JPH10340495A - 光磁気記録媒体の記録再生方法および光磁気記録媒体駆動装置 - Google Patents

光磁気記録媒体の記録再生方法および光磁気記録媒体駆動装置

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JPH10340495A
JPH10340495A JP9164994A JP16499497A JPH10340495A JP H10340495 A JPH10340495 A JP H10340495A JP 9164994 A JP9164994 A JP 9164994A JP 16499497 A JP16499497 A JP 16499497A JP H10340495 A JPH10340495 A JP H10340495A
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recording
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弘康 井上
Shinji Miyazaki
真司 宮崎
Jiro Yoshinari
次郎 吉成
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
記録媒体について、記録時のデータ転送レートを向上さ
せる。 【解決手段】 記録層と増幅層とが積層された磁性積層
体を有する光磁気記録媒体に対し、変調された記録磁界
を印加することにより記録を行い、記録マーク一つ（１
ビット）あたり１サイクルの交番磁界（再生磁界＋消去
磁界）を印加することにより再生を行う方法において、
記録磁界に対する媒体の線速度をＶR、交番磁界に対す
る媒体の線速度をＶPとしたとき、ＶR／ＶP＞１とす
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、光磁気記録媒体の
記録再生方法と、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
層磁性膜が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。以下、
このような過程で再生が行われる光磁気記録媒体を、磁
区拡大再生方式の光磁気記録媒体という。
【０００５】この再生方法では、再生磁界と消去磁界と
からなる交番磁界を、記録磁区の密度に応じて印加する
必要がある。具体的には、再生時に、記録磁区１つ（１
ビット）あたり１サイクルの交番磁界を印加する必要が
ある。一方、磁界変調記録では、記録磁界の向きを反転
することにより記録磁区を形成するため、記録磁区１つ
（１ビット）あたり最高０．５サイクルの交番磁界（記
録磁界）を印加することになる。したがって、磁界変調
方式により記録を行った磁区拡大再生方式の媒体では、
再生時に印加する交番磁界の周波数を、記録磁界の最高
周波数の２倍とする必要があった。例えば、上記した特
開平８−７３５０号公報の実施例では、ディスクの線速
度を２．１m/sとし、変調周波数２．５MHzで記録した磁
区を、５MHzで変調した磁界を用いて再生している。
【０００６】しかし、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し、この限界によって
再生時の交番磁界の周波数が制限されてしまう。その結
果、記録磁界の最高周波数は、磁界発生手段の限界周波
数の１／２に制限されることになる。したがって、磁区
拡大再生方式の媒体では、記録時のデータ転送レートの
向上が困難である。
【０００７】
【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について、記録時のデータ転送レー
トを向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（３）のいずれかの構成により達成される。 （１） 記録層と増幅層とが積層された磁性積層体を有
する光磁気記録媒体に対し、記録および再生を行う方法
であって、記録時には、一定強度のレーザービームを照
射しながら、変調された記録磁界を印加することによ
り、記録層に記録磁区を形成し、再生時には、まず、レ
ーザービームを照射しながら再生磁界を印加することに
より、記録磁区を増幅層へ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方法であり、前記記録磁界に対す
る光磁気記録媒体の線速度をＶR、前記再生磁界と前記
消去磁界とからなる交番磁界に対する光磁気記録媒体の
線速度をＶPとしたとき、 ＶR／ＶP＞１ とする光磁気記録媒体の記録再生方法。 （２） ＶR／ＶP≦２ として記録および再生を行う上記（１）の光磁気記録媒
体の記録再生方法。 （３） 上記（１）または（２）の方法により記録およ
び再生を行う光磁気記録媒体駆動装置。
【０００９】
【作用および効果】磁区拡大再生方式の光磁気記録媒体
に対して磁界変調記録を行った場合、再生時に印加する
交番磁界の周波数を、記録磁界の最高周波数の２倍とす
る必要があるため、再生時に用いる磁界発生手段の技術
的あるいはコスト的な限界により、記録時のデータ転送
レートを高くできないという問題があった。
【００１０】これに対し本発明では、記録時の媒体の線
速度を再生時よりも速くすることにより、記録磁界の最
高周波数を再生時の交番磁界の周波数の１／２より高く
することを可能とした。これにより、記録時のデータ転
送レートを高くすることが可能となる。例えば、記録時
の線速度を再生時の２倍にすれば、記録磁界の最高周波
数を再生時の交番磁界の周波数と同じにすることができ
るので、記録時のデータ転送レートを従来の２倍とする
ことができる。また、記録磁界の最高周波数と再生磁界
の周波数とを同じにすれば、駆動装置のコスト低減も可
能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】記録再生方法 本発明の記録再生方法では、記録層と増幅層とが積層さ
れた磁性積層体を有する光磁気記録媒体を用いる。
【００１２】光磁気記録媒体に対する記録は、磁界変調
方式によって行う。磁界変調方式では、一定強度のレー
ザービームを照射しながら、変調された記録磁界を記録
層に印加することにより記録磁区を形成する。
【００１３】一方、再生時には、まず、レーザービーム
を照射しながら再生磁界を印加することにより、記録磁
区を増幅層へ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、転写磁区をカー効果やファラ
デー効果により読み出し、次いで、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。すなわち、再生
時には、再生磁界と消去磁界とからなる交番磁界を媒体
に印加する。
【００１４】そして、記録磁界に対する光磁気記録媒体
の線速度をＶR、再生時に印加する交番磁界に対する光
磁気記録媒体の線速度をＶPとしたとき、 ＶR／ＶP＞１、 好ましくは ＶR／ＶP≧１．１ となるように記録および再生を行う。前述したように、
再生時には、記録磁区１つあたり１サイクルの交番磁界
を印加する必要があり、磁界変調記録では記録磁区１つ
あたり最高０．５サイクルの記録磁界の印加が必要であ
る。したがって、上記のように記録時の線速度を再生時
の線速度よりも速くすれば、記録磁界の最高周波数を再
生時の交番磁界の周波数の１／２より高くできる。
【００１５】ＶR／ＶPの上限は特に設けないが、通常、 ＶR／ＶP≦２ であることが好ましい。ＶR／ＶP＝２のときに記録磁界
の最高周波数と再生時の交番磁界の周波数とが一致する
ことになる。ＶR／ＶPを２より大きくした場合、記録磁
界の最高周波数が再生時の交番磁界の周波数よりも高く
なる。この場合には、記録磁界の最高周波数が磁界発生
手段の技術的あるいはコスト的な制約を受けることにな
り、再生時の交番磁界の周波数は、磁界発生手段の限界
よりも低くなるので、記録密度および再生時のデータ転
送レートの低下を招く。
【００１６】光磁気記録媒体 本発明は、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適用
できる。また、本出願人による特願平９−１０８０８９
号において提案されている光磁気記録媒体に対しても、
本発明を適用することができる。
【００１７】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。
【００１８】そこで、本発明者らは、上記した特願平９
−１０８０８９号において、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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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１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。
【００２２】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
１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。
【００２３】図１（ａ）：記録後の状態 図１（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。
【００２４】図１（ｂ）：初期化 この状態の光磁気記録媒体に対し、図１（ｂ）に示すよ
うに、初期化磁界ＨI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ＨI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。
【００２５】図１（ｃ）：磁区の転写 初期化磁界印加後、再生磁界ＨR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ＨIに対し逆向きである。
【００２６】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。
【００２７】図１（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ＨR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。
【００２８】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。
【００２９】図１（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
ＨEを印加することにより、転写磁区は図１（ｅ）に示
すように縮小し、さらに、図１（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ＨIの向きに戻る。この結果、図１
（ｂ）の状態に復帰することになる。
【００３０】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１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。
【００３１】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。
【００３２】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ＴｃA1のキュリー温度ＴｃA1が、記録層Ｒ2の
キュリー温度ＴｃR2よりも低いことが好ましい。また、
ＴｃA1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。
【００３３】構成Ｉでは、増幅層Ａ1のキュリー温度を
ＴｃA1、交換力制御層Ｃ12のキュリー温度をＴｃC12と
すると、 ＴｃA1＜ＴｃC12 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。
【００３４】転写条件Ｉ 増幅層Ａ1において保磁力をＨｃA1、反磁界をＨｄA1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ＨｗA1R2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） ＨｗA1R2＋Ｈｒ＞ＨｃA1−ＨｄA1 が満足される必要がある。
【００３５】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。
【００３６】界面磁壁交換力磁界は、ＨｗA1R2を例に挙
げると、 ＨｗA1R2＝σｗA1R2／２ＭｓA1ｔA1 である。σｗA1R2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、σｗR2A1と
表示してある場合でも同義である。また、ＭｓA1は増幅
層Ａ1の飽和磁化であり、ｔｓA1は増幅層Ａ1の厚さであ
る。交換力制御層Ｃ 12は磁壁として働き、σｗA1R2を制
御する役割をもつ。
【００３７】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。
【００３８】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＜ＨｗA1R2＋ＨｃA1−ＨｄA1 で表される。
【００３９】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ＨｗA1として 式（Ｉ−３） Ｈｒ＞ＨｗA1R2−ＨｄA1＋ＨｗA1 で表される。
【００４０】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ＨE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＞ＨｗA1R2−ＨｄA1＋ＨｗA1 で表される。
【００４１】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） ＨｗA1R2＜ＨｃA1−ＨｄA1＋Ｈｅ で表される。
【００４２】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＜ＨｗA1R2＋ＨｃA1−ＨｄA1 と、 式（Ｉ−３） Ｈｒ＞ＨｗA1R2−ＨｄA1＋ＨｗA1 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） ＨｃA1＞ＨｗA1 を満足することが必要である。
【００４３】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ＴｃS12
が、室温よりも高く増幅層Ａ1のキュリー温度ＴｃA1よ
りも低い磁性層である。
【００４４】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。
【００４５】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２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。
【００４６】図２（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１（ａ）と同様である。
【００４７】図２（ｂ）：初期化 初期化磁界ＨI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１
（ｂ）と同様である。
【００４８】図２（ｃ）：磁区の転写 図１（ｃ）と同様に、初期化磁界印加後、再生磁界ＨR
を印加しながら、媒体にレーザービームを照射する。
【００４９】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。
【００５０】図２（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１（ｄ）
と同様である。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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、構成Ｉと同様に消去磁界ＨE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ＨI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ＨE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２（ｂ）
の状態に復帰することになる。
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】再生条件（構成II） 転写条件II 増幅層Ａ1において保磁力をＨｃA1、反磁界をＨｄA1と
し、スイッチング層Ｓ1 2において保磁力をＨｃS12、反
磁界をＨｄS12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ＨｗS12R2、増幅層Ａ1のス
イッチング層Ｓ1 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） ＨｗS12R2＋Ｈｒ＞ＨｃS12−ＨｄS12 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） ＨｗA1S12＋Ｈｒ＞ＨｃA1−ＨｄA1 が満足される必要がある。
【００５７】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。
【００５８】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＜ＨｗS12R2＋ＨｃS12−ＨｄS12 で表され、増幅層Ａ1については 式（II−２−２） Ｈｒ＜ＨｗA1S12＋ＨｃA1−ＨｄA1 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、ＨｗA1S12がゼロになるので、上記式（II−２−
２）は 式（II−２−２′） Ｈｒ＜ＨｃA1−ＨｄA1 となる。
【００５９】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
ｗA1として 式（II−３） Ｈｒ＞ＨｗA1−ＨｄA1 で表される。
【００６０】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ＨE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＞ＨｗA1S12−ＨｗA1−ＨｄA1 で表される。
【００６１】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） ＨｗS12R2＜ＨｃS12−ＨｄS12＋Ｈｅ で表される。
【００６２】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＜ＨｃA1−ＨｄA1 と 式（II−３） Ｈｒ＞ＨｗA1−ＨｄA1 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） ＨｃA1＞ＨｗA1 を満足することが必要である。
【００６３】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。
【００６４】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。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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。
【００６８】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。
【００６９】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。
【００７０】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ＴｃA1としたとき、 ＴｃA1＜ＴｃE01 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。
【００７１】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。
【００７２】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第１誘電体層
が、磁性積層体の表面側に第２誘電体層が設けられる。
これらの誘電体層は、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。各誘
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。第１誘電体層の厚さは、
通常、３０〜３００nm程度、第２誘電体層の厚さは、通
常、１０〜１００nm程度とする。
【００７３】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。
【００７４】保護層 媒体の最上層として、通常、樹脂製の保護層が設けられ
る。保護層の厚さは、通常、１〜１００μm程度とす
る。
【００７５】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。
【００７６】
【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。
【００７７】第１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、第１誘電体層
とした。厚さは６０nmとした。
【００７８】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３５nmと
した。
【００７９】交換力制御層Ｃ12 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２５nm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】第２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、第２誘電体層
とした。厚さは４０nmとした。
【００８２】樹脂保護層 紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外
線照射により硬化して形成した。厚さは約５μmとし
た。
【００８３】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、以
下に示す条件で記録および再生を行った。
【００８４】記録条件 レーザー波長：６８０nm、 開口率ＮＡ：０．５５、 記録パワー：１０mW、 記録磁界：２００Oe（周波数１１．４MHzの交番磁
界）、 線速度：１４．８m/s、
【００８５】再生条件 レーザー波長：６８０nm、 開口率ＮＡ：０．５５、 再生パワー：２．０mW、 初期化磁界：５００Oe、 再生・消去磁界：２００Oe（周波数１１．４MHzの交番
磁界）、 線速度：７．４m/s
【００８６】この結果、記録時のデータ転送レートは２
２．８Mbpsと十分に高いものであり、また、十分に高い
Ｃ／Ｎ（４７dB）が得られた。
【００８７】比較例 上記実施例で作製したサンプルに対し、記録時の線速度
を１／２（７．４m/s）に変更し、記録磁界の周波数を
１／２（５．７MHz）に変更し、記録パワーを８mWに変
更したほかは上記実施例と同様にして記録および再生を
行った。この結果、記録時のデータ転送レートは１１．
４Mbpsと半減した。
【００８８】以上の結果から、本発明の効果が明らかで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の記録再生方法が適
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２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の記録再生方法が適
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。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録層と増幅層とが積層された磁性積層
    体を有する光磁気記録媒体に対し、記録および再生を行
    う方法であって、 記録時には、一定強度のレーザービームを照射しなが
    ら、変調された記録磁界を印加することにより、記録層
    に記録磁区を形成し、 再生時には、まず、レーザービームを照射しながら再生
    磁界を印加することにより、記録磁区を増幅層へ転写し
    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方法であ
    り、 前記記録磁界に対する光磁気記録媒体の線速度をＶR、
    前記再生磁界と前記消去磁界とからなる交番磁界に対す
    る光磁気記録媒体の線速度をＶPとしたとき、 ＶR／ＶP＞１ とする光磁気記録媒体の記録再生方法。
  2. 【請求項２】ＶR／ＶP≦２ として記録および再生を行う請求項１の光磁気記録媒体
    の記録再生方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２の方法により記録およ
    び再生を行う光磁気記録媒体駆動装置。
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