｍ_S1・Ｈ_ex ＜ σ_W1／（２ｈ₁）−Ｍ_S1・Ｈ_C1 （ただし、Ｍ_S1、Ｈ_C1、ｈ₁は、それぞれ、メモリ層１
０の飽和磁化、保磁力及び膜厚であり、σ_W1はメモリ層
１０と中間層１１のあいだの界面磁壁エネルギーであ
る。）という関係が成り立っている。

【００４７】さらに、磁性膜１の冷却が進み、温度がＴ
₂以下になったとき、メモリ層１０の保磁力が大きくな
っており、外部磁界によるメモリ層１０の磁化の向きの
反転はおこらない。

【００４８】すなわち、Ｍ_S1・Ｈ_ex＜Ｍ_S1・Ｈ_C1 という関係が成り立っている。したがって、メモリ層１
０の磁化の向きは初期化層１２の磁化の向きに従う。

【００４９】本発明では、この上述したプロセスにした
がって、情報の記録消去を行うことが可能となる。

【００５０】ここで、初期化層１２のキュリー温度Ｔ_C3
は、低すぎると記録時のレーザのパワーマージンがなく
なるため、３００℃以上であることが望ましい。また、
温度Ｔ₁は、低すぎると消去時のレーザパワーマージン
がなくなり、高すぎると記録レーザパワーが大きくなる
ため、１５０〜３５０℃が望ましく、２００〜２５０℃
がより望ましい。また、温度Ｔ₂は、低すぎると情報再
生時に情報を消去する可能性が生じるため、１００℃以
上が望ましく、１００〜１５０℃がより望ましい。さら
に、温度Ｔ₁とＴ₂の差は、小さすぎると消去時のレーザ
のパワーマージンがなくなるため、５０℃以上が望まし
く、１００℃以上がより望ましい。また、さらに、メモ
リ層１０のキュリー温度Ｔ_C1は、消去時の中間層１１の
磁化が小さくなる過程でメモリ層１０の磁化の向きを安
定させるため、温度Ｔ₁に近いほうがよい。したがっ
て、Ｔ_C1とＴ₁の差は５０℃以下が望ましく、３０℃以
下が望ましい。

【００５１】図５は、この光磁気記録媒体に情報をする
ときの状況を模式的に示す図である。最上段に示される
ような記録信号に対して、図示するように外部磁界Ｈ_ex
を印加する。さらに、レーザの光量は、記録信号に応じ
て、記録光量と消去光量とに変調する。このとき、記録
光量とは、磁性膜１の温度をＴ_wrまで上昇させるレーザ
光量であり、消去光量とは、磁性膜１の温度をＴ_erまで
上昇させるレーザ光量である。このような外部磁界とレ
ーザ光量とを用いて磁性膜１に情報を記録すると、図５
の記録マーク欄に示すような記録マーク２０が形成され
る。また、この図において符号２１はレーザのビームス
ポットである。この図より、記録マーク長をレーザのビ
ームスポットより小さくすることが可能であり、かつ、
記録マークの幅は記録マーク長に関係なく大きくとるこ
とが可能であることが分かる。

【００５２】

【実施例】次に、本発明の光磁気記録媒体の実験例につ
いて説明する。

【００５３】基板２としてトラック溝が形成されたポリ
カーボネート基板を使用し、この基板２上に、スパッタ
リング装置を用いて、ＳｉＮ膜を厚さ８０ｎｍ、メモリ
層１０（Ｔ_C1：２２０℃）としてＴｂ₂₁(Ｆｅ₈₀Ｃｏ₂₀)
₇₉を厚さ３５ｎｍ、中間層１１（Ｔ₁：２４０℃、Ｔ₂：
１２０℃）としてＦｅ₄₈Ｒｈ₅₂を厚さ２０ｎｍ、初期化
層１２（Ｔ_C3：３５０℃）としてＴｂ₂₀Ｃｏ₈₀を厚さ３
０ｎｍ、この順で成膜し、さらに厚さ８０ｎｍのＳｉＮ
膜を設け、光磁気記録媒体とした。初期化層１２の初期
化後、この媒体を２６００ｒｐｍで回転させ、半径３７
ｍｍの位置（線速度１０ｍ／ｓｅｃ）に、対物レンズの
開口比(ＮＡ)が０.５５の光学ヘッドを用いて、波長７
８０ｎｍのレーザ光により、記録（光量９.８ｍＷ）と
消去（光量５.３ｍＷ）を行った。このとき、マーク長
０.７８μｍの記録マーク（変調周波数：６.４ＭＨｚ）
を初期記録し、再生したところ、４６ｄＢと良好なＣ／
Ｎが得られた。また、マーク長０.４０μｍの初期マー
ク（変調周波数：１２.５ＭＨｚ）をマーク長０.７８μ
ｍの記録マークによってオーバーライトしたところ、３
５ｄＢと良好な消去比が得られた。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、キュリー
温度が高くかつ保磁力の大きな初期化層と、情報の記録
再生を行うメモリ層との間に、ヒステリシスを有する反
強磁性−強磁性相転移をおこす磁性材料からなる中間層
を設け、初期化層の磁化の向きを磁性膜と垂直なある方
向にそろえ、かつ、外部磁界として、初期化層と逆の向
き磁界を印加する。そして、レーザの照射によって磁性
膜の温度を中間層の相転移のおこる温度まで昇温し交換
結合によりメモリ層の磁化の向きをそろえた状態と、中
間層が相転移おこさない温度で外部磁界によりメモリ層
の磁化の向きをそろえた状態とで２値の情報記録を行う
ことにより、高速性を有する光変調オーバーライト方法
において、簡単な膜構成で、光のビームスポットよりも
小さな記録マークを形成でき、すなわち、高速、高密度
での光磁気記録が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される光磁気記録再生装置の模式
図である。

【図２】本発明による光磁気記録媒体の一例を示す断面
図である。

【図３】(a),(b)は本発明に使用される磁性膜の特性の
一例を示すグラフであって、(a)は温度と保磁力の関係
を示すグラフであり、(b)は温度と磁化の関係を示すグ
ラフである。

【図４】(a),(b)は本発明の光磁気記録媒体における記
録消去のプロセスを示す模式図である。

【図５】本発明の光磁気記録媒体における情報記録時の
状況を示す模式図である。

【図６】従来の磁界変調オーバーライト方法を採用した
光磁気記録再生装置の模式図である。

【図７】磁界変調オーバーライト方法による光磁気記録
媒体の磁性膜の断面図である。

【図８】従来の磁界変調オーバーライト方法における情
報記録時の状況を示す模式図である。

【図９】(a),(b)は従来の磁界変調オーバーライト方法
の光磁気記録媒体に使用される磁性膜の特性の一例を示
すグラフである。

【図１０】(a),(b)は従来の磁界変調オーバーライト方
法における記録消去のプロセスを示す模式図である。

【図１１】従来の光変調オーバーライト方法を採用した
光磁気記録再生装置の模式図である。

【図１２】従来の光変調オーバーライト方法による光磁
気記録媒体の磁性膜の断面図である。

【図１３】従来の光変調オーバーライト方法における情
報記録時の状況を示す模式図である。

【図１４】(a),(b)は従来の光変調オーバーライト方法
の光磁気記録媒体に使用される磁性膜の一例の特性を示
すグラフである。

【図１５】(a),(b)は従来の光変調オーバーライト方法
における記録消去のプロセスを示す模式図である。

【符号の説明】１磁性膜２基板３光学ヘッド４レーザ駆動装置５磁界印加装置６磁界印加手段駆動装置１０メモリ層１１中間層１２初期化層２０記録マーク２１ビームスポット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気記録媒体において、キュリー温度Ｔ_C1の垂直磁気材料からなるメモリ層と、温度上昇時には温度Ｔ₁で反強磁性から強磁性に相転移
し、温度下降時には温度Ｔ₂で強磁性から反強磁性に相
転移する、磁気相転移材料からなる中間層と、キュリー温度Ｔ_C3の垂直磁気材料からなり磁化を一方向
に初期化された初期化層とを有し、前記各温度に関し、Ｔ₂＜Ｔ_C1＜Ｔ₁＜Ｔ_C3 を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】前記中間層がＦｅＲｈを主成分とする請
求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】前記メモリ層及び前記初期化層がＴｂＦ
ｅを主成分とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】前記温度Ｔ₂が１００℃以上である請求
項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】前記温度Ｔ₁と前記温度Ｔ₂との差が１０
０℃以上である請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項６】前記温度Ｔ₁と前記キュリー温度Ｔ_C1と
の差が５０℃以下である請求項１に記載の光磁気記録媒
体。
【請求項７】前記キュリー温度Ｔ_C3が３００℃以上で
ある請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項８】前記初期化層は、前記キュリー温度Ｔ_C3
まで、前記一方向の磁化を保持する請求項１に記載の光
磁気記録媒体。
【請求項９】請求項１に記載の光磁気記録媒体を用い
た光磁気記録方法において、前記初期化層の磁化方向と逆方向の外部磁界を印加する
ステップと、レーザ光を照射し、前記各層を前記温度Ｔ₁よりも高い
温度Ｔ_wrまで昇温させるとともに前記中間層を強磁性に
相転移させ、前記メモリ層の磁化を前記初期化層の磁化
に対して安定な方向に配向させる第１の記録ステップ
と、レーザ光を照射し、前記各層を前記温度Ｔ₁以下でかつ
前記キュリー温度Ｔ_C1以上の温度Ｔ_erまで昇温させると
ともに、前記中間層を反強磁性の状態で前記メモリ層の
磁化を前記外部磁界の方向に配向させる第２の記録ステ
ップと、を有することを特徴とする光磁気記録方法。
【請求項１０】前記温度Ｔ_wrが２００℃以上、３００
℃以下である請求項９に記載の光磁気記録方法。
【請求項１１】前記温度Ｔ_erが１００℃以上、２００
℃以下である請求項９に記載の光磁気記録方法。