JPS63146257A - 光磁気記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザー光等の熱及び光を用いて情報の記録、
再生、消去を行う光磁気記録媒体に関し、特に情報の記
録、再生、消去時の光ビームのトラック位置検出が容易
で再生ＳＮ比を大きく改善出来、しかも磁性膜の欠陥数
を大幅に減少させた光磁気記録媒体に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来より光磁気メモリの記録媒体としては、ＭｎＢ１．
ＭｎＡｌＧｅ、ＰｔＣｏ、ＧｄＦｅ。

ＧｄＣｏ、ＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、などの材料が用い
られている。

第５図はこのような材料が用いられている光磁気メモリ
、即ち光磁気媒体の基本的構成を示す斜視図である。こ
の光磁気メモリはガラスやシリコンウェハーや樹脂など
の基板１の上に、光磁気記録用の磁性薄膜を記録層２と
して、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などの方法
で形成することにより得られる。

これらの記録媒体の特性として、膜面に垂直な磁気異方
性を有し、キューリ一温度及び磁気補償　一温度が比較
的低いなどの特徴がある。これらの記録媒体は垂直磁気
異方性を有しているので、情報の記録が、第５図に示す
ように基板１上の記録層２の膜面に垂直な上向き磁化方
向３か下向き磁化方向４かで情報をそれ゛ぞれ″０”、
“１”のディジタル信号としての２値で書き込むことに
より行なわれる。

この情報の記録方法としては、例えば予め記録層２の膜
面全体に垂直に外部磁界をかけ、上向き磁化になるよう
に記録層を磁化させて“０”を書き込んだ後、“１”を
書き込む部分にレーザービームをスポット的に照射して
加熱する。加熱された微小部分はＨｃが小さくなり、レ
ーザービーム照射の際、微弱な外部磁界下向き磁化とな
る方向に与えておくと、磁化反転して“１”が記録され
る。このように、レーザービームを照射するかしないか
により、記録層２に磁気記録パターンを形成する方法が
取られる。

又、情報の読み出し方法としては、例えば直線偏光した
レーザービームを磁気記録パターンに照°　　射した場
合、その反射光の偏光面を回転させる効果（それぞれ磁
気カー効果、磁気ファラデー効果と呼ばれる）を記録層
２は有しているので、例えば磁気カー効果を利用する場
合には、反射光の偏光面の回転角θ５が記録磁化の方向
によって異なることを利用して、反射光が光検出器に入
る前に検光子を通し、磁化の向きに対応した情報を光量
変化として読み出す。又、情報の消去には、例えば記録
層全体に強い外部磁界を印加して磁化の向きを一方向に
揃える方法や、記録層全体をキューリ一温度まで熱する
方法等がある。

ところで、一般に光メモリ媒体は高密度記録再生を行な
う為、ミクロンオーダー以下の極めて正確な精度でレー
ザービームを情報記録トラックに追随させることが要求
される。これは、実際に光磁気ディスク等を構成した場
合についても言えることであり、トラッキングガイドな
しにこれを実現するには、高い機械的精度を必要とする
為、技術的に難しかった。そこで、従来、光記録媒体で
はトラッキング渦によるトラック位置決め方法を適用し
ていた。即ち、第６図に示すように予め記録層２とは別
にトラッキングガイドとして満６を、例えば基板１と兼
用の材料で形成する方法を用いていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように光磁気記録媒体での情報の再生では、例え
ば直線偏光を用いた磁気カー効果を使う為、信号光量が
非常に少なく、又記録層２にトラック満６用の段差を形
成する為に、段差の部分で光が散乱され直線偏光を乱し
てノイズの原因となっており、信号検出が難しくなり、
再生ＳＮ比も悪くなるという問題点を有していた。さら
にトラッキング渦の段差の為に磁性膜の欠陥が多くなり
、エラーレートを劣化させるという問題点を有していた
。

本発明の目的は、前述の問題点を改善して、情報の記録
、再生、消去の光ビームのトラック位置検出を容易に行
なうと同時に、再生ＳＮ比を大きく改善でき、磁性膜の
欠陥を大幅に減少できる光ガイドによって、高密度化を
可能にする光磁気記録媒体を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光磁気記録媒体の構成は、基板と、この基板の
上部に形成され同一平面上で非晶質領域および結晶質領
域が配列されたカルコゲナイド薄膜と、このカルコゲナ
イド薄膜の上部に形成されな光磁気磁性膜とを備えたこ
とを特徴とする。

以下、図面を用いて本発明の原理について説明する。

〔発明の原理〕

第２図は本発明の詳細な説明する光磁気記録媒体の断面
図である。図に於いて、基板８上にカルコゲナイド膜９
及び光磁気磁性膜１０が積層され、カルコゲナイド膜９
の屈折率Ｎ１は、右まわり円偏光に対してＮｌ＋、左ま
わり円偏光に対してＮ１−で表わされる２種の屈折率を
有し、同様に、光磁気磁性薄膜１０の屈折率Ｎ２は、Ｎ
２＋、Ｎ１−の屈折率を有するものとする。そして、こ
の光磁気磁性薄膜１０は、ともに磁気カー効果、磁気フ
ァラデー効果を生じるものとする。

第３図は、このような構成の光磁気記録媒体に直線偏光
が入射した場合の磁気光学効果の周知の理論計算による
例を示した。ここでは、−Ｒ的な例として基板８をガラ
ス、カルコゲナイド膜９をＧ　ｅ　Ｔ　ｅ　、光磁気磁
性薄膜１０をＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏとして計算した。第
３図では、横軸にカルコゲナイド膜９の膜厚ｄをとり、
縦軸に反射率Ｒ、カー回転角θｋをとり示した。図に於
いて、実線Ａ及び点線Ｃは、カルコゲナイド膜９の屈折
率が（Ｎ１＋、Ｎ１−）のときの反射率Ｒ及びカー回転
角θ３にそれぞれ対応し、実線Ｂ及び点線りは、カルコ
ゲナイド膜９の屈折率が（Ｎ’ｌ＋、Ｎ’　１−）であ
るときに、Ｎ’　　１＋＜Ｎ１＋、Ｎ゛　１−＜Ｎｌ−
の条件で計算された反射率Ｒ及びカー回転角θｋにそれ
ぞれ対応している。

第３図から明らかなように、屈折率が（Ｎ１＋。

Ｎ１−）のカルコゲナイド膜９を有する光磁気記録媒体
と、屈折率が（Ｎ’ｌ−１−１Ｎ’　　１−）のカルコ
ゲナイド膜９を有する光磁気記録媒体とでは、反射率Ｒ
、カー回転角θ工に大きな差があることが分かる。従っ
て、カルコゲナイド膜９に於いて、同一平面上で屈折率
が（Ｎ１＋、Ｎ１−）の領域と、屈折率が（Ｎ’　１＋
、Ｎ’　１−）の領域とを例えば交互に配列させること
により、どちらかの領域を光ガイドとして利用すること
が可能となる。

即ち、光ガイドを例えば屈折率が（Ｎ１＋、Ｎ１−）の
領域に設定してｌ・ラック追従を行なわせると、幾何学
的溝を用いたトラック追従のような再生ノイズの増加も
なく安定して記録、再生、消去が行なえるようになる。

また、このとき同時に、屈折率が（Ｎ１＋、Ｎ１−）の
カルコゲナイド膜９を有する光磁気記録媒体のカー回転
角θには、屈折率が（Ｎ’ｌ＋、Ｎ’　１−）のそれに
比べて大きな値を持つ。

従って、この光ガイドは再生ＳＮ比を大きく向上させる
効果（エンハンスメント効果）をも有することになる。

このように基板８の上部にカルコゲナイド膜９を光ガイ
ドとして設けることにより、従来にない良好な再生ＳＮ
比を持つ光磁気記録媒体を構成できる。

以下、図面に基すいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例の一部拡大断面図である。本実
施例の光磁気記録媒体は、レーザー光に対して透明な基
板８上にカルコゲナイド膜９の非結晶領域１７．結晶質
領域１８の膜厚ｄとして、第３図に示した例をとれば、
反射率Ｒが例えば最小１ｉａＲ１となるように設定する
。もちろん、反射率が零では本発明の効果は得られない
為、最低１０％程度の反射率を持つように膜厚ｄを３０
０人とした。また、カルコゲナイド１摸（１７，１８＞
は、光磁気磁性Ｍ！、１０を形成する前に予め相対的に
屈折率の小さい領域１７と大きい領域１８とを同一平面
上に例えば交互に配列するようにレーザ加工処理が施さ
れた。即ち、ガラス基板８上に、ＧｅＴｅなとのカルコ
ゲナイド膜（１７，１８）としてスパッタリング法によ
り３００人の膜厚ｄまで形成した。

この後、先高出力のレーザーなどを用いて収束光をカル
コゲナイド膜９に照射加熱することにより、レーザ照射
された部分を結晶化する。この結晶化された部分の屈折
率は非晶質状態のときの屈折率とは異なる値をとり、例
えば相〜対的に大きな屈折率となる。このとき、結晶化
領域を、カルコゲナイド膜９の同一平面上で例えば交互
に配列するようにレーザ光照射を行ない形成した。この
形成された結晶化領域、即ち屈折率の多い大きい領域１
８と、非結晶領域、即ち相対的に屈折率の小さい領域１
７とのどちらかを用いて光ガイドとして利用できること
になる。このような特性を持つカルコゲナイド１摸１７
，１８の上部にスパッタリング法により磁性膜１０とし
て光磁気磁性薄膜（ＴｂＦｅＣｏ膜）を形成し、このＴ
ｂＦｅＣ。

膜の上に保護膜層２０としてＳｉＮを形成して、光磁気
記録媒体を形成した。

なお、ここで用いる基板８にはガラス、ＰＭＭＡ、ポリ
カーボネイト（ＰＣ）を、カルコゲナイド膜９にはカル
コゲン（酸素族元素）からなる二元化合物のＧｅＴｅ、
ＴｅＳｅ、ＧｅＳｅ、　　−３ｎＴｅ　Ｓ　ｅなどを、
光磁気磁性膜１０にはＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＣｏなどを、
保護膜２ｏにはＳｉＮが適当である。

以上のようにして形成された光磁気記録媒体において、
カルコゲナイド膜９の屈折率の小さい領域１７と大きい
領域１８とが同一平面上で交互に配列されたパターンと
して、例えば第４図（ａ＞のような同心円パターン、あ
るいは第４図（ｂ）のようなら族パターンを形成した。

同図において、斜線を施した部分が屈折率の大きい領域
１７で、斜線を施さない部分が屈折率の小さい領域１８
．１８’である。第４図（ａ）のパターンは、円形の基
板の中心軸０の回りを回転するディスクタイプであり、
このパターンは同心円上になっている。同様に、第４図
（ｂ）のパターンは、ら旋状になったものである。

以上のような構成の光磁気記録媒体に於いて、非晶質領
域１７と結晶質領域１８．１８’とが同一平面上にあっ
て凹凸の段差はないが、各々の屈折率が相違することか
ら反射回折現象が生じ、光検出器には反射光量の変化と
して検知される。従って、例えば２分割の光検出器を用
いて従来がらのプッシュプル法などによる方法でトラッ
クサーボ信号を得ることが可能となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光磁気記録媒体は、光ガ
イドとして凹凸のない平坦なものであるので、光の乱反
射がない構造となっている。従って、記録磁化に対応し
た偏光状態が保存されたままで光検出が可能である。又
、光ガイド自体が記録磁化に対応したカー回転角θｋを
増幅する効果を有していることもあり、再生信号のＳＮ
比を大きく改善できることになる。

なお、本発明による光ガイドは、微細に製造することが
先高密度化に更に寄与することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すトラック方向の断面図
、第２図は本発明の詳細な説明する断面図、第３図は第
２図において反射率及びカー回転角のカルコゲナイド膜
の膜厚に対する依存性を示す特性図、第４図（ａ）、（
ｂ）は第１図で屈折率の大きい領域と屈折率の小さい領
域とのパターンの二例を示す平面図、第５図は従来の光
磁気記録方式を示す模式的斜視図、第６図は第５図の光
メモリ媒体に於ける光ガイドの例を示す断面図である。 １．８・・・基板、２・・・記録層（光磁−気磁性薄１
摸）、３．４・・・磁化の方向、６・・・溝、９・・・
カルコゲナイド膜、１０・・・磁性膜、１７・・・非晶
質領域、１８．１８’・・・結晶質領域、２０・・・保
護膜、Ａ・・・結晶質領域の反射率、Ｂ・・・非晶質領
域の反射率、Ｃ・・・結晶質領域のカー回転角、Ｄ・・
・非結晶質領域のカー回転角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、この基板の上部に形成され同一平面上で非晶質
   領域および結晶質領域が配列されたカルコゲナイド薄膜
   と、このカルコゲナイド薄膜の上部に形成された光磁気
   磁性膜とを備えたことを特徴とする光磁気記録媒体。