JPS6242348A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPS6242348A
JPS6242348A JP18042085A JP18042085A JPS6242348A JP S6242348 A JPS6242348 A JP S6242348A JP 18042085 A JP18042085 A JP 18042085A JP 18042085 A JP18042085 A JP 18042085A JP S6242348 A JPS6242348 A JP S6242348A
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JP
Japan
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layer
magnetic
magnetic layer
layers
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP18042085A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Iijima
飯島 哲生
Iwao Hatakeyama
畠山 巌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS6242348A publication Critical patent/JPS6242348A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589Details
    • G11B11/10591Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は光磁気記録媒体に間する。
〈従来の技術〉 レーザ光の主として熱エネルギを利用して磁気的に書込
み、光と磁気の相互作用を利用して再生することのでき
る光磁気記録媒体(あるいは光磁気メモリーとも呼ばれ
る)について第4図を参照して説明する。同図に示され
るのは、トラック案内溝を設けたディスク円板1に磁性
層2を設けたディスク構成である。磁性層2においては
、未記録領域5が図中矢印で示すように下向きに磁化さ
れているのに対し、熱磁気書込みされた領域4.4′が
図中矢印で示されるように上向きに磁化されている。磁
性層2についての一般的な構造について、第5図に示す
ように、磁性層2は単一層となっている。ここで、磁性
層2としては単結晶、多結晶、アモルファス構造の磁性
体が知られており、近年数多くの種類のアモルファス磁
性体が用いられるようになっている。しかしながら、ア
モルファス磁性層を光磁気ディスクとして使用するうえ
では、1)記録感度が低い、2)書込んだbit  <
4区)の純物性的な安定性や経時劣化、3)磁気光学効
果が小さい、4)欠陥によるエラーレイトが高い、5)
生産性が悪いという問題がある。例えば、記録感度に関
しては光源のレーザバワー、光学ヘッドが一定ならば磁
性膜厚に支配される。それは、膜厚が厚いと書込みの際
、基板又は磁性層内部に熱が拡散し、キュリ一点以上に
上昇するだけの十分なエネルギが与えられず、また薄<
シすぎても磁性層内部に熱が蓄積されない、そのため、
通常は0.01〜数μ糟の範囲、とりわけ実用的には0
.01〜0.1μ艶の範囲内に選ばれる。しかし、動的
特性、即ち将来のより高い情報転送速度の機器に用いる
際には、上記記録感度マージンが一層狭くなるという欠
点があった。
次に、上記磁性層では上記2)4)の問題も何んら解決
されていない。例えば、2)に関してはアモルファス構
造は熱的により安定な結晶質に変態しやすく、また、書
込まれたbiは記録にじみや応力緩和、あるいは経時劣
化(酸化)等によってSN比の低下ひいてはエラーとな
り信号品質の劣化を招く。そのため保磁力Hcが高く、
キュリ一温度Tcの高い材料が選ばれるが、このように
して選ばれる材料は一般にカー回転角θkが小さく、信
号が小さい。即ち、現状ではある程度の信号の低下を犠
牲にしても、安定性(記録密度)を重視しなければなら
ず、所望の特性を満足し得ないという問題点があった。
更に、1)の記録感度の向とのため、ある程度うずく作
製しなければならないため、元々欠陥に対する耐性は小
さいという問題がある。
そこで、上述した再生信号の低下に対して、再生時のカ
ー回転角θkを高めようとする構成が考えられている(
y4島、他「アモルファス希土類−鉄多層膜による熱磁
気記録」日本応用磁気学会誌、Vo15.患2pp73
〜76(1981))。この構成例について第6図を参
照して説明する。同図に示されるように、この記録媒体
は基板1上にHc又はTcの大きい磁性層11を設け、
これによって記録磁区(bit )を安定化し、更にこ
の上にHe又はTcは小さいがθにの大きい磁性層12
を設け、再生時にはこの磁性層12の方から読み出すよ
うにしたものであり、例えば、文献(野村、徳丸「磁性
ガーネット膜を利用した光磁気読出し」電子通信学会論
文誌(C) J67−C,pp871〜878 (19
84))に示される転写膜とその目的及び基本的な構成
は類似である。
しかしながら、この構成では記録感度に関しては何°の
効果もなく、逆に磁性層12を設けたことにより、この
磁性層12がヒートシンクとなって逆に記録感度を悪化
せしめ、さらに磁性層11と磁性N12の交換力を有効
に利用するため、複雑な材料構成を必要とする。その設
計範囲は一般にクリティカルで、かつそのため組成を微
妙にコントロールしなければならず、実用的なフィーシ
ビリテイに欠けるという問題点があった。
即ち、従来の2層膜は記録と再生に各4通したと考えら
れる膜構成を単純に組み合せただけのもので、記録再生
に最も重要な記録感度、上述した種々の安定性及び生産
性に関し、何んら利点が見出し得ないという欠点があっ
た。
以上、説明したように従来の光磁気ディスクの膜構成で
は、いずれも記録感度をはじめ種々の安定性、信号品質
及び生産性を共に満足するものは得られなかった。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は上記従来技術に鑑み、記録感度。
bitの安定性(経時劣化)、信号品質及び生産性を共
に満足する高密度で高信幀性な光磁気記録媒体を提供す
ることを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 斯かる目的を達成する本発明の構成は光等の熱印加手段
によって磁気的書込みを行える光磁気記録媒体において
、磁性層が非磁性層を介して3層板上積層されているこ
とを特徴とし、そして更に各磁性層の膜厚の合計が20
0Å以上、5μm以下であることが望ましい。
〈作   用〉 磁性層の間に介設−される非磁性層は熱伝導率が小さく
、比熱が大きいため、各層間における縦方向の熱伝達が
大幅に減少するとともに各層における横方向の熱拡散に
対する抵抗が大きくなり、このため当該媒体に照射され
たレーザビームの熱エネルギは、蓄熱され、記録感度が
向上することとなる。
く実 施 例〉 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
第1図に本発明の一実施例に係る光磁気記録媒体を示す
。同図に示されるように、基板1には下地層17が設け
られると共にこの上に非磁性層14と磁性層13とが交
互に積層され、更にこの上にオーバコート18が設けら
れている。ここで磁性層13の膜厚15として以下の値
が目安となる。即ち、集合体としての磁性層2が所望の
磁気及び光学特性を生じ得る最小の膜厚は、現在の成膜
技術では200人であるから、各磁性層13の膜厚15
の合計が200Å以上となれば良い。従って、磁性層1
3を3層とし、膜厚15の合計が200人とし、各層の
厚さを等しいとすると、磁性層13の膜厚15は約70
人となる。アモルファス膜の最少構成単位はオングスト
ロームオーダにあるので、これらを上記膜厚で積層する
ことができ、しかも互いに静磁的に結合して構成すれば
良いこととなる。一方、集合体としての磁性層2の膜層
の上限は、成膜速度、生産性等によって決まり、高々5
μ覆程度である。また、磁性層13の積層回数について
は3層以上であることが必要であり、その理由を第2図
を参照して説明するが、この点が従来の技術と根本的に
異なるところである。即ち、記録用レーザパワーPをP
、、P、。
P、としくp、<Pg <Ps)、パルス幅を一定とし
たときの記録されたビット径と磁性層の積層回数の関係
を第2図に示すように、積層回数が増すごとに記録感度
が上昇している。
そして、第2図から明らかなように、従来の単層膜及び
2N膜では十分な記録感度の向上が得られないのに対し
、3層以上とするとその効果が顕著に表われ始めている
。このため3層以上とすることが必要である。この傾向
はレーザパワー、パルス幅等の記録条件によって変わる
ことはあり得るが、基本的に変わらない、尚、使用した
磁性層の膜厚の合計は単層膜の場合も、多層膜の場合も
等しく500人とし、各多層膜における磁性層の厚さは
等しく、非磁性層の膜厚は50人とした。但し、本発明
はこの実施例に限られるものではない。
磁性層13の材質としては、MnB1. PtCo+C
oCr等の多結晶、 YIG等の単結晶、 TbFe。
GdCo等のアモルファスあるいは有機材料等、磁気光
学効果を有するものならなんでも良く、その種類、構造
の如何を問わない。
一方、非磁性層14の厚さ16としては、非磁性層の上
及び下の磁性層間が静磁力で結合される程度とし、通常
10〜数100Å以下が好ましい。非磁性層14の材質
としては、Sing等の誘電体、Ti(lx、SiNx
 (x > 1 )等の酸化物及び窒化物、 C5t等
の有機ポリマなど無機、有機及び結晶質、非晶質のいず
れであっても良い。更に非磁性層14は金属であっても
良いが、その熱伝導率はできる限り小さい方が又は比熱
が大きい方が望しい。非磁性層14の厚さ16と磁性層
13の厚さ15とは各々異っても良い。
一方、予め基板1上に設けられた下地N17及び膜形成
後に設けられるオーバコート18としては、通常誘電体
膜が良く用いられているが、それらは各々いわゆるカー
エンハンス及び酸化防止用として用いられるものであっ
てもよい、また、下地層17及びオーバコート18は必
要不可欠なものではない。
次に、上記光磁気記録媒体に記録する場合について第3
図を参照して説明する。尚、第3図においては、磁性層
13が3層である場合を示しているが、これに限るもの
でなく3層以上であれば良い。
即ち、第3図(3)に示されるようにレーザビームを照
射すると、このレーザビームの軌跡で囲まれた媒体部分
の温度が上昇し、例えばキュリ一点以上に熱せられる。
そして、第3図中)に示されるように、冷却時に再び表
われる磁化7は、静磁エネルギを低下させるよう、周囲
の磁化6と逆向きとなる。このとき、通常はバイアス磁
界Hbが矢印21の方向、即ち、周囲の磁化6と逆向き
へ印加されることが多い。ここで、レーザビームの供給
エネルギが限られているため、供給された熱の拡散速度
が記録感度に影響する。熱が拡散する速度は熱伝導率及
び比熱に依存するから、蓄熱効果を高め記録感度を向上
させるには、−mに熱伝導率が低く、比熱の大きい材料
が望ましい。しかし、光磁気記録材料の多くは金属であ
り、熱伝導率が太き(比熱が小さいため、従来では供給
された熱エネルギが各方面に速やかに拡散し易かった。
これに対し、本発明の光磁気記録媒体では磁性層13の
間に介設されている非磁性層14の熱伝導率が低く、比
熱が高い。例えば、非磁性層14として用いられるSi
O□の熱伝導率は5〜14X1.o−3(J/1・S・
K)であり、磁性層13として用いられるFeの熱伝導
率0.76 (J/cm−3−K )に比べ2桁程度小
さい。また、比熱については、Feが0.640である
のに対し、SiJが0.73〜1.17 、有機膜、例
えば、 PMMA (ポリメタクリル酸メチル)が1.
47と大きい。
尚、数値はいずれも東京天文台編纂「理科年表」 (丸
善株式会社)昭和53年度版による。
このため、第3図(al中矢印22a、22bで示す上
下方向に対する熱伝導が大幅に減少すると共に同図中矢
印22c、22dで示す左右方向の熱拡散に対する抵抗
が大きくなり、蓄熱作用、換言すれば記録感度の大幅な
向上となる。尚、本発明の非磁性層14は十分薄いので
、磁性層13は静磁結合された状態となり、磁気的には
等価的に単層とみなされる。
また図中、基板1上に設けられた非磁性1’l14とし
では、いわゆる下地層と共用であってもよく、また、最
表面の非磁性層はオーバコートと共用であってもよい。
このように本発明の光磁気記録媒体は記録感度が向上し
ているのであるが、この他に次のような利点を有する。
まず、書込まれたbat  (iff区)の安定性に優
れている利点がある。即ち、光磁気記録媒体として最も
多く用いられているアモルファス膜は準安定状態である
ため、熱ゆらぎあるいは経時劣化等によって構造が不安
定となっている。ところが、本発明の光磁気記録媒体で
は非磁性層14によって磁性層13をミクロにホールド
しているため、アモルファス構造が長期にわたって安定
となる。また経時劣化の主要因として耐酸化性の劣化が
指摘されるが、本発明では非磁性層14がミクロな耐酸
化防止膜として作用するため、経時劣化にも強いという
利点がある。ここではアモルファス膜について説明した
が、多結晶膜についても同様に有効である。
次に、磁気光学効果の大きな材料を始めから使うことが
できるという利点がある。即ち現在、従来例でも示した
ように記録感度と再生信号とを向上させるため機能の異
なる材料を組み合せることが試みられているが、この場
合には先に示したように両者の欠点も生ずるばかりか、
組成を変えねばならないため、生産性も著しく劣るとい
う問題があった。ここで、アモルファス膜を含む薄膜は
、一般に歪で誘起される誘導磁気異方性を生ずることが
知られているため、本発明の非磁性層を含む構造は該歪
印加手段としても作用することも容易に類推できること
である。従って、本発明の構造を採用すれば、磁気的異
方性、保磁力Hc等を高めることができるため、単層で
は保磁力Hcが小さく微小なりitが安定に書込むこと
が困難であった材料も使うことができる。即ち、材料設
計の自由度が広がり、SN比の向上も実現できるという
利点がある。
3番目の利点は、欠陥に対する耐性が強くエラーレイト
を大幅に改善できるということである。これまで光磁気
材料の膜厚は前述したように主に記録感度の点から薄く
シなければならず、この場合に本質的に媒体欠陥の発生
の問題となる。これに対し、本発明の構造では何層にも
分けて構成しているため、決定的な媒体欠陥となる確率
は減少し、ひいてはエラーレイトの大幅な改善が可能と
なるという利点がある。
4番百の利点は生産性に優れるということである。先に
述べたように従来の2層構造では、下層と上層で組成を
変える必要があった。
しかし、これはスパッタ装置等の大幅な大型化を促し、
設備の大幅な拡張が必要であった。
これに対し、本発明では、基本的には磁性層組成のもの
と、−非磁性層組成のものの2種類でよく、この範囲で
は汎用のスパッタ装置が使え、しかもシャフタと連動し
てスパッタすれば良いので製造プロセスの自動化が容易
になされ、生産性に優れるという利点がある。
〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説−明したように本発
明の光磁気記録媒体は、非磁性層を介して磁性層が31
以上積層されて構成されているため、(1)記録感度が
高い、(2)材料。
構造及び酸化劣化に対する安定性が高い、(3)材料選
定の自由度が増え、高SN化できる、(4)欠陥を大幅
に低減できるためエラーレイトを著しく低下することが
できる、(5)生産性に優れる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る光磁気記録媒体の構成
図、第2図は磁性層の積層回数に対する記録されたbi
t径の関係を示すグラフ、第3図は本発明の詳細な説明
するための他の実施例に係り、同図(alはレーザビー
ムによる加熱時を、同図中)は冷却後を各々示す説明図
、第4図は従来の一般的な溝付光磁気ディスクの一部斜
視図、第5図は単層からなる磁性層の構造図、第6図は
2層からなる磁性層の構造図である。 図面中、 1は基板、 2.13は磁性層、 4.4′は熱磁気書込みされた領域、 5は未記録領域、 6.7は磁化の向きを示す矢印、 8.9は磁極、 10.23は磁壁、 14は非磁性層、 15は磁性rfi13の膜厚、 16は非磁性層の膜厚、 17は下地層、 1日はオーバコート、 20はレーザビームの軌跡、 21はバイアス磁界の向きを示す矢印、22a、22b
、22c、22dは熱の伝達する方向を示す矢印である
。 特許出願人  日本電信電話株式会社 代理人 弁理士  光 石 士 部(他1名ン第3図 (a)             (b)第4図 8乙4玄ざ剤l法bILLイト(イ血魚、基ケール)Q
    ■

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光等の熱印加手段によって磁気的書込みを行える
    光磁気記録媒体において、磁性層が非磁性層を介して3
    層以上積層されていることを特徴とする光磁気記録媒体
  2. (2)上記光磁気記録媒体において、各磁性層の膜厚の
    合計が200Å以上、5μm以下であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光磁気記録媒体。
JP18042085A 1985-08-19 1985-08-19 光磁気記録媒体 Pending JPS6242348A (ja)

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JP18042085A JPS6242348A (ja) 1985-08-19 1985-08-19 光磁気記録媒体

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316624U (ja) * 1986-07-17 1988-02-03
JPS63239637A (ja) * 1987-03-27 1988-10-05 Canon Inc 光磁気記録媒体およびその記録方法

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