JPH0954993A

JPH0954993A - 光磁気記録媒体及び該媒体の情報再生方法

Info

Publication number: JPH0954993A
Application number: JP7208184A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okada; 岡田　　健
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 1997-02-25
Also published as: US5879822A; EP0785545A3; EP0785545A2

Abstract

(57)【要約】【課題】再生時の外部磁界を不要とし、かつ超解像再
生が可能な光磁気記録媒体を提供する。【解決手段】室温で面内磁化膜で、室温とキュリー温
度の間の温度で垂直磁化膜となる第１磁性層（再生層１
１）と、室温で面内磁化膜で低いキュリー温度を有しＴ
Ｍリッチな希土類−鉄族元素非晶質合金からなる第３磁
性層（中間層１２）と、大きな保磁力と低いキュリー温
度を有し垂直磁化膜からなる第２磁性層（メモリ層１
３）とを積層してなり、第１磁性層（１１）は、垂直磁
化膜となった際に第２磁性層（１３）と交換結合し情報
を転写されてアパーチャ（３）を形成する光磁気記録媒
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気光学効果を利
用してレーザー光により情報の記録再生を行う光磁気記
録媒体に関し、更に詳しくは、媒体の高密度化を可能と
する光磁気記録媒体及びこの媒体の情報再生方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】書き換え可能な高密度記録方式として、
半導体レーザーの熱エネルギーを用いて、磁性薄膜に磁
区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用いてこ
の情報を読み出す光磁気記録媒体が注目されている。ま
た、近年、この光磁気記録媒体の記録密度を高めてさら
に大容量の記録媒体とする要求が高まっている。

【０００３】この光磁気記録媒体等の光ディスクの線記
録密度は、再生光学系のレーザー波長λ、対物レンズの
開口数ＮＡに大きく依存する。すなわち、再生光波長と
対物レンズの開口数が決まるとビームウエストの径が決
まるため、最短マーク長はλ／２ＮＡ程度が再生可能な
限界となってしまう。一方トラック密度は、主として隣
接トラック間のクロストークによって制限され、最短マ
ーク長と同様に再生ビームのスポット径に依存してい
る。したがって、従来の光ディスクで高密度化を実現す
るためには、再生光学系のレーザー波長を短くするか、
対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必要がある。しか
し、レーザーの波長を短くするのは素子の効率、発熱等
の問題で容易ではなく、また、対物レンズの開口数を大
きくするとレンズの加工が困難になるだけでなく、レン
ズとディスクの距離が近づき過ぎてディスクと衝突する
等の機械的問題が発生する。このため、記録媒体の構成
や読み取り方法を工夫し、記録密度を改善する技術が開
発されている。

【０００４】特開平３−９３０５６号公報に開示された
光磁気再生方法について、図１６を用いて説明する。図
１６は、従来の超解像技術の一例を説明する図であり、
上より各々、光ディスクの各層の磁化状態を示す模式的
断面図、媒体の板面上の光スポット内のマスク領域とア
パーチャ領域を示す模式的平面図、対応部分のトラック
方向の温度分布を示すグラフである。この図に示すよう
に、基板２０は通常ガラスまたはポリカーボネートのよ
うな透明な材料であり、基板２０上に干渉層３４、再生
層３１、中間層３２、メモリ層３３、保護層３５の順に
積層する。干渉層３４はカー効果を高めるため、保護層
３５は磁性層の保護のために用いられるものである。磁
性層中の矢印は、膜中の磁化もしくは原子磁気モーメン
トの向きを表す。この構成の媒体に光スポット２を照射
し、その際に生じる媒体の温度分布のうち、高温部分の
再生層３１とメモリ層３３の磁気結合をキュリー温度の
低い中間層３２により切断し、外部磁界（図中の再生磁
界２２）により磁気的結合が切断された部分の再生層３
１の磁化を一方向に揃えて、光スポット２内のメモリ層
３３の磁区情報を一部マスクするリアマスク５を形成す
る。このようにグルーブ６ａ、６ｂ間のランド７上の光
スポット２内に、図示するような記録マーク１に対応し
たアパーチャ３及びリアマスク５を形成することによ
り、光の回折限界以下の周期の信号（記録マーク１）を
再生可能とし、線記録密度の向上を試みている。

【０００５】また、特開平３−９３０５８号公報及び特
開平４−２５５９４６号公報に開示された超解像再生方
法では、図１７に示すように、再生層３１と中間層３２
とメモリ層３３を有する媒体を用い、情報再生に先立っ
て初期化磁界２１により再生層３１の磁化の向きを一方
向に揃えてメモリ層３３の磁区情報をマスクした後に光
スポット２を照射し、その際に生じる媒体の温度分のう
ち、低温領域では再生層３１に初期化状態を維持させ
（フロントマスク４を形成する）、中間層３２のキュリ
ー温度Ｔｃ2 以上の高温領域では再生層３１を再生磁界
２２の方向に強制的に配向させ（リアマスク５を形成す
る）、中温領域のみでメモリ層３３の磁区情報が転写さ
れるようにして再生スポットの実効的な大きさを小さく
することにより、光の回折限界以下の記録マーク１を再
生可能とし、線密度の向上を図っている。

【０００６】また、特開平６−１２４５００号公報に開
示された光磁気記録媒体では、再生光の光学的な分解能
以上の記録密度を実現する超解像技術として、図１８に
示すような干渉層４３、再生層４１、メモリ層４２、保
護層４４を有する媒体が提案されている。図中の磁性膜
中の矢印は、膜中の鉄族元素副格子磁化の向きを表す。
メモリ層４２は、例えばＴｂＦｅＣｏやＤｙＦｅＣｏ等
の垂直磁気異方性の大きい膜で、記録情報はこの層の磁
区が膜面に対して上向きか下向きかによって磁区を形成
し保持している。再生層４１は室温では面内磁化膜だが
温度が上昇すると垂直磁化膜となる。このような構成の
媒体に基板２０側から情報再生用の光を照射すると、デ
ータトラック中心で温度勾配は図１８に示すようにな
る。この温度勾配に従い、再生層４１が面内磁化膜のま
まである低温領域と、垂直磁化膜となる高温領域とが形
成される。両領域の境界の温度（Ｔｌ-mask ）の等温線
が図１８に示すように存在する。Ｔｌ-mask 以下の温度
の低温領域では再生層４１は面内磁化膜となるため極カ
ー効果には寄与せず（フロントマスク４を形成する）、
メモリ層４２に保持された記録磁区はマスクされて見え
なくなる。一方、Ｔｌ-mask 以上の部分は再生層４１が
垂直磁化膜になり、かつ磁化の向きはメモリ層４２から
の交換結合により記録情報と同じ向きとなる。結果とし
て、光スポット２の大きさに比べて小さいアパーチャ３
の部分だけにメモリ層４２の記録磁区が転写されるの
で、超解像が実現する。

【０００７】これらの公知の超解像方式では、低温領域
でのフロントマスク４が隣接するトラックの方向にのび
ているために、線記録密度と同時にトラック密度の向上
をも試みている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−９３０５６号公報に開示された方法（図１６）では
信号品質を落さずに解像力を上げられる反面、再生磁界
２２を印加する必要があり、さらに特開平３−９３０５
８号公報及び特開平４−２５５９４６号公報に開示され
た方法（図１７）では情報再生に先立って再生層３１の
磁化を一方向に揃えるための初期化磁界石２１用の磁石
をも装置に追加することが必要となる。また、特開平６
−１２４５００号公報に開示された超解像再生方法（図
１８）ではフロントマスク４のみを用いるために、解像
度を上げるためにマスクの領域を広げるとアパーチャ３
の位置がスポット中心から外れ、信号品質が劣化する等
の問題がある。

【０００９】以上のように、従来の超解像再生方法は、
解像力が十分上げられなかったり、光磁気記録再生装置
が複雑化し、コストが高くなる、小型化が難しい等の問
題点を有している。

【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点の
解決を図るものであり、再生時に初期化磁界及び再生磁
界を必要としない簡易な構成で、光の回折限界以下の記
録マークを、高い信号品質で再生可能な光磁気記録媒体
及び該媒体の情報再生方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。

【００１２】（１）室温で面内磁化膜で、室温とキュリ
ー温度の間の温度で垂直磁化膜となる第１磁性層と、前
記第１磁性層より大きな保磁力と低いキュリー温度を有
し、記録情報が蓄積される垂直磁化膜からなる第２磁性
層と、室温で面内磁化膜で、前記第１磁性層及び第２磁
性層のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有し、希
土類−鉄族元素非晶質合金からなり鉄族元素副格子磁化
優勢である第３磁性層とを基板上に、前記第１磁性層、
第３磁性層、第２磁性層の順で少なくとも積層してな
り、前記第１磁性層は、室温から前記第３磁性層のキュ
リー温度の間の温度において垂直磁化膜となった際に前
記第２磁性層と交換結合し前記第２磁性層に蓄積された
記録情報を転写されることを特徴とする光磁気記録媒体
により、再生時の外部磁界を不要とし、かつ超解像再生
が可能となる。特に、情報再生用光スポットよりも微小
なマークの再生が可能になり、また第３磁性層のキュリ
ー温度と室温での面内異方性を容易に制御することも可
能となる。

【００１３】（２）更に、前記第１、第２、第３磁性層
を、室温から前記第３磁性層のキュリー温度の間の温度
において交換結合し、前記第１磁性層の磁化方向が前記
第３磁性層のキュリー温度以上の温度において媒体内の
実効的磁界により一方向に揃えられるものとすれば、よ
り微小なマークを効率良く再生できる。

【００１４】（３）更に、前記第３磁性層を、下記式Ｇｄ_p （Ｆｅ_100-q Ｃｏ_q ）_100-p ［ 8≦ｐ≦15（原子％）、 0≦ｑ≦50（原子％）］を満たす材料を主成分とするものにすれば、低温領域で
のマスク効果が改善され、クロストークが改善される。

【００１５】（４）更に、前記第１磁性層を、ＧｄＦｅ
Ｃｏを主成分とするものにすれば、第１磁性層の記録磁
区の反転が容易になり、また、第１磁性層のカー回転角
が大きくなるため、特にマーク長が小さい箇所での信号
品質が向上する。

【００１６】（５）更に、前記第２磁性層を、ＴｂＦ
ｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、又は、ＤｙＦｅＣｏを主
成分とするものにすれば、微小な記録磁区を安定して保
持することが可能となる。

【００１７】（６）上記（１）〜（５）の何れかの光磁
気記録媒体にレーザー光を照射し、該レーザー光照射に
よって生ずる温度分布により、光スポット内に、前記第
１磁性層及び前記第３磁性層の磁化が主に面内に配向し
て前記第２磁性層の記録情報を光学的にマスクする部分
と、前記第１磁性層を垂直磁化膜とし前記第２磁性層の
記録情報（記録磁区）を前記第１磁性層に転写する部分
と、垂直磁化膜となった前記第１磁性層の磁化方向を消
去方向に揃える部分とを生ぜしめ、前記第２磁性層の記
録情報が前記第１磁性層に転写した部分の磁化情報を磁
気光学効果により光学信号に変換して読み出すことを特
徴とする光磁気記録媒体の情報再生方法により、再生時
の外部磁界を不要とし、かつ超解像再生が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の光磁
気記録媒体及び情報再生方法について詳しく説明する。

【００１９】図１は、本発明の光磁気記録媒体の磁性層
の基本層構成を示す図である。図示するように、本発明
の光磁気記録媒体は、室温で面内磁化膜で室温とキュリ
ー温度の間で垂直磁化膜となる第１磁性層１１と、室温
で面内磁化膜で第１磁性層１１及び第２磁性層１３のキ
ュリー温度よりも低いキュリー温度を有する第３磁性層
１２と、第１磁性層１１より大きな保磁力と低いキュリ
ー温度を有する記録情報が蓄積される垂直磁化膜からな
る第２磁性層１３の三つの磁性層を少なくとも有する。
各層の機能に従い、以下、第１磁性層を再生層、第２磁
性層をメモリ層、第３磁性層を中間層と称する。

【００２０】再生層１１は、メモリ層１３に保持した磁
化情報の再生を担う層であり、通常は中間層１２、メモ
リ層１３に比べて光の入射に近い側に位置し、再生時に
カー回転角が劣化しないようにキュリー温度を中間層１
２、メモリ層１３より高くする。また再生層１１の保磁
力はメモリ層１３よりも小さいことが必要である。好ま
しくは、磁気異方性が小さいもの、室温で面内磁化膜
で、高温で垂直磁化膜となり、室温とキュリー温度の間
に補償温度があるものが良い。再生層１１の材料として
は、例えば希土類−鉄族非晶質合金、具体的にはＧｄＦ
ｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＮｂＧ
ｄＦｅＣｏ等のＧｄＦｅＣｏを主成分とする材料が、キ
ュリー温度が高く、保磁力が低く、高温領域での記録磁
区の収縮が容易に起き、この結果、第１磁性層の記録磁
区の反転が容易になり、また、第１磁性層のカー回転角
が大きくなり、特にマーク長が小さい箇所での信号品質
が向上するので好ましい。

【００２１】中間層１２は、主にメモリ層１３から再生
層１１への交換結合力を、部分的に媒介し部分的に低減
もしくは切断する目的で設けた層である。したがって、
中間層１２は、再生層１１とメモリ層１３の間に位置
し、キュリー温度を室温より高く、再生層１１及びメモ
リ層１３のキュリー温度より低くする。中間層１２のキ
ュリー温度は、スポット内の中温領域、高温領域で再生
層１１にメモリ層１３からの交換結合力を媒介できる程
度に大きく、最高温度部で交換結合力を切断できる程度
に小さく、具体的には８０℃以上で２２０℃以下が良
く、より望ましくは１１０℃以上で１８０℃以下が良
い。中間層１２の材料としては、例えば希土類−鉄族非
晶質合金、具体的にはＧｄＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等が良い。また、低温で
の再生層１１の面内磁気異方性を強めるために、室温で
の面内異方性が再生層１１よりも大きいもの、例えば室
温での飽和磁化Ｍｓが再生層１１の室温でのＭｓよりも
大きいものがより望ましい。

【００２２】図８及び図９に、希土類−鉄族非晶質合金
の一例として、ＧｄＦｅ及びＧｄＦｅＣｏの飽和磁化Ｍ
ｓ及びキュリー温度の組成依存性を示す。ここで、飽和
磁化Ｍｓ＞０は室温において希土類元素副格子磁化優勢
（ＲＥリッチ）であることを示し、Ｍｓ＜０は鉄族元素
副格子磁化優勢（ＴＭリッチ）であることを示す。

【００２３】図８に示すように、希土類−鉄族非晶質合
金の範囲では飽和磁化ＭｓはＣｏ含有量にはあまり依存
せず、希土類元素の量が多くなるにしたがって増加す
る。一方、図９に示すように、キュリー温度は希土類元
素副格子磁化優勢な組成ではＣｏ含有量に依存せず、希
土類元素の量が多くなるにしたがって低下する。そのた
め、希土類元素副格子磁化優勢な組成では、室温でのＭ
ｓとキュリー温度とを独立に変化させることは難しく、
キュリー温度を低下させると室温でのＭｓが増加し、再
生層１１の面内磁気異方性が強すぎるために、再生層１
１が垂直磁化膜になり、メモリ層１３の磁化を転写する
温度より、中間層１２のキュリー温度が低くなる場合が
生じる。逆に室温でのＭｓを小さくすると再生層１１の
面内磁気異方性が弱くなるため、低温部のマスクが不完
全になるという問題がある。

【００２４】これに対し、鉄族元素副格子磁化優勢な組
成を用いる場合、図９に示すようにキュリー温度は希土
類元素の含有量に余り依存せず、Ｃｏ含有量の増加によ
り高くなる。そのため、希土類元素副格子磁化優勢な組
成では実現が困難である室温のＭｓとキュリー温度の組
み合わせを実現することが容易となり、媒体を設計する
際、媒体の熱構造や再生装置の仕様に合わせて、最適な
物性値を与えることが可能になる。

【００２５】また、希土類−鉄族非晶質合金では希土類
副格子磁化優勢な組成では温度に対して緩やかに減少し
ていくのに対して、鉄族副格子磁化優勢な組成ではキュ
リー温度付近で急激に磁化が減少する。一例としてＧｄ
Ｆｅ、ＧｄＦｅＣｏの磁化の温度変化を図１０及び図１
１に示す。図１０は、Ｇｄ_p Ｆｅ_100-p の組成に関し、
（ａ）は希土類副格子磁化優勢な組成、（ｂ）は鉄族副
格子磁化優勢な組成の場合を示す。図１１は、Ｇｄ_p
（Ｆｅ₉₅Ｃｏ₅ ）Ｆｅ_1-p の組成に関し、（ａ）は希土
類副格子磁化優勢な組成、（ｂ）は鉄族副格子磁化優勢
な組成の場合を示す。図示するように、希土類元素副格
子磁化優勢な組成に比べて、鉄族元素副格子磁化優勢な
組成の方が再生層マスク領域とアパーチャー領域の境界
である面内から垂直に遷移する領域を狭く抑えることが
可能になり、Ｃ／Ｎ比及びクロストークにおいて鉄族元
素副格子磁化優勢な組成の方が有利な場合も想定でき
る。

【００２６】そこで本発明においては、低温領域でメモ
リ層１３の磁化をより完全にマスクし、中温領域でメモ
リ層１３からの交換結合力を媒介するために、上記の希
土類−鉄族非晶質合金の鉄族副格子磁化優勢な組成を用
いる。

【００２７】また、希土類−鉄族非晶質合金を用いて、
Ｍｓ、垂直磁気異方性を制御する目的でＣｏ含有量を増
加させた結果、キュリー温度が増加する場合は、Ｃｒ、
Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ等の非磁性元素を添加してキュリー温
度を低減しても良い。

【００２８】また、中間層１２にＧｄＦｅまたはＧｄＦ
ｅＣｏを主成分として用いる場合、下記式を満たす組成
にすることが望ましい。

【００２９】Ｇｄ_p （Ｆｅ_100-q Ｃｏ_q ）_100-p ［ 8≦ｐ≦15（原子％）、 0≦ｑ≦50（原子％）］まず、ｐに関し説明する。ＧｄＦｅＣｏ中間層１１にお
いて、ｐ＞１８の場合は、この中間層１１がほぼ垂直磁
化膜となるので、低温領域で再生層１１が面内磁化膜に
ならず、超解像のクロストークへの寄与がなくなる。ま
た、後に詳述するように再生層１１は室温とキュリー温
度の間に補償温度Ｔcompを持つものが望ましい。図１２
に示すように、再生層１１にＧｄＦｅＣｏを用いた場
合、室温とキュリー温度の間に補償温度Ｔcompが有るの
はＧｄの含有量が３２（原子％）以下のときである。こ
の組成での室温のＭｓは約３５０ｅｍｕ／ｃｃとなる。
中間層１２のＭｓは、再生層１１の面内磁気異方性を強
めるように再生層１１のＭｓより大きい方が望ましい。
このため、中間層１２の組成はＭｓが３５０ｅｍｕ／ｃ
ｃ以上となるｐ＜１５であることが望ましい。逆にｐ＜
８の場合、面内異方性が強すぎるため、再生層１１が垂
直磁化膜となって、メモリ層１３の磁化を転写する温度
より、中間層１２のキュリー温度が低くなりＣ／Ｎが十
分に得られないという問題がある。このため、８≦ｐ≦
１５（原子％）が望ましいのである。さらに、室温での
Ｍｓは一般に６００ｅｍｕ／ｃｃ以下に設定する関係
上、１０≦ｐ≦１５（原子％）とすることがより望まし
く、Ｃ／Ｎとクロストークを同時に満足できる。

【００３０】次に、Ｃｏ含有量を示す値であるｑに関し
説明する。Ｃｏ含有量は、図９に示すような鉄族副格子
磁化優勢な組成の場合、Ｃｏ含有量の増加に伴いキュリ
ー温度が増加する。また、キュリー温度の増加に伴い、
垂直磁気異方性は低下し面内異方性が強くなる。キュリ
ー温度を再生パワーに合わせて低く抑え、最適な垂直磁
気異方性を選ぶには、耐食性防止の目的等によりＣｒ等
の非磁性元素を添加した場合も考慮すると、０≦ｑ≦５
０（原子％）であることが望ましい。また、メモリ層１
３のキュリー温度は記録に用いるレーザーダイオードの
出力から通常は２７０℃以下に設定される。中間層１２
のキュリー温度はメモリ層１３のキュリー温度以下にす
るので、図９より中間層ＧｄＦｅＣｏは０≦ｑ≦１０
（原子％）であることが更に望ましい。

【００３１】メモリ層１３は、記録情報を保存する層
で、磁区を安定に保持できることが必要である。材料と
しては、垂直磁気異方性が大きく安定に磁化状態が保持
できるもの、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦ
ｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の希土類−鉄族
非晶質合金、ガーネット、あるいは、白金族−鉄族周期
構造膜、例えば、Ｐｔ／Ｃｏ，Ｐｄ／Ｃｏ白金族−鉄族
合金、例えばＰｔＣｏ，ＰｄＣｏ等であってもよい。

【００３２】再生層１１と中間層１２とメモリ層１３に
は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｃｒ等の耐食性改善のた
めの元素添加を行っても良い。また、再生層１１と中間
層１２とメモリ層１３に加えて、干渉効果や保護性能を
高めるために、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＴａＯｘ、ＳｉＯ
ｘ等の誘電体等を設けてもよい。また、熱伝導性改良の
ため、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、Ｃｕ等の
熱伝導性の良い層を設けてもよい。また、光変調オーバ
ーライトを行うために磁化を一方向に揃えた初期化層、
交換結合力または静磁結合力を調節するための記録補
助、再生補助のための補助層を設けてもよい。さらに保
護膜として前記誘電体層や高分子樹脂からなる保護コー
トを付与してもよい。

【００３３】本発明の光磁気記録媒体に対する記録方法
に特に制限は無く、メモリ層１３にデータ信号に応じて
記録磁区を形成可能であれば、従来より公知の各種の光
磁気記録方法が採用できる。以下、三つの代表的な記録
方法を挙げる。

【００３４】第１の記録方法は、記録を一度消去した後
に、記録方向に磁界を印加しながらレーザーパワーを変
調して行う。第２の記録方法は、外部磁界を印加しなが
らレーザーパワーを変調して旧データの上に新データを
オーバーライト記録する。これらの光変調記録の場合、
光スポット内の所定領域のみがメモリ層のキュリー温度
近傍になるように記録媒体の線速度を考慮してレーザー
光の強度を決定すれば、光スポットの径以下の記録磁区
が形成でき、その結果、光の回折限界以下の周期の信号
を記録できる。第３の記録方法は、メモリ層がキュリー
温度以上になるようなパワーのレーザー光を照射しなが
ら外部磁界を変調してオーバーライト記録をする。この
場合は変調速度を線速度に応じて高速にすれば光スポッ
トの径以下の記録磁区が形成でき、その結果、光の回折
限界以下の周期の信号を記録できる。

【００３５】また、後述のメカニズムから明らかなよう
に、本発明の超解像が安定して機能するためには、記録
マークの周囲の磁化がマークと逆の方向を向いているこ
とが望ましい。

【００３６】最も一般的な第１の記録方法では、まず一
定の磁界を印加した状態でレーザーパワーをハイパワー
で一定とし、記録しようとするトラックの磁化を初期化
（消去動作）し、その後磁界の向きを反転した状態でレ
ーザーパワーを強度変調して所望の記録マークを形成す
る。そのとき、記録マークの周囲の磁化の向きがランダ
ムな部分があると、再生の際ノイズの原因となるので、
再生信号品質を上げるためには記録マークよりも広い幅
で消去しておくことが一般に行われている。したがっ
て、記録された磁区の周囲の磁化は必ず磁区と逆を向い
ていることになるので、この記録方法においては、本発
明の超解像は安定に動作する。

【００３７】第２の記録方法では、特開昭６２−１７５
９４８に記載されているような記録情報を保持するメモ
リ層の他に、記録に先立って磁化が一方向に向けられて
いる書き込み層を有する媒体を用い、記録に先立つ消去
動作を必要としないオーバーライトを行なう。本発明の
媒体にも、この任意の書き込み層を更に設けておけば、
このようなオーバーライトを行うことが可能である。こ
の方法では、書き込み層とは逆向きの一定の磁界を印加
しながら記録情報に応じてレーザー強度をＰｈ，Ｐｌ
（Ｐｈ＞Ｐｌ）に変調する。媒体がＰｈに相当する温度
Ｔｈまで昇温すると、このＴｈは書き込み層のＴｃとほ
ぼ等しいので、メモリ層と書き込み層の磁化は外部磁界
の方向を向いて磁区を形成し、媒体がＰｌ相当の温度Ｔ
１までしか昇温しないと磁化の向きは書き込み層と同じ
向きとなる。このプロセスはあらかじめ記録されていた
磁区とは無関係に起こる。このように媒体にＰｈのレー
ザーを照射すると、記録磁区を形成する部分はＴｈに昇
温しているが、このときの温度分布は２次元的に広がっ
た形となっているので、磁区の周囲には必ずＴ１までし
か昇温していない部分が生じる。したがって、記録磁区
の周囲には反対向きの磁化をもった部分が存在すること
になる。すなわち、この記録方法においても本発明の超
解像は安定に動作する。

【００３８】第３の記録方法では、先述の外部磁界の向
きを交番状に変化させる磁界変調記録が挙げられる。こ
れは、レーザーをハイパワーでＤＣ照射しながら磁界変
調するものであるが、前に記録されていた磁区の履歴を
残さずに新たな情報を記録するためには、磁区を形成す
る幅は常に一定にしなければならない。したがって、こ
の場合は何らかの処置を施さなければ記録磁区の周囲に
磁化の向きがランダムな領域が存在してしまい、本発明
の超解像は安定に動作しないことになる。したがって、
磁界変調記録を行う場合には、媒体の出荷時あるいは一
回目の記録に先立って、通常の記録パワーよりも大きい
パワーで初期化動作を行っておくか、ランド、グルーブ
の両方に対してあらかじめ全面的に磁化の初期化を行う
必要がある。

【００３９】次に、本発明の情報再生方法について述べ
る。

【００４０】図２は、本発明の光磁気記録媒体の情報再
生方法を説明する図であり、（ａ）は媒体の板面上のス
ポット内のマスク領域とアパーチャ領域等を示す模式
図、（ｂ）は各層の磁化方向状態を示す模式的断面図、
（ｃ）は対応する部分のトラック中心におけるディスク
進行方向の温度分布を示すグラフである。なお、温度分
布グラフにおけるＴｌ-mask 及びＴｈ-mask は、フロン
トマスク４及びリアマスク５間の境界部分の温度を指
す。

【００４１】本発明の光磁気記録媒体（光ディスク）に
レーザー光を照射しながら、向かって右にディスクが移
動したとき、スポット２の様子及び各磁性層の磁化状態
は、図２に示すようになる。このときディスクはおよそ
９ｍ／ｓ程度で移動しており、レーザー照射による熱の
蓄積があるために、膜温度が最大となる位置はスポット
２の中心よりも後ろ側になる。スポット２の進行方向に
対して前縁側では、媒体の温度は室温からそれほど上が
っていない。再生層１１と中間層１２の飽和磁化Ｍｓ
は、スポット中の低温領域ではどちらの層も飽和磁化Ｍ
ｓが大きく垂直磁気異方性Ｋｕが小さい。このとき、再
生層１１の垂直磁気異方性Ｋｕ1 、飽和磁化Ｍｓ1 、中
間層１２を介してメモリ層１３からの交換結合力によっ
て再生層１１の磁化を垂直方向に向けるエネルギーをＥ
ｗ13とすると、下記（１）２πＭｓ1² ＞Ｋｕ1 ＋Ｅｗ13 ・・（１）が成り立つ場合には、再生層１１の磁化は膜面内を向く
ことになる。特に中間層１２の飽和磁化は再生層１１よ
りもさらに大きく面内異方性が強いので、垂直磁化膜で
あるメモリ層１３と面内磁化膜である再生層１１の間の
界面磁壁エネルギーを中間層１２で吸収する作用があ
る。したがって中間層１２を設けることにより、中間層
１２が無い場合に比べて、再生層１１の膜厚を薄くした
場合でも磁化の向きが膜面内になり、メモリ層１３の磁
化は転写されれずにフロントマスク４を形成する。

【００４２】次に、スポット２の照射により媒体温度が
上がってくると、再生層１１、中間層１２の飽和磁化Ｍ
ｓは次第に小さくなっていく。そこで、図１３に示すよ
うに媒体が所定温度Ｔｔｈ（Ｔｌ-mask ）に到達し、下
記式（２）２πＭｓ1² ＜Ｋｕ1 ＋Ｅｗ13 ・・（２）になると、再生層１１は垂直磁化膜となると同時にメモ
リ層１３と交換結合するので、メモリ層１３に保持され
た磁区が再生層１１に転写されてアパーチャ３を形成す
る。さらに温度が上がって中間層１２のキュリー温度よ
りも高くなると、再生層１１とメモリ層１３との間の交
換結合力が無くなる。この温度で再生層１１は希土類元
素副格子磁化優勢であり、メモリ層１３が鉄族元素副格
子磁化優勢になるようにあらかじめ組成を調整しておく
（すなわちアンチパラレル）。すると、Ｔｃ2 以下の温
度で再生層１１に転写されていた磁区は、磁区を保持し
ていたメモリ層１３からの交換結合力が無くなると同時
に、メモリ層１３からの静磁結合力が逆の方向に加わる
ことになる。また再生層１１も補償温度に近いために再
生層１１自身の反磁界の影響も少ないので、メモリ層１
３から転写されていた再生層１１の磁区はブロッホ磁壁
エネルギーに抗じきれずに収縮して反転してしまう。す
なわち、スポット２内において中間層１２のキュリー温
度以上に昇温した部分では、再生層に磁区が存在できず
に同一方向に揃ってしまう領域が生じる。この部分がす
なわちリアマスク５である。このリアマスク５の形成過
程は、各磁性層間の相互作用に関するエネルギーのバラ
ンス変化から生じるものなので、特に再生用に外部磁界
を加えずともマスクが形成される。

【００４３】このアパーチャ部３からリアマスク５に移
る過程での、再生層１１に転写された磁区の振る舞いに
ついてさらに詳細に述べる。

【００４４】図３〜図５は、本発明の光磁気記録媒体に
おけるスポット２内の高温領域がマスクされる原理を説
明する図であり、簡便のため１つの記録磁区の収縮過程
を図示している。図示するように、メモリ層１３から転
写された再生層１１の記録磁区１（以下、単に記録磁区
と称する）が、光スポットが移動する際に高温領域で収
縮する。ここでは磁性材料に希土類鉄族フェリ磁性体を
想定しており、白抜き矢印３０は全体の磁化を、黒矢印
３１は鉄族副格子磁化を示し、再生層１１はＲＥリッチ
の磁性層、メモリ層１３はＴＭリッチの磁性層を例とし
て記載した。媒体の温度分布は熱伝導度に限界があるた
め、スポット２中心からスポット２の移動と反対方向に
ずれる。

【００４５】図３は、記録磁区１がアパーチャ３領域に
ある状態を示している。この記録磁区１には、メモリ層
１３からの交換結合力による実効的磁界Ｈｗｉ以外に、
ブロッホ磁壁エネルギーによる実効的磁界Ｈｗｂ、媒体
内部からの静磁界Ｈｄが印加されている。Ｈｗｉは再生
層１１の記録磁区１を安定に保持するように働くが、Ｈ
ｗｂ、Ｈｄは記録磁区を広げたり収縮させる方向に力が
働く。しがって、再生層１１の保磁力をＨｃ1とすると
再生層１１が安定的にメモリ層１３の磁化を転写するた
めには、記録磁区１が高温領域５に達するまでに、下記
式（３）｜Ｈｗｂ−Ｈｄ｜＜Ｈｃ1 ＋Ｈｗｉ・・（３）［Ｔ＜Ｔｈ-mask ］の条件を満たす必要がある。再生層１１の保磁力Ｈｃ1
は、メモリ層１３からの交換結合力によって、見かけ上
大きくなるため、容易に前記式（３）は成立し、安定的
にメモリ層１３の磁化情報を転写して正確に記録情報を
再生することが可能となる。

【００４６】メモリ層１３からの交換結合力による実効
的磁界Ｈｗｉは、再生層１１とメモリ層１３の界面磁壁
エネルギーをσｗｉ、再生層１１の記録磁区１の飽和磁
化をＭｓ1、再生層の膜厚をｈｌとすると、下記式
（４）Ｈｗｉ＝σｗｉ／２Ｍｓ1 ｈ1 ・・（４）で表される。さらに、スポット２が移動して高温領域５
に入ると、Ｈｗｉは中間層１２のキュリー温度付近に到
達してσｗｉは急激に小さくなりＨｗｉは減少する。よ
って再生層１１が本来の保磁力の小さい状態に戻って下
記式（５）｜Ｈｗｂ−Ｈｄ｜＞Ｈｃ1 ＋Ｈｗｉ・・（５）［Ｔ＞Ｔｈ-mask ］の状態となり、記録磁区１のブロッホ磁壁８は容易に移
動するようになる。

【００４７】ブロッホ磁壁エネルギーによる実効的磁界
Ｈｗｂは、再生層１１のブロッホ磁壁エネルギーをσｗ
ｂ、再生層１１の記録磁区１の半径をｒとすると下記式
（６）Ｈｗｂ＝σｗｂ／２Ｍｓ1 ｒ・・（６）で表され、記録磁区１を収縮させる方向に働く（図６参
照）。よって、Ｈｗｂ−Ｈｄが正（符号が＋）に優勢と
なって、下記式（７）Ｈｗｂ−Ｈｄ＞Ｈｃｌ＋Ｈｗｉ・・（７）［Ｔ＞Ｔｈ-mask ］となれば、記録磁区１は収縮する。

【００４８】こうして記録磁区１は、図４に示すように
高温領域に入ると収縮して反転し、最終的に図５に示す
ように、磁化は全て消去方向に配向する。

【００４９】すなわち、図２（ｂ）に示すように、スポ
ット２内の高温領域においては、再生層１１は常に消去
方向に配向した垂直磁化膜となるので、光学的なマスク
（リアマスク５）として機能する。よって図２（ａ）に
示すようにスポット２は、見かけ上、高温領域（リアマ
スク５）及び低温の面内磁化膜の領域（フロントマスク
４）を除いた狭い領域に絞られることとなり、これ以外
の中温領域にアパーチャ３が形成され、検出限界以下の
周期の記録磁区（記録マーク１）が検出可能となる。

【００５０】なお、従来の超解像方法は、特開平４−２
５５９４６号公報に記載されているように、外部磁界Ｈ
ｒを用いて下記式（８）Ｈｒ＞Ｈｃ1 ＋Ｈｗｉ・・（８）の関係によってマスクを形成する。

【００５１】本発明では、外部磁界Ｈｒが無くても、媒
体内部の実効的磁界Ｈｗ−Ｈｄの大きさを変化させるこ
とによってマスクを形成できるため、外部磁界は不要と
なる。

【００５２】次に、高温で実効的磁界Ｈｗ−Ｈｄを正に
優勢とさせる。すなわち、記録磁区１を収縮させる方法
についてさらに具体的に述べる。前記式（７）における
媒体内部からの静磁界Ｈｄは、周囲の消去磁化からの漏
洩磁界Ｈleakとメモリ層１３の磁化からの静磁界Ｈst等
からなり、下記式（９）Ｈｄ＝Ｈleak±Ｈst ・・（９）で表される。

【００５３】このうちＨleakは図６で示すように記録磁
区１を拡大させる方向に働く。高温領域で記録磁区１を
より容易に収縮させる方法としては、例えば、以下の二
つの方法がある。

【００５４】第１の方法は、Ｈleakを小さくして記録磁
区１の反転を妨げる磁界を減少させる方法である。Ｈle
akは、消失させる記録磁区周辺の再生層１１の飽和磁化
をＭｓ1"、記録磁区１の半径をｒとすると、大まかに下
記式（１０）Ｈleak＝４πＭｓ1"ｈｌ／（ｈ1 ＋３／２ｒ）・・（１０）で表される。式（１０）のうち記録磁区半径ｒと再生層
１１の膜厚ｈｌは、容易に変更できないのでＭｓ1"を小
さくすることが望ましい。この場合、再生層１１に室温
とキュリー温度の間に補償温度のある材料を選択すれば
よい。補償温度では磁化が小さくなるので、容易にＨle
akを小さくできるからである。この例として、再生層１
１にＧｄＦｅＣｏを用いた場合について述べる。図１４
は、それぞれ補償温度の異なるＧｄＦｅＣｏのＭｓの温
度依存性を示す図である。再生時の媒体上の最高温度は
再生パワーによって異なるが、一般的に図に示した最高
温度はおおよそ１６０〜２２０℃に達する。中温領域は
それより２０〜６０℃程度低い領域であるので、図１４
のｐ＝２１のような場合にはＭｓ1"は大きい。このた
め、Ｈleakは大きくなってしまう。補償温度が室温とキ
ュリー温度の間にある組成を再生層１１に用いると、中
温及び高温領域のＭｓが低減してＨｄを減少させること
ができる。ＧｄＦｅＣｏを再生層１１に用いた場合、補
償温度は図１２に示すように特に希土類元素（Ｇｄ）の
組成に強く依存するので、主にＧｄＦｅＣｏを含む磁性
層を再生層１１に用いた場合、Ｇｄ量を２５〜３５（原
子％）に設定するのが望ましい。

【００５５】第２の方法は、メモリ層１３からの静磁界
Ｈstを負に大きくして記録磁区１の反転を促す方法であ
る。前記式（７）のうち、Ｈstは、交換結合領域から高
温領域に入った時点で再生層１１とメモリ層１３がパラ
レルタイプかアンチパラレルタイプかによって、記録磁
区１が収縮する方向に働くかそのまま保たれるように働
くかが決まる。これは次の理由による。図７に示したよ
うに、交換結合力は交換力の強いＴＭ副格子磁化の向き
にならい、静磁結合力は全体の磁化の向きにならう。図
７（ａ）は再生層１１がＲＥリッチでメモリ層１３がＴ
Ｍリッチであるアンチパラレルタイプを示している。こ
の場合、中間層１２がキュリー温度付近に達して交換結
合が切断するとメモリ層１３との静磁結合力によって記
録磁区１は磁化反転しようとする（Ｈstは負となる）。
逆に図７（ｂ）に示したようにパラレルタイプ（図では
両層ともＴＭリッチの場合を示している）の場合には静
磁結合力は交換結合状態を持続する方向に働く（Ｈｓｔ
は正となる）。よって、記録磁区１を反転させるために
は、アンチパラレルタイプの構成することが望ましい。

【００５６】具体的には、例えば再生層１１とメモリ層
１３をフェリ磁性として、優勢な副格子磁化の種類をお
互いに逆にすれば良い。例えば再生層１１及びメモリ層
１３を希土類（ＲＥ）鉄族（ＴＭ）元素合金から構成
し、再生層１１が希土類元素副格子磁化優勢（ＲＥリッ
チ）な磁性層で、メモリ層１３が室温で鉄族元素副格子
磁化優勢（ＴＭリッチ）の構成とする。なお、このアン
チパラレルの構成は少なくとも記録磁区１が収縮する時
点の温度（上述の中温〜高温領域において）で達成され
ることが必要である。

【００５７】またＨstの値は、円筒形磁区を想定し記録
磁区１の半径、メモリ層１３の磁区からの距離、メモリ
層の飽和磁化Ｍｓ2 を用いて大まかに、計算することが
できる（名古屋大学博士論文、１９９３．３月．“希土
類−鉄族非晶質合金薄膜及びその複合膜の磁性と磁気光
学効果に関する研究”小林正ｐ４０〜４１参照）。Ｈ
stは、メモリ層の飽和磁化Ｍｓ₂ に比例する。そのた
め、Ｍｓ2 は記録情報の安定性が悪化しない程度、消去
磁化が反転しない程度に大きくするのが望ましい。

【００５８】また上述のメモリ層１３からの静磁界Ｈst
は、消去方向の磁化にも働く。しかし消去方向の磁化
は、Ｈstによって反転した場合、高温領域の広範囲にわ
たって磁壁が形成されるため磁壁エネルギーが大きく上
昇する。したがって、磁化反転せずに同じ消去方向の磁
化を保つ。このため高温領域においては常に消去方向に
磁化配向した領域が生成し、ここがリアマスク５とな
る。消去磁化が反転した場合のブロッホ磁壁エネルギー
の実効的磁界Ｈｗｂ’は、反転磁区半径をＲとすると、
下記式（１１）Ｈｗｂ’＝σｗｂ／２Ｍｓ1 Ｒ・・（１１）で表される。

【００５９】よって、消去磁化がＨstによって反転しな
い条件は、下記式（１２）Ｈｗｂ’＞Ｈst ・・（１２）となる。

【００６０】以上の記録磁区１を容易に反転させて消去
状態にする二つの方法（Ｈleakを低減する方法及びＨst
を負に大きくする方法）は、どちらか片方の方法のみを
用いても良いが、２つの方法を併用する場合に最もよく
超解像効果を発揮する。

【００６１】以上説明したように、本発明の光磁気記録
媒体を用いれば再生時に外部磁界を印加せずに光スポッ
トの高温領域５で一様な方向に磁化配向させることがで
き、メモリ層１３の磁化を光学的にマスクすることがで
きる。このメカニズムにより、最も効率の良い超解像、
すなわち情報再生用スポットの中心付近のみが情報再生
に寄与するため高い再生信号品質が期待でき、またさら
に膜特性を最適化することでフロントマスク４が形成で
き、隣接トラックからのクロストークにも強い超解像方
式が、外部磁界用磁石など再生装置に加えることなしに
実現できるものである。

【００６２】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。

【００６３】＜実施例１〜８＞直流マグネトロンスパッ
タリング装置に、Ｓｉ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏの各タ
ーゲットを取り付け、直径１３０ｍｍのガラス基板及び
プリグルーブ付きのポリカーボネイト基板２０をターゲ
ットからの距離が１５０ｍｍになる位置に設置された基
板ホルダーに固定した後、１×１０^-5Ｐａ以下の高真空
になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気し
た。真空排気をしながらＡｒガスを０．４Ｐａとなるま
でチャンバー内に導入した後、ＳｉＮ干渉層１４を９０
ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層１１、ＧｄＦｅ中間層１２、
ＴｂＦｅＣｏメモリ層１３、ＳｉＮ保護層１５を７０ｎ
ｍ、各々順々に成膜して図１５に示す構成の本発明の光
磁気記録媒体を得た。各ＳｉＮ誘電体層成膜時には、Ａ
ｒガスに加えてＮ₂ ガスを導入し、その混合比を調節し
ながら屈折率が２．１となるように反応性スパッタによ
り成膜した。ＧｄＦｅＣｏ再生層、ＧｄＦｅ中間層、Ｔ
ｂＦｅＣｏメモリ層各層の組成及び膜厚、室温でのＭ
ｓ、補償温度Ｔcomp、キュリー温度Ｔｃを表１に示す。

【００６４】この光磁気記録媒体の記録再生特性を測定
した。測定においては、対物レンズのＮ．Ａ．は０．５
５、レーザー波長は７８０ｎｍとし、記録パワーは７〜
１３ｍＷ、再生パワーは２．５〜３．５ｍＷの範囲内
で、Ｃ／Ｎ比が最も高くなるように設定した。線速度は
９ｍ／ｓとした。初めに、媒体の全面を消去した後に記
録層に 5.8、８、１０、１５ＭＨｚのキャリア信号（そ
れぞれマーク長０．７８μｍ、０．４０μｍ、０．３０
μｍに相当する）を記録して、Ｃ／Ｎ比のマーク長依存
性を調べた。次に、隣接トラックとのクロストーク（以
下、クロストークと略称する）の測定を行った。これ
は、ランド部に上述の方法でマーク長０．７８μｍの信
号を記録してキャリア信号（これをＣ1 とする）を測定
した後、消去済の隣のグルーブ部にトラッキングを合わ
せて同様にキャリア信号（これをＣ2とする）を測定し
それらの差（Ｃ2 −Ｃ1 ）として表した。なお、Ｃ／
Ｎ、クロストーク共に、初期化磁界、再生磁界を印加せ
ずに測定した。その結果を表３に示す。

【００６５】＜比較例１＞特開平３−９３０５６号記載
の媒体と同様の媒体を、以下の様に作製して評価した。

【００６６】まず実施例１と同様の成膜機、成膜方法
で、同様にガラス基板上にＳｉＮ干渉層を９０ｎｍ、Ｇ
ｄＦｅＣｏ再生層を３０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏＡｌ中間層
を１０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏメモリ層を３０ｎｍ、ＳｉＮ
保護層を７０ｎｍ、各々順々に成膜して比較例１の光磁
気記録媒体を得た。表１に示すように、ＧｄＦｅＣｏ再
生層の組成は、室温でＴＭリッチでＭｓは−１８０ｅｍ
ｕ／ｃｃ、キュリー温度は３００℃以上となるように設
定した。ＴｂＦｅＣｏＡｌ中間層の組成は、室温でＴＭ
リッチでＭｓは−１６０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は
１４０℃となるように設定した。ＴｂＦｅＣｏメモリ層
の組成は、室温でＴＭリッチでＭｓは−１５０ｅｍｕ／
ｃｃ、キュリー温度は２５０℃となるように設定した。

【００６７】次に、この光磁気記録媒体を用いて、実施
例１と同様に記録再生特性を測定した。ただし、再生
中、媒体の垂直方向の再生磁界を０、２００、４００
Ｏｅに変えて印加して測定した。その結果を表３に示
す。

【００６８】＜比較例２＞特開平３−２５５９４６号記
載の媒体と同様の媒体を、以下の様に作製して評価し
た。

【００６９】まず実施例１と同様の成膜機、成膜方法
で、同様にガラス基板上にＳｉＮ干渉層を９０ｎｍ、Ｇ
ｄＦｅＣｏ再生層を３０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏＡｌ中間層
を１０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ補助層を１６ｎｍ、ＴｂＦｅ
Ｃｏメモリ層４０ｎｍ、ＳｉＮ保護層を７０ｎｍ、各々
順々に成膜して比較例２の光磁気記録媒体を得た。表２
に示すように、ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＴ
ＭリッチでＭｓは−１６０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度
は３００℃以上となるように設定した。ＴｂＦｅＣｏＡ
ｌ中間層の組成は、室温でＴＭリッチでＭｓは−１６０
ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は１４０℃となるように設
定した。ＧｄＦｅＣｏ補助層の組成は、室温でＴＭリッ
チでＭｓは−１６０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は２８
０℃となるように設定した。ＴｂＦｅＣｏメモリ層の組
成は、室温でＴＭリッチでＭｓは−１５０ｅｍｕ／ｃ
ｃ、キュリー温度は２５０℃となるように設定した。

【００７０】次に、この光磁気記録媒体を用いて、実施
例１と同様に記録再生特性を測定した。ただし、再生
前、媒体の垂直方向の初期化磁界を０、１０００、２０
００Ｏｅに変えて印加し、また再生中、媒体の垂直方向
の再生磁界を０、２００、４００Ｏｅに変えて印加し
て測定した。その結果を表３に示す。

【００７１】＜比較例３＞特開平６−１２４５００号公
報記載の媒体と同様の媒体を、以下の様に作製して評価
した。

【００７２】まず実施例１と同様の成膜機、成膜方法
で、同様にガラス基板上にＳｉＮ干渉層を９０ｎｍ、Ｇ
ｄＦｅＣｏ再生層を４０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏメモリ層を
４０ｎｍ、ＳｉＮ保護層を７０ｎｍ、各々順々に成膜し
て比較例３の光磁気記録媒体を得た。表１に示すよう
に、ＧｄＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＲＥリッチで
Ｍｓは１８０ｅｍｕ／ｃｃ、補償温度は２４０℃、キュ
リー温度は３００℃以上となるように設定した。ＴｂＦ
ｅＣｏメモリ層の組成は、室温でＴＭリッチでＭｓは−
１５０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は２５０℃となるよ
うに設定した。

【００７３】次に、この光磁気記録媒体を用いて、実施
例１と同様に記録再生特性を測定した。その結果を表３
に示す。

【００７４】＜比較例４＞実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ干渉
層を９０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層を４０ｎｍ、ＧｄＦ
ｅ中間層を１０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏメモリ層を３０ｎ
ｍ、ＳｉＮ保護層を７０ｎｍ、各々順々に成膜して比較
例４の光磁気記録媒体を得た。表１に示すように、Ｇｄ
ＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＲＥリッチでＭｓは２
４０ｅｍｕ／ｃｃ、補償温度は２４５℃、キュリー温度
は３００℃以上となるように設定した。ＧｄＦｅ中間層
の組成は、室温でＲＥリッチでＭｓは４２０ｅｍｕ／ｃ
ｃ、キュリー温度は２００℃となるように設定した。Ｔ
ｂＦｅＣｏメモリ層の組成は室温でＴＭリッチでＭｓは
−１４０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は２７０℃となる
ように設定した。

【００７５】次に、この光磁気記録媒体を用いて、実施
例１と同様に記録再生特性を測定した。その結果を表３
に示す。

【００７６】＜比較例５＞実施例１と同様の成膜機、成
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上にＳｉＮ干渉
層を９０ｎｍ、ＧｄＦｅＣｏ再生層を４０ｎｍ、ＧｄＦ
ｅ中間層を１０ｎｍ、ＴｂＦｅＣｏメモリ層を３０ｎ
ｍ、ＳｉＮ保護層を７０ｎｍ、各々順々に成膜して比較
例５の光磁気記録媒体を得た。表１に示すように、Ｇｄ
ＦｅＣｏ再生層の組成は、室温でＲＥリッチでＭｓは２
４０ｅｍｕ／ｃｃ、補償温度は２４５℃、キュリー温度
は３００℃以上となるように設定した。ＧｄＦｅ中間層
の組成は、室温でＲＥリッチでＭｓは５４０ｅｍｕ／ｃ
ｃ、キュリー温度は１６５℃となるように設定した。Ｔ
ｂＦｅＣｏメモリ層の組成は、室温でＴＭリッチでＭｓ
は１４０ｅｍｕ／ｃｃ、キュリー温度は２７０℃となる
ように設定した。

【００７７】次に、この光磁気記録媒体を用いて、実施
例１と同様に記録再生特性を測定した。その結果を表３
に示す。

【００７８】＜評価＞実施例１〜８の測定結果のうち、
特に短いマーク長での測定結果を見ると、いずれの媒体
においても再生磁界を印化しなくとも０．４μｍマーク
長のＣ／Ｎで４２ｄＢ以上、０．７８μｍのクロストー
クで−３０ｄＢ以下が得られ、実用に供されるレベルで
あった。

【００７９】一方、比較例１の媒体においては、４００
Ｏｅの再生磁界を印加しなければ十分なＣ／Ｎは得ら
れなかった。またクロストークは悪かった。また、比較
例２の媒体では、十分な初期化磁界及び再生磁界を印加
しなければ、Ｃ／Ｎ及びクロストークの改善は見られな
かった。また、比較例３では、十分なＣ／Ｎが得られな
かった。

【００８０】比較例４では、実施例２と室温のＭｓが同
程度であるため、Ｃ／Ｎおよびクロストークは実用レベ
ルにあるが、中間層に希土類副格子磁化優勢な組成を用
いているため、キュリー温度が高くなる。そのため、Ｃ
／Ｎが４０ｄＢ以上得られる再生パワーは実施例２では
２．１ｍＷと低く抑えられているのに対し、比較例４で
は３．１ｍＷと高くなってしまった。

【００８１】比較例５では中間層に希土類副格子磁化優
勢な組成を用い、キュリー温度を低く設定し、再生パワ
ーの低減を試みたが中間層の室温でのＭｓが大きいた
め、再生層が垂直磁化膜となって、メモリ層の磁化を転
写する温度より低い温度で中間層の磁化が消失してしま
うために、交換結合せずに再生層はメモリ層の記録磁区
と静磁的に結合し超解像現象を生じる。Ｃ／Ｎは４２ｄ
Ｂ以上得られるが交換結合に比べ、結合力が弱いため、
外部磁界の影響を受けやすいものだった。すなわち、Ｃ
／Ｎの最も高くなる再生パワーにおいて、再生磁界を変
化させてＣ／Ｎを測定したところ、実施例２では−３０
０から＋３００（Ｏｅ）まで安定に再生が可能であり、
Ｃ／Ｎ＝４０ｄＢ以上が得られたが、比較例５ではＣ／
Ｎが４０ｄＢ以上得られるのは−５０から＋１００（Ｏ
ｅ）までの狭い領域だけだった（ここで、再生磁界の−
はメモリ層の記録方向と同じ）。

【００８２】以上の結果から、本発明の光磁気記録媒体
においては、再生磁界もしくは初期化磁界及び再生磁界
の両方を印加することなしに、Ｃ／ＮもしくはＣ／Ｎと
クロストークの両方を改善することが可能となり、線記
録密度もしくは線記録密度及びトラック密度の両方を向
上することが可能となり、またメモリ層と再生層は再生
時に交換結合するため、外部磁界の影響を受けにくく、
安定に再生することが可能であることが分かる。

【００８３】

【表１】

【００８４】

【表２】

【００８５】

【表３】

【００８６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、再生磁界及び／または初期化磁化磁界が不要であ
る簡素な装置を用いて、ビームスポット系より小さい磁
区（光の回折限界以下の記録マーク）の再生が可能で、
線記録密度もしくは線密度とトラック密度の両方を大幅
に向上し、高い信号品質で再生可能な光磁気記録媒体及
び該媒体の情報再生方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体の磁性層の基本層構成
を示す模式的断面図である。

【図２】本発明の光磁気記録媒体の情報再生方法を説明
する図であり、（ａ）は媒体の板面上のスポット内のマ
スク領域とアパーチャ領域等を示す模式図、（ｂ）は各
層の磁化方向状態を示す模式的断面図、（ｃ）は対応部
の温度分布を示すグラフである。

【図３】本発明の光磁気記録媒体におけるスポット内の
高温領域がマスクされる原理を説明する図である。

【図４】本発明の光磁気記録媒体におけるスポット内の
高温領域がマスクされる原理を説明する図である。

【図５】本発明の光磁気記録媒体におけるスポット内の
高温領域がマスクされる原理を説明する図である。

【図６】再生層に転写された記録磁区にかかる静磁界Ｈ
leak、Ｈst及びブロッホ磁壁エネルギーによる実効的磁
界Ｈｗｂを示す図である。

【図７】本発明の媒体における交換結合力及び静磁結合
力それぞれが支配的な時の安定な磁化状態を示す図であ
り、（ａ）はアンチパラレルタイプの層構成に関する模
式図、（ｂ）はパラレルタイプの層構成に関する模式図
である。

【図８】本発明の中間層に用いられるＧｄＦｅＣｏの飽
和磁化Ｍｓの組成依存性を示す図である。

【図９】本発明の中間層に用いられるＧｄＦｅＣｏのキ
ュリー温度の組成依存性を示す図である。

【図１０】本発明の中間層に用いられるＧｄＦｅの磁化
の温度変化を示す図であり、（ａ）は希土類副格子磁化
優勢な組成の場合を示す図、（ｂ）は鉄族副格子磁化優
勢な組成の場合を示す図である。

【図１１】本発明の中間層に用いられるＧｄＦｅＣｏの
磁化の温度変化を示す図であり、（ａ）は希土類副格子
磁化優勢な組成の場合を示す図、（ｂ）は鉄族副格子磁
化優勢な組成の場合を示す図である。

【図１２】ＣｄＦｅＣｏの補償温度とキュリー温度の組
成依存性を示す図である。

【図１３】本発明の光磁気記録媒体の再生層の反磁界エ
ネルギーと垂直磁気異方性の温度特性の例を示す図であ
る。

【図１４】飽和磁化の温度変化を、補償温度の異なるＣ
ｄＦｅＣｏについて示す図である。

【図１５】実施例で作製した光磁気記録媒体の層構成を
示す模式的断面図である。

【図１６】従来の光磁気記録媒体の超解像技術の一例を
示す模式図である。

【図１７】従来の光磁気記録媒体の超解像技術の他の一
例を示す模式図である。

【図１８】従来の光磁気記録媒体の超解像技術の他の一
例を示す模式図である。

【符号の説明】

１記録マスク２スポット３アパーチャ４フロントマスク（低温領域）５リアマスク（高温領域）１１再生層（第１磁性層）１２中間層（第３磁性層）１１メモリ層（第２磁性層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室温で面内磁化膜で、室温とキュリー温
度の間の温度で垂直磁化膜となる第１磁性層と、前記第
１磁性層より大きな保磁力と低いキュリー温度を有し、
記録情報が蓄積される垂直磁化膜からなる第２磁性層
と、室温で面内磁化膜で、前記第１磁性層及び第２磁性
層のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有し、希土
類−鉄族元素非晶質合金からなり鉄族元素副格子磁化優
勢である第３磁性層とを基板上に、前記第１磁性層、第
３磁性層、第２磁性層の順で少なくとも積層してなり、
前記第１磁性層は、室温から前記第３磁性層のキュリー
温度の間の温度において垂直磁化膜となった際に前記第
２磁性層と交換結合し前記第２磁性層に蓄積された記録
情報を転写されることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】前記第１、第２、第３磁性層が、室温か
ら前記第３磁性層のキュリー温度の間の温度において交
換結合し、前記第１磁性層の磁化方向は、前記第３磁性
層のキュリー温度以上の温度において媒体内の実効的磁
界により一方向に揃えられる請求項１記載の光磁気記録
媒体。
【請求項３】前記第３磁性層が、下記式Ｇｄ_p （Ｆｅ_100-q Ｃｏ_q ）_100-p ［ 8≦ｐ≦15（原子％）、 0≦ｑ≦50（原子％）］を満たす材料を主成分とする請求項１または２記載の光
磁気記録媒体。
【請求項４】前記第１磁性層が、ＧｄＦｅＣｏを主成
分とする請求項１〜３の何れか一項記載の光磁気記録媒
体。
【請求項５】前記第２磁性層が、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅ
Ｃｏ、ＤｙＦｅ、又は、ＤｙＦｅＣｏを主成分とする請
求項１〜４の何れか一項記載の光磁気記録媒体。
【請求項６】請求項１〜５の何れか一項記載の光磁気
記録媒体にレーザー光を照射し、該レーザー光照射によ
って生ずる温度分布により、光スポット内に、前記第１
磁性層及び前記第３磁性層の磁化が主に面内に配向して
前記第２磁性層の記録情報を光学的にマスクする部分
と、前記第１磁性層を垂直磁化膜とし前記第２磁性層の
記録情報を前記第１磁性層に転写する部分と、垂直磁化
膜となった前記第１磁性層の磁化方向を消去方向に揃え
る部分とを生ぜしめ、前記第２磁性層の記録情報が前記
第１磁性層に転写した部分の磁化情報を磁気光学効果に
より光学信号に変換して読み出すことを特徴とする光磁
気記録媒体の情報再生方法。