JPH10312598A - 光磁気記録媒体の再生方法および光磁気記録媒体駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複層構造の磁性層を有し、交番磁界を印加す
ることにより、「記録磁区の転写→転写磁区の拡大→転
写磁区の再生→転写磁区の縮小・消滅」という一連の過
程で再生が行われる光磁気記録媒体を再生する際に、交
番磁界を発生する磁気ヘッドを用いることなく再生を可
能にする。 【解決手段】 基体２表面に複層構造の磁性層３を有す
る光磁気記録媒体を再生する際に、磁性層３から基体２
に向かう方向の成分を含む直流磁界を印加するための第
１の磁極と、基体２から磁性層３に向かう方向の成分を
含む直流磁界を印加するための第２の磁極とを磁性層３
表面側に配置し、前記第１の磁極および前記第２の磁極
に対し光磁気記録媒体を相対的に移動させる。前記第１
および第２の磁極を有する磁気ヘッドとしては、リング
状磁気ヘッド１０が使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再生のために交番
磁界を印加する必要がある光磁気記録媒体、特に、記録
磁区読みだし時に記録磁区を拡大することにより再生信
号を増幅できる光磁気記録媒体を再生する方法と、この
方法を利用する光磁気記録媒体駆動装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録媒体は、磁性薄膜をレーザー
ビーム等により局所的に昇温させて保磁力を減少させ、
この部分の磁化方向を外部磁界によって反転させること
により、あるいは初期磁化方向に維持することにより磁
区（記録マーク）を形成し、この磁区の磁化の向きをカ
ー効果、ファラデー効果によって読み出す記録媒体であ
る。

【０００３】通常の光磁気記録媒体では、再生可能な磁
区の存在密度は、再生に用いるレーザービームのスポッ
ト径により制限され、スポット径の半分以下の径の磁区
を再生することは不可能である。

【０００４】レーザービームのスポット径の半分を下回
る径の磁区を再生可能な光磁気記録媒体として、例えば
特開平８−７３５０号公報には、記録磁区を拡大できる
光磁気記録媒体が記載されている。この光磁気記録媒体
は、基体側から第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層の
順に積層された３層磁性膜を記録膜として有し、この３
層磁性膜は、交換結合されているものである。再生時に
は、基体側からレーザービームを照射し、一方、記録膜
側からは再生磁界を印加する。記録磁区を保持している
のは第３磁性層であり、この記録磁区がレーザービーム
の照射により第１磁性層および第２磁性層に転写され
る。転写された磁区は、再生磁界の印加により磁性層の
面内方向に拡大する。この拡大された転写磁区を、従来
の光磁気記録媒体と同様にして読み出す。拡大された転
写磁区の再生が完了すると、隣接する記録磁区の再生に
備えて、再生磁界と逆方向の消去磁界を印加することに
より転写磁区を消去する。このような過程を繰り返すこ
とにより、従来不可能であった微小な磁区の再生が可能
となっている。しかも、この方法は単に再生時の高分解
能化を達成しただけでなく、磁区を実際に拡大するの
で、再生信号強度の本質的な増強が可能である。

【０００５】しかし、この再生方法では、再生磁界と消
去磁界とを、すなわち交番磁界を、磁区の記録密度に応
じて印加する必要がある。例えば、磁界強度変調により
記録された磁区を上記方法により再生する場合には、再
生時の交番磁界の周波数は記録時の交番磁界の周波数の
少なくとも２倍となってしまう。磁界発生手段の高周波
化には技術的あるいはコスト的な限界が存在するため、
再生可能な記録密度に限界が生じるほか、高速再生によ
る転送レートの向上にも限界が生じる。また、再生の際
に交番磁界とクロック信号との同期をとる必要があるた
め、媒体駆動装置が複雑になってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複層
構造の磁性層を有し、交番磁界を印加することにより、
「記録磁区の転写→転写磁区の拡大→転写磁区の再生→
転写磁区の縮小・消滅」という一連の過程で再生が行わ
れる光磁気記録媒体を再生する際に、交番磁界を発生す
る磁気ヘッドを用いることなく再生を可能にすることで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（５）のいずれかの構成により達成される。 （１） 基体表面側に、少なくとも記録層と増幅層との
２層の磁性層を含む磁性積層体を有する光磁気記録媒体
を再生する方法であって、レーザービームを照射しなが
ら、前記基体表面に対しほぼ垂直な再生磁界を前記磁性
積層体に印加することにより、前記記録層の記録磁区を
前記増幅層に転写して転写磁区を形成すると共に前記転
写磁区を拡大し、次いで、前記転写磁区を読み出し、次
いで、前記基体表面にほぼ垂直で前記再生磁界とは逆向
きの消去磁界を前記転写磁区に印加することにより、前
記転写磁区を縮小させて消滅させる過程を有し、前記再
生磁界と前記消去磁界とを連続して印加するために、磁
性積層体から基体に向かう方向の成分を含む直流磁界を
印加する第１の磁極と、基体から磁性積層体に向かう方
向の成分を含む直流磁界を印加する第２の磁極とを、磁
性積層体の表面側に配置し、かつ前記第１の磁極および
前記第２の磁極に対し光磁気記録媒体を相対的に移動さ
せる光磁気記録媒体の再生方法。 （２） リング状磁気ヘッドが有する一対の磁極を、前
記第１の磁極および前記第２の磁極として利用する上記
（１）の光磁気記録媒体の再生方法。 （３） 前記光磁気記録媒体が、磁性積層体の表面側に
厚さ０．１μm以下の保護層を有するものである上記
（１）または（２）の光磁気記録媒体の再生方法。 （４） 前記保護層が硬質炭素膜である上記（１）〜
（３）のいずれかの光磁気記録媒体の再生方法。 （５） 上記（１）〜（４）のいずれかの方法により光
磁気記録媒体の再生を行う光磁気記録媒体駆動装置。

【０００８】

【発明の実施の形態】再生方法 本発明の再生方法を、図１により説明する。

【０００９】本発明において再生対象となる光磁気記録
媒体１は、基体２の表面側に、少なくとも２層の磁性層
を含む磁性積層体３を有し、この表面側に保護層４を有
する。図示例では、基体２側から増幅層Ａ₁と記録層Ｒ₂
とが積層されて磁性積層体３が構成されている。記録層
Ｒ₂には、光変調記録または磁界変調記録により記録磁
区が形成されている。説明をわかりやすくするために、
図１の記録層Ｒ₂には、再生対象となっている記録磁区
Ｒｄ₂と、これに隣接し先行して再生が行われた記録磁
区Ｒｄ₁とだけを記載してある。

【００１０】基体２の表面側、すなわち磁性積層体３の
表面側には、磁性積層体３から基体２に向かう方向の成
分を含む直流磁界を印加するための第１の磁極と、基体
から磁性積層体に向かう方向の成分を含む直流磁界を印
加するための第２の磁極とが、配置される。図示例で
は、これらの磁極を有する磁気ヘッドの好ましい例とし
て、リング状磁気ヘッド１０を配置している。一方、基
体２の裏面側には、光ピックアップ（図示せず）が配置
され、基体２を通してレーザービームが照射される。光
磁気記録媒体１は、リング状磁気ヘッド１０およびレー
ザービームに対し図中矢印方向に相対的に移動してい
る。このリング状磁気ヘッド１０には、ギャップ１１を
介してトレーリング側コア１２ａとリーディング側コア
１２ｂとが設けられており、少なくとも一方のコアにコ
イル（図示せず）が巻回されている。コイルには一方向
の電流が流されているため、トレーリング側コア１２ａ
とリーディング側コア１２ｂとの間の磁界は直流磁界で
ある。

【００１１】リング状磁気ヘッド１０からは、ギャップ
１１中央を中心として図示するような円弧状の磁束が発
生する。したがって、トレーリング側コア１２ａ近傍の
磁界とリーディング側コア１２ｂ近傍の磁界とは、逆向
きとなる。すなわち、リーディング側コア１２ｂ近傍に
おける磁界が、磁性積層体３から基体２に向かう方向で
あれば、トレーリング側コア１２ａ近傍における磁界
は、基体２から磁性積層体３に向かう方向となる。光磁
気記録媒体１は、磁気ヘッド１０およびレーザービーム
に対して図中矢印方向に相対的に移動しているので、磁
性積層体３の特定部分に注目すると、その特定部分に印
加される磁界の向きは、媒体の移動にともなって逆転す
ることになる。すなわち、リング状磁気ヘッドを用いる
ことにより、壷型ヨークを有する磁気ヘッドなどの垂直
磁気ヘッドから交番磁界を印加したときと同様な作用効
果を得ることが可能である。

【００１２】次に、記録磁区Ｒｄ₂の再生過程を、具体
的に説明する。記録磁区Ｒｄ₂の磁化の向きは図中上方
向である。

【００１３】まず、磁性積層体に初期化磁界を印加し、
増幅層Ａ₁全体の磁化を下向きに揃えておく。初期化磁
界は、図示するリング状ヘッドから離れた位置に設けた
初期化磁気ヘッドにより印加する。

【００１４】初期化磁界印加後、記録磁区Ｒｄ₂に、レ
ーザービームを照射すると共に、リーディング側コア１
２ｂから図中上向きの再生磁界を印加する。レーザー光
照射により磁性積層体の温度が上昇し、これにより増幅
層Ａ₁と記録層Ｒ₂との間の交換力とが強まって記録磁区
Ｒｄ₂が増幅層Ａ₁に転写され、転写磁区が形成される。
リーディング側コア１２ｂから印加される磁界は、図中
上向きの成分を主体とするため、記録磁区Ｒｄ₂および
転写磁区は磁性層面内方向に拡大しようとする。このと
き、記録層Ｒ₂は保磁力が大きいため、記録磁区Ｒｄ₂は
拡大しない。一方、増幅層Ａ₁の転写磁区は、界面磁壁
交換力、ブロッホ磁壁交換力および保磁力に打ち勝って
層の面内方向に拡大し、図示するように記録磁区Ｒｄ₂
よりも径の大きな転写磁区Ａｄとなる。この転写磁区Ａ
ｄからの反射レーザー光を光ピックアップで検出するこ
とで、微小な記録磁区Ｒｄ₂の磁化方向を、大きな信号
出力として検出することができる。

【００１５】「記録磁区の転写→転写磁区の拡大→再
生」の一連の過程において、光磁気記録媒体１は常に図
中矢印方向に移動している。再生後、媒体はさらに移動
して、転写磁区Ａｄ₂は、リーディング側コア１２ｂか
らの磁界の影響を脱し、逆向きの磁界であるトレーリン
グ側コア１２ａからの磁界の影響を強く受けるようにな
る。逆向きの磁界の印加により、転写磁区Ａｄ₂は縮小
し、消滅する。

【００１６】以上の再生過程を、記録層Ｒ₂の各記録磁
区ごとに繰り返すことにより、磁気ヘッドから交番磁界
を印加する従来の再生方法と同様にして、記録磁区の転
写・拡大再生を連続して行うことができる。なお、図１
において、記録磁区Ｒｄ₂の媒体進行側に存在する記録
磁区Ｒｄ₁から転写された転写磁区は、トレーリング側
コア１２ａからの磁界の印加によって既に消滅してい
る。

【００１７】転写・増幅のための磁界（再生磁界）と転
写磁区の縮小・消滅のための磁界（消去磁界）との間の
距離は、リング状磁気ヘッドのギャップ長と、リング状
磁気ヘッドと媒体との距離とによって決定される。リン
グ状磁気ヘッドは、再生時に媒体表面と接触していても
よく、媒体表面から離れていてもよい。ただし、微小な
記録磁区を再生するためには、リング状磁気ヘッドと媒
体との間の距離を０．１μm以下とすることが好まし
い。したがって、図示例のように保護層４を設ける場合
には、保護層の厚さは０．１μm以下とすることが好ま
しい。保護層表面を磁気ヘッドが摺動する構成とする場
合、０．１μm以下の厚さで十分な保護効果を得るため
には、硬質炭素膜を保護層として用いることが好まし
い。

【００１８】光磁気記録媒体 本発明が再生対象とする光磁気記録媒体は、少なくとも
２層の磁性層を含む磁性積層体を有し、再生に際し、磁
性積層体から基体に向かう方向の磁界と、基体から磁性
積層体に向かう方向の磁界とが交互に印加される必要が
あるものであればよく、他の構成は特に限定されない。
例えば、前記した特開平８−７３５０号公報に記載され
ているような構成の光磁気記録媒体に対し、本発明は適
用できる。また、本出願人による平成９年４月１０日提
出の特許願（整理番号０９Ｐ１０２）に添付した明細書
において提案されている光磁気記録媒体の再生にも本発
明は適用することができる。

【００１９】前記特開平８−７３５０号公報において、
第２磁性層は室温以上に補償温度を有する希土類遷移金
属合金であり、この第２磁性層のキュリー温度は微小磁
区記録温度よりも低いものとなっている。また、第３磁
性層は、希土類遷移金属合金からなり、全体の磁気モー
メントが希土類の磁気モーメントと室温において同一方
向を向いているものである。しかし、本発明者らの研究
によれば、同公報に記載された記録膜の構成では、再生
信号強度の十分な向上が困難であることがわかった。こ
れは、磁性層間の交換結合力が強すぎ、転写磁区が容易
に拡大できないことに起因すると考えられる。また、同
公報では、第２磁性層を、室温以上に補償温度を有する
希土類遷移金属から構成する必要があるが、補償温度は
組成のわずかな違いによって大きく変動するため、補償
温度を室温以上の特定の温度域に設定することは困難で
ある。

【００２０】そこで、本発明者らは、上記した平成９年
４月１０日提出の特許願添付の明細書において、前記特
開平８−７３５０号公報における問題点を解決するため
の手段を開示した。このうち、特定の性質をもつ交換力
制御層またはスイッチング層を設ける手段では、室温よ
り高い補償温度をもつ磁性層を設ける必要がなくなるの
で、磁性層の組成設計およびその形成が容易となる。ま
た、上記明細書では、交換力制御層またはスイッチング
層を設けず、かつ室温より高い補償温度をもつ磁性層を
設けなくても、再生信号出力はやや低くなるが、記録磁
区の転写・拡大による再生が可能であることを開示し
た。以下、上記明細書において開示した発明の構成につ
いて、詳細に説明する。

【００２１】上記明細書に開示された発明は、以下に説
明する構成Ｉ、構成IIおよび構成IIIからなる。以下、
各構成の実施の形態について説明する。

【００２２】構成Ｉ 構成Ｉの光磁気記録媒体は、基体表面側に磁性積層体を
有し、この磁性積層体が、基体表面側から、少なくとも
増幅層Ａ₁、交換力制御層Ｃ₁₂および記録層Ｒ₂の３層の
磁性層をこの順で含むものである。記録層Ｒ₂には、光
磁気記録により磁区が形成されている。この光磁気記録
媒体の再生に際しては、まず、磁性積層体に垂直な方向
の初期化磁界を印加する。次いで、レーザービームを照
射して、記録層Ｒ₂の磁区を交換力制御層Ｃ₁₂から増幅
層Ａ₁へと順次転写して転写磁区を形成し、同時に、再
生磁界を印加することにより増幅層Ａ₁の転写磁区を拡
大する。再生磁界の向きは、初期化磁界の向きと逆であ
る。次いで、増幅層Ａ₁の拡大された転写磁区を読み出
す。次いで、再生が完了した転写磁区に、磁化の向きが
再生磁界とは逆の消去磁界を印加することにより、増幅
層Ａ₁の転写磁区を縮小し、消滅させる。続いて、再生
が終了した磁区に隣接する磁区の再生を行う。

【００２３】再生過程（構成Ｉ） 磁区の磁化が再生磁界と同じ向きの場合 図２は、磁性積層体中の各磁性層の磁化の向きを表す模
式図である。同図では、白抜き矢印は磁性層全体の磁化
の向きを表し、黒矢印は磁性層中の遷移金属元素のスピ
ンの向きを表す。これは、他の磁性積層体模式図におい
ても同様である。本発明において増幅層Ａ₁は、補償温
度をもたないか、補償温度が室温未満なので、両矢印の
向きが一致することになる。なお、記録層Ｒ₂は、室温
より高い補償温度をもつものであってもよい。

【００２４】まず、記録層Ｒ₂に記録された磁区のう
ち、再生磁界と同じ向きの磁化をもつ磁区、すなわち図
２中において上向き磁化をもつ磁区の再生について説明
する。

【００２５】図２（ａ）：記録後の状態 図２（ａ）に示すように、記録層Ｒ₂には光磁気記録に
より磁区が形成されている。増幅層Ａ₁には、界面磁壁
交換力により、記録層Ｒ₂と同じ向きのスピンを有する
磁区が形成されている。なお、交換力制御層Ｃ₁₂は、磁
壁として働くように、その組成、厚さ等が設定されてい
る。

【００２６】図２（ｂ）：初期化 この状態の光磁気記録媒体に対し、図２（ｂ）に示すよ
うに、初期化磁界Ｈ_Iを印加する。初期化磁界は、初期
化磁気ヘッドにより印加する。初期化磁気ヘッドは、後
述する再生磁気ヘッドとは離れた位置に配置する。初期
化磁界Ｈ_Iの印加により、増幅層Ａ₁および交換力制御層
の磁化は、向きが初期化磁界と同じとなる。

【００２７】図２（ｃ）：磁区の転写 初期化磁界印加後、再生磁界Ｈ_Rを印加しながら、媒体
にレーザービームを照射する。再生磁界を印加する再生
磁気ヘッドと、レーザービームを照射する光ピックアッ
プとは、通常、媒体を挟んで対向して配置される。レー
ザービームは、基体側から照射される。再生磁界Ｈ
_Rは、初期化磁界Ｈ_Iに対し逆向きである。

【００２８】レーザービーム照射により各磁性層の温度
は上昇し、隣接する磁性層間の界面磁壁交換力が強ま
る。これにより、記録層Ｒ₂の記録磁区は増幅層Ａ₁に転
写され、転写磁区が形成される。増幅層Ａ₁に形成され
た転写磁区の磁化の向きは、初期化磁界の向きとは逆と
なる。

【００２９】図２（ｄ）：転写磁区の拡大 各磁性層には磁区の磁化と同じ向きの再生磁界Ｈ_Rが印
加されているので、各磁性層の磁区は層の面内方向に拡
大しようとするが、このとき、記録層Ｒ₂では磁区を拡
大させず、増幅層Ａ₁では磁区を拡大させる。このため
に、例えば記録層Ｒ₂では、レーザービーム照射時の温
度においても高い保磁力を示すように設定することによ
り磁区を拡大させない。また、例えば増幅層Ａ₁では、
ブロッホ磁壁交換力磁界と保磁力とに打ち勝って磁区が
拡大できる程度に、記録層Ｒ₂との間の界面磁壁交換力
が弱くなるように設定する。

【００３０】増幅層Ａ₁の転写磁区を拡大した後、これ
を磁気カー効果により読み出す。

【００３１】図２（ｅ）、（ｆ）：転写磁区の縮小、消
滅 磁気カー効果を利用して増幅層Ａ₁の転写磁区を読み出
した後、磁化の向きが再生磁界とは逆である消去磁界Ｈ
_Eを印加する。転写磁区の磁化とは向きが逆の消去磁界
Ｈ_Eを印加することにより、転写磁区は図２（ｅ）に示
すように縮小し、さらに、図２（ｆ）に示すように消滅
して、転写磁区だった領域の磁化は、周囲と同じ向き、
すなわち初期化磁界Ｈ_Iの向きに戻る。この結果、図２
（ｂ）の状態に復帰することになる。

【００３２】磁区の磁化が再生磁界と逆向きの場合 次に、記録層Ｒ₂に記録された磁区のうち、再生磁界と
逆向きの磁化をもつ磁区、すなわち、図２中において下
向き矢印で示される磁化をもつ磁区の再生について説明
する。

【００３３】この場合も、記録層Ｒ₂の磁区は増幅層Ａ₁
に転写されるが、形成された転写磁区は初期化磁界と同
じ向きの磁化をもつので、増幅層Ａ₁の磁化状態は変化
せず、再生過程を通じて同一の磁化状態を維持する。こ
の状態において、増幅層Ａ₁の磁化の向きを磁気カー効
果により読み出す。この磁区の再生過程では、全過程を
通じて転写磁区の磁化が反転しないことが必要である。

【００３４】再生条件（構成Ｉ） 上述した過程で再生を行うためには、再生の際にレーザ
ービームを照射したときの磁性積層体の温度において、
記録層Ｒ₂が影響を受けずに増幅層Ａ₁に磁区が転写され
ることが必要である。このためには、増幅層Ａ₁のキュ
リー温度Ｔｃ_A1のキュリー温度Ｔｃ_A1が、記録層Ｒ₂の
キュリー温度Ｔｃ_R2よりも低いことが好ましい。また、
Ｔｃ_A1は、室温より高い必要がある。このことは、後述
する構成IIおよび構成IIIにおいても同様である。

【００３５】構成Ｉでは、増幅層Ａ₁のキュリー温度を
Ｔｃ_A1、交換力制御層Ｃ₁₂のキュリー温度をＴｃ_C12と
すると、 Ｔｃ_A1＜Ｔｃ_C12 である。このような特性をもつ交換力制御層Ｃ₁₂を設け
ることにより、増幅層Ａ₁の転写磁区の拡大が極めて容
易となる。

【００３６】転写条件Ｉ 増幅層Ａ₁において保磁力をＨｃ_A1、反磁界をＨｄ_A1と
し、増幅層Ａ₁の記録層Ｒ₂との間の界面磁壁交換力磁界
をＨｗ_A1R2とし、転写時の再生磁界強度をＨｒとしたと
き、記録層Ｒ₂から増幅層Ａ₁への磁区の転写が十分に行
われるためには、 式（Ｉ−１） Ｈｗ_A1R2＋Ｈｒ＞Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 が満足される必要がある。

【００３７】なお、再生磁界強度の時間的変化は、通
常、サインカーブとなるので、本明細書に記載された各
条件におけるＨｒは同じ値とは限らない。

【００３８】界面磁壁交換力磁界は、Ｈｗ_A1R2を例に挙
げると、 Ｈｗ_A1R2＝σｗ_A1R2／２Ｍｓ_A1ｔ_A1 である。σｗ_A1R2は、増幅層Ａ₁とこれに隣接する記録
層Ｒ₂との間の界面磁壁エネルギーであり、σｗ_R2A1と
表示してある場合でも同義である。また、Ｍｓ_A1は増幅
層Ａ₁の飽和磁化であり、ｔｓ_A1は増幅層Ａ₁の厚さであ
る。交換力制御層Ｃ₁₂は磁壁として働き、σｗ_A1R2を制
御する役割をもつ。

【００３９】上記式（Ｉ−１）で表される条件は、磁区
の磁化の向きが再生磁界と同じであっても逆であっても
同様に満足される必要がある。

【００４０】非反転条件Ｉ 増幅層Ａ₁の転写磁区の磁化が再生磁界と逆向きである
場合、再生磁界を印加しても転写磁区の磁化が反転しな
い必要がある。このための条件（非反転条件）は、再生
磁界の強度をＨｒとしたとき、 式（Ｉ−２） Ｈｒ＜Ｈｗ_A1R2＋Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 で表される。

【００４１】拡大条件Ｉ 増幅層Ａ₁の転写磁区の磁化が再生磁界と同じ向きであ
る場合、再生磁界の印加により、転写磁区を拡大する必
要がある。増幅層Ａ₁の転写磁区を拡大するための条件
（拡大条件）は、増幅層Ａ₁のブロッホ磁壁交換力磁界
をＨｗ_A1として式（Ｉ−３） Ｈｒ＞Ｈｗ_A1R2−Ｈｄ_A1
＋Ｈｗ_A1で表される。

【００４２】消滅条件Ｉ 増幅層Ａ₁の転写磁区は、面内方向に隣接する磁区の再
生の際には消滅していなければならない。転写磁区の磁
化が再生磁界と同じ向きである場合、消去磁界Ｈ_Eの存
在下で転写磁区が消滅するための条件（消滅条件）は、
消去磁界の強さをＨｅとしたとき、 式（Ｉ−４） Ｈｅ＞Ｈｗ_A1R2−Ｈｄ_A1＋Ｈｗ_A1 で表される。

【００４３】非転写条件Ｉ 増幅層Ａ₁の転写磁区が消滅したときに記録層Ｒ₂の磁区
が再び増幅層Ａ₁に転写されないための条件（非転写条
件）は、 式（Ｉ−５） Ｈｗ_A1R2＜Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1＋Ｈｅ で表される。

【００４４】増幅層Ａ₁の条件 増幅層Ａ₁において、上記拡大条件と前記非反転条件と
を同じ温度で満足するためには、 式（Ｉ−２） Ｈｒ＜Ｈｗ_A1R2＋Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 と、 式（Ｉ−３） Ｈｒ＞Ｈｗ_A1R2−Ｈｄ_A1＋Ｈｗ_A1 とを同時に満足すること、すなわち、増幅層Ａ₁の転写
磁区が拡大する温度において 式（Ｉ−６） Ｈｃ_A1＞Ｈｗ_A1 を満足することが必要である。

【００４５】構成II 構成IIの光磁気記録媒体は、交換力制御層Ｃ₁₂に替えて
スイッチング層Ｓ₁₂を設けたほかは構成Ｉと同様であ
る。スイッチング層Ｓ₁₂は、そのキュリー温度Ｔｃ_S12
が、室温よりも高く増幅層Ａ₁のキュリー温度Ｔｃ_A1よ
りも低い磁性層である。

【００４６】以下、構成IIにおける再生過程および再生
に必要な条件の詳細を説明する。

【００４７】再生過程（構成II） 磁区の磁化が再生磁界と同じ向きの場合 まず、記録層Ｒ₂に記録された磁区のうち、再生磁界と
同じ向きの磁化をもつ磁区、すなわち図３中において上
向きの白抜き矢印で示される磁化をもつ磁区の再生につ
いて説明する。

【００４８】図３（ａ）：記録後の状態 スイッチング層Ｓ₁₂に、界面磁壁交換力により記録層Ｒ
₂と同方向の磁化を有する磁区が形成されているほか
は、図２（ａ）と同様である。

【００４９】図３（ｂ）：初期化 初期化磁界Ｈ_Iの印加により、スイッチング層Ｓ₁₂の磁
化の向きも初期化磁界の方向と同じとなるほかは、図２
（ｂ）と同様である。

【００５０】図３（ｃ）：磁区の転写 図２（ｃ）と同様に、初期化磁界印加後、再生磁界Ｈ_R
を印加しながら、媒体にレーザービームを照射する。

【００５１】レーザービーム照射により各磁性層の温度
は上昇し、記録層Ｒ₂とスイッチング層Ｓ₁₂との間の界
面磁壁交換力およびスイッチング層Ｓ₁₂と増幅層Ａ₁と
の間の界面磁壁交換力が強まる。これにより、記録層Ｒ
₂の記録磁区は、スイッチング層Ｓ₁₂、増幅層Ａ₁へと順
次転写され、各層には転写磁区が形成される。各層の転
写磁区の磁化は、初期化磁界に対し逆向きである。

【００５２】図３（ｄ）：転写磁区の拡大 記録層Ｒ₂において磁区を拡大させず、かつ、増幅層Ａ₁
において磁区を拡大させるということでは、図２（ｄ）
と同様である。

【００５３】スイッチング層Ｓ₁₂のキュリー温度は、磁
区転写時の温度よりは高く、かつ増幅層Ａ₁において磁
区拡大の力が働くときの温度未満であることが好まし
い。レーザービーム照射による昇温過程において磁区転
写が生じ、磁区転写後も磁性層の温度が上がって増幅層
Ａ₁の転写磁区が拡大することになるが、このときにス
イッチング層Ｓ₁₂の磁化が消失しているようにキュリー
温度を設定してあれば、増幅層Ａ₁は記録層Ｒ₂との間の
交換力の影響を受けなくなり、転写磁区の拡大が容易と
なる。

【００５４】増幅層Ａ₁の転写磁区を拡大した後、これ
を磁気カー効果により読み出す。

【００５５】図３（ｅ）、（ｆ）：転写磁区の縮小、消
滅 磁気カー効果を利用して増幅層Ａ₁の転写磁区を読み出
した後、構成Ｉと同様に消去磁界Ｈ_Eを印加する。これ
により、増幅層Ａ₁の転写磁区はブロッホ磁壁交換力に
よって縮小して消滅し、転写磁区だった領域の磁化は、
周囲と同じ向き、すなわち初期化磁界Ｈ_Iの方向に戻
る。一方、スイッチング層Ｓ₁₂は、レーザービームの移
動により温度が低下し、磁化が生じるが、このときの磁
化は、消去磁界Ｈ_Eや、増幅層Ａ₁との間の交換力によ
り、増幅層Ａ₁と同じ向き、すなわち、初期化磁界方向
となる。この結果、各磁性層の磁化状態は、図３（ｂ）
の状態に復帰することになる。

【００５６】磁区の磁化が再生磁界と逆向きの場合 次に、記録層Ｒ₂に記録された磁区のうち、再生磁界と
逆向きの磁化をもつ磁区、すなわち、図３中において下
向き矢印で示される磁化をもつ磁区の再生について説明
する。

【００５７】この場合も、記録層Ｒ₂の磁区は、スイッ
チング層Ｓ₁₂および増幅層Ａ₁に転写されるが、転写磁
区は初期化磁界と同じ向きの磁化をもつので、増幅層Ａ
₁の磁化状態は変化せず、再生過程を通じて同一の磁化
状態を維持する。この状態において、増幅層Ａ₁の磁化
の向きを磁気カー効果により読み出す。この磁区の再生
過程では、全過程を通じて増幅層Ａ₁の転写磁区の磁化
が反転しないことが必要である。

【００５８】再生条件（構成II） 転写条件II 増幅層Ａ₁において保磁力をＨｃ_A1、反磁界をＨｄ_A1と
し、スイッチング層Ｓ_{1 2}において保磁力をＨｃ_S12、反
磁界をＨｄ_S12とし、スイッチング層Ｓ₁₂の記録層Ｒ₂と
の間の界面磁壁交換力磁界をＨｗ_S12R2、増幅層Ａ₁のス
イッチング層Ｓ_{1 2}との間の界面磁壁交換力磁界をＨｗ
_A1S12とし、転写時の再生磁界強度をＨｒとしたとき、
記録層Ｒ₂からスイッチング層Ｓ₁₂への磁区の転写が十
分に行われるためには、 式（II−１−１） Ｈｗ_S12R2＋Ｈｒ＞Ｈｃ_S12−Ｈｄ
_S12 が満足される必要があり、スイッチング層Ｓ₁₂から増幅
層Ａ₁への磁区の転写が十分に行われるためには、 式（II−１−２） Ｈｗ_A1S12＋Ｈｒ＞Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 が満足される必要がある。

【００５９】なお、式（II−１−１）および式（II−１
−２）で表される条件は、磁区の磁化の向きが再生磁界
と同じであっても逆であっても同様に満足される必要が
ある。

【００６０】非反転条件II 転写磁区の磁化が再生磁界と逆向きである場合、再生磁
界を印加しても転写磁区の磁化が反転しない必要があ
る。このための条件（非反転条件）は、再生磁界の強度
をＨｒとしたとき、スイッチング層Ｓ₁₂については 式（II−２−１） Ｈｒ＜Ｈｗ_S12R2＋Ｈｃ_S12−Ｈｄ
_S12 で表され、増幅層Ａ₁については 式（II−２−２） Ｈｒ＜Ｈｗ_A1S12＋Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 で表される。ただし、転写磁区を拡大する際には、磁性
層温度がスイッチング層Ｓ₁₂のキュリー温度以上となっ
ているので、上記式（II−２−１）は意味をもたず、ま
た、Ｈｗ_A1S12がゼロになるので、上記式（II−２−
２）は 式（II−２−２′） Ｈｒ＜Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 となる。

【００６１】拡大条件II 転写磁区の磁化が再生磁界と同じ向きである場合、再生
磁界の印加により、増幅層Ａ₁の転写磁区を拡大する必
要がある。このための条件（拡大条件）は、スイッチン
グ層Ｓ₁₂がキュリー温度以上の温度となっていることを
考慮すると、増幅層Ａ₁のブロッホ磁壁交換力磁界をＨ
ｗ_A1として式（II−３） Ｈｒ＞Ｈｗ_A1−Ｈｄ_A1で表さ
れる。

【００６２】消滅条件II 増幅層Ａ₁の転写磁区は、面内方向に隣接する磁区の再
生の際には消滅していなければならない。転写磁区の磁
化が再生磁界と同じ向きである場合、消去磁界Ｈ_Eの存
在下で増幅層Ａ₁の転写磁区が消滅するための条件（消
滅条件）は、消去磁界の強さをＨｅとしたとき、 式（II−４） Ｈｅ＞Ｈｗ_A1S12−Ｈｗ_A1−Ｈｄ_A1 で表される。

【００６３】非転写条件II スイッチング層Ｓ₁₂の温度がキュリー温度未満まで下が
ったときに、スイッチング層Ｓ₁₂に記録層Ｒ₂の磁区が
再び転写されないための条件（非転写条件）は、 式（II−５） Ｈｗ_S12R2＜Ｈｃ_S12−Ｈｄ_S12＋Ｈｅ で表される。

【００６４】増幅層Ａ₁の条件 上記拡大条件と前記非反転条件とを同じ温度で満足する
ためには、 式（II−２−２′） Ｈｒ＜Ｈｃ_A1−Ｈｄ_A1 と 式（II−３） Ｈｒ＞Ｈｗ_A1−Ｈｄ_A1 とを同時に満足すること、すなわち、増幅層Ａ₁の転写
磁区が拡大する温度において 式（II−６） Ｈｃ_A1＞Ｈｗ_A1 を満足することが必要である。

【００６５】構成III 構成IIIの光磁気記録媒体は、交換力制御層Ｃ₁₂を設け
ないほかは構成Ｉと同様である。すなわち、増幅層Ａ₁
は、室温より高い補償温度をもたない組成である。

【００６６】交換力制御層Ｃ₁₂を設けなくても、磁区の
転写からその拡大までの過程において、増幅層Ａ₁の記
録層Ｒ₂との間の交換力がいったん高くなった後、減少
するものであれば、増幅層Ａ₁の転写磁区を容易に拡大
することが可能である。

【００６７】各磁性層の構成 各磁性層の構成の詳細について説明する。各磁性層の組
成や厚さ等の各種構成は、上記した各条件を満足するよ
うに適宜決定すればよく、限定されるものではないが、
好ましくは以下のように設定する。

【００６８】増幅層Ａ₁ 希土類金属元素および遷移金属元素を主成分とする。希
土類金属元素としては、Ｇｄおよび／またはＤｙが少な
くとも含まれることが好ましく、遷移金属元素としては
Ｆｅおよび／またはＣｏが少なくとも含まれることが好
ましい。厚さは、１０〜１００nmであることが好まし
い。薄すぎると、再生時に増幅層を通して他の磁性層の
情報も読みとってしまい、Ｃ／Ｎが低くなってしまう。
一方、厚すぎると、増幅層に関する界面磁壁交換力磁界
を大きくすることができなくなり、磁区の転写が不十分
となってしまう。キュリー温度は８０〜３００℃である
ことが好ましい。

【００６９】記録層Ｒ₂ 希土類金属元素および遷移金属元素を主成分とする。希
土類金属元素としては少なくともＴｂが含まれることが
好ましく、遷移金属元素としては少なくともＦｅおよび
Ｃｏが含まれることが好ましい。厚さは、１０nm以上で
あることが好ましい。薄すぎると、記録磁区が不安定と
なるため実質的に記録が不可能となる。厚さの上限は特
にないが、コストアップを招くため、１００nmを超える
厚さとする必要はない。キュリー温度は８０〜４００℃
であることが好ましい。

【００７０】交換力制御層Ｃ₁₂ 希土類金属元素および遷移金属元素を主成分とする。希
土類金属元素としては、Ｇｄおよび／またはＤｙが少な
くとも含まれることが好ましく、遷移金属元素としては
Ｆｅおよび／またはＣｏが少なくとも含まれることが好
ましい。厚さは、５〜５０nmであることが好ましい。薄
すぎると、前述した交換力制御効果が不十分となる。一
方、厚すぎると、交換力制御層Ｃ₁₂全体を磁壁とするこ
とができなくなるので、前述した交換力制御効果が実現
しなくなる。キュリー温度は８０℃以上であることが好
ましい。

【００７１】スイッチング層Ｓ₁₂ 希土類金属元素および遷移金属元素を主成分とする。希
土類金属元素としては、Ｇｄおよび／またはＤｙが少な
くとも含まれることが好ましく、遷移金属元素としては
Ｆｅおよび／またはＣｏが少なくとも含まれることが好
ましい。厚さは、５〜５０nmであることが好ましい。薄
すぎると、交換力を遮断することが困難となる。一方、
厚すぎると、界面磁壁交換力磁界が小さくなるため、磁
区の転写が不十分となる。キュリー温度は８０〜３００
℃であることが好ましい。

【００７２】エンハンス層Ｅ₀₁ エンハンス層は、磁性積層体の最も基体に近い側、すな
わち、増幅層Ａ₁と基体との間に、必要に応じて設けら
れる磁性層である。エンハンス層は、カー効果を増強す
る効果をもつ。エンハンス層Ｅ₀₁のキュリー温度をＴｃ
_E01、増幅層Ａ₁のキュリー温度をＴｃ_A1としたとき、 Ｔｃ_A1＜Ｔｃ_E01 である必要がある。この関係を満足しないと、カー効果
を増強することができなくなる。キュリー温度は３００
℃以上であることが好ましい。

【００７３】エンハンス層は、希土類金属元素および遷
移金属元素を主成分とする。希土類金属元素としては、
Ｇｄが少なくとも含まれることが好ましく、遷移金属元
素としてはＦｅおよびＣｏが少なくとも含まれることが
好ましい。厚さは、５〜５０nmであることが好ましい。
薄すぎると、エンハンス効果が小さくなってしまう。一
方、厚すぎると、増幅層の特性に影響を及ぼし、前述し
た過程に沿った再生が困難となる。

【００７４】誘電体層 上記構成の光磁気記録媒体では、通常、基体と磁性積層
体との間、すなわち磁性積層体の裏面側に誘電体層が設
けられる。なお、磁性積層体の表面側に、必要に応じて
誘電体層を設けてもよいが、磁気ヘッドと磁性積層体と
の間の距離が大きくなってしまうので、通常、表面側に
は誘電体層を設けない。誘電体層は、磁性積層体を保護
する働きと、カー効果やファラデー効果を増強する働き
とを示す。誘電体層は、通常の光磁気記録媒体と同様
に、各種金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、これら
金属化合物の混合物などから構成すればよい。磁性積層
体の裏面側に設けられる誘電体層の厚さは、通常、３０
〜３００nm程度、磁性積層体の表面側に設けられる誘電
体層の厚さは、通常、１０〜１００nm程度とする。

【００７５】反射層 第２誘電体層の表面側には、必要に応じて反射層が設け
られる。反射層は、放熱層としての働きも示す。反射層
の厚さは、通常、１０〜２００nm程度とする。

【００７６】基体 本発明が適用される光磁気記録媒体では、基体裏面側か
ら再生光が入射するため、基体は再生光に対して実質的
に透明である必要がある。このため、基体は、樹脂やガ
ラスなどから構成することが好ましい。

【００７７】

【実施例】実施例 基体として、外径１２０mm、厚さ１．２mmのディスク状
ポリカーボネート（トラックピッチ１．１μm）を用
い、以下の手順で光磁気記録ディスクサンプルを作製し
た。

【００７８】誘電体層 Ａｒ＋Ｎ₂ 雰囲気中において、Ｓｉをターゲットとして
スパッタ法により窒化ケイ素膜を形成し、誘電体層とし
た。厚さは６０nmとした。

【００７９】増幅層Ａ₁ Ａｒ雰囲気中において、Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ合金ターゲッ
トを用いたスパッタ法により形成した。厚さは４０nmと
した。

【００８０】記録層Ｒ₂ Ａｒ雰囲気中において、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ合金ターゲッ
トを用いたスパッタ法により形成した。厚さは４０nmと
した。

【００８１】保護層 Ａｒ＋Ｈ₂雰囲気中において、Ｃをターゲットとしたス
パッタ法により形成した。厚さは５０nmとした。

【００８２】特性評価 このサンプルについて、光ディスク評価装置を用いて特
性評価を行った。測定条件は以下のとおりとした。

【００８３】記録条件 レーザー波長：６８０nm、 開口率ＮＡ：０．５５、 記録パワー：８mW、 記録磁界：３００Oe、 相対線速度：８m/s、 光変調記録：周波数８MHz

【００８４】再生条件 レーザー波長：６８０nm、 開口率ＮＡ：０．５５、 再生パワー：２．５mW、 初期化磁界：２０００Oe、 再生用磁気ヘッドとしてリングヘッド（ギャップ長０．
２μm）を用い、相対線速度を３．２m/sとすることによ
り、周波数１６MHzの交番磁界に相当する磁界（５００O
e）を印加した。

【００８５】なお、再生の際には、リングヘッドがサン
プルの保護層表面を摺動するようにした。この結果、４
５dBのＣ／Ｎが得られた。

【００８６】比較例 上記実施例で作製したサンプルに対し、再生パワーを
１．５mWとし、再生・消去磁界を印加しなかったほかは
上記実施例と同様にして再生を行ったところ、Ｃ／Ｎは
４０dBであった。この結果から、上記実施例におけるリ
ングヘッドからの磁界印加が、交番磁界印加と同等の効
果を示したことがわかる。

【００８７】

【発明の効果】高密度記録およびデータ転送レートの向
上が可能で、再生信号出力を本質的に増大させることが
できる光磁気記録媒体を再生するに際し、本発明では、
交番磁界を発生する磁気ヘッドを用いず、リング状磁気
ヘッドからの直流磁界を利用することで、交番磁界印加
と同等の作用効果を得る。したがって、本発明によれ
ば、駆動装置に高周波磁界発生装置が不要となり、駆動
装置を安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の再生方法を模式的に説明する図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の再生方法が適用さ
れる光磁気記録媒体の再生過程を、模式的に説明する図
である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の再生方法が適用さ
れる光磁気記録媒体の再生過程を、模式的に説明する図
である。

【符号の説明】

１ 光磁気記録媒体 ２ 基体 ３ 磁性積層体 ４ 保護層 １０ リング状磁気ヘッド １１ ギャップ １２ａ トレーリング側コア １２ｂ リーディング側コア Ａ₁ 増幅層 Ｒ₂ 記録層 Ｒｄ₁、Ｒｄ₂ 記録磁区 Ａｄ 転写磁区

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体表面側に、少なくとも記録層と増幅
   層との２層の磁性層を含む磁性積層体を有する光磁気記
   録媒体を再生する方法であって、 レーザービームを照射しながら、前記基体表面に対しほ
   ぼ垂直な再生磁界を前記磁性積層体に印加することによ
   り、前記記録層の記録磁区を前記増幅層に転写して転写
   磁区を形成すると共に前記転写磁区を拡大し、 次いで、前記転写磁区を読み出し、 次いで、前記基体表面にほぼ垂直で前記再生磁界とは逆
   向きの消去磁界を前記転写磁区に印加することにより、
   前記転写磁区を縮小させて消滅させる過程を有し、 前記再生磁界と前記消去磁界とを連続して印加するため
   に、磁性積層体から基体に向かう方向の成分を含む直流
   磁界を印加する第１の磁極と、基体から磁性積層体に向
   かう方向の成分を含む直流磁界を印加する第２の磁極と
   を、磁性積層体の表面側に配置し、かつ前記第１の磁極
   および前記第２の磁極に対し光磁気記録媒体を相対的に
   移動させる光磁気記録媒体の再生方法。
2. 【請求項２】 リング状磁気ヘッドが有する一対の磁極
   を、前記第１の磁極および前記第２の磁極として利用す
   る請求項１の光磁気記録媒体の再生方法。
3. 【請求項３】 前記光磁気記録媒体が、磁性積層体の表
   面側に厚さ０．１μm以下の保護層を有するものである
   請求項１または２の光磁気記録媒体の再生方法。
4. 【請求項４】 前記保護層が硬質炭素膜である請求項１
   〜３のいずれかの光磁気記録媒体の再生方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの方法により光
   磁気記録媒体の再生を行う光磁気記録媒体駆動装置。