JPS6013274A - 光磁気メモリ素子の特性測定装置 - Google Patents

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】 く技術分野〉 本発明は光磁気メモリ素子の磁気光学特性等を測定し評
価する為の装置に関する。

〈従来技術〉 近年、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁性膜（
通常希土類−鉄非晶質薄膜）を記録媒体とし、レーザ光
ビームを照射することによって情報の記録・再生・消去
を行なう光磁気メモリ素子が注目されている。この光磁
気メモリ素子において情報の記録は光ビームを約１μｍ
φ程度に集光したものを磁性膜に照射して該磁性膜の温
度を局所的に上昇させその温度上昇部分の保磁力を減少
させ同時に外部より補助磁場を印加することで磁化の向
きを反転させて行なう（消去も同様の方法で可能である
。）。又記録された情報の再生は記録された磁性膜面に
記録時よりも弱い光量の集光した直線偏光を照射して反
射した光の偏光面の傾きを検出して光の強弱に変え、そ
れを光検出器で検出して行なう。

以上の記録（消去）及び再生の原理より、光磁気メモリ
素子のメモリとしての特性は略記録条件を左右する保磁
力の温度依存性と、再生信号品質に寄与する磁気光学回
転角（カー回転角）及び反射光量とによって決定される
ものである。尚上記保磁力の温度依存性は磁性膜の種類
さえ決まれば室温での保磁力を測定するだけでも充分で
ある。

従来では光磁気メモリ素子の上記３種のパラメータを測
定する装置として第１図に示される如きカー効果測定装
置が用いられた。次に第１図のカー効果測定装置につい
てその構造を説明する。ｌはハロゲンランプ等の光源で
あり、この光源ｌから出だ光Ｉ２を分光器２を用いて分
光し、所望の単色光に変えたのち偏光子３を用いて直線
偏光としてハーフミラ−４を通過させて中心に穴のあい
た電磁石５を通じてホルダー６に支持された磁性膜の付
着した試料７に照射する。この試料７からの反射光はハ
ーフミラ−４により光路を変えられ、ファラディ素子９
、検光子１０、光検出器＋１よ択なる測定系８に導入さ
れる。この測定方法は、ファラデイ素子を用いた対称角
振動法である。

ここで対称角振動法について説明すれば、第１図の測定
系８の検光子ＩＯを、該検光子１ｏを通過した偏光が消
光する様に回転させた時、ファラディ素子９を周波数ｆ
で変調すれば光検出器ＩＩには周波数２ｆの変調光が入
ることになるが上記検光子１０が上記偏光の消光位置か
らはずれている時は光検出器ＩＮＫは周波数ｆの変調光
が入ることになる。従って光検出器１１の出力信号の周
波数が２ｆになるまで上記検光子１ｏを回転させてやり
、その回転角をポテンショメータにて取り出せば上記偏
光の振動面の傾きを精度よく測定できることになる。以
上の測定法が対称角振動法と呼ばれるものである。尚、
第１図には示されそいないがこの測定装置にはレンズ系
が組み込まれ、試料面で約１調φのスポットになるよう
設計されている。

以上のカー効果測定装置は、カー回転角の波長依存性及
びカー回転角の磁場依存性を測定でき、又試料ホルダー
を昇温可能にしているため、上記磁気光学特性の温度依
存性等を測定できる。しかし、その反面次の欠点がある
。

■　この測定装置において試料面での光ビーム径は１咽
φであるので上記磁気光学特性は１咽φ内での平均値で
あり、光磁気メモリとして使用した場合におけるビーム
径１μｍφでの正確な情報ではない。光磁気メモリにお
ける信号品質はカー回転角θＩ（と反射率Ｒに強く依存
するが、もし数μｍ〜数１０μｍの範囲で上記θに、Ｒ
の値が変動していた場合光磁気メモリにおける信号光量
のゆらぎに結びつき信号品質は著しく悪いものである。

従って光磁気メモリに直接関与する磁気光学特性を測定
するだめには少くとも１μｍφ程度に集光された光ビー
ムを用いなければならない。

■　光検出器１１に入射する光量は、検光子１０を通し
ているだめ検光子ｌＯに入射する光の偏光状態に強く左
右され、検出器１１からの出力そのものと反射率とは一
致せず、反射率を正しく測定できない。

く目　的〉 本発明は以上の従来技術における問題点を解消する為に
なされたものであり、従来の測定装置に改良を加えるこ
とにより、高密度メモリを狙いとする光磁気メモリ素子
の磁気光学特性等を微視的に正確に測定評価することを
目的とするものである。

〈実施例〉 °以下本発明に係る光磁気メモリ素子の特性測定装置の
一実施例について図面を用いて詳細に説明する。

第２図は本発明に係る光磁気メモリ素子の特性測定装置
の一実施例のブロックダイアグラムである。Ｉ３は半導
体レーザやＨｅＮｅレーザ等のレーザ光源である。第１
図に示しだ）・ロゲンランプ等の光源では媒体面に１μ
ｍφ程度に集光することが困難であるがレーザ光源を利
用すればＩμｍφ程度の集光は可能である。尚レーザ光
源の波長は、記録媒体に波長依存性があるだめ、実際の
光磁気メモリシステムに使用するものと一致するものが
望ましい。光源１３を出た光ビーム１４は偏光子１５を
通り直線偏光にされ、−・−フミラー１６を通って更に
ノ・−フミラー１８により光路を変えられ、フォーカス
サーボ及びトラックサーボの両サーボが可能な集光光学
系１９に導かれる。この１９の光学系により１μｍφに
絞られた光ビームは光磁気ディスク２１の所定のトラッ
クの所定の位置に照射される。光磁気ディスク２１は回
転方向と半径方向の送シが可能なテーブル２２．２３に
設置されている。又、上記集光光学系１９と別な場所に
光磁気ディスク２１に対して所定の磁場を印加するため
のマグネット２０が設置されている。ここで第１図の従
来のカー効果測定装置ではマグネット５と集光光学系が
同一の場所に設置される（即ちマグネット５の中に集光
光学系が組み込まれる）ものであったが、集光光学系１
９をフォーカスサーボ及びトラックサーボする場合は集
光光学系１９内部に上記サーボ用のアクチュエータが設
置される為アクチュエータの磁気コイルとマグネット２
０との間で相互作用が発生するので集光光学系１９とマ
グネット２０とは互いに近接させない方が良１９内部の
アクチュエータに悪影響を及ぼさない程度の位置に設置
される。上記光磁気ディスク２１からの反射光はハーフ
ミラ−Ｉ８で２分割されその直進光は光ビームの集光ス
ポットの光磁気ディスク２１に対するトラック及びフォ
ーカスずれを検出する検出系■７に導入される。一方ノ
・−フミラー１８で光路変更された反射光はハーフミラ
−】６によシ更に光路変更された後ファラディ素子２４
、検光子２５を通９光検出器２６に導かれる。

以上の測定装置においてカー回転角の測定は第１図の従
来装置と同様対称角振動法により検出する。

ここで、検光子２５の横には光検出器２７が設置され検
光子２５により検光反射された光量を測定できるように
している。又、検光子２５は自動回転可能な構造を有し
、該自動回転は光検出器２６に入る光が出来るだけ少な
くなるように行なわれる（上述の対称角振動法の説明参
照）０従って光検出器２７に入射する光は測定系２８に
入射する光の大部分であり、従って光検出器２７の測定
値は光磁気ディスク２１からの反射光に対応（比例）し
ており該反射光を充分近似して測定できるものである。

上記光検出器２７は回転可能な検光子２５に設置できる
ようにシリコーンＰＩＮフォトダイオード等小型のもの
であることが望ましい。

以上の光磁気メモリ素子の特性測定装置の測定手順を次
に述べる。

即ち、■　先ず光磁気ディスク２１の磁性膜の磁化の方
向を電磁石２０により一方向にそろえておき（仮に正方
向と呼ぶ）、光ビームのスポットを光磁気ディスク２】
に照射してカー回転角ｏＫ及び反射光量（反射率）Ｒを
める。その際光磁気ディスク２１を回転したり半径方向
に平行移動したりしてカー回転角θＫ及び反射光量（反
射率）Ｒのディスク全体の分布をめる。

■　次に光磁気ディスク２１に対し電磁石２０により上
記と逆の方向の磁場を印加して磁性膜の磁化の方向を上
記とは逆方向にそろえておき（仮に負方向と呼ぶ）、光
ビームのスポットを光磁気ディスク２１に照射してカー
回転角θに′及び反射光量（反射率）　Ｒ／をめる。そ
の際上記と同様に光磁気ディスク２１を回転したり半径
方向に平行移動したりしてカー回転角θに′及び反射光
量（反射率）Ｒ′の全体の分布をめる。上記カー回転角
θに一θに′ θに、θに′から　、　で磁性膜のカー回転角がまる。

父上記反射光量Ｒと反射光量Ｒ′とは等しくこれは磁性
膜の反射率に対応している。

■　次に■の状態で光磁気ディスク２１に対し電磁石２
０により正方向の磁場例えば１００Ｏｅ印加し、その時
光磁気ディスク２Ｉの中の磁化反転した場所をめる。こ
れはカー回転角θに′を測定した状態で光磁気ディスク
２１を回転移動及び平行移動すれば磁化反転した場所で
はカー回転角θＫが得られるので容易に判断ができる。

更に電磁石２０により正方向の磁場を２０００ｅ印加し
、上記と同様光磁気ディスク２１の中の磁化反射した場
所をめ、以下同様に電磁石２０により正方向の磁場を３
０００ｅ　、４０００ｅ　、・・・と増加させた状態で
上記と同様の測定を行なう。こうして光磁気ディスク２
１の磁化方向が円板全体に亘って正方向に磁化されてし
まうまで枕げろことＶ（よって保磁力ＨＣの分布がまる
。

以上の測定手順によって光磁気ディスクにおける反射光
量、カー回転角、保磁力の微視的分布をめることができ
、光磁気ディスクの性能を容易に且つ正確にめることが
できる。従って光磁気ディスクの標準化の為の測定、あ
るいは抜き取りテスト等に非常に有用なものである。

ここで以上の測定装置構造及び測定手順は本発明の一実
施例に過ぎない事は勿論であシ、例えば第２図の測定装
置構造に次の構造上の改良を加えれば更に機能が向上す
る。即ち第２図の集光光学系！９の近辺に赤外線のスポ
ット加熱光源を設は光磁気ディスク２１の集光部分の温
度上昇を計ることでカー回転角の温度依存性を得ること
が可能である。更に上記集光光学系１９の下部に永久磁
石を配置し光磁気ディスク２１に光ビームの照射部分に
磁場を付与して記録条件を調べることも可能である。但
しこの場合上記永久磁石の光磁気ディスク２］の磁性膜
に与える磁場は高々数１０００ｅである。それ以上の磁
場を与えると、先に記述した如く集光光学系１９内部の
アクチュエータに影響してサーボシステムが機能しなく
なる虞れがあるからである。

く効　果〉 以上詳細に説明した本発明によれば、偏光しだレーザ光
を光磁気メモリ素子に集光して照射する集光光学装置を
備えて光磁気メモリ素子に対して微小スポットの光を供
給するようになし、しかも光磁気メモリ素子に磁場を印
加する磁場発生装置を上記集光光学装置に対して磁気的
な悪影響を与えない位置に設置したので集光光学装置の
トラックサーボあるいはフォーカスサーボを良好に作動
させながら光磁気メモリ素子の磁気光学特性を正確に測
定し得るものであり、よって極めて微視的な測定が可能
なものである。又、光磁気メモリ素子からの反射レーザ
光の光路上にファラデイ素子及び回転可能な検光子及び
第１の光検出器をこの順で配置すると共に上記回転可能
な検光子の検光反射光の光量を検出する第２の光検出器
を備えたことによりカー回転角の測定と同時に反射光量
の測定をも行なうことができたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカー効果測定装置のブロックダイアダラ
ム、第２図は本発明に係る光磁気メモリ素子の特性測定
装置の一実施例のプロ・ツクダイアグラムを示す。 図中、ｌ：光源　２：分光器 ３：偏光子　４ニア１−フミン− ５：電磁石　６：ホルダー ７：試料　８：測定系 ９：ファラディ素子　ｌＯ：検光子 ｌｌ：光検出器　Ｉ２：光 １３：レーザ光源　１４：光ビーム １５：偏光子　１６：ノ１−フミラー １７：検出系　Ｉ８：ノ・−フミン− １９：集光光学系　２吐マグネット ２１：光磁気ディスク　２２　、２８　：テーブル２４
：ファラディ素子　２５：検光子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、偏光したレーザ光を集光して光磁気メモリ素され、
   前記光磁気メモリ素子に磁場を印加する磁場発生装置と
   、前記光磁気メモリ素子からの反射レーザ光の偏光状態
   を検出する検出装置とを具備したことを特徴とする光磁
   気メモリ素子の特性測定装置。 ２、偏光したレーザ光を光磁気メモリ素子に集光して照
   射する集光光学装置と、前記光磁気メモリ素子からの反
   射レーザ光の光路上に以下の順で配置されたファラディ
   素子及び回転可能な検光子及び第１の光検出器と、前記
   回転可能な検光子の検光反射光の光量を検出する第２の
   光検出器とを具備したことを特徴とする光磁気メモリ素
   子の特性測定装置。