JPH10106058A - Magneto-optical recording medium - Google Patents

Magneto-optical recording medium

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JPH10106058A
JPH10106058A JP8280399A JP28039996A JPH10106058A JP H10106058 A JPH10106058 A JP H10106058A JP 8280399 A JP8280399 A JP 8280399A JP 28039996 A JP28039996 A JP 28039996A JP H10106058 A JPH10106058 A JP H10106058A
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JP
Japan
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magnetic
thin film
film
magnetic thin
rare earth
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Application number
JP8280399A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Tabata
正浩 田畑
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Priority to EP97402168A priority patent/EP0831475B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magneto-optical recording medium which is easily produced and in which the recording characteristic of optical modulation direct overwriting is improved. SOLUTION: The magneto-optical recording medium 1 is constituted by laminating at least magnetic thin films 4 to 6 in three layers. The magnetic thin films 4, 6 are composed of an amorphous films consisting of rare earth-3d transition metals having perpendicular magnetic anisotropy or intrasurface magnetic anisotropy at room temp. and are magnetically bonded via a magnetic thin film 5. The magnetic thin film 5 is composed of rare earth metals-dominant film which is small in exchange energy with rare earth-3d transition metals and has magnetic anisotropy in the intrasurface direction and controlls the magnetical bonding state of the magnetic thin films 4, 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording medium for recording and reproducing information by irradiating light such as laser light.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In a method of recording information on a recording medium in which information marks (magnetic domains) are read out by magneto-optical interaction, a recording medium having a magnetic thin film of a perpendicular magnetization film has its magnetization direction directed to the film surface. A so-called initialization is performed in advance so as to be aligned in one perpendicular direction, and a magnetic domain having perpendicular magnetization in the opposite direction to this magnetization direction is formed by local heating such as laser light irradiation, thereby forming a binary information mark. Records and saves information. In such a recording method, a process of erasing (or initializing) the recorded information, that is, a time for initialization is required prior to rewriting of the information, and recording of the information at a high transfer rate cannot be realized.

【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、実現されている。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の高密度化のための磁
気超解像技術との融合技術として有望視されているもの
に光変調ダイレクトオーバーライト技術がある。これ
は、レーザー光等による媒体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
めの記録媒体基本技術として、特開昭62−17594
8号公報に開示されているものがある。
To cope with this problem, various recording methods using overwriting, that is, a so-called overwrite method, in which the time for such an independent initialization process is not required, have been proposed and realized. Among these various overwrite recording methods, a light modulation direct overwrite technique is promising as a fusion technique with a magnetic super-resolution technique for higher density in the future. This can be easily rewritten, that is, overwritten, simply by switching and controlling the heating temperature of the medium by laser light or the like. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-17594 discloses a basic technology of a recording medium for realizing the light modulation direct overwrite.
No. 8 discloses a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 8 (1999) -86.

【0004】即ち、この出願で開示されている光磁気記
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、それ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10は室温から記録温度に
おける光磁気記録媒体の磁化状態を説明するための図で
ある。
That is, the magneto-optical recording method disclosed in this application uses a recording medium having a laminated structure of first and second rare earth-transition metal magnetic thin films, and applies a required first external magnetic field. first and Atsushi Nobori heating at a temperature inversion does not occur in the sublattice magnetization of the second magnetic thin film, and the Curie temperature T c above the temperature T 1 of the first magnetic thin film, and at a temperature above T 1 The second temperature rising state of heating to a second temperature T 2 sufficient to reverse the sublattice magnetization of the second magnetic thin film is modulated in accordance with information “0” and “1” to be recorded, During the cooling process, the direction of the sublattice magnetization of the first magnetic thin film is aligned with the direction of the sublattice magnetization of the second magnetic thin film by the exchange coupling force due to the exchange interaction between the first and second magnetic thin films, and "
Recording marks (magnetic domains) of 0 "and" 1 "are formed on the first magnetic thin film, and the second external magnetic field is used to form the second recording mark at room temperature.
Only the sub-lattice magnetization of the magnetic thin film is inverted in one direction to enable direct overwriting. The magneto-optical recording medium used for this is made to realize the above-mentioned state. Provided by a perpendicular magnetic two-layered film. FIG. 10 is a diagram for explaining the magnetization state of the magneto-optical recording medium from room temperature to the recording temperature.

【0005】この光磁気記録媒体において、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(例えば300
K)の状態B(図10)では、界面磁壁が生成する。こ
のときの界面磁壁エネルギーσw は、 Hwi=σw /2Msii ・・・・・・・・・・・・・・(1) 但し、Hwi: i層が隣接した磁性層から受ける実効的バ
イアス磁界 Msi: i番目の磁性層の飽和磁化 hi : i番目の磁性層の膜厚 とあらわされ、 σw =約2{(A1 1 1/2 +(A2 2 1/2 } ・・(2) 但し、A1 :第1の磁性薄膜の交換スティフネス定数 A2 :第2の磁性薄膜の交換スティフネス定数 K1 :第1の磁性薄膜の実効的異方性定数 K2 :第2の磁性薄膜の実効的異方性定数 であると考えられる。
In this magneto-optical recording medium, exchange energy acts on the interface between the laminated first magnetic thin film and second magnetic thin film.
In state B (FIG. 10) of K), an interface domain wall is generated. Interface wall energy sigma w in this case, H wi = σ w / 2M si h i ·············· (1) where, H wi: a magnetic layer i-layer adjacent effective bias field M si receive: saturation magnetization of the i-th magnetic layer h i: represented a thickness of i-th magnetic layer, sigma w = about 2 {(a 1 K 1) 1/2 + (a 2 K 2 ) 1/2 } (2) where A 1 : exchange stiffness constant of the first magnetic thin film A 2 : exchange stiffness constant of the second magnetic thin film K 1 : effective difference of the first magnetic thin film It is considered that the anisotropic constant K 2 is an effective anisotropic constant of the second magnetic thin film.

【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 ・・・・・・・・・・・(3) 但し、Hc1:第1の磁性薄膜の保磁力 Hw1:第1の磁性薄膜が隣接した磁性層から受ける実効
的バイアス磁界 Ms1:第1の磁性薄膜の飽和磁化 h1 :第1の磁性薄膜の膜厚
The conditions for overwriting are as follows:
In order to prevent the transition from the state B to the state A at room temperature, the following conditions must be satisfied. H c1 > H w1 = σ w / 2M s1 h 1 (3) where H c1 : coercive force of the first magnetic thin film H w1 : the first magnetic thin film is adjacent Effective magnetic field received from the applied magnetic layer M s1 : saturation magnetization of the first magnetic thin film h 1 : film thickness of the first magnetic thin film

【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 ・・・・・・・・・・・(4) 但し、Hc2:第2の磁性薄膜の保磁力 Hw2:第2の磁性薄膜が隣接した磁性層から受ける実効
的バイアス磁界 Ms2:第2の磁性薄膜の飽和磁化 h2 :第2の磁性薄膜の膜厚
In order to prevent the transition from the state B to the state E at room temperature, the following conditions must be satisfied. H c2 > H w2 = σ w / 2M s2 h 2 (4) where H c2 : coercive force of the second magnetic thin film H w2 : the second magnetic thin film is adjacent Effective magnetic field M s2 : Saturation magnetization of the second magnetic thin film h 2 : Thickness of the second magnetic thin film

【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 ・・・・・・・・・・・・・・・・(5) 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(ま
たは、その逆の)場合(即ちアンチパラレル結合である
場合)は、”+”となり、第1及び第2の磁性薄膜が共
に遷移金属(あるいは、共に希土類金属)優勢膜である
場合(即ちパラレル結合である場合)は、”−”とな
る。
Further, in order to prevent the first magnetic thin film from being inverted by the external initialization auxiliary magnetic field H ini in the state E, the following condition must be satisfied. Hc1 ± Hw1 > Hini (5) Here, “±” on the left side indicates that the first magnetic thin film is a rare-earth dominant film and the second When the magnetic thin film is a transition metal dominant thin film (or vice versa) (that is, anti-parallel coupling), it becomes “+”, and the first and second magnetic thin films are both transition metal (or both). When the film is a predominant film (rare earth metal) (that is, in the case of parallel coupling), "-" is displayed.

【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 ・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
On the other hand, in order to enable the transition from the state E to the state B, the following conditions must be satisfied. H c2 + H w2 <H ini (6)

【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 ・・・・・・・・・・・・・・・・・(7) 但し、Hex:記録外部磁界
Further, when the temperature rise state is near the Curie temperature Tc1 of the first magnetic thin film, the transition from the state C to the state A, that is, the direction of the magnetization of the first magnetic thin film is the same as the direction of the magnetization of the second magnetic thin film. In order to be aligned, it is necessary to satisfy the following conditions. H w1 > H c1 + H ex (7) where H ex is the recording external magnetic field

【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 ・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
Further, in order to prevent the transition from the state C to the state E, it is necessary to satisfy the following condition. H c2 −H w2 > H ex・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (8)

【0012】[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(3)及び(4)式を満足す
るために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、界面磁壁エネルギーσw は、上記(7)
及び(8)式を満たす状態で、ある程度の大きさ、即ち
室温でのσw の大きさが変化しないか、あるいは、変化
したとしても、その減少度合いが少ない状態を保持して
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。
As is apparent from the above, at room temperature, the interface domain wall energy σ w is desirably small in order to satisfy the above equations (3) and (4). In the vicinity of the temperature at which the direction of magnetization of the second magnetic thin film is aligned with the direction of magnetization of the second magnetic thin film, the interface domain wall energy σ w is set to the value (7) in order to strongly exert the exchange interaction.
It is necessary to maintain a state where the magnitude, that is, the magnitude of σ w at room temperature, does not change, or even if it does change, the degree of decrease is small, while satisfying the expression (8). . However, it has been extremely difficult to achieve a state satisfying all of these factors only by controlling the coercive force, saturation magnetization, and film thickness of the first and second magnetic thin films.

【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希土類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、かつ、
その磁性膜の組成制御又は他の金属元素の添加を行うこ
とにより、特性の優れた媒体作成を容易ならしめるのみ
ならず、記録特性の向上、さらには、交換結合多層膜全
般における有効な制御層を備えた光磁気記録媒体を提供
することを目的とする。
According to the present invention, there is provided a third magnetic thin film which is a rare earth metal dominant film for controlling magnetic characteristics generated by an exchange coupling force due to an exchange interaction between the first and second magnetic thin films. Provided in the middle of the second magnetic thin film, and
By controlling the composition of the magnetic film or adding another metal element, not only is it easy to prepare a medium with excellent characteristics, but also the recording characteristics are improved, and furthermore, an effective control layer in the exchange coupling multilayer film in general. It is an object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium having:

【0014】[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。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a magneto-optical recording medium having the following constitutions (1) to (3).

【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1であって、前記第1及び第3の磁性薄膜
4,6は,垂直磁気異方性又は室温で面内磁気異方性を
有する希土類金属−3d遷移金属から成るアモルファス
薄膜から構成され,かつ前記第2の磁性薄膜5を介して
磁気的に結合しており,前記第2の磁性薄膜5は,前記
希土類金属−3d遷移金属との交換エネルギーが小さく
かつ面内方向に磁気異方性を有する希土類金属優勢(R
E−rich)膜から構成されることを特徴とする光磁
気記録媒体1。
(1) As shown in FIG.
A magneto-optical recording medium 1 in which first, second, and third magnetic thin films 4 to 6 are sequentially stacked, wherein the first and third magnetic thin films 4 and 6 have a perpendicular magnetic anisotropy or room temperature. The second magnetic thin film 5 is composed of an amorphous thin film made of a rare earth metal-3d transition metal having in-plane magnetic anisotropy, and is magnetically coupled via the second magnetic thin film 5. The rare earth metal which has a small exchange energy with the rare earth metal-3d transition metal and has magnetic anisotropy in the in-plane direction (R
An magneto-optical recording medium 1 comprising an E-rich film.

【0016】(2) 前記第2の磁性薄膜5は、面内方
向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、希土類にE
r(エルピウム)又はHo(ホルミウム)を、3d遷移
金属にFe(鉄)又は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。
(2) The second magnetic thin film 5 is an amorphous thin film having magnetic anisotropy in the in-plane direction.
The magneto-optical recording medium according to (1) above, wherein r (erpium) or Ho (holmium) is a film using Fe (iron) or FeCo (iron-cobalt alloy) as a 3d transition metal.

【0017】(3) 前記第2の磁性薄膜5は、面内方
向に磁気異方性をもつアモルファス薄膜で、HoFe
(ホルミウム・鉄合金)、HoFeCo(ホルミウム・
鉄・コバルト合金)、ErFe(エルピウム・鉄合金)
又はErFeCo(エルピウム・鉄・コバルト合金)の
いずれかをベースとして、さらに他の金属としてBi
(ビスマス)、Sn(スズ)又はLu(ルテチウム)の
いずれか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。
(3) The second magnetic thin film 5 is an amorphous thin film having magnetic anisotropy in an in-plane direction,
(Holmium / iron alloy), HoFeCo (holmium / iron alloy)
Iron / cobalt alloy), ErFe (erpium / iron alloy)
Or ErFeCo (erpium-iron-cobalt alloy) as a base and Bi as another metal
(1) The magneto-optical recording medium according to the above (1), wherein the film is a film to which any one of (bismuth), Sn (tin) and Lu (lutetium) is added.

【0018】[0018]

【発明の実施の態様】以下、本発明の光磁気記録媒体を
[実施例1]、[実施例2]の順に、図1〜図9に沿っ
て説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a magneto-optical recording medium of the present invention will be described in the order of [Embodiment 1] and [Embodiment 2] with reference to FIGS.

【0019】[実施例1]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(第1、第
2、第3の磁性薄膜)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光透過性基板2側か
ら行われる。第1及び第3の磁性薄膜4,6は垂直磁気
異方性又は室温で面内磁気異方性を有する希土類−3d
遷移金属から成るアモルファス薄膜で構成されている。
第2の磁性薄膜5は希土類−3d遷移金属との交換エネ
ルギーが小さくかつ面内方向に磁気異方性を有する希土
類金属優勢(RE−rich)膜から成る。
Example 1 Magneto-optical recording medium 1 of the present invention
As shown in FIG. 1, a first film is formed on a light transmitting substrate 2 such as a glass plate or a polycarbonate (the lower surface in FIG. 1) via a transparent dielectric film 3 serving as a protective film or a multiple interference film. To form three-layer magnetic films (first, second, and third magnetic thin films) 4, 5, and 6 in which a third magnetic thin film is sequentially laminated in vacuum, for example, by continuous sputtering or the like. A protective film 7 made of a non-magnetic metal film or a dielectric film is formed on a magnetic thin film 6 (the lower surface in the figure). Irradiation with laser light or the like is performed from the light transmitting substrate 2 side. The first and third magnetic thin films 4 and 6 are made of rare earth-3d having perpendicular magnetic anisotropy or in-plane magnetic anisotropy at room temperature.
It is composed of an amorphous thin film made of a transition metal.
The second magnetic thin film 5 is composed of a rare-earth-metal-dominant (RE-rich) film having a small exchange energy with the rare-earth-3d transition metal and having magnetic anisotropy in the in-plane direction.

【0020】第1の磁性薄膜4は、例えばTbFe(テ
ルビウム・鉄合金)またはTbFeCo(テルビウム・
鉄・コバルト合金)によって構成する。第3の磁性薄膜
6は、例えばDyFeCo(ディスプロシウム・鉄・コ
バルト合金)によって構成する。
The first magnetic thin film 4 is made of, for example, TbFe (terbium iron alloy) or TbFeCo (terbium iron).
(Cobalt alloy). The third magnetic thin film 6 is made of, for example, DyFeCo (dysprosium-iron-cobalt alloy).

【0021】中間層である第2の磁性薄膜5は、希土類
金属優勢の例えばHoFe(ホルミウム・鉄合金)また
はHoFeCo(ホルミウム・鉄・コバルト合金)、E
rFe(エルピウム・鉄合金)、ErFeCo(エルピ
ウム・鉄・コバルト合金)のいずれかの薄膜によって構
成する。具体的には、Erx (Fe1-y Coy 1-x
おいて、 0.26≦x ≦0.50, 0≦y ≦0.3 (x ,y
は原子含有量比) の組成で、HoFeまたはHoFeCo、ErFe、E
rFeCoのいずれかをベースに、他の金属としてBi
(ビスマス)、Sn(スズ)又はLu(ルテチウム)と
いった元素を添加することにより、希土類金属と3d遷
移金属との交換エネルギーを小さくしたものによって構
成する。
The second magnetic thin film 5 as an intermediate layer is made of a rare earth metal predominant, for example, HoFe (holmium-iron alloy) or HoFeCo (holmium-iron-cobalt alloy), E
It is composed of a thin film of rFe (erpium / iron alloy) or ErFeCo (erpium / iron / cobalt alloy). Specifically, in Er x (Fe 1 -y Co y ) 1 -x , 0.26 ≦ x ≦ 0.50, 0 ≦ y ≦ 0.3 (x, y
Is the atomic content ratio). HoFe or HoFeCo, ErFe, E
Bi based on one of rFeCo and other metal
It is constituted by adding an element such as (bismuth), Sn (tin) or Lu (lutetium) to reduce the exchange energy between the rare earth metal and the 3d transition metal.

【0022】以下、本発明で重要となる界面磁壁エネル
ギーの温度特性とその有効な制御方法について述べる。
The temperature characteristics of the interface domain wall energy, which is important in the present invention, and its effective control method will be described below.

【0023】図2は光磁気記録媒体1を構成する各層
(第1の磁性薄膜4〜第3の磁性薄膜6)の磁化の温度
特性、実効的異方性(Ku−2πMs2 )の温度特性を
それぞれ実測して分子場理論のパラメータを決定し計算
した界面磁壁エネルギーの温度依存性を、第2の磁性層
5に希土類金属優勢(RE−rich)膜を用いた場合
と遷移金属優勢(TM−rich)膜を用いた場合とで
比較したグラフである。
FIG. 2 shows the temperature characteristics of the magnetization and the temperature characteristics of the effective anisotropy (Ku-2πMs 2 ) of each layer (first magnetic thin film 4 to third magnetic thin film 6) constituting the magneto-optical recording medium 1. Are measured and the parameters of the molecular field theory are determined to calculate the temperature dependence of the interface domain wall energy. -Rich) is a graph comparing with the case using a membrane.

【0024】図2中、「Interface wall
energy」(単位:erg/cm2 )は界面磁壁
エネルギー、「Temperature」(単位:K)
は絶対温度をそれぞれ示している。
In FIG. 2, "Interface wall"
“energy” (unit: erg / cm 2 ) is the interface domain wall energy, “Temperature” (unit: K)
Indicates an absolute temperature.

【0025】また、図2中、細線で示す「σB of 3
rd Layer(DyfeCo)」はDyFeCo膜
を用いた第3の磁性薄膜6のブロッホ磁壁エネルギーの
温度依存性、細線で示す「σB of 1st Laye
r(TbFe)」はTbFe膜を用いた第1の磁性薄膜
4のブロッホ磁壁エネルギーの温度依存性、太線で示す
「RE−rich 2nd Layer」は希土類金属
優勢(RE−rich)膜を第2の磁性薄膜5として用
いた場合の界面磁壁エネルギーの温度依存性、そして、
太線で示す「TM−rich 2nd Layer」は
遷移金属優勢(TM−rich)膜を第2の磁性薄膜5
として用いた場合の界面磁壁エネルギーの温度依存性を
それぞれ示している。
In FIG. 2, “σ B of 3” indicated by a thin line
“rd Layer (DyfeCo)” is the temperature dependence of the Bloch domain wall energy of the third magnetic thin film 6 using a DyFeCo film, and “σ B of 1st Layer” indicated by a thin line.
“r (TbFe)” is the temperature dependence of the Bloch domain wall energy of the first magnetic thin film 4 using a TbFe film, and “RE-rich 2nd Layer” shown by a thick line is a rare earth metal dominant (RE-rich) film. Temperature dependence of interface domain wall energy when used as magnetic thin film 5, and
“TM-rich 2nd Layer” indicated by a thick line indicates that the transition metal dominant (TM-rich) film is the second magnetic thin film 5.
3 shows the temperature dependence of the interface domain wall energy when used as.

【0026】図2中、室温における、「RE−rich
2nd Layer」、「TM−rich 2nd
Layer」の各界面磁壁エネルギーは、上述した
(5),(6)式を考慮した値で、どちらの場合も約
1.2erg/cm2 であるが、温度上昇に伴って、そ
の減少度合いに差が生じているのが分かる。
In FIG. 2, "RE-rich" at room temperature was used.
2nd Layer "," TM-rich 2nd
The interfacial domain wall energy of “Layer” is a value in consideration of the above equations (5) and (6), and is about 1.2 erg / cm 2 in both cases. It can be seen that there is a difference.

【0027】図3は光磁気記録媒体1を構成する第2の
磁性層5の磁化の温度依存性を、希土類金優勢(RE−
rich)膜と遷移金属優勢(TM−rich)膜とを
用いた場合とで比較したグラフである。
FIG. 3 shows the temperature dependence of the magnetization of the second magnetic layer 5 constituting the magneto-optical recording medium 1 by showing that the rare-earth gold dominance (RE-
7 is a graph comparing the case of using a transition metal dominant (TM-rich) film with the case of using a transition metal dominant (TM-rich) film.

【0028】図3中、「Magnetization」
(単位:emu/cm3 )は磁化、「TM−rich」
は遷移金属優勢膜の磁化の温度依存性、「RE−ric
h」は希土類金属優勢膜の磁化の温度依存性をそれぞれ
示している。
In FIG. 3, "Magnetization"
(Unit: emu / cm 3 ) is magnetization, “TM-rich”
Is the temperature dependence of the magnetization of the transition metal dominant film, "RE-ric
"h" indicates the temperature dependence of the magnetization of the rare earth metal dominant film.

【0029】図4は光磁気記録媒体1を構成する第2の
磁性層5の実効的異方性(Ku−2πMs2 )の温度依
存性を、希土類金属優勢(RE−rich)膜と遷移金
属優勢(TM−rich)膜とで比較したグラフであ
る。
FIG. 4 shows the temperature dependence of the effective anisotropy (Ku-2πMs 2 ) of the second magnetic layer 5 constituting the magneto-optical recording medium 1 by comparing the rare-earth metal dominant (RE-rich) film with the transition metal. It is a graph compared with the dominant (TM-rich) film.

【0030】図4中、「Ku」(単位:105 erg/
cm3 )は真の異方性、「Ku−2πMs2 」(単位:
105 erg/cm3 )は実効的異方性、「Ku (R
E−rich)」は希土類金属優勢(RE−rich)
の真の異方性の温度依存性、「Ku (TM−ric
h)」は遷移金属優勢(TM−rich)膜の真の異方
性の温度依存性、「Ku−2πMs2 (RE−ric
h)」は希土類金属優勢(RE−rich)膜の実効的
異方性の温度依存性、そして、「Ku−2πMs2 (T
M−rich)」は遷移金属優勢(TM−rich)膜
の実効的異方性の温度依存性をそれぞれ示している。
In FIG. 4, “Ku” (unit: 10 5 erg /
cm 3 ) is the true anisotropy, “Ku−2πMs 2 ” (unit:
10 5 erg / cm 3 ) is the effective anisotropy, “Ku (R
E-rich) is rare earth metal dominant (RE-rich)
Temperature dependence of the true anisotropy of "Ku (TM-ric
h) "is the temperature dependence of the true anisotropy of the transition metal dominant (TM-rich) film," Ku-2πMs 2 (RE-ric)
h) is the temperature dependence of the effective anisotropy of the rare-earth metal predominant (RE-rich) film, and “Ku−2πMs 2 (T
“M-rich)” indicates the temperature dependence of the effective anisotropy of the transition metal dominant (TM-rich) film.

【0031】さて、図2には、「TM−rich 2n
d Layer」の界面磁壁エネルギーは「RE−ri
ch 2nd Layer」の界面磁壁エネルギーに比
べ、温度上昇に伴って急激に低下していることが示され
ている。
FIG. 2 shows "TM-rich 2n".
The interface domain wall energy of “d Layer” is “RE-ri
The graph shows that the temperature sharply decreases with an increase in temperature as compared with the interface domain wall energy of “ch 2nd Layer”.

【0032】また、図3には、「RE−rich」の磁
化の温度変化は「TM−rich」の磁化の温度変化よ
りも急激に減少することが示されている(「TM−ri
ch」の方が上に凸)。
FIG. 3 shows that the temperature change of the magnetization of “RE-rich” decreases more rapidly than the temperature change of the magnetization of “TM-rich” (“TM-rich”).
ch ”is convex upward).

【0033】さらに、図4には、「Ku−2πMs
2 (RE−rich)」の実効的異方性の温度変化は
「Ku−2πMs2 (TM−rich)」の実効的異方
性の温度変化よりも急激に増加することが示されている
(「Ku−2πMs2 (TM−rich)」の方が下に
凸)。
FIG. 4 shows "Ku-2πMs".
It is shown that the temperature change of the effective anisotropy of “ 2 (RE-rich)” increases more rapidly than the temperature change of the effective anisotropy of “Ku−2πMs 2 (TM-rich)” ( "Ku-2πMs 2 (TM-rich)" is convex downward).

【0034】一方、第1の磁性薄膜4から第2の磁性薄
膜5への磁気転写は、上述した(7),(8)式より、
温度上昇に伴って界面磁壁エネルギーの減少度合いがよ
り少ないことが望ましいわけである。この条件に好適な
ものとしては、図2に示す「RE−rich 2nd
Layer」の特性である。従って、希土類金属優勢
(RE−rich)膜の第2の磁性薄膜5として用いた
場合の磁気転写は、遷移金属優勢(TM−rich)膜
を第2の磁性薄膜5として用いた場合の磁気転写よりも
良好に行うことができると言える。
On the other hand, the magnetic transfer from the first magnetic thin film 4 to the second magnetic thin film 5 is based on the above equations (7) and (8).
It is desirable that the degree of reduction of the interface domain wall energy with a rise in temperature is smaller. Preferable for this condition is “RE-rich 2nd” shown in FIG.
Layer "characteristics. Therefore, the magnetic transfer when the rare earth metal dominant (RE-rich) film is used as the second magnetic thin film 5 is the magnetic transfer when the transition metal dominant (TM-rich) film is used as the second magnetic thin film 5. It can be said that it can be performed better.

【0035】他方、磁壁エネルギーσw は、上述した
(2)式の如くに、 σw =約2{(A1 1 1/2 +(A2 2 1/2 } ・・(2) 但し、A1 :第1の磁性薄膜の交換スティフネス定数 A2 :第2の磁性薄膜の交換スティフネス定数 K1 :第1の磁性薄膜の実効的異方性定数 K2 :第2の磁性薄膜の実効的異方性定数 で表すことができるため、AK積の値が小さい側に界面
磁壁はシフトすると考えられる。中間層である第2の磁
性層5の垂直磁気異方性エネルギーを下げることで、界
面磁壁の大部分は第2の磁性層5内に存在することとな
り、記録された磁区は安定に存在することになる。従っ
て、室温から記録の行われる温度(T2 近傍)までの全
温度領域において第2の磁性層5の垂直磁気異方性エネ
ルギーを下げることが望ましく、そのためには、室温か
ら記録の行われる温度までの全温度領域において第2の
磁性層5は面内磁気異方性を有することが良いと言え
る。
On the other hand, the domain wall energy σ w is
As shown in the equation (2), σ w = about 2 {(A 1 K 1 ) 1/2 + (A 2 K 2 ) 1/2 } (2) where A 1 is the first magnetic thin film. Exchange stiffness constant A 2 : Exchange stiffness constant of second magnetic thin film K 1 : Effective anisotropic constant of first magnetic thin film K 2 : Effective anisotropic constant of second magnetic thin film Therefore, it is considered that the interface domain wall shifts to the side where the value of the AK product is smaller. By lowering the perpendicular magnetic anisotropy energy of the second magnetic layer 5 which is the intermediate layer, most of the interface domain wall exists in the second magnetic layer 5, and the recorded magnetic domain exists stably. Will be. Accordingly, desirable to lower the second perpendicular anisotropy energy of the magnetic layer 5 in the entire temperature range to a temperature (T 2 vicinity) performed the recording from room temperature. To this end, the temperature is carried out with recording from room It can be said that the second magnetic layer 5 preferably has in-plane magnetic anisotropy in the entire temperature range up to.

【0036】以上より、希土類−3d遷移金属から成る
アモルファス薄膜で,垂直(または室温で面内)磁気異
方性を有する第1及び第3の薄膜が、第2の磁性薄膜を
挟んで成膜された記録薄膜媒体において、第1及び第3
の磁性層が第2の磁性層を介して、順次磁気的に結合し
て積層されており、その結合状態を制御することを目的
とした第2の磁性薄膜が希土類金属優勢(RE−ric
h)膜であって,希土類と3d遷移金属の交換エネルギ
ーが小さく、面内方向に磁気異方性を有する膜となって
いることが記録特性改善に有効であると言える。
As described above, the first and third thin films having perpendicular (or in-plane at room temperature) magnetic anisotropy made of a rare earth-3d transition metal are formed with the second magnetic thin film interposed therebetween. In the recorded recording thin film medium, the first and third
Are sequentially magnetically coupled and laminated via a second magnetic layer, and a second magnetic thin film for controlling the coupling state is rare earth metal dominant (RE-ric).
h) It can be said that a film having a small exchange energy between the rare earth element and the 3d transition metal and having magnetic anisotropy in the in-plane direction is effective for improving the recording characteristics.

【0037】[実施例2]上述した本発明の実施例1の
如く、界面磁壁エネルギーの温度特性は、中間層(第2
の磁性層5)の磁化の温度特性及び実効的異方性の温度
特性に大きく依存するものである。従って、これら磁化
及び実効的異方性を制御することで、界面磁壁エネルギ
ーの温度特性をさらに向上させることが可能となる。
[Embodiment 2] As in Embodiment 1 of the present invention described above, the temperature characteristic of the interface domain wall energy is
This greatly depends on the temperature characteristics of the magnetization of the magnetic layer 5) and the temperature characteristics of the effective anisotropy. Therefore, by controlling the magnetization and the effective anisotropy, the temperature characteristics of the interface domain wall energy can be further improved.

【0038】分子場理論における希土類金属(Re)と
3d遷移金属の間に働く交換エネルギーを制御すること
が、上記温度特性の向上に対して有効である。中間層に
Bi,Snといった元素を添加すると補償温度が下が
り、希土類金属金属と3d遷移金属の間に働く交換エネ
ルギーを下げることが可能である。
Controlling the exchange energy acting between the rare earth metal (Re) and the 3d transition metal in the molecular field theory is effective in improving the temperature characteristics. When an element such as Bi or Sn is added to the intermediate layer, the compensation temperature decreases, and the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal can be reduced.

【0039】図5は第2の磁性層5における磁化の温度
依存性を、希土類金属と3d遷移金属の間に働く交換エ
ネルギーを変化させた2種類の希土類金属優勢膜で比較
したグラフである。
FIG. 5 is a graph comparing the temperature dependence of the magnetization in the second magnetic layer 5 with two types of rare earth metal dominant films in which the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal is changed.

【0040】図5中、「J ReFe =−1.7×10-15
erg」は第2の磁性層5のRe−Fe間の交換エネルギ
ーが−1.7×10-15 ergである場合の磁化の温度
依存性、「J ReFe =−1.2×10-15 erg」は第2
の磁性層5のRe−Fe間の交換エネルギーが−1.2
×10-15 ergである場合の磁化の温度依存性をそれ
ぞれ示している。
In FIG. 5, “J ReFe = −1.7 × 10 −15”
“erg” is the temperature dependence of magnetization when the exchange energy between Re and Fe of the second magnetic layer 5 is −1.7 × 10 −15 erg, and “J ReFe = −1.2 × 10 −15 erg. Is the second
The exchange energy between Re and Fe of the magnetic layer 5 is -1.2.
The graph shows the temperature dependence of the magnetization at the time of × 10 −15 erg.

【0041】図6は第2の磁性層5における異方性の温
度依存性を、希土類金属と3d遷移金属の間に働く交換
エネルギーを変化させた2種類の希土類金属優勢膜で比
較したグラフである。
FIG. 6 is a graph comparing the temperature dependency of the anisotropy in the second magnetic layer 5 with two types of rare earth metal dominant films in which the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal is changed. is there.

【0042】図6中、「Ku(JReFe =−1.7×1
-15 erg)」は第2の磁性薄膜5のRe−Fe間の交
換エネルギーが−1.7×10-15 ergである場合の
真の異方性の温度依存性、「Ku(JReFe =−1.2
×10-15 erg)」は第2の磁性薄膜5 のRe−Fe間
の交換エネルギーが−1.2×10-15 ergである場
合の真の異方性の温度依存性、「Ku−2πMs2 (J
ReFe =−1.2×10-15 erg)」は第2の磁性薄膜5
のRe−Fe間の交換エネルギーが−1.2×10-15
ergである場合の実効的異方性の温度依存性、そし
て、「Ku−2πMs2 (JReFe =−1.7×10
-15 erg)」は第2の磁性薄膜5のRe−Fe間の交換エ
ネルギーが−1.7×10-15 ergである場合の実効
的異方性の温度依存性それぞれ示している。
In FIG. 6, “Ku (J ReFe = −1.7 × 1)
“0 −15 erg)” is the temperature dependence of the true anisotropy when the exchange energy between Re—Fe of the second magnetic thin film 5 is −1.7 × 10 −15 erg, and “Ku (J ReFe) = -1.2
× 10 −15 erg) ”is the temperature dependence of the true anisotropy when the exchange energy between Re and Fe of the second magnetic thin film 5 is −1.2 × 10 −15 erg, and“ Ku−2πMs 2 (J
ReFe = −1.2 × 10 −15 erg) ”represents the second magnetic thin film 5
Has an exchange energy between Re and Fe of -1.2 × 10 -15
erg, the temperature dependence of the effective anisotropy, and “Ku−2πMs 2 (J ReFe = −1.7 × 10
-15 erg) indicates the temperature dependence of the effective anisotropy when the exchange energy between Re and Fe of the second magnetic thin film 5 is -1.7 × 10 -15 erg.

【0043】図5、図6は、希土類金属と3d遷移金属
間の交換エネルギーを−1.7×10-15 ergから−
1.2×10-15 ergに下げた場合の磁化及び異方性
の温度特性を示したものであり、上述した図3及び図4
と比較すると分かるように、磁化及び実効的異方性が大
きく変動している。Re−Fe間の交換エネルギーJ
ReFe を下げた場合では、磁化が温度上昇に対してほぼ
直線的に減少し、その結果、実効的異方性が上に凸なカ
ーブを描き、急激に増大している。
FIGS. 5 and 6 show that the exchange energy between the rare earth metal and the 3d transition metal was −1.7 × 10 −15 erg −
FIG. 4 shows the temperature characteristics of magnetization and anisotropy when the temperature is reduced to 1.2 × 10 −15 erg.
As can be seen from comparison with, the magnetization and the effective anisotropy fluctuate greatly. Exchange energy J between Re and Fe
When ReFe is lowered, the magnetization decreases almost linearly with the temperature rise, and as a result, the effective anisotropy draws an upwardly convex curve and sharply increases.

【0044】図7は界面磁壁エネルギーの温度依存性
を、図2の比較で用いた第2磁性層5に希土類金属優勢
(RE−rich)膜を用いた場合と、第2の磁層5に
希土類金属と3d遷移金属間(Re−Fe)に働く交換
エネルギーを下げた希土類金属優勢(RE−rich)
膜とを用いた場合とで比較したグラフである。
FIG. 7 shows the temperature dependence of the interface domain wall energy in the case where a rare earth metal dominant (RE-rich) film is used for the second magnetic layer 5 used in the comparison of FIG. Rare earth metal dominant (RE-rich) with reduced exchange energy acting between rare earth metal and 3d transition metal (Re-Fe)
It is a graph compared with the case where a film was used.

【0045】図7中、「2nd Layer(JReFe
=−1.7×10-15 erg)」は希土類金属優勢(RE−
rich)膜を用いた第2の磁性薄膜5のRe−Fe間
の交換エネルギーが−1.7×10-15 ergである場
合の界面磁壁エネルギーの温度依存性、「2nd La
yer(JReFe=−1.2×10-15 erg)」は希土類優
勢(RE−rich)膜を用いた第2の磁性薄膜5のR
e−Fe間の交換エネルギーが−1.2×10-15 er
gである場合の界面磁壁エネルギーの温度依存性をそれ
ぞれ示している。
In FIG. 7, "2nd Layer (J ReFe
= −1.7 × 10 −15 erg) ”means rare earth metal dominant (RE−
rich) The temperature dependence of the interface domain wall energy when the exchange energy between Re and Fe of the second magnetic thin film 5 using the film is -1.7 × 10 -15 erg, "2nd La
yer (J ReFe = −1.2 × 10 −15 erg) ”indicates the R of the second magnetic thin film 5 using a rare earth-dominant (RE-rich) film.
The exchange energy between e-Fe is -1.2 × 10 -15 er
The temperature dependence of the interface domain wall energy in the case of g is shown.

【0046】図7から明らかなように、希土類金属と3
d遷移金属の間に働く交換エネルギーを下げた中間層
(第2の磁性薄膜5)を用いた媒体では、温度上昇に伴
う界面磁壁エネルギーの減少度合いが、さらに緩やかに
なることが分かる。その結果、磁化の転写性は、さらに
向上することになる。
As is clear from FIG. 7, the rare earth metal and 3
It can be seen that in the medium using the intermediate layer (second magnetic thin film 5) having a lower exchange energy acting between the d transition metals, the degree of decrease in the interface domain wall energy with a rise in temperature becomes more moderate. As a result, the transferability of the magnetization is further improved.

【0047】磁化の転写性の差は、上述した(7)式よ
り、(Hc1−Hw1c1:第1の磁性薄膜の保磁力、
w1:第1の磁性薄膜が隣接した磁性層から受ける実効
的バイアス磁界)により判断できるといえるが、(Hc1
−Hw1)が負でかつその絶対値が大きい方が転写性が良
いことになる。
From the above equation (7), the difference in the transferability of magnetization is expressed by (H c1 −H w1 H c1 : coercive force of the first magnetic thin film,
H w1: Although the first magnetic thin film can be said to be determined by the effective bias magnetic field) received from the magnetic layer adjacent, (H c1
When −H w1 ) is negative and the absolute value is large, the transferability is better.

【0048】磁化の転写性の差は上述した(7)式よる
(Hc1−Hw1)により判断できるといえるが、(Hc1
w1)が負でかつその絶対値が大きい方が転写性が良い
ことになる。
[0048] Although it can be said that the difference between the transfer of the magnetization can be judged by the above-described (7) by equation (H c1 -H w1), ( H c1 -
Hw1 ) is negative and the absolute value is large, the better the transferability.

【0049】上述した図2の比較で用いた2種類の媒体
の(Hc1−Hw1)と希土類金属と3d遷移金属の間に働
く交換エネルギーを下げた希土類金属優勢(RE−ri
ch)膜を第2の磁性層5に用いた媒体の(Hc1
w1)の温度変化を比較したグラフが図8である。
The exchange energy between the (H c1 -H w1 ), the rare earth metal and the 3d transition metal of the two media used in the comparison of FIG.
ch) of the medium using the film for the second magnetic layer 5 (H c1
FIG. 8 is a graph comparing the temperature change of H w1 ).

【0050】図8中、「Hc1−Hw1」(単位:kOe)
は第1の磁性薄膜の保磁力Hc1から第1の磁性薄膜が隣
接した磁性層から受ける実効的バイアス磁界Hw1を減算
した値、「TM−rich 2nd Layer(J
ReFe=−1.7×10-15 erg)」は遷移金属優勢(TM
−rich)膜を第2の磁性薄膜5に用いた媒体におい
てRe−Fe間の交換エネルギーが−1.7×10-15
ergである場合の(Hc1−Hw1)、「RE−rich
2nd Layer(JReFe=−1.7×10-15 er
g)」は希土類金属優勢(RE−rich)膜を第2の磁
性薄膜5に用いた媒体においてRe−Fe間の交換エネ
ルギーが−1.7×10-15 ergである場合の(Hc1
−Hw1)、そして、「RE−rich 2nd Lay
er(JReFe=−1.2×10-15 erg)」は希土類金属
優勢(RE−rich)膜を第2の磁性薄膜5に用いた
媒体においてRe−Fe間の交換エネルギーが−1.2
×10-15 ergである場合の(Hc1−Hw1)をそれぞ
れ示している。
In FIG. 8, “H c1 −H w1 ” (unit: kOe)
Is the value obtained by subtracting the effective bias magnetic field H w1 that the first magnetic thin film receives from the adjacent magnetic layer from the coercive force H c1 of the first magnetic thin film, “TM-rich 2nd Layer (J
ReFe = −1.7 × 10 −15 erg) ”is the transition metal dominant (TM
-Rich) In the medium using the film as the second magnetic thin film 5, the exchange energy between Re and Fe is -1.7 × 10 -15.
erg (H c1 −H w1 ), “RE-rich
2nd Layer (J ReFe = −1.7 × 10 −15 er
g) "means (H c1 ) when the exchange energy between Re and Fe is −1.7 × 10 −15 erg in a medium using a rare earth metal predominant (RE-rich) film as the second magnetic thin film 5.
-H w1 ) and "RE-rich 2nd Layer
er (J ReFe = −1.2 × 10 −15 erg) ”means that the exchange energy between Re—Fe in a medium using a rare earth metal predominant (RE-rich) film as the second magnetic thin film 5 is −1.2.
(H c1 −H w1 ) in the case of × 10 −15 erg.

【0051】図8から明らかなように、中間層である第
2の磁性層5に遷移金属優勢(TM−rich)膜を用
いた場合より希土類金属優勢(RE−rich)膜を用
いた場合、さらに希土類金属と3d遷移金属の間に働く
交換エネルギーを下げた希土類金属優勢(RE−ric
h)とを中間層に用いた媒体の順で(Hc1−Hw1)の負
の絶対値の最大値が増大しているので、この順で、磁化
の転写性が向上すると言える。
As is clear from FIG. 8, when the transition metal dominant (TM-rich) film is used for the second magnetic layer 5 as the intermediate layer, the rare earth metal dominant (RE-rich) film is used. In addition, rare earth metal dominant (RE-ric) with reduced exchange energy between rare earth metal and 3d transition metal
h), the maximum value of the negative absolute value of (H c1 −H w1 ) increases in the order of the medium using the intermediate layer, and it can be said that the transferability of magnetization is improved in this order.

【0052】上述の如く、これら特性改善は、中間層
(第2の磁性層5)の磁化の温度特性の変化によるもの
であるが、その特性を有効に変化させる方法として、E
r,Hoといった希土類元素を中間層に用いることが考
えられる。
As described above, these characteristics are improved by changing the temperature characteristics of the magnetization of the intermediate layer (the second magnetic layer 5). As a method for effectively changing the characteristics, E
It is conceivable to use a rare earth element such as r or Ho for the intermediate layer.

【0053】図9は異なった5種類の希土類元素(Gd
(ガドリニウム),Tb(テルビウム),Dy(ディス
プロシウム),Ho(ホルミウム),Er(エルピウ
ム))とFe(鉄)の合金薄膜の磁化の温度特性をそれ
ぞれ比較したグラフである。
FIG. 9 shows five different rare earth elements (Gd
4 is a graph comparing the temperature characteristics of magnetization of alloy thin films of (gadolinium), Tb (terbium), Dy (dysprosium), Ho (holmium), Er (erpium)) and Fe (iron).

【0054】制御層としての特性改善、即ち界面磁壁エ
ネルギーの温度特性を改善するには、温度上昇に対して
磁化がより急激に減少することが望ましいと言えるわけ
であるが、図9より、ErFe,HoFeを用いること
で,より良好な特性改善が行うことが可能であると言え
る。また、これらの合金薄膜に対しても、Bi,Sn,
あるいはLuといった元素の添加により、希土類金属と
3d遷移金属の間に働く交換エネルギーを下げることは
可能であり、それにより、更に特性を改善することがで
きると言える。
In order to improve the characteristics as the control layer, that is, to improve the temperature characteristics of the interface domain wall energy, it can be said that it is desirable that the magnetization decreases more rapidly as the temperature rises. It can be said that better characteristics can be improved by using HoFe. Also, for these alloy thin films, Bi, Sn,
Alternatively, it can be said that by adding an element such as Lu, the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal can be reduced, whereby the characteristics can be further improved.

【0055】[0055]

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、界面磁壁
エネルギーを制御する第2の磁性薄膜を第1と第3の磁
性薄膜の中間に設け、その第2の磁性薄膜を室温から高
温領域で面内磁気異方性を有する希土類金属優勢組成と
し、HoFe又はHoFeCo、ErFe、ErFeC
oをベースとして、Bi,Snといった金属を添加し、
ある程度の膜厚を有する膜とすることで、室温近傍での
界面磁壁エネルギーを抑え、温度T1 近傍での磁壁エネ
ルギーを大きく保つ効果を得ることができる。これによ
って、室温での磁壁の安定化をはかり,かつ,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。また、本発明は、情報の重ね書きダイレクトオーバ
ーライトの特性向上を実現することのできる媒体を提供
するものにとどまらず、将来の高密度化のための磁気超
解像磁性多層膜技術に於ける交換結合制御磁性層を改良
・制御する上でも利用可能で、交換結合多層膜による磁
気記録・再生機能の多様化・改良に必須な技術を提供す
ることができる。
As described above, according to the present invention, the second magnetic thin film for controlling the interface domain wall energy is provided between the first and third magnetic thin films, and the second magnetic thin film is heated from room temperature to high temperature. A rare earth metal predominant composition having in-plane magnetic anisotropy in the region, and HoFe or HoFeCo, ErFe, ErFeC
Based on o, add metals such as Bi and Sn,
By a film having a certain thickness can be obtained suppressing the interface wall energy, keep increasing the magnetic wall energy at the temperature T 1 of the vicinity effect near room temperature. Thereby, the domain wall is stabilized at room temperature, and the temperature T 1
In the vicinity, it is possible to enhance the stability of the transfer of the recording magnetic domain. Further, the present invention is not limited to providing a medium capable of realizing the improvement of the characteristics of the information overwriting direct overwrite, and also relates to a magnetic super-resolution magnetic multilayer film technology for high density in the future. The present invention can be used for improving and controlling the exchange coupling control magnetic layer, and can provide a technique essential for diversifying and improving the magnetic recording / reproducing function by the exchange coupling multilayer film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光磁気記録媒体の構造を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a magneto-optical recording medium of the present invention.

【図2】光磁気記録媒体を構成する第1の磁性薄膜〜第
3の磁性薄膜の磁化の温度特性、実効的異方性の温度特
性をそれぞれ実測して分子場理論のパラメータを決定し
計算した界面磁壁エネルギーの温度依存性を、第2の磁
性層に希土類金属優勢膜を用いた場合と遷移金属優勢膜
を用いた場合とで比較したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between a temperature characteristic of magnetization and a temperature characteristic of effective anisotropy of a first magnetic thin film to a third magnetic thin film constituting a magneto-optical recording medium, and determining and calculating parameters of molecular field theory. 7 is a graph comparing the temperature dependence of the interface domain wall energy between a case where a rare earth metal dominant film is used as a second magnetic layer and a case where a transition metal dominant film is used as a second magnetic layer.

【図3】光磁気記録媒体を構成する第2の磁性層におけ
る磁化の温度依存性を、希土類金属優勢膜と遷移金属優
勢膜とで比較したグラフである。
FIG. 3 is a graph comparing the temperature dependence of magnetization in a second magnetic layer constituting a magneto-optical recording medium between a rare earth metal dominant film and a transition metal dominant film.

【図4】光磁気記録媒体を構成する第2の磁性層の実効
的異方性の温度依存性を、希土類金属優勢膜と遷移金属
優勢膜とで比較したグラフである。
FIG. 4 is a graph comparing the temperature dependence of the effective anisotropy of a second magnetic layer constituting a magneto-optical recording medium between a rare-earth metal dominant film and a transition metal dominant film.

【図5】第2の磁性層における磁化の温度依存性を、希
土類金属と3d遷移金属の間に働く交換エネルギーを変
化させた2種類の希土類金属優勢膜で比較したグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph comparing the temperature dependence of the magnetization in the second magnetic layer between two types of rare earth metal dominant films in which the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal is changed.

【図6】第2の磁性層5における異方性の温度依存性
を、希土類金属と3d遷移金属の間に働く交換エネルギ
ーを変化させた2種類の希土類金属優勢膜で比較したグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph comparing the temperature dependence of the anisotropy in the second magnetic layer 5 between two types of rare earth metal dominant films in which the exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal is changed.

【図7】界面磁壁エネルギーの温度依存性を、図2の比
較で用いた第2磁性層5に希土類金属優勢膜を用いた場
合と、第2の磁性層5に希土類金属と3d遷移金属間に
働く交換エネルギーを下げた希土類金属優勢膜とを用い
た場合とで比較したグラフである。
FIG. 7 shows the temperature dependence of the interface domain wall energy when the rare earth metal dominant film is used for the second magnetic layer 5 used in the comparison of FIG. 2 and when the rare earth metal and the 3d transition metal are used for the second magnetic layer 5; 7 is a graph comparing with a case where a rare earth metal dominant film whose exchange energy is reduced is used.

【図8】図2の比較で用いた2種類の媒体の(Hc1−H
w1)と希土類金属と3d遷移金属の間に働く交換エネル
ギーを下げた希土類金属優勢膜を第2の磁性層に用いた
媒体の(Hc1−Hw1)の温度変化を比較したグラフであ
る。
FIG. 8 shows (H c1 −H) of the two types of media used in the comparison of FIG.
4 is a graph comparing the temperature change of (H c1 −H w1 ) of a medium using a rare earth metal dominant film having a lower exchange energy acting between the rare earth metal and the 3d transition metal for the second magnetic layer.

【図9】5種類の希土類元素と3d遷移金属の合金薄膜
の磁化の温度特性を比較したグラフである。
FIG. 9 is a graph comparing the temperature characteristics of magnetization of alloy thin films of five kinds of rare earth elements and 3d transition metals.

【図10】室温から記録温度における光磁気記録媒体の
磁化状態(パラレル結合の場合)を説明するための図で
ある。
FIG. 10 is a diagram for explaining a magnetization state (in the case of parallel coupling) of a magneto-optical recording medium from room temperature to a recording temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magneto-optical recording medium 2 Transparent substrate 3 Dielectric film 4-6 First magnetic thin film-Third magnetic thin film 7 Protective film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、 垂直磁気異方性又は室温で面内磁気異方性を有する希土
類金属−3d遷移金属から成るアモルファス薄膜から構
成され、かつ前記第2の磁性薄膜を介して磁気的に結合
しており、 前記第2の磁性薄膜は、前記希土類金属−3d遷移金属
との交換エネルギーが小さくかつ面内方向に磁気異方性
を有する希土類金属優勢(RE−rich)膜から構成
されることを特徴とする光磁気記録媒体。
1. A magneto-optical recording medium in which at least first, second, and third magnetic thin films are sequentially laminated, wherein the first and third magnetic thin films have perpendicular magnetic anisotropy or room temperature. The second magnetic thin film is composed of an amorphous thin film made of a rare earth metal-3d transition metal having in-plane magnetic anisotropy, and is magnetically coupled via the second magnetic thin film; A magneto-optical recording medium comprising a rare earth metal dominant (RE-rich) film having a small exchange energy with a metal-3d transition metal and having magnetic anisotropy in an in-plane direction.
【請求項2】前記第2の磁性薄膜は、面内方向に磁気異
方性をもつアモルファス薄膜で、希土類にEr(エルピ
ウム)又はHo(ホルミウム)を、3d遷移金属にFe
(鉄)又は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。
2. The second magnetic thin film is an amorphous thin film having in-plane magnetic anisotropy, wherein Er (erpium) or Ho (holmium) is used as a rare earth element and Fe is used as a 3d transition metal.
2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the film is a film using (iron) or FeCo (iron-cobalt alloy).
【請求項3】前記第2の磁性薄膜は、面内方向に磁気異
方性をもつアモルファス薄膜で、HoFe(ホルミウム
・鉄合金)、HoFeCo(ホルミウム・鉄・コバルト
合金)、ErFe(エルピウム・鉄合金)又はErFe
Co(エルピウム・鉄・コバルト合金)のいずれかをベ
ースとして、さらに他の金属としてBi(ビスマス)、
Sn(スズ)又はLu(ルテチウム)のいずれかを添加
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。
3. The second magnetic thin film is an amorphous thin film having magnetic anisotropy in an in-plane direction. Alloy) or ErFe
Based on any one of Co (erpium, iron, cobalt alloy), and Bi (bismuth) as another metal,
2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the film is a film to which either Sn (tin) or Lu (lutetium) is added.
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