JPS63155449A - 光磁気記録方法 - 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、磁気カー効果を利用して読み出しすることの
できるキュリー点及び補償点記録タイプの光磁気記録媒
体を使用した、重ね書き可能な光磁気記録方法に関する
。

〔従来の技術〕

消去可能な光メモリとして光磁気メモリが知られている
。光磁気メモリは、従来の磁気ヘッドを使った磁気記録
媒体と比べて高密度記録、非接触での記録再生などが可
能であるという長所がある反面、記録前に一度記録部分
を消去しなければならない（一方向に着磁しなければな
らない）という欠点があった。この欠点を補う為に、記
録再生用ヘッドと消去用ヘッドを別々に設ける方式、あ
るいは、レーザーの連続ビームを照射すると同時に磁場
を変調しながら印加して記録する方式などが提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの方法は、装置が大がかりとなり、コス
ト高になる欠点あるいは高速の変調が出来ないなどの欠
点を有する。

本発明は上述従来例の欠点を除去し、従来の光磁気メモ
リの装置構成で、磁気記録媒体と同様な重ね書きくオー
バーライド）を可能とした、光磁気記録方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成可能な本発明は、 低いキュリー温度（ＴＬＩと高い保磁力（ＨＨ）を有す
る第１磁性層と、この磁性層に比べて相対的に高いキュ
リー温度（ＴＨ）と低い保磁力（ＨＬ）を存し且つ室温
とキュリー温度（ＴＨ）の間に補償温度（ＴＣＯＭＰ）
を有する第２磁性層とからなる、交換結合をした二層構
造の垂直磁化膜を基板上に有して成る光磁気記録媒体を
使用して、 （ａ）該媒体に対して、記録用ヘッドの位置において、
保磁力ＨＬの第２磁性層を一方向に磁化するのに充分で
保磁力）１＋＋の第１磁性層の磁化の向きを反転させる
ことのない大きさのバイアス磁界Ｈ６を加えながら、 （ｂ）記録用ヘッドにより、低いキュリー温度（ＴＬ）
付近で、且つ補償温度（ＴＣＯＭＰ）付近まで該媒体が
昇温するだけのレーザーパワーを照射するとにより、第
１磁性層の磁化の向きを第２６ｆＩ性層に対して安定な
向きにそろえる第１種の記録と、補償温度（Ｔ　ＣＯＭ
Ｐ）以上に該媒体が昇温するだけのレーザーパワーを照
射することにより第２磁性層の磁化の向きを反転させ、
前記第１種の記録と反対方向に第１Ｗｔ性層の磁化の向
きをそろえる第２種の記録との二値の記録を行ない、（
ｃ）第１ｉｆｔ性層から記録情報を読み出すか、または
（ｃ′）前記バイアス磁界ＨＢの印加をやめるかもしく
はその影響が無視できる位置において、第１磁性層の記
録情報を第２磁性層に転写し、第２磁性層から記録情報
を読み出す、記録方式である。

［実施態様と作用コ 本発明に用いる光磁気メそす用媒体の基本的構成は、透
光性基板上に第１Ｍ！を膜層と第２磁性層を順次積層し
たもの、あるいは逆に第２磁性層と第！磁性層を順次積
層したものである。第１［膜層は低いキュリー温度（Ｔ
Ｌ）と高い保磁力（ＨＨ）を有し、第２磁性層は、高い
キュリー温度（Ｔ）１）と低い保磁力（ＨＬ）を有し、
かつ室温とキュリー温度との間に補償温度（Ｔｃｏｖｐ
）を有する。ここで「高い」、「低い」とは両磁性層を
比較した場合の相対的な関係を表わす（保磁力は室温に
おける比較）。ただし、通常は第１磁性層のＴＬは７０
〜１８０℃、ＨＨは、３〜ｌＯにＯｅ　、第２ＴＩｉｉ
性層のＴ）ｌは１５０〜４００℃、ＨＬは０．１〜１に
Ｏｅ　ｔ　ＴＣＯＭＰはＴＬ程度の範囲内にするとよい
。

各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示し且つ比較的
大きな磁気光学効果を呈するものが利用できるが、第１
磁性層にはＧｄＦｅ、　ＧｄＦｅＣｏ、　Ｇｄ（：。

等、第２磁性層には、　ＴｂＦｅ、　ＴｂＤｙＦｅ、　
ＤｙＦｅ、　ＴｂＦｅＣｏ、　ＴｂＤｙＦｅ（：ｏ、　
ＤｙＦｅＣｏ等の希土類元素と遷移金属元素との非晶質
磁性合金が好ましい。

上述したような光磁気メモリ用媒体を用いることにより
実施できる本発明を以下、図面を参照して詳細に説明す
る。

図１は本発明における光磁気メモリ用媒体の記録過程を
説明する図である。１が第１磁性層、２か第２磁性層を
示す。（ａ）〜（ｆ）の各々は、両磁性層の磁化の状態
を示す。記録過程中、保母力Ｈ，の第２磁性層を一方向
に磁化するのに充分で保磁力Ｈ１の第１磁性層の磁化の
向きを反転させることのない大きさのバイアス磁界Ｈ，
が下方に印加されている。

記録過程をその過程に従フて説明する府に、その理解の
助けとなるように、まず、（ａ）〜（ｆ）により表わさ
れる状態の概要及び各状態間の移行過程の様子等につい
て説明しておく。

（ａｌ　と（ｇ）は室温における２値の記録状態を示し
ていて、レーザー光により加熱によって、（ｂ）（ｃ）
　（ｄ）と温度が上昇する。（ｂ）と　（ｆ）、（ｃ）
と（ｅ）はほぼ同じ温度での別の状態を示しいる。図中
、−は温度に対して可逆的な磁化過程を示し、→や←は
非可逆的な磁化過程を示す。また、（ｂ）と（ｃ）、あ
るいは（ｅ）と　（ｆ）の間には、第２ｆｆｆ性層の補
償温度が存在する。図１の例では、第１磁性層が希土類
格子磁化優勢であって、第２磁性層も希土類格子磁化優
勢の場合を示している。この場合には、両層間の交換相
互作用によって両層の磁化が平行な（ｇ）が安定状態で
あり、反平行である（ａ）が不安定状態であって、この
不安定状態（ａ）では界面磁壁が存在する。室温状態（
（ａ）、（ｇ））では保磁力の小さい第２ｆｆｌ性層の
磁化はバイアス磁界によって常に図で下向きとなってい
るが、（ａ）の磁化状態ではバイアス磁界を取り去ると
第２Ｗｌ性層の磁化が上を向き安定状態となる。

次に記録過程をその過程に従って説明する（ａ）の状態
から温度を上げると、図３に示すように第１磁性層の保
磁力が低下し、第２磁性層の保磁力が大きくなる。する
と、交換相互作用により両層の磁化が平行になろうとす
るために、第１磁性層の磁化が反転し下を向く（ｂ）。

この状態から温度を下げると、磁化状態が変化しないま
ま冷え、（ｇ）の状態に移る。（ｇ）の状態から温度を
上げ、（ｂ）の状態になった後、温度を下げてもやはり
（ｇ）の状態に移る。即ち、（ｂ）の温度に相当するレ
ーザーパワーの印加によって、（ａ）の状態も（ｇ）の
状態もすべて（ｇ）の状態に移る。

次に、（ｂ）の状態からさらに温度を上げ、第２磁性層
の補償温度ＴＣＯＭＰを越して（ｃ）の状態になると、
第２磁性層の磁化か可逆的に反転する。さらに温度を上
げると第２磁性層の保磁力が小さくなり、バイアス磁界
ＨＢにより反転する（ｄ）。この状態から温度を下げる
と磁化状態が変化しないまま冷えＴｃｏＭＰを越すと第
２Ｍｉ性層の磁化が可逆的に反転する。その面接で、交
換相互作用により第１磁性層の磁化が上向きに生じ、そ
のまま室温にまで冷え、第２磁性層が再び小さな保磁力
となり、バイアス磁界ＨＢにより反転する。ただし、こ
の際には第１磁性層の保磁力は大きいので、バイアス磁
界によっては反転せず、記録状態を保持している。即ち
、（ｄ）の温度に相当するレーザーパワーの印加によっ
て（ａ）の状態も（ｇ）の状態もすべて（ａ）の状態に
移る。

従って、異なるレーザーパワーの印加によって異なる磁
化状態を取ることができ、即ちこれは重ね書きくオーバ
ーライド）が実現したことになる。

なお、情報の読み出しは、第１磁性層から行なうことに
なるが、第１磁性層の方が第２磁性層よりもキュリー温
度が低いので、読み出し特性が低い欠点がある。この欠
点を解消する方法として次の方法がある。

第１磁性層と第２６ｆｉ性層とは交換結合をしているが
、バイアス磁界によって第２磁性層の磁化が図で下向き
になっている。このバイアス磁界を取り去ると第２磁性
層の磁化はほぼ可逆的に第１磁性層の磁化と平行になる
。即ち、第１Ｍｉ性層に記録されている情報をバイアス
磁界を取り去ることによって、読み出し特性の良い第２
磁性層に転写することができる。したがって、バイアス
磁界の印加をやめるか、あるいはその影響が無視できる
位置において、第２磁性層から記録情報を読み出すこと
もできる。

図２の例では第１磁性層が鉄族副格子磁化優勢で、第２
磁性層が希土類副格子磁化優勢の場合を示している。こ
の場合には、両層間の交換相互作用によって、両層の磁
化が反平行な（ａ）が安定状態であり、平行である（ｇ
）が不安定状態であって、この不安定状態（ｇ＞では界
面磁壁が存在する。図１の場合と同様、（ｂ）の温度に
相当するレーザーパワーの印加によって、（ａ）の状態
も（ｇ）の状態もすへて（ａ）の状態に移り、（ｄ）の
温度に相当するレーザーパワーの印加によって、（ａ）
の状態も（ｇ）の状態もすべて（ｇ）の状態に移る。従
って、やはり異なるレーザーパワーの印加によって異な
る磁化状態を取ることができる。即ち、これは重ね書き
（オーバーライド）が実現したことになる。

〔実施例〕

実施例１ ３元のターゲット源を備えたスパッタ装置内に、プリグ
ループ、プリフォーマット信号の刻まれたポリカーボネ
ート族のディスク状基板を、ターゲットとの間の距１！
ｌＩｏｃｍの間隔にセットし、回転させた。

アルゴン中で、第１のターゲットより、スパッタ速度１
００人／ｍｉｎ、スパッタ圧５Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒで
ＺｎＳを保護層として８００人の厚さに設けた。次にア
ルゴン中で、第２のターゲットよりスパッタ速度１００
人／ｌｌ１ｉｎ、スパッタ圧５Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒで
ＴｂＦｅ合金をスパッタし、膜厚５００人、Ｔｔ、＝約
１３０℃、Ｈ）ｌ＝約５にＯｅのＴｂ副格子磁化優勢の
第１磁性層を形成した。

次に、アルゴン中で、第３のターゲットよりスパッタ速
度１００人／ｍｉｎ、スパッタ圧５Ｘ　１０’　Ｔｏｒ
ｒでＧｄＦｅ合金をスパッタし、膜厚８００人、Ｔ）ｌ
＝約２２０℃、Ｈ，＝約５００ｅ　、　ＴＣＯＭＰ＝約
１４０℃のＧｄ副格子磁化優勢の第２磁性層を形成した
。

次にアルゴン中で第１のターゲットよりスパッタ速度１
００人／ｍｉｎ、スパッタ圧５ｘ　＋ｏ４　Ｔｏｒｒで
、ＺｎＳを保護層として８００人の厚さに設けた。

次に上記の膜形成を終えた基板を、ホットメルト接着剤
を用いて、ポリカーボネートの貼り合わせ用基板と貼り
合わせ光磁気ディスクを作製した。この光磁気ディスク
を記録再生装置にセットし、！、５にＯｅのバイアス磁
界を印加しつつ、線速度約８ｆｆｌ／ｓｅｃ　、約１．
５　μｍに集光した８３０ｎｍの波長のレーザービーム
を５０％のデユーティで２　ＭＨｚで変調させなから、
３＋ｎＷと６ｍＷの２値のレーザーパワーで記録を行な
った。その後１ｍ１ｌのレーザービームを照射して再生
を行なったところ、２値の信号の再生ができた。

次に、上記と同様の実験を行なった後、同一トラック上
に３ＭＨｚ、同一パワーで記録を行なった。

この結果、前に記録された信号は検出されず、オーバー
ライドが可能であることが確認された。

実施例２ 第１ｖＡ性層として、第２のターゲットよりスパッタ速
度１００人／ｍｉｎ、スパッタ圧５ｘ　１０−”　Ｔｏ
ｒｒでＴｂＦｅ合金をスパッタし、膜厚５００人、ＴＬ
＝約１２５℃、Ｈ，＝約４　ＫＯｅのＦｅ副格子磁化優
勢の磁性層を形成した以外は実施例１と同様な光磁気デ
ィスクを作製し、同様の実験を行なった。

その結果、やはりオーバーライドが可能であることが確
認された。

実施例３ 実施例１の光磁気ディスクとは、第１磁性層と第２磁性
層の順番を入れ変えた光磁気ディスクを作製し、記録を
行なった後、バイアス磁界の印加をやめて再生を行なっ
たところ、実施例１の場合よりも約４ｄＢ再生特性が良
かった。

実施例４ 実施例２の光磁気ディスクとは、第１磁性層と第２磁性
層の順番を入れ変えた光磁気ディスクを作製し、記録を
行な７た後、バイアス磁界の印加をやめて再生を行なっ
たところ、実施例２の場合よりも約３ｄｌｌ再生特性が
良かった。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように光磁気メモリ用媒体として、
低いキュリー温度（ＴＬ　）と高い保磁力（ＨＨ）を有
する第１磁性層と、この磁性層に比べて相対的に高いキ
ュソ一温度（Ｔ、）と低い保磁力（ＨＬ）を有し且つ室
温とキュリー温度（Ｔ□）の間に補償温度を有する第２
磁性層とからなる、交換結合をした二層構造の垂直磁化
膜を基板上に有して成る光磁気記録媒体を用い、２値の
レーザーパワーで記録することにより、重ね書き（オー
バーライド）が可能になった。

【図面の簡単な説明】

図１１図２は本発明の記録過程を説明するための図、図
３は第１磁性層と第２磁性層の保磁力と温度との関係を
示す概略図である。 １．３：第１磁性層 ２．４：第２磁性層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）低いキュリー温度（Ｔ＿Ｌ）と高い保磁力（Ｈ＿Ｈ
   ）を有する第１磁性層と、この磁性層に比べて相対的に
   高いキュリー温度（Ｔ＿Ｈ）と低い保磁力（Ｈ＿Ｌ）を
   有し且つ室温とキュリー温度（Ｔ＿Ｈ）の間に補償温度
   （Ｔ＿Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）を有する第２磁性層とからなる
   、交換結合をした二層構造の垂直磁化膜を基板上に有し
   て成る光磁気記録媒体を使用して、 （ａ）該媒体に対して、記録用ヘッドの位置において、
   保磁力Ｈ＿Ｌの第２磁性層を一方向に磁化するのに充分
   で保磁力Ｈ＿Ｈの第１磁性層の磁化の向きを反転させる
   ことのない大きさのバイアス磁界Ｈ＿Ｂを加えながら、 （ｂ）記録用ヘッドにより、低いキュリー温度（Ｔ＿Ｌ
   ）付近で、且つ補償温度（Ｔ＿Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）付近ま
   で該媒体が昇温するだけのレーザーパワーを照射すると
   により、第１磁性層の磁化の向きを第２磁性層に対して
   安定な向きにそろえる第１種の記録と、補償温度（Ｔ＿
   Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）以上に該媒体が昇温するだけのレーザ
   ーパワーを照射することにより第２磁性層の磁化の向き
   を反転さ せ、前記第１種の記録と反対方向に第１磁性層の磁化の
   向きをそろえる第２種の記録との二値の記録を行ない、 （ｃ）第１磁性層から記録情報を読み出すことを特徴と
   する記録方式。 ２）低いキュリー温度（Ｔ＿Ｌ）と高い保磁力（Ｈ＿Ｈ
   ）を有する第１磁性層と、この磁性層に比べて相対的に
   高いキュリー温度（Ｔ＿Ｈ）と低い保磁力（Ｈ＿Ｌ）を
   有し且つ室温とキュリー温度（Ｔ＿Ｈ）の間に補償温度
   （Ｔ＿Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）を有する第２磁性層とからなる
   、交換結合をした二層構造の垂直磁化膜を基板上に有し
   て成る光磁気記録媒体を使用して、 （ａ）該媒体に対して、記録用ヘッドの位置において、
   保磁力Ｈ＿Ｌの第２磁性層を一方向に磁化するのに充分
   で保磁力Ｈ＿Ｈの第１磁性層の磁化の向きを反転させる
   ことのない大きさのバイアス磁界Ｈ＿Ｂを加えながら、 （ｂ）記録用ヘッドにより、低いキュリー温度（Ｔ＿Ｌ
   ）付近で、且つ補償温度（Ｔ＿Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）付近ま
   で該媒体が昇温するだけのレーザーパワーを照射すると
   により、第１磁性層の磁化の向きを第２磁性層に対して
   安定な向きにそろえる第１種の記録と、補償温度（Ｔ＿
   Ｃ＿Ｏ＿Ｍ＿Ｐ）以上に該媒体が昇温するだけのレーザ
   ーパワーを照射することにより第２磁性層の磁化の向き
   を反転さ せ、前記第１種の記録と反対方向に第１磁性層の磁化の
   向きをそろえる第２種の記録との二値の記録を行ない、 （ｃ）前記バイアス磁界Ｈ＿Ｂの印加をやめるか、ある
   いはその影響が無視できる位置において、第１磁性層の
   記録情報を第２磁性層に転写し、第２磁性層から記録情
   報を読み出すことを特徴とする記録方式。