JPH11312342A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来からの作製法による基板を用いても、ア
ニールによるトラック分断を要しないＤＷＤＤ再生方式
光磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 情報記録領域と未記録領域とが隣接して
交互に形成されている基板上に少なくとも第３、第２お
よび第１のそれぞれ特定の磁性層が順次積層され、かつ
未記録領域はその上に該第１の磁性層を実質的に有して
いない光磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光により記
録・再生を行う光磁気記録媒体に関する。更に詳しく
は、媒体の高密度記録化を可能とする光磁気記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】情報の書き換えが可能な大容量メモリの
一つとして、レーザー光を用いて再生、記録を行う光磁
気記録媒体が注目されている。再生光学系のレーザー波
長λと対物レンズの開口数ＮＡによりビームウエスト径
が決まるので、光磁気記録媒体は信号再生時の空間周波
数が２ＮＡ／λ程度まで検出可能である。しかしなが
ら、光磁気記録媒体のさらなる大容量化への要求は高ま
る一方である。この要求を満たす目的で、すなわち、光
磁気記録媒体の記録密度を波長λと開口数ＮＡで決まる
回折限界を超える密度にまで高まるために、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。

【０００３】以下に光学的な回折限界を超えた微小記録
磁区長まで記録密度を上げた光磁気記録媒体の例を示
す。

【０００４】例えば、特開平３−９３０５８、特開平６
−１２４５００号において、磁気的に結合される再生層
と記録層とを有してなる多層膜の記録層に信号記録を行
うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後（特開平６
−１２４５００号の磁化方向は面内)、レーザー光を照
射して加熱し、記録層に記録された信号を再生層の昇温
領域に転写しながら読み取る信号再生方法が提案されて
いる。

【０００５】この方法によれば、再生用のレーザーのス
ポット径に対して、このレーザーによって加熱されて転
写温度に達し信号が検出される領域（アパーチャー）は
より小さな領域に限定できるため、再生時の符号間干渉
を減少させ、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット
周期の信号が再生可能となる。以下の再生方法はＭＳＲ
（ａ ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ ｓ
ｕｐｅｒｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅａｄｏｕｔ ｍｅ
ｔｈｏｄ）再生方式と呼ばれている。

【０００６】上記、ＭＳＲ再生方式では、再生用のレー
ザーのスポット径に対して、有効に使用される信号検出
領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低下し、
十分な再生出力が得られない欠点を有している。

【０００７】また、別の例として特開平６−２９０４９
６号は、上記ＭＳＲ再生方式の欠点を補い、ともに、交
換結合多層膜からなる光磁気記録媒体により、再生信号
振幅を低下させることなく光学的な検出限界以下の周期
の信号が高速で再生可能となり、記録密度並びに転送速
度を大幅に向上できる光磁気記録媒体、再生方法及び再
生装置を提案している。

【０００８】すなわち、特開平６−２９０４９６号にお
いては、付属の加熱装置により再生記録マークに温度分
布をもたせ、この温度分布と再生記録マーク中の磁壁エ
ネルギーの温度依存性とにより、磁壁に再生光スポット
内へ移動する圧力が誘発される（図６参照）。この結
果、図６中記載の第二の磁性層のキュリー温度近傍まで
再生記録マークが昇温された場合、第一の磁性層と他の
磁性層との交換結合が切断され、磁壁が瞬間的に再生光
スポット内へ移動し、再生光スポット内の原子スピンの
向きが反転して全て一方向にそろい、再生記録マークが
拡大される。従って、再生信号振幅は記録されている磁
壁の間隔（すなわち記録マーク長）によらず、常に一定
かつ最大の振幅になり、光学的な回折限界に起因した波
形干渉等の問題から完全に解放されるのである。以上の
再生方法はＤＷＤＤ（ｄｏｍａｉｎｗａｌｌ ｄｉｓｐ
ｌａｃｅｍｅｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）再生方式と呼
ばれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２９０４９
６号の発明（ＤＷＤＤ再生方式）においては、記録マー
クの磁壁の移動、及び磁区拡大現象を実現するために、
記録領域である記録トラック間の未記録領域における磁
気的性質を、磁気的結合が弱まるように、または分離さ
れるように記録媒体を作製することが必要とされる。す
なわち、記録トラック間の磁気的結合の低下または分断
により光学的な回折限界以下の周期に相当する微小記録
マークまでも再生を可能にする。

【００１０】この記録トラック間の磁気的結合の分断方
法（以後トラック分断と記載）としては、記録トラック
間の未記録領域への高出力のレーザーパワー（以後アニ
ールパワーと記載）の投入による磁性の変質にともなう
磁壁エネルギーの低下または消失方法や、基板形状によ
る物理的な磁気的結合の分断方法などが提案されてい
る。

【００１１】しかし、前者のアニールパワーによるトラ
ック分断は、アニールにより記録トラック内のアニール
領域近傍で、磁気特性及び磁気光学特性の変質がみら
れ、再生出力の低下をもたらす。後者の基板形状による
物理的なトラック分断は、基板作製の実際の生産性を考
えた場合、射出成形法が有効であるが、この場合、トラ
ック分断を実現するためにスタンパが特殊形状をしてい
ることから、特にスタンパから樹脂への転写性において
基板の作製は困難なものとなる。

【００１２】したがって、本発明の目的は、従来からの
作製法による基板を用いてもアニールによるトラック分
断を必要としないＤＷＤＤ再生方式光磁気記録媒体を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は次
の光磁気記録媒体により達成される。

【００１４】少なくとも第１、第２及び第３の磁性層が
順次積層され、該第１の磁性層は、少なくとも再生ビー
ムスポット内の記録情報検出領域内においては該第３の
磁性層に比して磁壁抗磁力が小さく、かつ磁壁移動度が
大きな垂直磁化膜からなり、該第２の磁性層は第１の磁
性層及び第３の磁性層よりもキュリー温度が低く、かつ
該第３の磁性層は垂直磁化膜からなる光磁気記録媒体で
あって、情報記録領域と未記録領域とが互いに隣接して
交互に形成されている基板上に上記磁性層が第３、第２
及び第１の磁性層の順に順次積層され、かつ未記録領域
はその上に第１の磁性層を実質的に有していない光磁気
記録媒体。

【００１５】本発明によれば、従来からの作製法による
基板を用いても、アニールによるトラック分断を必要と
しないＤＷＤＤ再生方式光磁気記録媒体を提供すること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜５を参照して以下
に説明する。

【００１７】図１は本発明の光磁気記録媒体の基本構成
を示す縦断面図であって、基板１０の上に第３の磁性層
１３、第２の磁性層１２および第１の磁性層１１が順次
形成されている。情報記録領域と未記録領域とは隣接し
て交互に形成されており、この未記録領域では第１の磁
性層が実質的に存在しない。

【００１８】第１の磁性層は、少なくとも再生ビームス
ポット領域内においては第３の磁性層に比して磁壁抗磁
力が小さく、かつ磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からな
る。第１の磁性層としては、例えばＧｄＦｅが用いられ
る。

【００１９】第２の磁性層は、第１の磁性層及び第３の
磁性層よりもそのキュリー温度が低い。第２の磁性層と
しては、例えばＴｂＦｅが用いられる。

【００２０】第３の磁性層は垂直磁化膜からなる。第３
の磁性層としては、例えばＴｂＦｅＣｏなどが用いられ
る。

【００２１】また、各磁性層としては、上記磁性材料を
含む種々の磁性材料によって構成することが考えられる
が、例えば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏなどの希土類金属元素の一種類あるいは二種類以上が
１０〜４０ａｔ％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの遷移金属
の一種類あるいは二種類以上が６０〜９０ａｔ％で構成
される希土類・遷移金属非晶質合金によって構成し得
る。また、耐食性向上などのために、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎなどの元素を少量添
加してもよい。

【００２２】基板としては、ポリカーボネート（ＰＣと
略記する）、ポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アモル
ファスポリオレフィン（ＡＰＯ）等を成形材料として成
形されたものが用いられる。

【００２３】また、図１には示されていないが、基板と
第３の磁性層との間に第２の誘電体層を、また第１の磁
性層の上には第１の誘電体層を積層する。これらの誘電
体層としては、例えばＳｉＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ、ＺｎＳ、ＭｇＦ₂などが用いられる。

【００２４】本発明においては、基板の磁性層が形成さ
れる面が凹形状の領域と凸形状とを有していることが好
ましい。後記するように凸形状の領域にも積層される第
１の磁性層を除去しやすいからである。本発明の光磁気
記録媒体の別の例を示す縦断面図である図２を参照して
上記基板を用いた実施態様を説明すると、基板２０は凸
形状領域および凹形状領域とを交互に隣接して有して
る。その上に、第３の磁性層２３、第２の磁性層２２及
び第１の磁性層２１が、この順序で積層されており、第
１の磁性層２１は凸形状領域の上面では実質的に存在せ
ず、凹形状領域及び凸形状領域の側面に接する領域にの
み存在している。なお、前記したように、第２の誘電体
層および第１の誘電体層をそれぞれ積層する。

【００２５】本発明の図２の光磁気記録媒体の作製工程
を示す縦断面図である図３を参照してこの光磁気記録媒
体の作製方法を説明する。図３（ａ）において、基板３
０は前記の基板用成形材料を射出成形して成形される。
図３（ｂ）に示すように、この基板上に第３の磁性層３
３、第２の磁性層３２及び第１の磁性層３１が、例えば
スパッタ法で順次積層される。ついで、成膜時とは逆の
バイアス電圧をかけ、Ａｒイオンにより凸形状領域の上
部に付着した第１の磁性層３１を除去する（図３
（ｃ））。第１の磁性層３１の除去、すなわちエッチン
グを行う際に、第１の磁性層３１において、情報記録領
域である凹形状領域（グルーブ部）の膜厚は再生信号に
影響のない程度までエッチングし、かつ未記録領域（ラ
ンド部）においてはＤＷＤＤ再生を可能にする程度まで
実質的にエッチングするように、第１の磁性層３１の膜
厚を設定し、エッチング条件を決定することが重要であ
る。

【００２６】図３には示されていないが、基板３０と第
３の磁性層３３の間、及び第１の磁性層３１の上に、そ
れぞれ第２の誘電体層および第１の誘電体層を積層す
る。

【００２７】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明及び
その効果を具体的に説明する。 実施例 図４は本発明の実施例の光磁気記録媒体の構成を示す縦
断面図であり、図５は本発明の実施例の光磁気記録媒体
の作製工程を示す縦断面図である。

【００２８】図５を参照して、ＰＣを用いて射出成形に
より基板５０を作成した。この基板において、トラック
ピッチは１．１μｍ、溝深さは０．１μｍであった。

【００２９】この基板５０上に、第２の誘電体層（Ｓｉ
Ｎ）５５、第３の磁性層（ＴｂＦｅＣｏ）５３、第２の
磁性層（ＴｂＦｅ）５２、第１の磁性層（ＧｄＦｅ）５
１をスパッタ法により順次積層した。次に、成膜時とは
逆のバイアス電圧をかけＡｒイオンによりランド部に付
着した第１の磁性層を実質的に除去した（図５（ｃ）参
照）。その後、第１の磁性層体層及び第１の磁性体層を
実質的に除去したランド部上に第１の誘電体層（Ｓｉ
Ｎ）を積層した（図５（ｄ）参照）。作製された光磁気
記録媒体の構成は図４に示したとおりである。

【００３０】第１、第２及び第３の磁性層の厚さは、そ
れぞれ４０ｎｍ、１０ｎｍおよび１００ｎｍで、第１及
び第２の誘電体層の厚さは、それぞれ８０ｎｍおよび８
０ｎｍであった。

【００３１】以上のようにして作製した光磁気記録媒体
に情報を記録し、光磁気ディスク記録再生装置の光学系
に加熱用レーザーを付加した測定装置を用いてＣ／Ｎ比
（キャリアレベル対ノイズレベルの比）を測定した。記
録情報は、レーザーパワー（記録パワー）４．０ｍＷ
（λ＝６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５）のレーザー光を基
板側から照射しながら外部磁界２００Ｏｅを変調して、
ディスク回転速度２ｍ／ｓｅｃ、記録周波数５ＭＨｚで
キャリア信号を書込んだ。情報の再生は、記録膜側から
レーザー光を１．２ｍｍ厚のＰＣ基板に相当する透明板
を介して照射し、λ＝６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５、レ
ーザーパワー（再生パワー）２．０ｍＷで行った場合、
５２ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。この時、記録パワー、
再生パワーは、Ｃ／Ｎ比が最大値を示した時の値を設定
している。 比較例 本比較例は、エッチングによる工程を省いたこと以外は
実施例と同様にして作製した。図７は本発明に対する比
較例の光磁気記録媒体の構成を示す縦断面図である。

【００３２】この光磁気記録媒体に、ランド部にレーザ
ースポットが位置決めされるようにトラッキング制御を
し、ディスク回転速度２ｍ／ｓｅｃ、レーザーパワー１
０ｍＷ（λ＝６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．５５）で基板側か
らＤＣ照射することによりランド部上の磁性層の磁気的
性質を失わせる方向に変質させる前処理を行った。

【００３３】以上の前処理後の光磁気記録媒体に、実施
例と同様にして測定を行ったところ、Ｃ／Ｎ＝４８ｄＢ
を示した。

【００３４】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体によれば、従来
からの作製法による基板、例えば従来通りの溝深さのス
タンパ、及び、射出成形法により作製された基板を用い
ても、記録領域間の未記録領域への高出力のレーザーパ
ワーの投入により磁性を変質させるアニール処理による
トラック分断を必要としないＤＷＤＤ再生方式光磁気記
録媒体を作製することを可能にし、すなわち、生産能力
の高い、高品位なＤＷＤＤ再生方式光磁気記録媒体の作
製を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光磁気記録媒体の基本構成を示す縦断
面図である。

【図２】本発明の光磁気記録媒体の別の例を示す縦断面
図である。

【図３】図２の光磁気記録媒体の作製工程を示す縦断面
図である。

【図４】本発明の実施例の光磁気記録媒体の構成を示す
縦断面図である。

【図５】本発明の実施例の光磁気記録媒体の作製工程を
示す縦断面図である。

【図６】ＤＷＤＤ再生方式の原理図である。

【図７】本発明に対する比較例の光磁気記録媒体の構成
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、５０、７０ 基板 １１、２１、３１、４１、５１、７１ 第１の磁性層 １２、２２、３２、４２、５２、７２ 第２の磁性層 １３、２３、３３、４３、５３、７３ 第３の磁性層 ４４、５４、７４ 第１の誘電体層 ４５、５５、７５ 第２の誘電体層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１、第２及び第３の磁性層
   が順次積層され、該第１の磁性層は、少なくとも再生ビ
   ームスポット内の記録情報検出領域内においては該第３
   の磁性層に比して磁壁抗磁力が小さく、かつ磁壁移動度
   が大きな垂直磁化膜からなり、該第２の磁性層は第１の
   磁性層及び第３の磁性層よりもキュリー温度が低く、か
   つ該第３の磁性層は垂直磁化膜からなる光磁気記録媒体
   であって、情報記録領域と未記録領域とが互いに隣接し
   て交互に形成されている基板上に上記磁性層が第３、第
   ２及び第１の磁性層の順に順次積層され、かつ未記録領
   域はその上に第１の磁性層を実質的に有していない光磁
   気記録媒体。
2. 【請求項２】 基板の、磁性層が形成される面が凹形状
   の領域と凸形状の領域とを有し、該凸形状の領域上には
   第１の磁性層が実質的に存在しない請求項１に記載の光
   記録媒体。
3. 【請求項３】 該凸形状の領域上に積層された第１の磁
   性層が除去されることによって実質的に存在しない請求
   項２に記載の光磁気記録媒体。