JPS58108045A

JPS58108045A - 光磁気記録媒体および光磁気記録装置

Info

Publication number: JPS58108045A
Application number: JP56205297A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Nishimura; 伸郎西村; Yasuo Shibata; 柴田　恭夫; Kazuhiko Sumiya; 住谷　和彦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1983-06-28
Also published as: JPH0348582B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明社、強磁性体あるいはフェリ磁性体からなる記録
媒体にレーデ−Ｃ−ムを照射し、磁化反転を惹起させる
ことによって情報の記録を行ない、を九該配鍮媒体にレ
ーデ−Ｃ−ムを照射し、その反射あるいは透過に伴なう
、磁化方向による偏光状態変化を検出して情報を再生す
る、いわゆる光磁気記録技術に使用する光磁気記録装置
に関する。

光磁気記録媒体としては、たとえば、希土類と還移金属
との合金からなるアモルファス垂直磁化膜媒体を用いる
ものが公知である。

また、代表的な光磁気記録再生装置としては、回転する
円板状の記鍮媒体に、レーデ−げ−ムを照射するものが
知られている。

この装置は、配置時には、記録情報に従って変調された
レーデ−Ｃ−ムを用いて、媒体の磁化状態を制御し、再
生時には、連続Ｃ−ムを用いて記録媒体を照射するもの
である。更に必要ならば、レーザービームには、フォー
カス制御と、特に再生時に必要なトラツタ制御が加えら
れる。

前述のような光磁気記録再生装置において、記録時に用
いられる光（例えば、レーデ−）ビーム０強度は、加熱
された記録媒体が磁化反転の可能な温変域に、確実に到
達するように、十分に強込ことが要求される。

いま、代表的に、ｚｏｏｏＸ厚みノ（）ａ−ｏｏ合金膜
に、２μｍ１１Ｏレーデ−ビームを１０．ｓ秒間照射し
て加熱した場合、磁化反転が可能となる磁化反転温１ｌ
（１２０℃）ｉで、温度上昇させるのに必要なレーデ−
出力は５０膳Ｗ程度であった。

嵐〈知られているように、光磁気記録における、光照射
による加熱域の磁化反転は、その周辺部の非加熱域から
の磁界によって行なわれるのが昔通である。一般に、磁
性層の厚みが小さくなるにっれて、磁性層のもつ磁化は
小さくなる。したがって、加熱域へ及ぼす非加熱域から
の周辺磁界も小さくなる。

すなわち、磁性層の厚みが余りに小さいと、加熱域に加
わる磁界も小さくな）、加熱域の磁化反転が生じなくな
る。そして、前述０２０００ムという厚みは、Ｇ（Ｌ−
００合金膜において、加熱域が、その周辺部からの磁界
によって磁化反転されるのに必要なほぼ最小の値である
。

また、レーデ−光によるスｌット加熱により、磁性層を
キュリ一温度又は補償温度まで上昇させようとする場合
、磁性層のミクロな特性の不均一やレーデ−光の焦点ず
れなどにより、レーデ−照射部すなわち、加熱域の到達
温度には違いが生じる。

このため、磁性層の厚みが小さくて、非加熱域からの周
辺磁界が小さい時には、レーデ−照射部が冷却する過程
で、磁化反転を起こすに必要な反転磁場が、周辺の非加
熱域から供給され得ない場合が生じてきて好ましくない
。

従って、磁性膜の膜厚がうすい時には、均一かつ確実な
記録を得るために、外部磁界印加手段が必要となってく
るという欠点を有していた。

しかし、長生時、すなわち該記録媒体にレーデ−ビーム
を照射して、その反射に伴なう磁化方向による偏光状態
の変化を検出する過程では、１ｍＷのレーデ−出力でも
十分であった。

このように、書き込み時に犬山カレーｒ−を必要とする
ことは光磁気記録技術の実用化を阻む大きな原因の一つ
となっていた。

もちろん、大出力レーデ−を用いなくても、配鎌時の走
査速度を低くすれば、前例と同等の熱エネルイーを付与
することができ、記録自体は可能である。しかし、この
場合は、記録速度が遅くなるという欠点があつ九、ある
いは、何らかの外部磁界印加手段−九とえば、代表的に
は、空心コイルが必要となり、装置が大がかりとなる欠
点があった。

本発明は、上述し九従来の光磁気記録媒体の欠点に鎌み
てなされたものであり、その目的とするところは、情報
書書込み時に低いレーデ−パワーで磁化反転が可能な光
磁気記録装置を提供するととにある。

本発明の他の目的とするところは、記録時に付与する熱
エネルイーを減少させることによって、情報記鍮遮度を
高くすることのできる光磁気記録装置を、提供すること
にある。

本発明のさらに、他の目的とするとζろは、外部磁界印
加手段を必要としない光磁気記録装置を提供することＫ
ある。

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明による、光磁気記録装置は、ｊ１１図にその断面
図を示すように、ガラスなどの基板１上に積層された強
磁性薄膜２（例えば、Ｏｏ　−Ｏｒ磁化膜）と、該強磁
性薄膜２上に形成された断熱性非磁性薄膜５（例えば、
Ｓ１０．膜）と、該非磁性薄膜５上に形成された光磁気
記録媒体４（例えば、Ｇ（１−ＩＦｅ−Ｏｏ合金膜）と
から構成される。なお、５は記録再生用のレーデ−ビー
ムである。

前記光磁気記録媒体４は、代表的にＴｌ）−Ｆ・。

Ｇ（１−０４の希土類−遷移金属アモルファス合金薄膜
であっても良いし、Ｍｎ−Ｂ１蒸着績であっても夷い。

また、該光磁気記録媒体４は、磁気カー効果によって信
号を検出できる最小の厚み（通常は表的には数百ムで良
い。

前記強磁性薄膜２は、光磁気記録媒体４と同一材料で構
成されていても良いし、異なっていても良い、もつとも
、０ｏ−Ｏｒ垂直磁化膜のように、飽和磁化の値が比較
的大きな材料であった方が、光磁気記録媒体４に与える
磁場が強くなるために、１ｉ１ｔＬい。

ｔえ、前記強磁性薄膜２の厚みが厚いほど、磁化が強く
なるので、望ましいが、厚さＩＪｍ程度の薄膜であれば
充分である。もちろん、該強磁性薄膜２は、あらかじめ
、一方向あるいは二方向に飽和磁化されていることが肝
要である。

第２図に、強磁性薄膜２を二方向に磁化した本発明の他
の実施例を示す。同図において、第１図と同一の符号は
同一部分を示している。

次に、Ｊｌｌ！１図の光磁気記録媒体を用いた、光磁気
記録媒体を述べる。

まず、１．５ＪＩｍ径１度に集束され、かつ情報に従っ
て変調を受けたレーデーピ・−ム５が、第１図に示すよ
うに、光磁気記録媒体４上に照射される。

その結果、諌光磁気記録媒体４が加熱され、その加熱域
はキューリ一点あるいは補償温度に達する。

この場合、キューリ一点あるいは補償温度に達した光磁
気記録媒体４から強磁性薄膜２への熱の伝導は、断熱的
性質を有する非磁性薄膜３により妨げられる。それ故に
、前記記録媒体４のみの局所加熱が達成される。

また、光磁気記録媒体４の内部においても、従来のよう
に厚い記録媒体を使用する場合と比較して、加熱時間が
短縮化されるので、記録媒体の平面内での熱の伝達・放
散が少なくなる。

このために、本発明では、記録のために必要なレーデ−
パワーが小さくて済むようになるばかりでなく、加熱領
域の径が小さくなり、ビット密度が向上するという望ま
しい結果がもたらされることになる。

光磁気記録媒体４の加熱破は、冷却するｊＩｓＫ。

おいて、外部磁場の方向に従って再び磁化される。

このための外部磁場は、本発明においては、基板１上に
積層された強磁性薄膜２によって与えられる。

すなわち、Ｉ＠１図の場合には、光磁気記録媒体４のう
ち、レーデ−ビーム５を照射されて加熱された部分（加
熱域）の磁化は、図示のように反転して上向きになる。

再生時には、記録時よりも出力パワーを、減少させたレ
ーデ−ビームが、記録時と同等、ある込はそれ以上のビ
ーム径に集束されて、光磁気記録媒体４上に照射される
。なお、このとき、レーデ−ビームは直線偏光されてい
る。

光磁気記録媒体４は、金属光沢を有しているので、入射
光は反射される。このとき、直線偏光は、磁気カー効果
によ）、その磁化状＠に応じて偏光層の回転作用を受け
る。

それ故に、この反射光を検光子に入射させることにより
、光磁気記録媒体４の磁化状態−すなわち、記鑞情報に
応じ先光の強弱信号に変換される。

なお、磁気カー効果が確認できる最小の光磁気記録媒体
の膜厚は、材料によって異なるが、藺述ある。

次に、本発明者らが実施した光磁気記録媒体くついて、
さらに詳細に、具体的数値例などを説明する。本発明者
らが実施し先光磁気記録媒体装置は第１図に示したもの
と同じ構成である。

まず、ガラス基体１の上面に、Ｃｏ−０ｒ画直磁化膜２
をスパッタリングにより１μｍの厚みで形成した。その
上に、断熱的性質を有する非磁性薄膜として、８１０１
膜３を同じくスパッタリングにより１０００Ａの厚みで
形成し友。

さらにその上に、光磁気記録媒体としてＧ（Ｌ　？・−
０ｏ４金膜４ヲ５００ムの厚みで、スパッタリン　　　
グにより形成した。また、この実験でけ、さらにこの上
に、第１図では図示を省略しているが、第２の８１０．
膜を、Ｇ（Ｌ−７６−００合金膜４の酸化防止用として
形成した。

なお、仁の場合、０ｏ−ｏｒｆ！直磁化膜２の抗磁力Ｈ
ａ　を２０００工ルステツｙｆｍ度以上の値に選び、外
来雑音や外部磁場などくより、その磁化が弱められるこ
とのないように配慮することが必要である。

全ての薄膜２〜４を形成した後、外部からの適蟲な磁界
によって、Ｏａ−Ｏｒ　ｉｊ直磁化膜２は上向きに、ま
たＧ１１−ν・−００合金膜４は下向きに、それぞれ一
方向に磁化した。

このような磁化は、例えば、○Ｏ−Ｏｒ磁化膜２の抗磁
力をＧ１１−Ｆ・−Ｏｏ合金膜４のそれよりも大きくし
ておき、０ｏ−Ｏｒｒ磁化膜２比較的強い外部磁界て上
向ｉ＆に磁イビし、その後に、その抗磁力よりも小さい
外部磁界でＧ（１−Ｆ・−００合金膜とＯｏ−Ｏｒ磁化
膜とを下向１１に磁化するととによって達成される。

また、この実験例では光磁気記録媒体４を形成した後に
、その下の強磁性薄膜２と共に２層の磁化をおこなった
が、あらかじめ磁化された膜をラオネート等の技術によ
シ貼合せる事も可能である。

０ｏ−Ｏｒ＠直磁直属化膜２組成比によってその飽和磁
化Ｍ−が決まる。たとえば、２５％０ｒ−７５％００の
組成のものでは、４００・ｍｕ　／　ｃｃが得られてい
る。この値は、他の垂直磁化膜よりも大きく、本発明Ｋ
ｔＩＰける光磁気記録媒体として使用されるのには望ま
しいものである。

また、０Ｏ−Ｏｒ！ｉ！直磁化膜直上化膜２方向に飽和
磁化しているために、その反磁界（場）係数−すなわち
磁極の形状により発生する反損磁界−は、最大値４π　
（約１２．５６）であると考えられる。

それ故に、垂直方向での印加磁界（Ｈ）−保有磁界強度
（１）曲線は、第２図のようにあられされる。

第１図において、Ｇ（Ｌ−Ｆｅ−００合金膜４の付近に
加わる○ｏ−Ｏｒ膜２の磁界による磁束密度は、磁束密
度Ｂと保有磁界強縦１との間にＢ＝４π　Ｉなる関係があるところから、０ｏ−Ｏｒ垂直磁化膜２の
上面からｓｌｏ、膜３の上面までに磁束の減衰が全くな
いと仮定すると、第２図より、４ｇｘ１．５ｘＩＱ”す
なわち１５００，９ウス程度であると推定され４以上の
ことから、Ｇ（１−Ｐａ−Ｏｏ合金膜４の磁気的性質と
してはつぎのような条件が必要なことがわかる。

（１）　　室温での抗磁力Ｈａは１５００エルステツｆ
以王であること、（空気中では比透磁率が１であり、が
ウスとエルステッドは同じ数値であられされるから）（２）抗磁力Ｈａの温度依存性が大きいこと。

（３）補償温度は、室温より２０〜３０℃高いこと。

レーデ−ビーム５によって、１００℃〜２００℃［１で
加熱された、Ｇ１１−Ｆ・−００合金膜４の抗磁力Ｈａ
は、非常に小さくなる。このために、ｏｏ−ｏｒ垂直磁
化膜２よりの磁界によって、加熱前の磁化の向１１（下
向りＫかかわらず上向きに磁化され、冷却後も、その１
１保持される。

すなわち、この実験例の場合、Ｇ（１−Ｆ・−００合金
属は、全ての個所において、情報の書き込み前に、室温
ＫＴｈいて、１５００〜２０００エルステツｒの一様外
部磁界によって、下向きに磁化されてい九が、レーデ−
Ｃ−ム５によって加熱された領域だけは、上向きに磁化
反転が起こって、光磁気記録が達成され友。

らに他の実施例を示す断面図である。図において、第１
図および第２図と同一の符号は同−ｔｉは同等部分をあ
られしている。２ムは強磁性薄膜としてのｒ−シミ１０
．層である。

第４図の装置の製造工程はつぎのとおりである。

（１）　　がラス基体１の上面に、強磁性薄膜としての
ｊ−Ｆ町１膜２ムを、スパッタリングにより、１μｍの
厚みで形成する。

（２）　　その上に、断熱的性質を有する非磁性薄膜と
しての８１０．膜５を、同じくスパッタリングにより、
１０００Ｘの厚みで形成する。

（３）さらにその上に、光磁気記録媒体としての（１−
Ｆｅ−Ｏｏ合金膜４を、５００ムの厚みでスパッタリン
グによ〕形成する。

（４）望ましくは、さらにこの上圧、図示していない８
１０．膜を、Ｇ（Ｌ−Ｐｅ−Ｃｏ合金＠４　（２）酸化
防止用として形成する。

第１．２図との対比からも明らかなように、この実施例
が前述の実施例と異なる点は、Ｇｄ−Ｊｅ−００合金膜
４への記録磁界を与えるために、０Ｏ−Ｏｒ画直属化膜
２の代りに、ｒ−Ｆ＠ｌＯ１膜２ムを用いている点であ
る。

ｙ−Ｗｅ、Ｏ，膜２ムは面内磁化膜であるので、光磁気
配録媒体４に配録磁界を生じさせるためには、ｒ−１＊
＠Ｏｎ＄２ムは、第４図に示し九ヨうに１その面内磁化
が反転されていることが必要である。

すなわち、このｒ−ν・、０．膜２ムの磁化反転部での
み、上向きある％／＆は下向きの外部磁界がＧａ−ＩＦ
・−ｄ。

合金膜４に与えられる。

ｒ−ｙ〜Ｏｓ膜２ムの面内磁化は、第４図のように成膜
し先後に実行して本よく、また予め面内磁化を施こし九
薄膜を接着してもよい。いずれの場合でも、その結果生
ずる外部磁界が、Ｇ１１−ｈ−ＣＯ合金膜４の抗磁力を
超えることがないようにすることが必要であることは明
らかであろう。

本発明者らの実験ＩＩＣおいては、磁気ヘッドによって
、波長２μｍのパルス波によって前述の磁化反転を行な
ったところ、良い結果が得られた。第１の実施例に！Ｉ
ｌ−けると同様に、あらかじめ、Ｇ（１−Ｆｅ−００合
金膜４は、全面で下向きに、一様磁化されており、レー
デ−ビーム５で加熱され九領域のみが、磁化反転された
。

ここで注目すべきことは、第４図の実施例では、ｒ　−
Ｆ　＠１０ｊ膜２ム内の磁化のＮ極とＮ極とがぶつかる
磁化反転部でのみ、Ｇ（１−Ｆｌ−Ｃｏ合金膜４が上向
きに磁化されることである。

したがって、前述のように、強磁性博ｇ　（ｒ　−Ｐ・
１０８）２ムを、波長２μｍのパルス波で磁化反転させ
た場合には、光磁気記録媒体（Ｇ４−Ｊｓ−Ｏｏ　）４
の磁化反転領域は、強磁性薄膜２ムの磁化反転方向に沿
って４μｍの間隔で存在することになる。

すなわち、配録周期は、ｒ−Ｆ・黛Ｏａ　ｌｌＩ２ムの
磁化反転の波長によって、あらかじめ決められてしまう
ことになる。

なお、この場合、ｒ−１・諺ｏａ膜２ムおよびＧ１１−
Ｆ・−００合金膜４の磁気的性質でめる抗磁力Ｈｃや飽
和磁化などは第１の実施例の場合と同じであって良込。

以上述べたところから明らかなように、本発明によれば
、情報書き込み時に、低いレーず−パワーで光磁気記録
媒体の磁化反転を生じさせることが可能とな）、あるい
は情報記碌速変を速くすることが可能となる。

又、本発明の構１ｔＫよれば、書き込み時のレーデ−出
力は１０朧Ｗｌｉ度のもので喪く、断熱層の効果が確認
された。なお、前記断熱層は、場合によっては省略すゐ
こともできる。

４ＥＮｏｍ単ｆｈ１ｍ明第１図および第２図はそれぞれ本発明による実施例を示
す断面図、第５図は本発明による光磁気記録媒体のＢ−
Ｉ−線を示す図、第４図は本発明によるさらに他の実施
例を示す断面図である。

０１・・・ガラス基体、２・・・強磁性薄膜、３・・・
断熱性非磁性薄膜、４・・・光磁気記録媒体、５・・・
レーデ−ビーム代理人　弁理士　平木　通人　外１名才１図才２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に積層された強磁性薄膜と、皺強磁性薄膜
上に形成され先光磁気記録媒体薄膜とから構成され、験
光磁気記録媒体薄膜は、鋏強磁性薄膜から、磁化反転の
ための磁界を付与されることを特徴とする光磁気記録装
置。
（２）基板上に積層された強磁性薄膜と、該強磁性薄膜
上に形成された断熱性非磁性薄膜と、咳断熱性非磁性薄
属上に形成され先光磁気記録媒体薄膜とから構成され、
鋏光磁気記録媒体薄膜は、鋏強磁性薄膜から、磁化反転
の丸めの磁界を付与されることを特徴とする光磁気記録
装置。