JPS61500238A - Improvements in data storage and recording - Google Patents

Improvements in data storage and recording

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JPS61500238A
JPS61500238A JP59501861A JP50186184A JPS61500238A JP S61500238 A JPS61500238 A JP S61500238A JP 59501861 A JP59501861 A JP 59501861A JP 50186184 A JP50186184 A JP 50186184A JP S61500238 A JPS61500238 A JP S61500238A
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JP
Japan
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medium
magneto
medium according
layer
nanometers
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Application number
JP59501861A
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Japanese (ja)
Inventor
ハムバーストーン ヴイクター ケアリー
ペテイグルー ロバート マーチン
ヘルフエツト ピーター ロイ
Original Assignee
コムテツク リサ−チ ユニツト リミテツド
エイブラムズ マイケル ジヨン
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 データ記憶及び記録に関する改良 本発明は、データ記憶、媒体に係り、且つ、このような媒体にデータを記録した りこのような媒体から記録データを読み取ったりする方法に係る。特に・、本発 明は、磁気光学技術に・関する。[Detailed description of the invention] Improvements in data storage and recording The present invention relates to data storage, media, and to recording data on such media. The present invention relates to a method for reading recorded data from such a medium. In particular, the original His research interests include magneto-optical technology.

情報記憶・検索システムでは、次のような特性が所望される。Information storage and retrieval systems are desired to have the following characteristics.

れが“ビット”である)。(2)1ビツトを書き込むのに必要なエネルギを最小 にする。(3)書き込み速度、即ち、毎秒書き込まれるビット数を最大にする。This is the “bit”). (2) Minimize the energy required to write 1 bit Make it. (3) Maximize the write speed, ie, the number of bits written per second.

(4)記録された情報の読み取り速度を最大にする。(5)記録された情報を読 み取る時に得られる信号レベルを最大にする。(6)読み取り中の信号対雑音比 を最大にする。[71” 1”ビットの読み出しと“0″ビツトの読み出しとの 間のコントラストを最大にする。(4) Maximize the reading speed of recorded information. (5) Read recorded information Maximize the signal level obtained when reading. (6) Signal-to-noise ratio during reading Maximize. [71” between reading 1” bit and reading “0” bit Maximize the contrast between

情報記憶に利用するのに理論的に適した磁気光学技術は多数ある。これらは、磁 気的な書き込み(即ち、記録)の後に記録資料を光学的に読み取る技術、熱磁気 書き込み/磁気読み取り技術、及び熱磁気書き込み/光学読み取り技術を含む。There are a number of magneto-optical techniques that are theoretically suitable for use in information storage. These are magnetic Thermomagnetism is a technology that optically reads recorded material after it has been written (i.e., recorded) optically. Includes writing/magnetic reading techniques and thermomagnetic writing/optical reading techniques.

本発明は、特に、光学読み取りもしくは熱磁気書き込み(或いはその両方)を用 いたシステムに関する。書き込み段階が熱磁気段階である場合には、書き込み( 即ち、記録プロセス)によって媒体に生じる物理的な作用が、少なくとも1部は 磁気作用であり、そして例えば、入射する電磁放射の吸収によって媒体が局部的 に加熱されることを含む。本発明の1つの目的は、1ビツトを書き込むのに必要 なエネルギを減少すると共に書き込み速度を高めるように、書き込み放射に対し て高い感度を有した磁気光学メモリ構造体を提供することである。In particular, the present invention uses optical reading or thermomagnetic writing (or both). Regarding the system that was used. If the writing phase is a thermomagnetic phase, the writing ( i.e., the physical effects on the medium caused by the recording process are at least partially magnetic effects, and for example, when a medium is locally affected by the absorption of incident electromagnetic radiation. This includes being heated to. One object of the invention is to against write radiation to reduce energy and increase write speed. An object of the present invention is to provide a magneto-optic memory structure having high sensitivity.

磁気光学メモリ構造体の読み出しを光学的に行う場合には、その表面から散乱さ れる電磁放射の偏光状態の変化を観察することによって行われる。上記の散乱は 、直接的な透過もしくは反射であってもよいし、或いは他の方向への散乱であっ てもよい。読み出し放射がリニアに偏光される時には、散乱光の偏光状態の変化 が、通常は、偏光方向の回転として厳密に規定される。これは、散乱ビームにお いて入射の偏光に直交する偏光成分を追加することと厳密に同じである(追加さ れた成分は、いわゆる“磁気光学”成分)である。When reading out a magneto-optic memory structure optically, the This is done by observing changes in the polarization state of electromagnetic radiation. The above scattering is , direct transmission or reflection, or scattering in other directions. It's okay. When the readout radiation is linearly polarized, the change in the polarization state of the scattered light is usually strictly defined as a rotation of the polarization direction. This causes the scattered beam to is exactly the same as adding a polarization component perpendicular to the incident polarization (added This component is the so-called "magneto-optic" component).

直光偏光状態のこの磁気光学成分は、読み出し情報を“保持”しているが、これ は一般に強さが非常に低い。然し乍ら、入射放射と平行な偏光状態の散乱成分、 情報を保持していない、は非常に大きなものである。これらのファクタにより、 読み出しの信号対雑音比が低(なると共に読み出しコントラストも低いもの−と なり、ひいては、既知の磁気光学メモリの場合、記憶された情報の抽出性能が低 下することによってメモリの有用性が限定されることになる。“ビット”が記憶 されるデジタル記憶においては、゛ビットエラー率”が多くの場合に所望される ものより大きなものとなる。そこで、本発明の第2の目的は、読み出しの信号対 雑音比並びにコントラストを改善して読み出しの“ビットエラー率”を改善する ような手段を提供することである↓本発明の第3の目的は、信頼性の高い製造技 術で形成される磁気光学構造体を用いて、記録感度及び読み出し“ビットエラー 率”の改善を果たすことである。This magneto-optic component in the direct polarization state “retains” the readout information; generally have very low strength. However, the scattered component with a polarization state parallel to the incident radiation, Not holding any information is a very big deal. Due to these factors, The readout signal-to-noise ratio is low (and the readout contrast is also low). Therefore, in the case of known magneto-optical memories, the extraction performance of stored information is low. This will limit the usefulness of the memory. “Bits” are memories In digital storage, a "bit error rate" is often desired. Become something bigger than anything. Therefore, the second object of the present invention is to improve the readout signal pair. Improve readout “bit error rate” by improving noise ratio and contrast The third objective of the present invention is to provide a means for By using magneto-optical structures formed by The goal is to improve the "reduction rate".

記録感度及び読み出し一信頼性の改善を果たす多数の多層磁気光学構造体が知ら れている。これらの構造体は、磁気光学層、誘電層及び金属層を組み合わせて、 厳密に平らな薄膜形態に付着したものより成る。これらは、書き込み放射の大部 分を吸収し、高い書き込み感度を与える。又、これらは、散乱放射の磁気光学成 分(情報を保持している)の強度を高めると共に、“普通”の反射放射(即ち、 入射放射と平行な偏晃状態の成分)の強度を弱めて、読み出しの信頼性を高める ことを目的とするものである。然し乍ら・多くの場合、特に、コンピュータメモ リに適用する場−合には、更に改善が所望される。又、高い収率で製造でき、こ れによって、製造コストを下げられるような構造体を提供することも所望される 。上記の多層構造体は、各構造体の全記憶領域内並びに構造体ごとに所要の均一 な特性をもたせるように製造することが困難である。A number of multilayer magneto-optical structures are known that improve recording sensitivity and readout reliability. It is. These structures combine magneto-optic layers, dielectric layers and metal layers, It consists of deposited in strictly flat thin film form. These are the bulk of the write radiation It absorbs minutes and gives high writing sensitivity. Also, these are magneto-optical components of scattered radiation. while increasing the intensity of the ``normal'' reflected radiation (i.e., which carries information). The component of the eccentric state parallel to the incident radiation) is weakened to increase the reliability of the readout. The purpose is to However, in many cases, especially computer memo Further improvements are desired when applied to other industries. In addition, it can be produced with high yield, and this Accordingly, it is also desirable to provide a structure that can reduce manufacturing costs. . The above multilayer structure has the required uniformity within the entire storage area of each structure and for each structure. It is difficult to manufacture such materials with such characteristics.

本発明の1つの特徴によれば、波長Wの光学読み取り放射を用いた光学読み取り /書き込みシステムに使用する光学データ記憶媒体であって、持ち上った面域と へこんだ面域とが規則的な配列で配置されている表面きめ組織を保持した領域を 備えていて、その平均表面レヘルに対して横方向に測定した周期(ピッチ)が波 長W以下で且つその深さく山−谷)が10〜1000ナノメータであるような媒 体において、 (al 基体と、 (bl 上記表面きめ組織の少な(とも山及び谷の上に配置されていてこれらに 適合するような磁気光学材料のゾーンの規則的な配列体とを備えた光学データ記 憶媒体が提供される。According to one feature of the invention, optical reading using optical reading radiation of wavelength W /An optical data storage medium used in a writing system which has a raised surface area and A region that retains a surface texture in which concave areas are arranged in a regular arrangement. The period (pitch) measured transversely to the average surface level is the wave A medium whose length is less than W and whose depth (peaks and valleys) is 10 to 1000 nanometers. In the body, (al base and (bl) The above-mentioned surface texture structure is small (both are located on top of the peaks and valleys, and these a regular array of zones of compatible magneto-optic material; A storage medium is provided.

特に指示のない限り、ここに述べる波長の値は、真空中での波長を指すものとす る(これは、全ての実際的な目的に対し、空気中の波長と同しである)。Unless otherwise specified, wavelength values stated herein refer to wavelengths in vacuum. (which, for all practical purposes, is the same as the wavelength in air).

磁気光学材料のゾーンが全ての表面きめ組織の上に延びる場合には、これらが磁 気光学フィルム即ち層を構成する。If zones of magneto-optic material extend over all surface textures, they It constitutes a pneumatic film or layer.

−4= 本発明のデータ記憶媒体は、特に磁気光学材料自体が光反射性でない場合には、 光反射性材料の層もしくは複数のゾーンを含む。−4= The data storage medium of the invention can be used, especially if the magneto-optic material itself is not optically reflective. Contains a layer or zones of light reflective material.

このような反射層は、磁気光学層の上又は下に(基・体に対して)配置される。Such a reflective layer is placed above or below (relative to the substrate) the magneto-optic layer.

光反射材料のゾーンがあるところでは、これらの位置が磁気光学材料のゾーンと 一致してもよいし、一致しなくてもよい。Where there are zones of light-reflecting material, these locations are aligned with zones of magneto-optic material. They may or may not match.

基体は一般に誘電体であり、多くの実施例においては、その上面が上記のきめの ある表面を構成する。The substrate is generally a dielectric, and in many embodiments the top surface has the above-mentioned texture. constitute a surface.

(+)磁気光学ゾーン又は層及び(11)光反射ゾーン又は層(−もしあれば) のうちの最上層に、誘電体材料の更に別のゾーン又は層が重畳される。このよう な誘電体材料が層として存在する場合、その下面(基体に対して)は1.基体と 当該誘電体層との中間に材料を存在させることができる限り、表面きめパターン に合致しなければならない。誘電体層の上面は平らであってもよいし、表面きめ パターンに一致してもよい。当該ゾーン又は層を構成する誘電体材料は、例えば 、−酸化シリコン、二酸化シリコン又は窒化アルミニウムである。磁気光学層を 構成する材料の酸化傾向を減少させる保護特性があるという点で窒化アルミニウ ムが好ましい。誘電体層が存在し、この層が表面きめパターンに合致する場合に は、誘電体層の厚みは、誘電体材料自体において測定した読み取り放射の波長W の約Aであるのが好ましい(材料の屈折率と、この材料を通過する放射の波長と の関係により、当該波長は空気中又は真空中で測定したWの値と異なる)。(+) magneto-optic zone or layer and (11) optically reflective zone or layer (-if any) Superimposed on the top layer is a further zone or layer of dielectric material. like this If the dielectric material is present as a layer, its lower surface (relative to the substrate) is 1. base and Surface texture pattern as long as material can be present between the dielectric layer and the dielectric layer. must match. The top surface of the dielectric layer may be flat or have a surface texture. May match a pattern. The dielectric material constituting the zone or layer may be e.g. , - silicon oxide, silicon dioxide or aluminum nitride. magneto-optic layer Aluminum nitride has protective properties that reduce the oxidation tendency of its constituent materials. is preferred. If a dielectric layer is present and this layer matches the surface texture pattern is the thickness of the dielectric layer and the wavelength of the read radiation W measured in the dielectric material itself. is preferably about A (where the refractive index of the material and the wavelength of the radiation passing through this material (Due to the relationship, the wavelength is different from the value of W measured in air or vacuum).

磁気光学材料の厚みは、一般に200ナノメータ以下であり、好ましくは、5〜 150ナノメータ(n m )の範囲内で−ある。The thickness of the magneto-optical material is generally 200 nanometers or less, preferably 5 to 5 nanometers thick. Within the range of 150 nanometers (nm).

更に、本発明は、このようなデータ記憶媒体に記録(書き込み)及び読み取りを 行う方法も提供する。更に、本発明は、上記の構遺体を有していると共に、本発 明の方法によって記録が行われている、予め記録されたデータ記憶媒体も提供す る。Furthermore, the present invention provides a method for recording (writing) and reading data on such data storage media. We also provide a method for doing so. Furthermore, the present invention has the above-mentioned structure, and also has the above structure. Pre-recorded data storage media on which recording is performed by the method described above are also provided. Ru.

例えば、キューリ点書き込みシステムにおいて一般にそうであるように、熱磁気 書き込みステップに光放射が含まれるような本発明の実施例においては、書き込 みさるべきビットを含む(これに限定されないが)H域が磁界を受ける。この磁 界は、装置の一程強くはない。ビットの書き込みを行うためには、磁気光学材料 を加熱し、その磁化に影響するような磁界をかけてピッHi域に光を当てる。For example, thermomagnetic In embodiments of the invention where the writing step includes optical radiation, the writing The H region, which includes (but is not limited to) the bit to be scanned, is subjected to the magnetic field. this magnet The field is not as strong as the device. In order to write bits, magneto-optical materials are used is heated, a magnetic field is applied that affects its magnetization, and light is applied to the Hi region.

本発明の多くの実施例では一表面のきめのピッチ(P)が、表面のきめの山−谷 の深さくD>の2以上であって、且つその8倍以下である。多くの実施例では、 ピンチと深さかはパ等しい。In many embodiments of the present invention, the pitch (P) of the texture of one surface is the peak-to-valley of the surface texture. The depth of D> is 2 or more and 8 times or less. In many embodiments, Pinch and depth are equal.

磁気光学材料が適当なきめのある基体上に配置された薄いフィルムの形態であっ て且つこの薄いフィルムが反射性の高い材料である(又は、磁気光学材料が銀や アルミニウムといった金属の如き反射性の高い材料の中間薄膜上に配置されてい る)時には、放射が非常に効率よく吸収されることが分った。この高い吸収効率 により、磁気光学材料の温度をそのキューり点に上昇させるのに必要な入射エネ ルギは、これ以外の場合より小さくなる。これによりζ低い電力を使用でき、従 って、低コストの放射源及び/又は短い照射時間、ひいては速い書き込み速度を 使用することができる。更に、本発明により構成された媒体では、磁気光学材料 の層及びこれに関連した金属層の厚みが、既知の磁気光学記録媒体の対応層の厚 みより小さく、これにより上記の効果が更に促進される。表面のきめが比較的深 い場合には、記録さるべき領域から熱が失われるところの熱伝導路の長さが増大 される。表面のきめの深さと、付着されるフィルムの厚みとの組み合わせによっ て、書き込みに要するエネルギが更に減少される。熱磁気書き込みを用いる場合 には、基体が、記録に必要な温度への加熱の作用に対し弾力性のあるものとなる 。これに適した基体は、例えば、ガラス、熱硬化性プラスチック、及び軟化温度 の高い熱可塑材である。The magneto-optic material is in the form of a thin film disposed on a suitably textured substrate. and this thin film is a highly reflective material (or the magneto-optic material is silver or placed on an intermediate thin film of highly reflective material such as a metal such as aluminum. It has been found that radiation is sometimes absorbed very efficiently. This high absorption efficiency is the incident energy required to raise the temperature of the magneto-optic material to its cue point. Lugi will be smaller than in other cases. This allows ζlower power to be used and Therefore, low cost radiation sources and/or short exposure times and thus fast writing speeds are required. can be used. Further, in a medium constructed according to the present invention, a magneto-optic material is used. The thickness of the layer and the associated metal layer are similar to the thickness of the corresponding layer of known magneto-optical recording media. This further promotes the above effect. The surface texture is relatively deep. If the be done. Depends on the combination of the depth of the surface texture and the thickness of the film being applied. Thus, the energy required for writing is further reduced. When using thermomagnetic writing , the substrate becomes resilient to the action of heating to the temperature required for recording. . Suitable substrates for this are, for example, glass, thermosetting plastics, and softening temperature It is a highly thermoplastic material.

GdCo又はTbFe合金のような磁気光学フィルムを低い記録温度で使用する 場合には、種々様々な材料を基体として使用することができる。Use magneto-optic films such as GdCo or TbFe alloys at low recording temperatures In some cases, a wide variety of materials can be used as the substrate.

本発明による材料を、光学読み取りをベースとするシステムに用いる時には、反 射ビームの偏光状態の変化を利用するのが好ましい。例えば、読み取りヘッドは 、平面偏光が、読み取るべきピントに入射するように構成される。便利なことに 、入射光のEベクトルは入射平面内にあり、この平面は表面のきめの溝及び張出 部の長手方向に対して垂直である。(その他の偏光も使用できるが、これらはあ まり効果的でないことが分った。)きめの深さがそのピッチ(即ち、周期)より 相当に小さくされた実施側では、好ましい磁化方向が、多数の記録ビットの領域 を含む媒体部分の平面に実質的に垂直である。というのは、これにより、磁気光 学層として好ましい材料、MnB1. GdCo、TbFe、GdTbFe、及 び他の希土類−遷移元素合金、を使用できるからである。When using the material according to the invention in systems based on optical reading, the It is preferable to utilize changes in the polarization state of the emitted beam. For example, the read head , the plane-polarized light is arranged to be incident on the focus to be read. Conveniently , the E vector of the incident light lies in the plane of incidence, and this plane includes grooves and overhangs in the surface texture. perpendicular to the longitudinal direction of the section. (Other polarizations can also be used, but these It turns out that it is not very effective. ) The depth of the grain is greater than its pitch (i.e. period) On the significantly smaller implementation side, the preferred magnetization direction is in the region of a large number of recording bits. substantially perpendicular to the plane of the media portion containing the media. This is because magnetic light A preferred material for the layer is MnB1. GdCo, TbFe, GdTbFe, and This is because rare earth-transition element alloys and other rare earth-transition element alloys can be used.

表面のきめ組織は、張出部と溝とが交互に続く形態をとる。これらは、直線状及 び平行であってもよいし、例えば、同心的なリングもしくは同心的ならせんの形 態であってもよい。表面のきめ組織は、2つの一連のまっすぐな溝及び張出部が 互いに成る角度で配置されていてもよく、この角度は2つの一連の溝及び張出部 が互いに直交するようには一゛906にすることができる。The surface texture takes the form of alternating overhangs and grooves. These are linear and They may be parallel and parallel, for example in the form of concentric rings or concentric spirals. It may be in a state. The surface texture consists of two series of straight grooves and overhangs. They may be arranged at an angle to each other, the angle being defined by two series of grooves and overhangs. can be set to 1906 so that they are orthogonal to each other.

表面のきめ組織を便宜上格子と称する。きめ組織は、その断面かは一゛正弦波状 である(製造法により、全く正弦波の断面を得ることは困難である)。或いは又 、きめ組織は、はパ方形波状であってもよいし、鋸歯状であってもよい。For convenience, the surface texture is referred to as a lattice. The cross-section of the texture is a sinusoidal shape. (Due to the manufacturing method, it is difficult to obtain a completely sinusoidal cross section). Or again The texture may be square wave-like or serrated.

きめの深さが格子のピンチの少なくとも115であるような実施例では、磁化の 方向が溝及び張出部の長手方向に平行にされる。In embodiments where the grain depth is at least 115 pinches of the grid, the magnetization The direction is parallel to the longitudinal direction of the groove and the overhang.

別の構成では、磁化の方向が、多数の記録ビットを含む媒体部分の平面に垂直に される(即ち、浅い格子の場合のように゛)。更に別の実施例では、磁化の方向 が、溝及び張出部の長手方向に垂直で且つビット領域内の任意の点においてはそ の点の表面素子に垂直であるという点で、磁化の方向が1ビツトの領域内で変化 する。In another configuration, the direction of magnetization is perpendicular to the plane of the media portion containing the large number of recorded bits. (i.e., as in the case of a shallow grid). In yet another embodiment, the direction of magnetization is perpendicular to the longitudinal direction of the groove and overhang and at any point within the bit area. The direction of magnetization changes within the region of one bit in that it is perpendicular to the surface element at the point do.

換言すれば、磁化の方向は、溝及び張出部の輪郭上の各点ごとに変化する。In other words, the direction of magnetization changes at each point on the contour of the groove and overhang.

格子の深さが格子のピッチの少なくとも115であるような実施例では、これに 適した磁気光学材料が非常に多数ある。In embodiments where the depth of the grating is at least 115 times the pitch of the grating, this There are a large number of suitable magneto-optic materials.

リニアに偏光された入射放射を使用する時には、反射される放射の偏光面が入射 ビームに対して回転される。磁化の方向が逆転された時は、反射ビームの偏光面 の回転方向も、入射ビームに対して逆転される。これにより、互いに逆の磁化方 向で表わされた2進文字1と0を区別することができる。When using linearly polarized incident radiation, the plane of polarization of the reflected radiation is rotated relative to the beam. When the direction of magnetization is reversed, the polarization plane of the reflected beam The direction of rotation of is also reversed with respect to the incident beam. As a result, the magnetization directions are opposite to each other. It is possible to distinguish between binary characters 1 and 0, which are represented in the opposite direction.

反射ビームのカー(Kerr)成分(即ち、偏光方向が入射ビームに対して垂直 な分解成分)は、通常、偏光方向が変化しない成分よりも相当に小さく、実際に は、散乱放射の偏光状態にノイズが含まれるので、書き込みされたlと0との相 違は、高いバックグランドノイズ(偏光状態に変化のない成分)と容易に区別が つかない。The Kerr component of the reflected beam (i.e., the direction of polarization is perpendicular to the incident beam) (resolved component) is usually much smaller than the component whose polarization direction does not change, and is actually contains noise in the polarization state of the scattered radiation, so the phase between the written l and 0 is The difference is easily distinguishable from high background noise (component with no change in polarization state). Not stick.

本発明により構成された記録媒体を使用する時は、次の2つの理由で読み取りが 簡単化され、然もより確実なものとなる。When using a recording medium configured according to the present invention, reading is difficult for the following two reasons. It's easier and more reliable.

(al 偏光状態が変化しない反射ビームの成分の強度が著しく減少される。(al) The intensity of the component of the reflected beam whose polarization state does not change is significantly reduced.

(b) カー成分の強度が著しく増大される。(b) The strength of the Kerr component is significantly increased.

例えば、浅い格子のきめ面について測定を行ったところ、カー成分が7.5倍以 上増加すると共に一回転されない偏光成分が2に減少されることが分った。同様 に、深い格子のきめ面では、カー成分が10倍増加すると共に、回転されない偏 光成分の強度の減少が示された。カー成分の位相が、変化のない成分に対して変 えられ、反射ビームの長円形偏光が生しる。この長円形偏光は、所望ならば、適 当な位相プレートによって除去できる。For example, when we measured the textured surface of a shallow lattice, we found that the Kerr component was more than 7.5 times It has been found that the unrotated polarization component is reduced to two as the number of rotations increases. similar For deep lattice-grained surfaces, the Kerr component increases by a factor of 10 and the unrotated polarization increases by a factor of 10. A decrease in the intensity of the light component was shown. The phase of the Kerr component changes relative to the unchanged component. resulting in an elliptical polarization of the reflected beam. This oval polarization can be can be removed by a suitable phase plate.

本発明を充分に理解するため、添付図面を参照して多数の特定の実施例を以下に 説明する。− 第1図は、第1の実施例の拡大断面図であり、第2図は、第1図の実施例の好ま しい読み出し構成であり、第3(a)図、3申)図及び3(C)図は、第1図の 如き実施例の反射率−の特異点を示す図であり、 第4図は、色々な媒体に対する反射出力を示すグラフであり、第5(a)図、5 (b1図及び5(C)図は、本発明の第2の実施例によるきめの深い媒体を示す 図であり、 第6(a)図ないし6(e)図は、本発明の第3の実施例によるきめの深い媒体 を示す図であり、 第7(a)図ないし7(d)図は、本発明の第4及び第5の実施例へよるきめの 深い媒体を示す図であり、 第8図は、本発明の第6の実施例による媒体を示す図であり、そして 第9図は、本発明の第6の実施例による第2の媒体を示す図である。In order to provide a thorough understanding of the invention, a number of specific embodiments are set forth below with reference to the accompanying drawings. explain. − FIG. 1 is an enlarged sectional view of the first embodiment, and FIG. 2 is a preferred embodiment of the embodiment of FIG. Figure 3(a), Figure 3) and Figure 3(C) are the same as those in Figure 1. FIG. FIG. 4 is a graph showing the reflected output for various media, and FIG. (Figures b1 and 5(C) show a deep-textured medium according to a second embodiment of the invention. is a diagram, Figures 6(a) to 6(e) illustrate a deep-textured medium according to a third embodiment of the present invention. It is a diagram showing Figures 7(a) to 7(d) illustrate the texture according to the fourth and fifth embodiments of the present invention. A diagram showing a deep medium, FIG. 8 is a diagram showing a medium according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing a second medium according to a sixth embodiment of the present invention.

添付図面に示す種々の実施例は概略的に示されたものであって、適切なスケール ではない。The various embodiments shown in the accompanying drawings are shown schematically and may be drawn to appropriate scale. isn't it.

本発明の一実施例によれば、若干のきめのある表面に金属の薄膜が被覆された基 体を備え、上記金属の薄膜は上記表面のきめに適合するものであり、そして更に 、上記金属の薄膜上には、これも又、上記基体表面のきめに適合する磁気光学材 料の薄膜が設けられているようなデータ記憶媒体が提供される。磁気光学材料の 膜内体が高い反射性のものである場合には、金属の薄膜を除去できる。磁気光学 膜の厚さは、5〜i’oonm、(ナノメータ)の範囲であるのが好ましい。こ のような構造体の1つが、第1図に一例として示されている。きめの深さく例え ば、表面が格子の形態である場合には山から谷までの寸法)は、非常に1(\さ く、読み出し放射の波長をW(ナノメータ)とすれば、一般に、W/4nm未満 であり、例えば、10〜50nmの範囲である。読み出し放射の波長が633n mの場合、好ましい深さは10=150nmである。或いは又、きめの深さは、 W/4ないしWnmであり、例えば、50〜200nmの範囲である。きめの平 均ピッチは、通常、書き込み又は読み取り放射の波長以下である。基体と磁気光 学膜との間の薄膜を構成する金属は、銀、金、銅又はアルミニウムであるのが好 ましい。この膜の厚さは、例えば、10〜1100nの範囲であり、この範囲の 小さい方であるのが好ましい。磁気光学膜の上には、例えば、銀、金、銅、又は アルミニウムの金−属薄膜が被着される。このような薄膜の厚みは、5ないし3 0nmの範囲である。According to an embodiment of the present invention, a substrate having a slightly textured surface coated with a thin metal film is provided. the thin film of metal is compatible with the texture of the surface, and further , on the metal thin film, there is also a magneto-optical material that is compatible with the texture of the substrate surface. A data storage medium is provided which is provided with a thin film of material. magneto-optical materials If the film inner body is highly reflective, a thin film of metal can be removed. magneto-optical Preferably, the thickness of the membrane is in the range of 5 to i'oonm (nanometers). child One such structure is shown by way of example in FIG. An example of depth of texture For example, if the surface is in the form of a grid, the peak-to-valley dimension) is very much 1 ( Generally speaking, if the wavelength of readout radiation is W (nanometer), it is less than W/4 nm. For example, it is in the range of 10 to 50 nm. The wavelength of readout radiation is 633n For m, the preferred depth is 10=150 nm. Alternatively, the depth of texture is W/4 to Wnm, for example, in the range of 50 to 200 nm. Kimenotaira The uniform pitch is typically less than or equal to the wavelength of the writing or reading radiation. Substrate and magnetic light The metal constituting the thin film between the film and the film is preferably silver, gold, copper or aluminum. Delicious. The thickness of this film is, for example, in the range of 10 to 1100 nm; Preferably it is smaller. For example, silver, gold, copper, or A thin metal film of aluminum is deposited. The thickness of such a thin film is between 5 and 3 It is in the range of 0 nm.

表面のきめ組織は、実質的に平行な一連の交互の谷及び山の形さ及び形状も均一 のものとするが、これは重要ではない。このような表面は、分光技術で良く知ら れた表面レリーフ回折格子に類似しているので、以下格子と称することにする。The surface texture is a series of substantially parallel alternating valleys and peaks that are uniform in shape and shape. , but this is not important. Such surfaces are well known from spectroscopic techniques. Since it is similar to a surface relief diffraction grating, it will be referred to as a grating hereafter.

きめは、このような2つの格子が成る角度で相互に配置されたもので構成される 。The texture consists of two such lattices arranged at an angle to each other. .

格子は、相互に垂直に配置される。このようなきめのある表面を、交差格子と称 する。このような格子を作る方法は数多く知られており、干渉フィールドの写真 平版法、機械的な罫がき、及び既存の表面からの複製がこれに含まれる。The grids are arranged perpendicular to each other. This kind of textured surface is called an intersecting lattice. do. There are many known ways to create such gratings, including photographs of interference fields. This includes lithography, mechanical scoring, and reproduction from existing surfaces.

本発明の多くの実施例に示す媒体は、比較的簡単に大量生産することができる。The media of many embodiments of the present invention can be relatively easily mass-produced.

これらの媒体は、所望の表面きめ組織を保持したマスターから適当な処理ステッ プによって形成できる。一般に、エンボス形成、鋳込み、及びマスターからの型 押しのような方法が適当である。マスター自体は、所望の表面プロファイルを呈 するように厳密に形成された器具を用いて形成される。本発明によってデータ記 憶媒体を製造する1つの技術を以下に述べる。これは、器具の形成から始まる。These media are processed through appropriate processing steps from a master that retains the desired surface texture. can be formed by Generally, embossing, casting, and molds from masters A method such as pushing is appropriate. The master itself exhibits the desired surface profile. It is formed using an instrument precisely shaped to do so. Data recording according to the present invention One technique for manufacturing storage media is described below. This begins with the formation of the appliance.

1)薄いレジスト膜を平らな面に付着する。1) Attach a thin resist film to a flat surface.

2)このレジストを、−所望の表面レリーフに対応するパターンに露呈する。2) exposing this resist - in a pattern corresponding to the desired surface relief;

3)レジストを現像する。3) Develop the resist.

4)先ず、レジスト上に薄い導電性の層を形成し、次いで、耐久性を得るのに充 分な厚みの別の金属層を上記層に電気メッキすることにより、レジスト面の陰画 を形成する。4) First, form a thin conductive layer on the resist, then fill it to obtain durability. By electroplating another metal layer of sufficient thickness on top of the above layer, a negative image on the resist surface is created. form.

5)レジストより電気メッキされた金属層をレジストから剥すが、これは重要な ことではない。5) Peel the electroplated metal layer from the resist, which is important That's not the point.

6)金属陰画(これは、複製器具を構成する)から電気メッキされた金属陽画( マスターとして働く)を形成する。6) Electroplated metal positive (which constitutes a reproduction instrument) from a metal negative (which constitutes a reproduction instrument) form (acting as a master).

7)この陽画から或いは金属陰画から直接的にプラスチック複 52、製を作る 。7) Make a plastic copy directly from this positive or metal negative. .

8)ミラ一層として働く例えば金属薄膜のような所望の材料層もしくは領域を上 記プラスチックの複製に付着し、次いで磁気光学材料の薄膜を付着する。この金 属化されたプラスチック複製は、書き込みを行い易い強力な吸収面を呈し、例え ば、デジタル又はアナログ情報記憶媒体として働くデータ記憶媒体を構成する。8) Overlay the desired material layer or region, such as a thin metal film, to act as a mirror layer. A thin film of magneto-optic material is then applied. this money Attached plastic reproductions present a strong absorbent surface that is easy to write on, e.g. For example, it constitutes a data storage medium that acts as a digital or analog information storage medium.

大量生産工程では、上記のステップ(7)及び(8)が繰り返される。In a mass production process, steps (7) and (8) above are repeated.

上記した工程の範囲内で、多数の変更が考えられる。Many variations are possible within the scope of the process described above.

ステップ1) レジストは、例えば、ホトレジストであってもよいし電子ビーム レジストであってもよい。このレジストは、例えば、スピン技術、ディップ技術 、スプレー技術又は他の適当な技術によって付着される。Step 1) The resist may be, for example, a photoresist or an electron beam It may also be a resist. This resist can be applied, for example, by spin technology, dip technology , by spraying techniques or other suitable techniques.

このレジストが付着される面は、平らであってもカーブしていてもよく、例えば 、円柱状、円錐状、球状又は他の適当な形状でよい。The surface to which this resist is applied may be flat or curved, e.g. , cylindrical, conical, spherical or any other suitable shape.

ステップ2/3) パターンは、データ記憶媒体の表面きめパターンに関連して 上記した要件を満たさねばならない。ピンチは均一である必要はないが、パター ンは規則的で、即ち繰り返し性がなければならない。パターンは、電子ビームで 書き込みを行ったり、或いは、平行ハーバターンもしくは互いに成る角度(おそ らく90°)にされた2つのハーバターンのいずれか一方として干渉縞を形成し たりすることを含む多数の方法の1つによって、レジスト上に造影される。交差 する溝の配列体もしくは1紐の同心溝を形成する技術として重要なものは、レー ザ干渉である。例えば、2木のレーザビームが1次元的に集束され、一連のスポ ットの形態の干渉パターンが形成される。レジストが被着された基−13一 体は、この干渉パターンの下で動かされ(例えば、回転又は並進移動或いはこれ ら2つの組み合わせによって)、所望の露光が行われる。電子ビームによる記録 は、単一スポット記録又は多スポット記録技術に使用できる別の重要な技術であ る。本発明のデータ記録媒体を製造するのに用いられる更に別の記録技術には、 回折格子によって形成された調和縞の記録が含まれる。回折格子自体は、円形、 らせん又は直線状の目盛を有し、コリメートされた光が当てられる。これにより 、格子から1組の色々な距離に格子の調和縞の形態で像が形成され、これらの像 により、ホトレジストが露光される。Step 2/3) The pattern is related to the surface texture pattern of the data storage medium. The above requirements must be met. The pinch does not have to be uniform, but The patterns must be regular, ie, repeatable. The pattern is created using an electron beam. Write or create parallel halves or angles to each other (possibly Interference fringes are formed as one of the two haberturns set at 90°. The image is imaged onto the resist by one of a number of methods, including imaging. crossing An important technique for forming an array of grooves or a string of concentric grooves is the layer technique. The interference. For example, two laser beams are focused one-dimensionally into a series of spots. An interference pattern in the form of a cut is formed. Group coated with resist -13-1 The body is moved under this interference pattern (e.g. rotation or translation or (2), the desired exposure is performed. Recording by electron beam is another important technique that can be used for single spot recording or multi-spot recording techniques. Ru. Further recording techniques used to manufacture the data storage medium of the present invention include: It contains a record of the harmonic fringes formed by the diffraction grating. The diffraction grating itself is circular, It has a spiral or linear scale and is illuminated by collimated light. This results in , images are formed in the form of harmonic fringes of the grating at a set of various distances from the grating, and these images The photoresist is exposed.

ステップ4) 別の第1の段階は、目盛付きの分光格子の複製を作る際に一般的 な技術を用いて、例えば、先ず、マニトールのような離型剤の非常に薄い被膜を 原型に設けそしてこれに対して熱硬化性プラスチックの層を鋳込むことにより、 第1段階の陰画複製を作ることである。この技術では、原型が最少比の損傷しか 受けず、最初に作られる複製を多数得ることができる。Step 4) Another first step is the one commonly used in making a replica of a graduated spectroscopic grating. Using advanced techniques, for example, first a very thin coating of a mold release agent such as mannitol is applied. By providing a master mold and casting a layer of thermoset plastic onto it, The first step is to make a negative copy. This technique allows the original to undergo minimal damage. You can get a large number of copies made in the first place.

ステップ7) 複製製品は、鋳込み、射出成形又は圧縮成形成いはエンボス形成 を含む多数のプロセスの1つにより金属器具から形成される。これら技術の最後 の2つは、グラムホンレコード又はビデオディスクの分野で良く知られた技術の 細部を用いている。Step 7) Duplicate products can be cast, injection molded, compression molded or embossed. formed from metal appliances by one of a number of processes including: The last of these techniques The two methods are well-known technologies in the field of gramphone records or video discs. Uses details.

所望の表面きめパターンを形成するために露光及び現像されるレジストを使用せ ずに、上記のステップ1)〜3)に代って、機械的な切断又は光学的な切断ステ ップを利用し、プラスチ・ツク基体又は金属基体に所望の表面きめパターンを直 接形成することができる。機械的な切断は、圧電駆動針を用いて行われる。光学 的な切断は、U■レーザ及び適当な光学技術又はマルチスポット技術を用いて行 うことができる。このような技術でレーザビームを変調することにより半径方向 格子を作ることもできる。切断は、電子ビームを用いて直接行ってもよい。Use a resist that is exposed and developed to form the desired surface texture pattern. Mechanical or optical cutting steps can be used instead of steps 1) to 3) above. Directly apply the desired surface texture pattern onto the plastic or metal substrate using a Can be formed in contact. Mechanical cutting is performed using a piezoelectrically driven needle. optics The cutting may be carried out using a U laser and suitable optical or multi-spot techniques. I can. By modulating the laser beam with this technique, You can also create a grid. Cutting may be performed directly using an electron beam.

磁気光学層として使用するのに適した材料は、遷移元素、希土類元素、少なくと も1つの希土類元素と少なくとも1つの遷移元素との合金、及び少なくとも1つ の遷移元素と少なくとも1つの半金属との合金を含むことが分った。満足に作用 する材料は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、テルビウム−鉄、カドリニウム −コバルト、及びマンガン−ビスマスを含む。1つの特定の好ましい材料は、テ ルビウム−琺のアモルファス合金又は不整列合金であり、これは好ましい状態の 下で処理した時に膜面に対して直角の磁化特性を有することができる。Materials suitable for use as magneto-optic layers include transition elements, rare earth elements, at least also an alloy of one rare earth element and at least one transition element, and at least one of a transition element and at least one metalloid. works satisfactorily Examples of materials that can be used include iron, cobalt, nickel, terbium-iron, and cadrinium. - Contains cobalt, and manganese-bismuth. One particular preferred material is It is an amorphous or misaligned alloy of rubium-enamel, which is in a favorable state. When processed below, it can have magnetization characteristics perpendicular to the film plane.

磁気光学材料及び光学反射材料の少なくとも一方の誘電率は、好ましくは、当該 放射の周波数において負の実数部と小さな虚数部とを有するものでなければなら ない。The dielectric constant of at least one of the magneto-optical material and the optical reflective material is preferably It must have a negative real part and a small imaginary part at the frequency of the radiation. do not have.

第1図に示されたこの第1の実施例の特定例では、基体1が誘電材で形成され、 その上面にきめ組織を有する。この表面の形態は正弦波であり、ピンチは580 nmで、山から谷までの高さは33nmである。厚み20nmのアルミニウムN 2が基体上に付着される。厚み25nmのテルビウム−鉄の層3がこのアルミニ ウム層の上に付着される。TbFeFは公知方法のいずれかによって付着されて 、アモルファス層か、或いはその後の熱処理によりアモルファスとなる層かのい ずれかを形成する。残留酸素圧力を100ナノTorr未満にして真空スパッタ リングを行うのが適当であると分った。In the particular example of this first embodiment shown in FIG. 1, the substrate 1 is formed of a dielectric material; It has a textured structure on its upper surface. The morphology of this surface is a sine wave, and the pinch is 580 nm, and the height from peak to valley is 33 nm. 20nm thick aluminum N 2 is deposited on the substrate. A terbium-iron layer 3 with a thickness of 25 nm is applied to this aluminum layer. um layer. TbFeF is deposited by any of the known methods. , an amorphous layer, or a layer that becomes amorphous through subsequent heat treatment. form a gap. Vacuum sputtering with residual oxygen pressure below 100 nanoTorr I found it appropriate to do a ring.

波長633nmの読み出し放射を使用する同様の例においては、きめのピンチが 612nmにされそして深さく山−谷)が110nmにされる。波長W=820 nmの読み出し放射を使用する更に別の例では、きめのピッチが794nmにさ れそして深さく山−容)が115nmにされる。層2−及び3の寸法は、第1図 に関連して与えられたものである。In a similar example using readout radiation at a wavelength of 633 nm, the pinch of grain 612 nm and a depth of 110 nm (peak-to-valley). Wavelength W=820 In yet another example using nm readout radiation, the grain pitch is set to 794 nm. and the depth is set to 115 nm. The dimensions of layers 2- and 3 are shown in Figure 1. It was given in connection with.

第1図に示された実施例の変形態様では、金属のミラ一層2が省かれる。その他 、構造及び寸法は同じである。この変形構造の2つの例は、どちらも、磁気光学 材料としてTbFeの層を存しており、この層の厚みは25nmである。第1の 例は、W=633nmの読み出し波長で使用されるもので、そのきめ組織はピッ チ(P)が612nmであり、山−谷の深さくD)が110nmである。In a variant of the embodiment shown in FIG. 1, the metal mirror layer 2 is omitted. others , the structure and dimensions are the same. Two examples of this deformed structure are both magneto-optical A layer of TbFe is present as a material, and the thickness of this layer is 25 nm. first An example is used with a readout wavelength of W = 633 nm, and its texture is pitch-perfect. The peak-to-valley depth (P) is 612 nm, and the peak-to-valley depth D) is 110 nm.

第2の例は、読み出し波長W=820nmで使用するもので、パラメータP−7 94nm、D=115nmである。The second example is used at a readout wavelength W = 820 nm, and the parameter P-7 94 nm, D=115 nm.

本発明のこの第1実施例のきめの浅い構造体は、第2図に示すように放射がその 入射平面に平行にリニアに偏光された電気ベクトルEを有する時に、読み出しの 信転性を高める。これは、入射平面の偏光と称する。表面のきめ組織が格子の形 態をとる時には、読み出しビームの偏光を、好ましくは、格子線に厳密に垂直に しなければならない。(これは、きめ組織が、は・・直角に交差する2つの格子 の形態をとる時には不要である。)上記の浅い格子のきめ表面についての改善を 支配する物理的な法則は今のところ完全に解明されていない。本出願人に分って いるところでは、表面のきめ&[l織によって放射と磁気層との間の相互作用が 増大される。これは、プラズマ又は磁気プラズマ励起によって生しるもので、こ の励起により、変化のない成分の反射が減少されると共に、カー成分の強度が増 大される。厚みが10nmないし120nmの範囲の膜を使用すると共に、基体 に対してほぼ自然に垂直に向いた磁化特性を使用することが望ましい場合には、 TbFeのアモルファス合金が特に適当であると分った。The shallow-grained structure of this first embodiment of the invention allows the radiation to When the electric vector E is linearly polarized parallel to the plane of incidence, the readout Increase credibility. This is referred to as the polarization of the plane of incidence. The surface texture is in the form of a lattice. When taking the configuration, the polarization of the readout beam is preferably strictly perpendicular to the grating lines. Must. (This means that the texture is... two lattices that intersect at right angles. It is not necessary when it takes the form of ) Improved the textured surface of the above shallow grid. The governing physical laws have not yet been completely elucidated. As known to the applicant Where the surface is textured, the interaction between the radiation and the magnetic layer is reduced. Increased. This is caused by plasma or magnetic plasma excitation, and this excitation reduces the reflection of the unchanged component and increases the intensity of the Kerr component. It will be enlarged. A film with a thickness in the range of 10 nm to 120 nm is used, and the substrate If it is desired to use a magnetization characteristic that is oriented almost naturally perpendicular to Amorphous alloys of TbFe have been found to be particularly suitable.

小さな記録ビット、典型的に直線寸法が400nm〜5000 nm、を読み出 す場合には、波長が400 nm−11000nの読み出し放射が著しく集束さ れ、それ故、広い角度から表面に当たるようにされる。この放射は、この角度範 囲にわたって滑らかに強度が変化するものである。Reads small recording bits, typically 400nm to 5000nm in linear dimension In the case of and is therefore made to hit the surface from a wide angle. This radiation is The intensity changes smoothly over the range.

表面から反射される放射も成る角度範囲内で出て来て、この角度範囲にわたって 強度は主として滑らかに変化するが、この角度範囲の小さな部分については、甚 ゛しい強度低下が観察される。これが第3図(a)、中)及び(CLに余されて いる。この強度低下の角度位置において(適当な向きにされた分析器を介して) 観察している光検出器は、情報を保持した磁気光学成分の著しい強度増加を観察 する。又、この光検出器は、入射する放射に平行に偏光された放射成分(31常 の反射成分)の著しい強度低下も観察する。その結果、読み出しコントラストと 、読み出しの信号対雑音比との両方が著しく改善される。従って、本発明は、更 に、データ記憶媒体に記憶されたデータを読み取る方法であって、媒体の表面を 読み出し放射で観察即ち走査した時に反射率が鋭く減少(垂下)するところの角 度祿囲内で磁気光学信号の強度を監視するような方法も提供する。The radiation reflected from a surface also emerges within an angular range of The intensity changes mainly smoothly, but over a small part of this angular range it changes significantly. A significant decrease in strength is observed. This is left in Figure 3(a), middle) and (CL). There is. At the angular position of this intensity drop (via an appropriately oriented analyzer) The observing photodetector observes a significant increase in the intensity of the magneto-optic component that carries the information. do. This photodetector also detects a radiation component polarized parallel to the incident radiation (31 We also observe a significant decrease in the intensity of the reflected component. As a result, the readout contrast and , both the signal-to-noise ratio of the readout and the signal-to-noise ratio are significantly improved. Therefore, the present invention A method for reading data stored on a data storage medium, the method comprising: reading data stored on a data storage medium; The corner where the reflectance sharply decreases (drapes) when observed or scanned with readout radiation. A method is also provided for monitoring the strength of magneto-optic signals within a range of degrees.

第4図は、表面反射率のこの垂下点及びその付近において情報保持成分の強度を 例示的に測定したグラフである。第4図において、曲線Aは、第1図の如き浅い 格子平面上に磁気光学層を設けた場合を示すものであり、曲線Bは、これと同様 の構造であるが、磁気光学層の上に銀の層を設けた場合を示すものであり、そし て曲線Cは平らな基体に対するものである。Figure 4 shows the intensity of the information-retaining component at and around this drooping point of the surface reflectance. It is a graph measured by way of example. In Figure 4, curve A is shallow as in Figure 1. This shows the case where the magneto-optic layer is provided on the lattice plane, and curve B is similar to this. This structure shows the case where a silver layer is provided on the magneto-optic layer, and Curve C is for a flat substrate.

表面の反射率垂下が非常に鋭い場合には−これは表面のきめ組縁上に高反射性の 金属層又は磁性金属層を設けた場合に生じるー、磁気層の磁化方向を逆転した際 に反射率垂下点の位置が著しく変化する。それ故、別の読み出し法は、−反射率 垂下の角度位置を測定することである。凡れは、円形偏光の読み出し放射を用い て行うのが便利である。従って、本発明は、データ記憶媒体に記憶されたデータ を読み取る第2の方法であって、読み出し放射で媒体表面を観察即ち走査した時 に媒体からの反射率が明確に減少(垂下)するところの角度位置を監視するよう な方法も提供する。この方法が、読み出しの信号対雑音比を高くするという点で 最初の方法と同様に有用であるかどうかは分っていない。If the reflectance droop of the surface is very sharp - this means that there is a highly reflective layer on the textured edges of the surface. Occurs when a metal layer or magnetic metal layer is provided - when the magnetization direction of the magnetic layer is reversed The position of the reflectance drooping point changes significantly. Therefore, another readout method is −reflectance It is to measure the angular position of droop. The deviation is achieved using circularly polarized readout radiation. It is convenient to do so. Therefore, the present invention provides a method for storing data stored on a data storage medium. A second method of reading is when the surface of the medium is observed or scanned with readout radiation. to monitor the angular position where the reflectance from the medium clearly decreases (sags). We also provide methods. This method provides a high readout signal-to-noise ratio. It is not known whether it is as useful as the first method.

反射率垂下の発生は、磁気膜内の集合的な電子運動(表面ポラリトンもしくはプ ラズモン)が入射する放射によって励起されることに基因するものであり、表面 のきめ組織は入射する放射とこの集合的な電子運動とを効果的に結合できるよう にする。The occurrence of reflectance droop is caused by the collective electron movement (surface polariton or plasma) within the magnetic film. This is due to the fact that rasmons) are excited by the incident radiation, and the surface The grain structure allows the incoming radiation to effectively couple with this collective electron motion. Make it.

第1の実施例のこのきめの浅い表面は、成る狭い角度範囲に対して強力な吸収を 与え、書き込み感度を若干改善する。This shallow surface of the first embodiment provides strong absorption over a narrow range of angles. and slightly improves writing sensitivity.

きめの浅い表面から633nmの放射を用いて読み出しする場合には、表面が深 さ25〜40nmの正弦波状の形態をとりそしてその周期が読み出し放射の波長 より若干小さい時に最も良い結果が得られた。適当であると分った磁気膜は、例 えば、コバルト、テリビウムー鉄及びカドリニウム−コバルトを含み、その厚み は5nm〜50nmの範囲のものである。これらの状態の下では、磁気光学成分 の強度が7.5倍増加されそして普通の反射成分の強度が2に減少された。When reading out from a shallow surface using 633 nm radiation, It has a sinusoidal shape with a wavelength of 25 to 40 nm, and its period is the wavelength of the readout radiation. The best results were obtained when the size was slightly smaller. Magnetic films found to be suitable include e.g. For example, the thickness of is in the range of 5 nm to 50 nm. Under these conditions, the magneto-optic component The intensity of the normal reflected component was increased by a factor of 7.5 and the intensity of the normal reflected component was reduced by 2.

実際の消去可能なデータ記憶及び検索媒体の場合は、磁化の方というのは、記録 密度を最大にできるからである。この構成で、磁気層として好ましい材料は、M nB1. TbFe、 GclTbFe、及びその他の希土類元素−遷移元素の 合金である。In the case of actual erasable data storage and retrieval media, magnetization refers to This is because the density can be maximized. In this configuration, the preferred material for the magnetic layer is M nB1. TbFe, GclTbFe, and other rare earth elements-transition elements It is an alloy.

本発明の第2の実施例によれば、よりきめの深い表面が該表面のきめに適合する 薄い磁気膜で被覆された基体より成るデータ記憶媒体が提供される。このきめ組 織は、平均空間寸法が読み出し放射の波長よりも小さいのが好ましく、そしてそ の深さは好ましくは読み出し放射の波長の少なくとも1/10であり、更に好ま しくは少なくとも1/6である。書き込みもしくは読み取り放射の波長をWとす れば、0.25W〜0.5Wの格子深さが特に効果的であると分った。表面が表 面レリーフ格子の場合には、平均空間寸法が格子ピッチとなる。表面レリーフは 、単一格子の形態をとってもよいし、2つ以上の格子を成る角度で相互1配置し た形態をとってもよい。格子が2つの場合には、これらが相互に直角に配置され る。単一の格子が特に効果的であると分った。薄い磁気膜は、きめのある表面上 で連続的であってもよいし、断続的であってもよい。この構造についての例が第 5図(al、(bl及び(C)に示されている。この図及びこれ以降の全ての図 において、11は磁気層であだものと深さ、周期及び輪郭が同様の、きめのある 表面を有した基体より成るデータ記憶媒体が提供される。このきめのある表面に は薄い金属膜が被覆され、次いでこの膜には薄い磁気膜が被覆され、両膜層は表 面のきめ組織に適合するものである。これらの膜層のい、ずれか一方又は両方は 連続的或いは断続的である。この構造の例が、上部が帽子状輪郭のものと正弦波 状輪郭のものとについて、第6図fat〜telに示されている。上部が帽子状 の場合には、便利なことに、ミラ一層とその下の磁気光学膜との間の平均電磁=  18− 又は光学経路長さく2つの光学的に異なる媒体の界面で生しる位相変化を含む) が読み取り又は書き込み放射の四分の一波長のほぼ奇数倍となるように、ミラ一 層が配置される。第6(c)図に示された特定例では、きめ組織のピッチが30 0nmで、深さく山−谷)が400nmで、その形状かはパ正弦波状である。誘 電体の基体は、先ず30nmのアルミニウム層が被覆され、次いで35nmのテ ルビウム−鉄が被覆された。According to a second embodiment of the invention, a deeper-textured surface matches the texture of the surface. A data storage medium is provided comprising a substrate coated with a thin magnetic film. This kimegumi The fabric preferably has an average spatial dimension smaller than the wavelength of the readout radiation, and The depth is preferably at least 1/10 of the wavelength of the readout radiation, more preferably or at least 1/6. Let W be the wavelength of writing or reading radiation. A grating depth of 0.25W to 0.5W has been found to be particularly effective. surface is exposed In the case of area relief gratings, the average spatial dimension is the grating pitch. The surface relief is , may take the form of a single grid, or two or more grids may be arranged at an angle to each other. It may take any other form. If there are two grids, they are placed at right angles to each other. Ru. A single grid has been found to be particularly effective. A thin magnetic film is placed on a textured surface. It may be continuous or intermittent. An example of this structure is Shown in Figure 5 (al, (bl and (C)). This figure and all subsequent figures In , 11 is a magnetic layer with a texture similar in depth, period, and outline to that of the magnetic layer. A data storage medium is provided comprising a substrate having a surface. This textured surface is coated with a thin metal film, which is then coated with a thin magnetic film, and both film layers are It matches the texture of the surface. One or both of these membrane layers Continuous or intermittent. Examples of this structure include one with a cap-shaped top and one with a sine wave top. The shape of the contour is shown in FIG. 6, fat to tel. The top is hat-shaped Conveniently, the average electromagnetism between the Mira layer and the underlying magneto-optic film = 18- or the optical path length (including the phase change that occurs at the interface of two optically different media) mirror is approximately an odd multiple of the quarter wavelength of the read or write radiation. Layers are placed. In the particular example shown in FIG. 6(c), the texture pitch is 30 0 nm, the depth (peak-to-valley) is 400 nm, and the shape is a sinusoidal wave. Temptation The electronic body is first coated with a 30 nm aluminum layer, followed by a 35 nm layer of aluminum. Rubium-iron coated.

本発明の第4の実施例によれば、金属の薄膜が平らな基体上に付着され、そして 本発明の第2の実施例で述べたものと深さ、周期及び輪郭が同様の、きめのある 表面を呈する誘電体層が上記金属の薄膜に被覆される。次いで、この誘電体層に 薄い磁気膜が被覆される。上記膜層のいずれが一方又は両方は連続的又は断続的 である。この構造の例が、上部が帽子状の輪郭をしたものについて、第7図(a )及び(blに示されている。According to a fourth embodiment of the invention, a thin film of metal is deposited on a flat substrate, and A textured material similar in depth, period and contour to that described in the second embodiment of the invention. A dielectric layer presenting a surface is coated on the thin film of the metal. This dielectric layer is then coated with A thin magnetic film is coated. One or both of the above membrane layers may be continuous or intermittent. It is. An example of this structure is shown in Figure 7 (a) for a structure with a hat-shaped upper part. ) and (bl).

本発明の第5の実施例によれば、薄い磁気膜が平らな基体上に付着され、そして 本発明の第2の実施例で述べたものと深さ、周期及び輪郭が同様の、きめのある 表面を呈する誘電体層が上記磁気膜に被覆される。次いで、この誘電体層に薄い 金属膜が被覆される。上記膜層のいずれか一方又は両方は連続的又は断続的であ る。本発明のこの実施例が第71FFC+及びfdlに示されている。According to a fifth embodiment of the invention, a thin magnetic film is deposited on a flat substrate, and A textured material similar in depth, period and contour to that described in the second embodiment of the invention. A dielectric layer presenting a surface is coated on the magnetic film. This dielectric layer is then coated with a thin A metal film is coated. Either or both of the above membrane layers may be continuous or intermittent. Ru. This embodiment of the invention is shown in No. 71 FFC+ and fdl.

第6の実施例によれば、第1ないし第5の実施例のいずれがで規定した形式の構 造体の上に、誘電材が被覆される。誘導体層の存在は、磁気・光学層を保護する 上で有利である。支、浅い格子構造の場合には、磁気光学信号の干渉性をさらに 増大するように層の厚みを調整することが出来る。深い格子構造の場合には、そ の上に誘導体層を存在させることにより、第3(c)図に示すように表面反射率 の鋭IJ’垂下が生しる角度が広げられ、典型的にその範囲は、約1度から約3 度まで増加される。このような構造では、誘導体層の被膜の少なくとも下面、そ しである場合には、上面及−び下面の両方が、基体のきめ面及び磁気光学膜及び /又は金属膜に合致される。第8図はこのような構造の一例を示している。こあ 例においては、基体1が厚み約INの誘電材(例えば、ポリメチルメタクリレー ト)であり、その上に、厚み約50nmの銀又はアルミニウムのミラ一層12が 被着される。これも又、ポリメチルメタクリレートで形成された中間の誘導体層 13がミラ一層12の上に形成され、図示されたように既知の技術によって、正 弦波状の表面きめ組織になるような形状にされる。層13の最大深さは約800 nmである。磁気光学材のゾーン11は、正弦波状のきめ組織の山及び谷に配置 され、磁気光す材(アモルファスTbFe)の最大深さは20nmである。これ らのゾーンの上部には、窒化アルミニウムで形成された更に別の誘導体層14が 付着される。この層14は、きめ組織に合致し、誘導体層14内で測定した読み 出し放射の波長をWとすれば、厚みが約W/4nmであるのが好ましい。従って 、Wの値が(空気中で)633nmであって、誘導体層14の屈折率が2゛、2 の場合には、層14の厚みが約70nmである。この例においては、きめ組織の 深さく山がら谷)がピンチに近く、前者は220nmで、後者は300nmであ る。According to the sixth embodiment, the structure of any one of the first to fifth embodiments is defined in A dielectric material is coated over the structure. The presence of the dielectric layer protects the magnetic and optical layers It is advantageous above. However, in the case of shallow grating structures, the coherence of the magneto-optical signal can be further improved. The layer thickness can be adjusted to increase. In the case of deep lattice structures, By having a dielectric layer on top, the surface reflectance increases as shown in Figure 3(c). The angle at which acute IJ' droop occurs is widened, typically ranging from about 1 degree to about 3 degrees. increased to a degree. In such a structure, at least the lower surface of the coating of the dielectric layer, If the top and bottom surfaces are both textured and magneto-optic, /or matched to a metal film. FIG. 8 shows an example of such a structure. core In the example, the substrate 1 is a dielectric material (e.g. polymethyl methacrylate) having a thickness of about IN. G), and on top of that, a single layer 12 of silver or aluminum with a thickness of about 50 nm. be coated. This is also an intermediate dielectric layer formed of polymethyl methacrylate. 13 is formed on top of the mirror layer 12 and as shown by known techniques. It is shaped to have a sinusoidal surface texture. The maximum depth of layer 13 is approximately 800 It is nm. Zones 11 of the magneto-optical material are arranged at the peaks and valleys of the sinusoidal texture. The maximum depth of the magnetic material (amorphous TbFe) is 20 nm. this Above these zones is a further dielectric layer 14 made of aluminum nitride. attached. This layer 14 matches the texture and the readings measured within the dielectric layer 14. If the wavelength of the emitted radiation is W, then the thickness is preferably approximately W/4 nm. Therefore , the value of W is 633 nm (in air), and the refractive index of the dielectric layer 14 is 2゛, 2 In this case, the thickness of layer 14 is approximately 70 nm. In this example, the texture (deep peaks and valleys) are close to the pinch, the former at 220 nm and the latter at 300 nm. Ru.

第9図に示す構造体は、正弦波状の表面きめ組織を有する基体1より成り、その 山及び谷には、磁気・光学材のゾーンが付着される。これらのゾーンの上には、 表面きめ組織に合致するように、窒化アルミニウム又は二酸化シリコンの更に別 の誘導体層14が形成される。この層14の厚みは、誘導材内で測定した読み出 し放射の波長Wの値のAである。この値は、真空中の波長を誘電材の屈折率で割 った値である。本発明のこの実施例による媒体の220一 つの例を次に述べる。その第1は、波長W−633nmの読み出し放射に用いる もので、ピンチ(P)−612部m、山から谷までの深さくD)−80nmであ り、その第2は、波長W=820nmの読み出し放射に用いるもので、P=79 4nm及びD=85’nmである。これら2つb例では、磁気光学材料がアモル ファスのテルビウム−鉄であり、ゾーンの平均厚みは20nmである。同様に、 層14は窒化アルミニウムで、平均厚みは約70nmである。The structure shown in FIG. 9 consists of a base 1 having a sinusoidal surface texture. Zones of magnetic and optical material are applied to the peaks and valleys. Above these zones are Additional layers of aluminum nitride or silicon dioxide to match the surface texture. A dielectric layer 14 is formed. The thickness of this layer 14 is determined by the readout measured within the dielectric material. A is the value of the wavelength W of the radiation. This value is calculated by dividing the wavelength in vacuum by the refractive index of the dielectric material. This is the value. 220-1 of the medium according to this embodiment of the invention An example is given below. The first is used for readout radiation with a wavelength of W-633 nm. Pinch (P) - 612 parts m, depth from peak to valley D) - 80 nm. The second one is used for readout radiation with wavelength W=820 nm, and P=79 4 nm and D=85'nm. In these two examples, the magneto-optic material is amorphous. Fass terbium-iron with an average zone thickness of 20 nm. Similarly, Layer 14 is aluminum nitride and has an average thickness of about 70 nm.

本発明の全ての実施例においては、機械的な損傷を防くと共に、媒体の機能層に ゴミやチリがつかないようにするため、上被層が他の層の上に付着される。この ような層は、便宜上プラスチック材、例えば、ポリメチルメタクリレート、又は ポリカーボネートであり、その厚みは例えば10ミクロンから約2ミリメートル までのものでよい。媒体自体の構造体の1部として保護層を存在させるのとは別 に、媒体の使用中に保護カバー例えばプラスチック膜を媒体の表面の近(に懸架 するよう確保される。In all embodiments of the invention, mechanical damage is prevented and the functional layer of the media is A top coat layer is applied on top of the other layers to prevent dirt and dust from sticking. this Such a layer is conveniently made of a plastic material, for example polymethyl methacrylate, or It is made of polycarbonate, and its thickness is, for example, from 10 microns to about 2 mm. Anything up to that point is fine. Apart from having a protective layer as part of the structure of the medium itself During use of the medium, a protective cover, e.g. a plastic membrane, is suspended close to the surface of the medium. It will be ensured that

本発明の第2、第3、第4、第5及び第6の実施例の各々においては、表面のき め組織が、上部が帽子状(方形波)の輪郭或いはこれが交差した輪郭であるか、 又は正弦波状の表面レリーフ格子或いはこれが交差した輪郭であるのが最も便利 であるが、他の輪郭、例えば三角形又は鋸歯状の輪郭も本発明の範囲内に含まれ るものとする。各々の場合に、データの書き込み又は読み取りのいずれか(又は 両方)において、格子の深さが書き込み放射又は読み取り放射の波長の0.25 倍から0.5倍の範囲内にある時に特定の効果が得られることが分った。書き込 みの場合は、交差格子又は単一格子形態のいずれかにおいて効果が発揮される。In each of the second, third, fourth, fifth and sixth embodiments of the present invention, Does the target tissue have a cap-shaped (square wave) contour at the top or a cross-hatched contour? or a sinusoidal surface relief grating or this is most conveniently a crossed contour. However, other contours, such as triangular or serrated contours, are also included within the scope of the invention. shall be In each case, either writing or reading data (or (both), the depth of the grating is 0.25 of the wavelength of the write or read radiation. It has been found that a specific effect can be obtained when the amount is within the range of 0.5 times to 0.5 times. write In this case, the effect is achieved either in a crossed grid or in a single grid configuration.

読み出しの場合には、単一の格子形態が好ましい。For readout, a single grating configuration is preferred.

単一格子形態に対して書き込みを行う時には、格子線に垂直にリニアに偏光され た放射の場合に、非常に低い反射率では・・完全な吸収が生じることが分ってい る。この著しい吸収は広い入射角にわたって生じ、放射を円錐状にしっかりと集 束させることが必要な非常にサイズの小さい記録スポットの場合でも、は・′全 部の入射放射エネルギを熱磁気記録に利用して、非常に高い書き込み感度を与え ることができる。When writing to a single grating feature, the light is linearly polarized perpendicular to the grating lines. It has been shown that for very low reflectances, complete absorption occurs in the case of Ru. This significant absorption occurs over a wide angle of incidence and tightly focuses the radiation into a cone. Even in the case of very small recording spots that need to be bundled, The incident radiant energy of the area is used for thermomagnetic recording, giving extremely high writing sensitivity. can be done.

交差格子形態に対して書き込みを行う時にも、広範な入射角にわたり、入射放射 のいかなる偏光状態についてもは・・完全な吸収が生し、非常に高い書き込み感 度が得られる。Even when writing to a cross-lattice topology, the incident radiation For any polarization state...complete absorption occurs, resulting in very high writing sensitivity. degree is obtained.

単一格子形態のものから読み出しを行う場合には、格子線に垂直に偏光−された 読み出し放射により、“普通”^反射酸分の強度が非常に低くされる。更に、著 しいエネルギ吸収によって、磁気光学成分の強度が著しく増加される。これらが あいまって、反射した読み出し放射の偏光回転角が相当に増大される。どの場合 も、広い入射角にわたり、平らな(きめのない)基体表面上に設けられた平らな 磁気光学膜から得られる回転角よりも4倍又は5倍の回転角増加がみられる。一 般に、・この構造体からの読み出しについては、コントラスト及び信号対雑音比 の両方が相当に増大される。When reading out from a single grating configuration, the polarized light perpendicular to the grating lines is The readout radiation causes the intensity of the "normal" reflected acid to be very low. Furthermore, the author Due to the new energy absorption, the strength of the magneto-optic component is significantly increased. These are Together, the angle of polarization rotation of the reflected readout radiation is increased considerably. which case Also, a flat surface mounted on a flat (untextured) substrate surface over a wide angle of incidence An increase in rotation angle of 4 or 5 times is observed over the rotation angle obtained from the magneto-optic film. one In general, for readout from this structure, the contrast and signal-to-noise ratio Both are increased considerably.

さらに深い格子構造では、構造体からの反射において放射エネルギの位相が打ち 消されるために反射率が低くなりそして吸収率が高(なる」この吸収は、主とし て磁気光学層で生しると思われ、記録感度を高くすることができる。又、この機 構により磁気光学層内において電界が増大され、これにより、磁気光学相互作用 が増大される。In deeper lattice structures, the phase of the radiant energy collapses upon reflection from the structure. This absorption is mainly caused by low reflectance and high absorption. It is thought that this phenomenon occurs in the magneto-optical layer, and the recording sensitivity can be increased. Also, this machine The structure increases the electric field within the magneto-optic layer, which increases the magneto-optic interaction. is increased.

表面のきめ組織として第6図(bl、(C1、fdl及び(el及び第7図(a l〜(d+に示された構造体では、格子線に垂直に入射平面内で偏光された書き 込み及び読み出し放射を用いた時に優れた性能が得られた。The surface texture structures are shown in Figures 6 (bl, (C1, fdl and (el) and Figure 7 (a). In the structure shown in l~(d+, the writing polarized in the plane of incidence perpendicular to the grid lines Excellent performance was obtained when using input and readout radiation.

書き込み速度及び読み出し放射の波長が633nmの場合、正弦波構造体につい ての好ましいピンチ及び深さが150〜400nmであり、そして上部が帽子状 の構造体については、120〜300nmである。薄い金属ミラ一層は、不透明 となるに充分な程の厚みを有していなければならないが、構造体を著しく“埋め ”るようなものであってはならない。このミラ一層としてアルミニウムを用いた 場合には、15〜50nmの厚みが適当である。構造体の頂部に金属層が付着さ れる際には(従って、この層は表面を横切って断続的に延びる)、その厚みが典 型的に10〜50nmの範囲であり、そしてその材料は、第1の実施例のきめの 浅い表面について上記した希土類元素−遷移元素合金のいずれかである。For a sinusoidal structure, if the write speed and read radiation wavelength is 633 nm, The preferred pinch depth is 150-400 nm, and the top is cap-shaped. For the structure of , it is 120 to 300 nm. One layer of thin metal mirror is opaque It must be thick enough to This mirror must not be made of aluminum as a single layer. In some cases, a thickness of 15 to 50 nm is suitable. A metal layer is attached to the top of the structure. (thus, this layer extends intermittently across the surface), its thickness is typically typically in the range of 10-50 nm, and the material is of the texture of the first example. Any of the rare earth element-transition element alloys described above for shallow surfaces.

上記した他の構造体でも、読み出し性能は大巾に改善されるが、現在のところ、 第6図(b)、(d)、(B)及び第7図(a) −(d)の構造体に関する限 りこのような改善は観察されていない。Other structures mentioned above can greatly improve read performance, but currently, Limitations regarding the structures in FIGS. 6(b), (d), (B) and FIGS. 7(a)-(d) No such improvement has been observed.

正弦波状の構造体及び上部が帽子状の構造体は、更に別の2つの製造上の理由で 好ましい。先ず第1に、画形成の構造体に設けられる磁気層は実質的に平らであ るから、記録ビットの磁化方向が読み出し放射に対して良好に定められ、最大の 磁気光学信号が与えられる。第2に、これら形態の構造体は、干渉フィールドの 写真平版技術1、機械的な罫がき、或いは既存の表面からの複製のいずれかによ って形成できる。特に、第5図及び第6図に示された構造体の場合には、例えば 干渉フィールドの写真平版技術及び電気メツキ技術によって格子形態媒体の“マ スター”を形成することができ、そして浮彫り、鋳造、射出成形及び圧縮成形の 如き技術によって多数の複製を形成することができる。これにより、高い収率で 確実且つ再現性のある製造を容易に行うことができる。The sinusoidal structure and the cap-shaped structure have two additional manufacturing reasons. preferable. First of all, the magnetic layer provided on the image-forming structure is substantially planar. Therefore, the magnetization direction of the recording bit is well defined with respect to the read radiation, and the maximum A magneto-optic signal is provided. Second, these types of structures are either by photolithographic techniques 1, mechanical scoring, or reproduction from an existing surface. It can be formed as follows. In particular, in the case of the structures shown in FIGS. 5 and 6, for example “Mapping” of grid-form media by interference field photolithography and electroplating techniques "star" can be formed, and embossing, casting, injection molding and compression molding Multiple copies can be made by such techniques. This allows for high yields. Reliable and reproducible manufacturing can be easily performed.

磁気光学層は、成る制御された量の磁気光学材料を、成る制御された付着角度で 、きめのある表面にスパックリング又は蒸着することによって(低圧力で)形成 することもできる。The magneto-optic layer consists of a controlled amount of magneto-optic material at a controlled deposition angle. , formed (at low pressure) by spackling or vapor deposition on a textured surface You can also.

誘電(例えば、基体)層として適当であると分った材料は、ポリカーボネート、 フォトレジスト、ポリメチルメタクリレート、耐高温ナイロン及びポリエステル を含む。これらの材料は、浮彫りや鋳造のような公知の手段によって、既存の格 子表面輪郭を簡単に複製することができる。これらの手段により“マスター”格 子表面を何回でも複製するこζができる。それ故、各々のメモリ構造体ごとに誘 導体格子輪郭を形成する必要はない。格子輪郭を形成するこの容易さは、多層構 造体を製造する場合と対照的であり、この後者の場合には、所要の細かい裕度を 達成することが困難である上に、各製造体の製造中にこのような裕度を再現しな ければならない。本発明による構造体では、マスター格子について細かい裕度を 満足させねばならない。然し乍ら、いったんこれが達成されると、その後は、こ れら裕度内でのその格子の再現性が容易に達成される。マスター格子は、例えば 、写真平版技術、機械的な切断又は他の手段で形成された格子にニッケル電気メ ツキを施した形態である。又、−例として上記した材料は、現在好ましいと考え られる磁気光学材料に情報を記録したりここから情報を消去したりするのに必要 とされる高い温度に、損傷を生しることなく、耐えることができる。このような 温度に耐えることのできる他の誘導材としてガラスが含まれるが、これは一般に マスター格子の格子形状を複製するのが容易でない。Materials found suitable as dielectric (e.g., substrate) layers include polycarbonate, Photoresist, polymethyl methacrylate, high temperature resistant nylon and polyester including. These materials can be added to existing markings by known means such as embossing or casting. Child surface contours can be easily duplicated. By these means, you can achieve “master” status. A child surface can be duplicated any number of times. Therefore, for each memory structure There is no need to form a conductor grid profile. This ease of forming lattice contours makes it possible to This contrasts with the case of manufacturing a solid body; in this latter case, the required fine tolerances are In addition to being difficult to achieve, such tolerances must be reproduced during the manufacturing of each manufactured body. Must be. In the structure according to the invention, fine tolerances are applied to the master grid. must be satisfied. However, once this is achieved, Reproducibility of the grid within these tolerances is easily achieved. The master lattice is e.g. nickel electroplating on grids formed by photolithographic techniques, mechanical cutting or other means. It is a form with a lucky charm. Also - the materials mentioned above as examples are currently considered preferred. Necessary for recording information on and erasing information from magneto-optical materials It can withstand high temperatures without damage. like this Other induction materials that can withstand temperatures include glass, which is generally It is not easy to duplicate the grid shape of the master grid.

構造体の高反射率金属層として適当であると分った材料は、銀、金、銅及びアル ミニウムを含む。他の金属も同様に効果的である。Materials found suitable for the high reflectance metal layer of the structure include silver, gold, copper and aluminum. Including minium. Other metals are effective as well.

植外光申イを局の五泉 0J−■ に g 3 ン 曹 喝 汝 $ F & (汝 8% ・\ X I o、’ 邦 ° I 艶 讐 ψ ) 0 9゜ °1 〉 仝 手続補正書(方式) 1.事件の表示 PCT/GB8410 O1472、発明の名称 データ記憶 及び記録に関する改良3、補正をする者。Gosen of the Bureau of Foreign Affairs 0J-■ g 3 N Cao You $ F & (You 8% ・\ X I o,’ country ° I Gloss enemy ψ ) 09゜ °1〉〉  Procedural amendment (formality) 1. Incident display PCT/GB8410 O1472, title of invention data storage and Improvements to Records 3, Persons Making Amendments.

事件との関係 出願人 5、補正命令の日付 昭和60年6月25日国際調査報告 ImmonalAppHemonNo、PCT/GB 84100147ANN EX To THr: INTERNATIONAL 5EARCHREPOR TQmINTERNAT工0NAL APPLICATION No、 PCT /GB 84100147 (SA 7100)DE−A−223557412 107/73 NoneFR−A−21911970N102/74 DE−A −230352010101/74US−A−359406420107/71  NoneRelationship to the case: Applicant 5. Date of amendment order: June 25, 1985 International search report ImmonalAppHemonNo, PCT/GB 84100147ANN EX To THr: INTERNATIONAL 5EARCHREPOR TQm INTERNAT 0NAL APPLICATION No, PCT /GB 84100147 (SA 7100) DE-A-223557412 107/73 NoneFR-A-21911970N102/74 DE-A -230352010101/74US-A-359406420107/71 None

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.波長Wの光学読み取り放射を用いた光学読み取り/書き込みシステムに使用 する光学データ記録媒体であって、持ち上った領域とへこんだ領域とが規則的な 配列で配置されている表面きめ組織を保持した領域を有するか又は含んでいて、 その平均表面レベルに対して横方向に測定した周期(ピッチ)が波長W以下であ りそしてその深さ(山−谷)が10ないし1,000ナノメータであるような媒 体において、 (a)基体と、 (b)上記表面きめ組織の少なくとも山及び谷に配置されていて、これらに適合 された磁気光学材料のゾーンの規則的な配列体とを備えたことを特徴とする媒体 。 2.光反射材料の層又はゾーンの規則的な配列体を更に備えた請求の範囲第1項 に記載の媒体。 3.上記光反射材料は、磁気光学材料の下に配置される請求の範囲第2項に記載 の媒体。 4.上記光反射材料は、磁気光学材料の上に配置される請求の範囲第2項に記載 の媒体。 5.磁気光学膜の上には、光反射材を構成する薄い金属膜が被着される請求の範 囲第4項に記載の媒体。 6.上記薄い金属膜は、銀、金、銅又はアルミニウムで形成される請求の範囲第 5項に記載の媒体。 7.上記薄い金属膜の厚みは5〜30ナノメータである請求の範囲第5項又は第 6項に記載の媒体。 8.上記表面きめ組織のピッチは、その深さ(山から谷まで)にほヾ等しい請求 の範囲の前記各項いずれかに記載の媒体。 9.上記表面きめ組織のピッチ(P)及び深さ(D)(山から谷まで)は、0. 5D<P<8Dという関係にある請求の範囲の前記各項いずれかに記載の媒体 10.上記媒体は、更に、上被誘導体層を備えた請求の範囲の前記各項いずれか に記載の媒体 11.上被誘導体層は、上記きめのある面に適合する請求の範囲第10項に記載 の媒体。 12.上被誘導体層は、一酸化シリコン、二酸化シリコン又は窒化アルミニウム で形成される請求の範囲第10項又は第11項に記載の媒体。 13.磁気光学膜の厚みは5〜150ナノメータの範囲である請求の範囲の前記 各項いずれかに記載の媒体。 14.上記表面のきめは、実質的に平行な溝と張出部が交互に続く形態である請 求の範囲の前記各項いずれかに記載の媒体。 15.上記溝と張出部は均一に離間され、深さ及び形状が均一である請求の範囲 第14項に記載の媒体。 16.上記溝及び張出部は、同心的なリング又は同心的ならせんの形態である請 求の範囲第14項に記載の媒体。 17.上記表面のきめは、2つの一連のまっすぐな溝及び張出部が互いに或る角 度で配置されたものより成る請求の範囲第14項又は第15項に記載の媒体。 18.上記2つの一連の溝及び張出部は互いに直交する請求の範囲第17項に記 載の媒体 19.上記磁気光学層は、鉄、コバルト、ニッケル、テルビウム−鉄、カドリニ ウム−コバルト、又はマンガン−ビスマスである請求の範囲の前記各項いずれか に記載の媒体。 20.上記きめのある表面は、正弦波状の輪郭である請求の範囲の前記各項いず れかに記載の媒体。 21.上記表面のきめの深さ(山から谷)は、10〜200ナノメータの範囲で ある請求の範囲の前記各項いずれかに記載の媒体。 22.上記きめのある表面は、平均空間寸法がWより小さくそして深さが少なく ともWの1/10である請求の範囲第1項ないし第20項のいずれかに記載の媒 体。 23.上記きめのある面は、格子の形態である請求の範囲の前記各項いずれかに 記載の媒体。 24.上記格子は、実質的に方形波の輪郭である請求の範囲第23項に記載の媒 体。 24.上記格子は、実質的に正弦波の輪郭である請求の範囲第23項に記載の媒 体。 26.上記格子は、実質的に鋸歯状の輪郭である請求の範囲第23項に記載の媒 体。 27.格子の持ち上った表面部分(島部)と、格子のへこんだ表面部分(くぼみ )との上に、磁気光学ゾーンが形成される請求の範囲第24項又は第25項に記 載の媒体。 28.格子の持ち上った表面部分(島部)の上のみに磁気光学ゾーンが形成され る請求の範囲第24項又は第25項に記載の媒体。 29.格子のへこんだ表面部分(くぼみ)の上のみに磁気光学ゾーンが形成され る請求の範囲第24項又は第25項に記載の媒体。 30.磁気光学層は金属ミラー層の上に形成され、金属ミラー層は格子のへこん だ表面部分(くぼみ)の上にもある請求の範囲第2項及び第29項に記載の媒体 。 31.平らな基体上に薄い金属膜が形成され、この膜には、上記きめのある表面 を有する誘導体層が被着され、この誘導体層は、連続的もしくは非連続的な薄膜 として上記磁気光学層を保持する請求の範囲第22項、第23項、第24項又は 第25項に記載の媒体。 32.平らな基体の上に磁気光学層が形成され、この層には、上記きめのある表 面を有した誘導体層が被着され、この誘導体層の面には、連続的又は非連続的な 金属薄膜が被覆される請求の範囲第22項、第23項、第24項又は第25項に 記載の媒体。 33.上記きめのある表面は、輪郭が正弦波状であり、そのピッチ及び深さは、 読み出し放射の波長Wが633ナノメータの場合に150〜400ナノメータの 範囲である請求の範囲第22項ないし第23項のいずれかに記載の媒体。 34.上記きめのある表面は、輪郭が正弦波であり、そのピッチ及び深さは、読 み出し放射の波長Wが820ナノメータの場合に200〜550ナノメータの範 囲である請求の範囲第22項ないし第32項のいずれかに記載の媒体。 35.上記きめのある表面はその輪郭が方形波であり、そのピッチ及び深さは、 読み出し放射の波長Wが633ナノメータの場合に180〜300ナノメータの 範囲である請求の範囲第22項ないし第32項のいずれかに記載の媒体。 36.上記きめのある表面は、輪郭が方形波状であり、そのピッチ及び深さは、 読み出し放射の波長Wが820ナノメータの場合に240〜400ナノメータの 範囲である請求の範囲第22項ないし第32項のいずれかに記載の媒体。 37.上記金属ミラー層の厚みは、15〜50ナノメータの範囲である請求の範 囲第30項又は第31項に記載の媒体。 38.請求の範囲の前記各項いずれかに記載の光学データ記録媒体に記憶された データを読み取る方法において、媒体の表面を読み出し放射で観察もしくは走査 した時に媒体からの反射に鋭い減少(垂下)が生じるところの角度位置を監視す ることを特徴とする方法。 39.請求の範囲第1項ないし第36項のいずれかに記載の光学データ記録媒体 に記憶されたデータを読み取る方法において、媒体の表面を読み出し放射で観察 又は走査した時に反射率に鋭い減少(垂下)が生じる角度範囲内で磁気光学信号 の強さを監視することを特徴とする方法。[Claims] 1. Used in optical read/write systems using optical read radiation of wavelength W an optical data storage medium having regular raised and depressed areas; having or comprising regions having a surface texture arranged in an array; The period (pitch) measured in the transverse direction with respect to the average surface level is less than or equal to the wavelength W. and the depth (peak-trough) is 10 to 1,000 nanometers. In the body, (a) a base; (b) It is arranged at least in the peaks and valleys of the above surface texture structure and conforms to these. and a regular array of zones of magneto-optic material. . 2. Claim 1 further comprising a regular array of layers or zones of light reflective material. Media described in. 3. Claim 2, wherein the light reflective material is placed below the magneto-optic material. medium. 4. Claim 2, wherein the light-reflecting material is disposed on a magneto-optic material. medium. 5. A thin metal film constituting a light reflecting material is deposited on the magneto-optical film. The medium described in box 4. 6. The thin metal film is made of silver, gold, copper or aluminum. The medium described in Section 5. 7. The thickness of the thin metal film is 5 to 30 nanometers. The medium described in item 6. 8. The pitch of the above surface texture structure is approximately equal to its depth (from peak to valley). The medium according to any one of the above items in the range. 9. The pitch (P) and depth (D) (from peak to valley) of the surface texture structure are 0. The medium according to any one of the above claims in the relationship 5D<P<8D. 10. The medium further comprises an overcoat dielectric layer. Media listed in 11. The top dielectric layer is adapted to the textured surface according to claim 10. medium. 12. The overlying dielectric layer is silicon monoxide, silicon dioxide or aluminum nitride. 12. The medium according to claim 10 or 11, formed of: 13. The thickness of the magneto-optic film is in the range of 5 to 150 nanometers. Media listed in any of the sections. 14. The surface texture should be in the form of alternating substantially parallel grooves and overhangs. The medium according to any of the above items within the scope of the request. 15. Claim: The groove and the overhang are uniformly spaced apart and have a uniform depth and shape. The medium according to paragraph 14. 16. The grooves and overhangs may be in the form of concentric rings or concentric spirals. The medium according to item 14 of the scope of demand. 17. The surface texture is such that two series of straight grooves and overhangs are at an angle to each other. 16. A medium according to claim 14 or claim 15, which comprises a medium arranged in parallel. 18. As set forth in claim 17, the two series of grooves and overhangs are perpendicular to each other. Media 19. The above magneto-optic layer is made of iron, cobalt, nickel, terbium-iron, quadrium Any of the above items of the claims which is um-cobalt or manganese-bismuth. Media described in. 20. In each of the preceding claims, the textured surface has a sinusoidal contour. Media listed in 21. The depth of the surface texture (from peak to valley) is in the range of 10 to 200 nanometers. A medium according to any one of the preceding claims. 22. The textured surface has an average spatial dimension smaller than W and less depth. The medium according to any one of claims 1 to 20, wherein both are 1/10 of W. body. 23. In any of the preceding claims, the textured surface is in the form of a lattice. Media described. 24. 24. The medium of claim 23, wherein said grating has a substantially square wave profile. body. 24. 24. The medium of claim 23, wherein said grating has a substantially sinusoidal profile. body. 26. 24. The medium of claim 23, wherein the grating has a substantially serrated profile. body. 27. The raised surface portions of the lattice (islands) and the depressed surface portions of the lattice (indentations) ), on which a magneto-optic zone is formed. Media on which it is published. 28. The magneto-optic zone is formed only on the raised surface part (island part) of the grating. The medium according to claim 24 or 25. 29. The magneto-optic zone is formed only on the concave surface parts (indentations) of the grating. The medium according to claim 24 or 25. 30. The magneto-optic layer is formed on top of the metal mirror layer, and the metal mirror layer is placed in the recesses of the grating. The medium according to claims 2 and 29, which is also on the surface portion (indentation) . 31. A thin metal film is formed on a flat substrate, and this film has the above-mentioned textured surface. A dielectric layer is deposited, which can be a continuous or discontinuous thin film. Claims 22, 23, 24, or The medium according to paragraph 25. 32. A magneto-optic layer is formed on the flat substrate, and this layer includes the above-mentioned textured surface. A dielectric layer having a surface is deposited, and the surface of the dielectric layer has a continuous or discontinuous surface. Claims 22, 23, 24, or 25 coated with a metal thin film Media described. 33. The textured surface has a sinusoidal contour, the pitch and depth of which are When the wavelength W of the readout radiation is 633 nanometers, the wavelength W of 150 to 400 nanometers is 24. The medium according to any one of claims 22 to 23, which is within the range. 34. The textured surface has a sinusoidal contour whose pitch and depth are readable. When the wavelength W of the extended radiation is 820 nanometers, the range of 200 to 550 nanometers is 33. The medium according to any one of claims 22 to 32. 35. The textured surface has a square wave profile, the pitch and depth of which are: When the wavelength W of the readout radiation is 633 nanometers, the wavelength W of 180 to 300 nanometers is 33. The medium according to any one of claims 22 to 32, which is a range. 36. The textured surface has a rectangular wavy profile, the pitch and depth of which are When the wavelength W of the readout radiation is 820 nanometers, the wavelength W of 240 to 400 nanometers is 33. The medium according to any one of claims 22 to 32, which is a range. 37. The thickness of the metal mirror layer is in the range of 15 to 50 nanometers. The medium according to item 30 or item 31. 38. stored on the optical data recording medium according to any of the above claims. In a method of reading data, the surface of a medium is observed or scanned with readout radiation. monitor the angular position where there is a sharp decrease (doop) in the reflection from the medium when A method characterized by: 39. Optical data recording medium according to any one of claims 1 to 36 In a method of reading data stored in a medium, the surface of the medium is observed by reading radiation. or magneto-optical signals within an angular range that causes a sharp decrease (doop) in reflectance when scanned. A method characterized by monitoring the strength of.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS55130796A (en) * 1979-01-26 1980-10-09 Exxon Research Engineering Co Light recording medium

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