JPS6352355A - 熱磁気記録方法 - Google Patents

熱磁気記録方法

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JPS6352355A
JPS6352355A JP61194962A JP19496286A JPS6352355A JP S6352355 A JPS6352355 A JP S6352355A JP 61194962 A JP61194962 A JP 61194962A JP 19496286 A JP19496286 A JP 19496286A JP S6352355 A JPS6352355 A JP S6352355A
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magnetization
magnetic thin
temperature
magnetic
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Katsuhisa Araya
勝久 荒谷
Fuji Tanaka
富士 田中
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Sony Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
A、産業上の利用分野 B1発明の概要 C0従来の技術 り9発明が解決しようとする問題点 E0問題点を解決するための手段 F1作用 G、実施例 G−1,熱磁気記録媒体の構成 G−2,(君化状呟の遷移 G−3,温度に応した磁化状態の変化 G−4,オーバーライド条1牛 G−5,再生・保存のための磁化状態 G−6.熱磁気記録媒体の具体例 G−7,他の実施例 H6発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は、光磁気記録方法あるいは熱磁気記録方法に関
するものであり、特に、磁性二層膜を有する熱磁気記録
媒体を用いてp(H気記録を行う方法に関する。
B1発明の概要 本発明は、磁気的に結合された第1、第2の磁性薄膜を
積層して得られる(H性二層膜を有する熱cd気記録媒
体に対して熱磁気記録を行う方法において、少な(とも
記録に先立ち、(45性二層膜の第2の磁性薄膜の磁気
モーメントの向きを一方向に揃えておき、第1の磁性薄
膜の略々キュリー温度TCI以上でかつ第2の磁性薄膜
の副格子磁化反転の生じない温度T1 と、この温度T
1以上でかつ第2の磁性gi膜の補償温度以上であり、
該第2の磁性薄膜の副格子磁化を反転させるに充分な温
度T2とのいずれかの状態に加熱されるように、記録し
ようとする13号に応じて加熱状態を切換変調し、これ
らの各温度T1あるいはT2から冷却される過程で少な
くとも第1の磁性3膜に信号に応じた副格子磁化を記録
形成するとともに、第2の磁性薄膜の副格子磁化を冷却
過程で反転させることにより、媒体の加熱温度変調とい
う簡単な方法でオーバーライドを可能とするものである
C0従来の技術 光磁気記録方法あるいは熱磁気記録方法においては、垂
直磁化膜等の磁性薄膜を存する記録媒体に対し、磁化の
方向を面に垂直な一方向に予め揃えて所謂初期化を施し
ておき、この磁化方向と反対向きの垂直磁化を有するビ
ットをレーザ光照射等の局部加熱により形成することに
よって、2値化された情報を記録している。
この光磁気記録あるいは熱磁気記録方法においては、情
報の吉き換えに先立って記録された情報の消去の過程(
上記初期化に相当)を要し、高転送レートでの記録を実
現できない。これに対し、このような独立の消去過程が
不要の記録方式としての所謂オーバーライドの方式が幾
つか提案されている。このオーバーライド方式の熱磁気
記録方法の中で有望視されている方法としては、例えば
媒体に対する外部磁場のへ性を情fEj(8号に応じて
切換反転する外部En場変調法と、記録用のヘッドの他
に消去用のへノドを設ける2ヘツド法とが知られている
。外部磁場変調法とは、例えば特開昭60−48806
号公報等に開示されているように、膜面に垂直な磁化容
易軸を有する非晶質フェリ磁性薄膜記録媒体に対する昇
温用ビームの照射領域に入力デジタル信号電流の状態に
対応する極性の(il場を印加することにより記録を行
うものである。
B0発明が解決しようとする問題点 ところで、上述のような外部磁場変調法によって情報転
送レートの高い高速記録を行おうとすると、例えばMH
zオーダで動作する電磁石が必要となり、このような電
磁石の作製は困難であり、作製できたとしても消費電力
及び発熱が大きく実用的でない。また、上記2ヘツド法
は、余分なヘッドを必要とし、2つのヘッドを離して設
置しなければならず、ドライブシステムへの負担が大き
く、経済性が悪く、量産にも向かない等の欠点を有して
いる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、レーザ光等による媒体の加熱温度を切換制御するのみ
で容易に書き換え(オーバーライド記録)が可能な熱磁
気記録方法の提供を目的とする。
E0問題点を解決するための手段 本発明に係る熱磁気記録方法は、上述の問題点を解決す
るために、第1、第2の磁性薄膜が磁気的に結合されて
積層され、これらの第1、第2の磁性3膜の各磁気モー
メントが互いに逆向きに結合されている部分を有する積
層膜を含むp(Q気記録媒体を用い、上記第1の磁性薄
膜の略々キュリー温度T、I以上でかつ上記第2の磁性
薄膜の副格子磁化の反転の生じない温度T、に加熱する
第1の加熱状態と、上記温度Te1以上でかつ上記第2
の磁性薄膜の副格子磁化を反転させるに充分な温度T2
に加熱する第2の加熱状態とを、記録しようとする情報
信号に応して変調し、上記第2の磁性薄膜は、室温と上
記第2の加熱状態の温度T2との間に補償点を有し、上
記それぞれの加熱状態から冷却する過程で、上記第1、
第2の石d性薄膜の交換結合力により上記第1の磁性薄
膜副格子磁化の向きが上記第2の磁性薄膜の副格子磁化
の向きに揃えられて熱磁気記録媒体に記録磁化を形成す
るとともに、室温までの冷却過程で第2の磁性薄膜の副
格子磁化が反転することを特徴としている。
F0作用 レーザ光等の加熱ビームの強度や照射時間等を記録しよ
うとする情報信号に応じて変調してやることにより、容
易に記録の書き換え所謂オーバーライドが行える。
C0実施例 第1図は本発明の一実施例を説明するための温度変化に
伴う磁化状態の変化を示し、第2図は該実施例に用いら
れる記録媒体の断面構造を概略的に示している。第1図
においては、第2図の記録媒体内の磁性二層膜の各副格
子磁化を筒略化して示しており、温度及び外部磁場に応
じてこれみの磁化の状態が変化する。
すなわち、第1図において、第1、第2の磁性薄膜3.
4の互いに磁気的に結合されている各磁気モーメントが
互いに同じ向き(+ffi化状GA)の記録部分と、互
いに逆向き(磁化状態C)の記録部分とを有する8層膜
(磁性二N膜5)に対し、第1の磁性yi膜3の略々キ
ュリー温度TC1以上でかつ第2の磁性薄膜4の副格子
磁化反転の生じない温度T、に加熱する第1の加熱状態
と、上記温度TC1以上でかつ第2の磁性薄膜4の副格
子磁化を反転させるに充分な温度T2に加熱する第2の
加熱状態とを、記録しようとする情報信号に応じて変調
し、上記それぞれの加熱状態から冷却することにより熱
磁気記録媒体に記録磁化を形成する。
ここで、第2の磁性薄膜4は、室温T、と上記第2の加
熱状態の温度T2との間に補償点を有し、また、冷却の
過程で第2の磁性薄膜4の副格子磁化の向きが反転する
G−1,熱磁気記録媒体の構成 先ず、本発明実施例に用いられる熱磁気記Sゑ媒体(あ
るいは光磁気記録媒体)の構造について、第2図を参照
しながら簡単に説明する。ガラス板やアクリル板等の透
明基板1の一方の面(図中下方の面)に、保護膜又は干
渉膜となる退引誘電体膜2を介して、第1、第2の磁性
薄膜3.4より成る磁性二層膜5を積層形成している。
この磁性二層膜5の表面(図中下面)には、保護膜とし
ての誘電体膜6が被着形成されている。なお、上記誘電
体膜2や誘電体膜6は無くともよく、また、誘電体膜6
は金属膜でもよい。
ここで、上記磁性二層膜5を構成する第1、第2の磁性
薄膜3.4としては、種々の&i性材料が考えられるが
、本実施例においては、Nd、 Sm、 Gd、Tb、
 DY、llo等の希土類金属(RE)の1種類あるい
は2種類以上がx−10〜40atI11%と、Cr−
MnXFe5 Co、 Ni、、Cu等の遷移金属(T
M)の1種類あるいは2種類以上が1  z=90〜6
0 atm%とで構成される非晶質合金RE、TM、、
を想定している。これ以外の元素を少量添加してもよい
このRE−TM非晶質合金磁性材料において、REがN
dあるいはSmの場合を除いては、REの磁気モーメン
トとTMの磁気モーメントは反平行に結合し、その結果
所謂フェリ磁性を示すとともに、正味の磁化はこれらR
E及びTMの各副格子ぞd化の差(磁化の向きに応じた
正負を考慮するときには各副格子磁化の和)となる。希
土類金属(RE)がNd、 Smのいずれか、あるいは
その混合により構成される場合は、REの(n気モーメ
ントとTMのしきモーメントは平行に結合して、所謂フ
ェ口磁性を示し、この場合の正味の磁化はRE及びTM
の各副格子磁化の和となる。本実施例ではNd、Smを
除<RE、すなわち、RE =Gd、 Tb、 Dy、
 H。
の場合についての説明を行う。
このような積層構造の執磁気記録媒体10に対して、例
えば第3図に示すように、記録あるいは再生のためのレ
ーザ光Rが第2図の透明基板1側から入射され、また保
護膜となる上記誘電体膜6側かみ第3図の磁石11等に
よる外部磁界Heχが印加される。この第3図の例は、
ディスク状の熱磁気記録媒体10を示しており、駆動モ
ータ15のスピンドル16によりディスク状記録媒体1
0が回転駆動されるようになっている。
このようなRE−7M合金材料の磁性薄11’E!3.
4が積層されて得られる磁性二層膜5の磁化状態は、各
薄膜3.4のキュリー温度T (1% T (z以下の
温度領域においては、第4図に示すような4つの状GA
−Dを採ることが可能である。なお、両薄膜3.4の磁
化容易軸はいずれも面に垂直方向く所謂垂直磁化膜)で
あるものとするが、少なくとも一方のみが垂直磁化膜で
あってもよい。
第4図において、状態A及び状態Bは、第1層の磁性薄
膜3と第2層の磁性薄膜4の各TMの磁気モーメントの
方向(図中実線の矢印)が同一であり、また各REの磁
気モーメントの方向(図中破線の矢印)が同一である。
これに対し、第4図の状、QC及び状態りでは、第1層
薄膜3と第1層薄膜3の各TMの磁気モーメント(図中
実線の矢印)、及び各REの磁気モーメント(破線の矢
印)がそれぞれ互いに反対方向を向いており、層間の界
面近傍において、TMの磁気モーメント、及びREの磁
気モーメントの各方向が180゛変化する領域(所謂磁
壁)が存在する。この領域あるいは磁壁を界面磁壁7と
いい、この部分に界面磁壁エネルギ(単位面積当たりσ
w er、H/cm” )が蓄えられる。
G−2,磁化状態の遷移 ここで、上記外部磁場Hex (Oe)が印加された場
合の第4図の各状態A−Dの単位面積当たりのiff気
的エネルギEA、Es 、Ec及びEDは、所謂ゼーマ
ンエネルギ及び上記界面1壁工ネルギ密度σ、により近
似的に記述することができる。
EA=−Ms、hlHex−Ms、hzHexE++ 
=  Ms+ h + Hex+ MS2 h zHe
xEc = Ms+hlHex−M5zhzHex+ 
dwEo =−Ms+h+Hex工MszhzHex+
 σwいずれも単位は(erg/cm2) これらの弐において、M 31、M、!はそれぞれ各磁
性薄膜3.4の飽和磁化M s (emu/cm’)を
示し、hI、 hzは各薄膜3.4の膜厚(cm)を示
す。飽和磁化M、は、RE(希土類金属)副格子磁化M
1からTM(遷移金属)副格子fn化MTMを差し引い
た値で定義したものであり、 M、=Mや(MTH (一般にはM、=jM□−MtHj) 従って、Mat≧MTMの場合にはM、≧0となり、M
、、<M、、の場合はM、〈0となる。また、両薄嗅3
.4共に、その角形比を1とし、外部磁場については第
4図中の磁場Hex方向を正として計算している。ただ
し、実際には角形比が1であることは必ずしも要求され
ない。なお、上記各状9. A〜Dの(n気的エネルギ
は、ゼーマンエネルギ及び上記らを用いて近似的に求め
ており、より厳3には、隣接する磁区(ビット)からの
浮遊Tfl場を考慮する必要があるが、本明細書中では
省略している。
次二二、第1層薄膜93の保磁力あるいはfn化反転磁
場をHc 1(Oe)とし、第2M薄H24の磁化反転
磁場をHcz(Oe)とするとき、先ず第1Nの411
 n Fill 膜3が磁化反転するために必要なエネ
ルギ、すなわち保五仕力エネルギE + (erg/c
m”)は・E+= 21 Ms+ ! h+Hc+また
同様に、第2層の(E性薄膜4が磁化反転するために必
要なエネルギE z (erg/cm2)は、Ez= 
21 Msz l hzHczと表される。
磁化状態が1(=A−D)からj(=A−D、i≠j)
へ遷手多するためには、Ei−EJ (これをE i 
jと表す)が上記磁化反転エネルギ(E、、E2又はE
、+E、)よりも大きいことが条件となる。例えば、状
態Aから状態Bへ遷移するための必要条件は、 EAl=EA  Ea>E++EX 従って、 一2M5+t++Hex−2MsxhJex >21M
 s +Hh +HC+ + 21M izl htH
czと与えられる。
G−3,温度に応した磁化状態の変化 次に、第1図を参照しながら、レーザ光照射等による温
度変化に応した磁性二層膜5の各層の磁化状態の変化に
ついて説明する。この第1図において、各層の磁性薄膜
3.4内の実線の矢印は、TM <5移金属)の磁気モ
ーメントを、また破線の矢印はRE(希土類金属)の磁
気モーメントをそれぞれ示している。
先ず、上記記録媒体10内の磁性二層膜5のうち、記録
しようとする部位が室温TIにおいて第1図の状MAに
あるとする。この状GAにある磁性二層膜5の部位に対
してレーザ光を照射して記録を行うわけであるが、この
ときのレーザ光の強度あるいは照射時間を記録信号に応
して変調制御することによって、二層膜5の加熱温度T
が第1の温度T、と第2の温度T2とのいずれかに選択
的に切換制御されるようにする。ここで、第1の温度T
1は、第1の磁性薄膜3の略々キュリー温度TC1以上
でかつ後述する外部εH場旧により第2の磁性薄膜4の
副格子磁化の反転の生じない温度である。第2の温度T
2は、上記温度T3以上でかつ第2の磁性薄膜4の副格
子磁化を上記外部磁場Hexにより反転させるに充分な
温度であり、また第2の磁性薄膜4の補償点より高い温
度である。すなわち、第2の磁性薄膜4の磁化及び保磁
力の温度特性は例えば第5図のようになっており、室温
Tえと上記第2の加熱温度T2との間に補償点温度T8
゜1.が存在している。また定性的には、外部磁場He
xと保磁力H0との関係は、室温T。
及び上記温度T2で外部磁場Hexが保磁力H6より太
きく  (Hex>H() 、上記温度T、及び補償点
温度T ellllllで保磁力H6が外部磁場Hex
より大きい(Hex<Hc)。従って、第2の磁性薄膜
4の磁化は、上記第3図の磁石11からの外部磁場He
xにより、室温T8及び上記温度T2で副格子磁化の向
きが反転させられることになる。より厳書な定量的な条
件は、後述のG−4の項で説明を行う。
ところで、上記各温度T1あるいはT2までの加熱が終
了し、二層膜5の温度TがT、1となったときには、第
1の磁性薄膜3に磁化が再び現れるが、その方向の決定
に関しては、外部磁場等によるゼーマンエネルギではな
く二層間の所謂交換結合力が支配的となるようにする。
すなわち、第1の磁性薄膜3の自発磁化が現れる温度T
(TC近傍)において、 σw> 21Ms+l h + 1Hexlの条件を満
足するように、外部磁場Hex及び層間の界面磁壁エネ
ルギσ、に対する第1の磁性薄膜3の飽和磁化M s 
l及び膜厚h1を選定する。従って、媒体温度TがTC
1となるときの磁化状態としては、磁性二層膜5の各層
の磁気モーメントの向きの揃った状態Aあるいは状BB
のいずれかとなり、上記加熱時の温度がT1のとき状態
Aに、また加熱時の温度がT!のとき状6Bになる。
さらに媒体の上記記録部分が冷却されて例えば室温Tえ
程度となったときには、状態への部分は元の初期状態と
同し磁化状gAに、また状GBの部分は元の初期状態と
磁気モーメントの向きが逆の状VBになるが、室温T、
近傍では、磁化状態がBからCへ遷移する条件、すなわ
ちE!lc<E2を満足するため、第2の磁性薄膜4の
磁気モーメントの向きが反転し、磁性二層膜5の磁化状
!虫は前記第4図の状態Cとなる。
次に、熱磁気記録媒体10の磁性二層膜5のうち、磁化
状態が上記状態Cの記録部分に対して加熱が施される場
合には、該部分が上記温度TCIを越えた時点で第1の
磁性3膜3の磁化が消失し、上述した状BAから加熱さ
れた場合と同様の磁化状態となる。従って、上記温度T
1↓こまで加熱されて冷却された部分は上記状GAとな
り、上記tW度T2にまで加熱されて冷却された部分は
上記状6、 Bを経て状BCとなるから、これらの前払
温度T+ 、Tzに応じた記i3磁化状態が得られる。
このようにして、磁性二層膜5の第1、第2の磁性薄膜
3.4の互いに磁気的に結合される磁気モーメントが互
いに同し向きの記録部分(状BAの部分に相当)と、磁
気モーメントが互いに逆向きの記録部分(状F3Cの部
分に相当)とに対して、上記各加熱温度T + 、T 
zにまで情報信号に応して変調して加熱することにより
、もとの磁化状態にかかわりなく新たな磁化状態を記録
形成でき、所謂オーバーライドが実現できる。
G−4,オーバーライド条件 次に、上述のようなオーバーライドを実現するための条
件について説明する。
第1図に示すような外部磁場Heχが印加された状態で
、媒体の磁性二層膜5の温度Tが変化するとき、先ず、
室温T、Iから上記第1の磁性薄膜3のキュリー温度T
e1までの温度範囲(T、ST<T c + )におい
て、磁化状態Aが他の(■化状態に遷移しない条件は、 2Mi+h+)lex−2MszhJex< 21M 
s+l hulc+ + 21M st1hJcz2M
s+h+l1eX−dw <21M5+l h+Hc+
−2M5zhzHex−σ、<21M 3z) hz’
Actまた、磁化状態Cが他の磁化状態に遷移しない条
件は、 29s+ll+)Iex+ dw <21M5+l h
+)Ic+−2M3.hJex+σw < 21M s
zl hJczとなる0次に、磁性二層膜5の7温度T
が上記温度TC1から上記第2の加熱温度T2までの’
lL度範囲(T c + < T < T z )にお
いて、第2の磁性薄膜4の磁気モーメントが反転しない
条件は、IHexl< Hcz さらに、磁性二層膜5の温度Tが上記温度Tzを越えた
とき(T>T、)に、第2の磁性3膜4の副格子磁化が
反転するための条件は、 IHexi> Hc t となる。
次に、上記加熱状態からの冷却過程において、熱磁気記
録媒体lOの磁性二層膜5の記録部分の温度Tが略々上
記キュリー温度TC+(第1の磁性薄膜3のキュリー温
度)に達した(T = T、、)とき、第1の磁性薄膜
3の磁化の向きが、第2層の磁性薄膜4の磁化と所謂交
換結合力により決定される条件は、 dw >21M5+lb+1llexlまた、上記温度
Telを下回って室温T8までの温度範囲(TえST 
<T c + )においてtn化状態Aが他の磁化状態
に遷移しない条件は、上述した加熱過程の場合と同様で
あり、磁化状態Bが状態Cに遷移するための条件は、 2Ms、h+)Iex+2M5zh2Hex< 2 I
M s+l h+し+ +21M szf hJc22
Mstb+Hex  ew <21M5+l h+Hc
+2M5zhJex−dw 〉21M5zlhtH(2
である。
以上の全てのオーバーライド条件を満足する磁性二層膜
5を用いることにより、前述したようなオーバーライド
が可能になる。
次に、室温において保存している状態にあっては、磁化
状6Aはそのまま保たれることは勿論であるが、磁化状
、l!i7Cは、そのままの状gCでも、磁化状111
qBに遷移した状態のいずれでもよい。従って、磁化状
gCのまま変化しない条件は、σ’ <21M5+I 
h+)!c+ σ、〈21M szl hzHcx となり、磁化状態Cが磁化状態Bに遷移するための条件
は、 dw <21M5l h+Hc+ グw >21M5zlhJcz となり、これらのいずれかの条件が満足されれば充分で
ある。
ところで、以上のオーバーライド条件において、媒体加
熱ときに磁化状態Cから他の磁化状態に遷移しないため
の条件の一部が満足されない場合、すなわち媒体が室温
T1から上記第1のキュリー温度TCIに加熱される間
(T諏<T<Te1)にモd化状QCが状BAに遷移す
る場合を考えると、この温度範囲内で、 2Ms+t++Hex+σw  =21Ms+l b+
Hc+となるような温度TCAが存在することになる。
この場合、オーバーライドが可能となるためには、媒体
が上記−度Ttにまで加熱された後に冷却されるときに
、磁化状BBから状態Cに遷移する温度をT2Cとする
と、 T、、<TC。
が必要条件となる。なお、この条件式が満たされない場
合でも、TicからTCAに冷却される時間内に第1層
の磁性薄膜3が磁化反転を生じなければ、オーバーライ
ドが可能である。このようなT、Aが存在する場合には
、再生時のTがT<TCAを満足する温度範囲内で再生
することが必要とされることは勿論である。
ここで、上述の説明においては、状gA、B及び状Bc
を用いて磁化状態の変化を説明しているが、初期状態の
第2の磁性薄膜4の磁気モーメントの向きを上記と逆に
揃える場合には、状態A、B及び状、GDを用いても同
様なオーバーライドが可能である。すなわちこの場合に
は、状Q Bを上述の実施例の状態Aに対応させ、同様
に、状態Aを已に、状態りをCに、さらに状GCをD4
こ、それぞれ対応させるとともに、飽和磁化M、の定義
を、 〜1.=MTM  Maw に変更することにより、前述のオーバーライドの各条件
式をそのまま適用することができる。
G−5,再生・保存のための磁化状態 ところで、オーバーライドを行うためには、前述したよ
うに信号の記録状態(第1の磁性薄膜3の磁化の向き)
にかかわらず、第2の磁性薄膜4の磁化の向きを同一方
向に揃えておくことが必要とされ、磁性二層膜5の各層
(第1、第2の磁性薄膜3.4)の磁気モーメントの向
きが互いに同じ向きの記録部分と、互いに逆向きの記録
部分とが存在する。しかしながら、再生時や記録媒体の
保存時等には、このような磁性二N膜5の各層の磁気モ
ーメントの向きが互いに逆となる反平行状態の部分が存
在すると、次のような不都合がある。
すなわち、先ず、各薄膜3.4が上記反平行状態になっ
ていると、再生特性を向上させるためには第1の薄膜3
の膜厚り、を厚くしなければならず、磁化過程の計算か
ら第2の薄膜4の膜厚h2も厚い方がよいことから、磁
性二層膜5の膜厚はかなり厚くなってしまい、上記加熱
を行うために大出力レーザを必要とするが、このような
大出力レーザの供給は現状では困難である。また、室温
等での保存時においても、磁性二層膜5の各層の磁気モ
ーメントが反平行状態では、磁場や熱に対して不安定で
ある。さらに、この反平行状態は、一方の磁性薄膜3の
みが情轢を担っている状態であり、カー効果を利用して
再生する場合、この薄膜3からしか情報を読み出せない
。特に、上述のように、第1の薄膜3のキュリー温度T
CIより第2の薄膜4のキュリー温度TC2の方が高い
(TC+<Tex)場合には、各薄膜3.4のカー回転
角θ、いθ、2は一般にθ。の方が大きい(θ□くθ。
)ため、第2の薄膜4側から信号続出を行った方がSN
比がよくなるわけであるが、上記反平行状態のままでは
このような読み出しは行えない、このようなことから、
再生時や記録媒体の保存時等には、第2のaM24の磁
気モーメントの向きを第1の薄膜3の磁気モーメントの
向きと同じにすることが望ましい。
このための条件について説明すると、第1図の磁化状、
SA及びCの記録部分を有する(■気記録媒体に対して
、外部磁場Hexと同し方向を正方向とする外部磁場H
ex+を印加し、磁化状態Cを磁化状、Q13へと遷移
させるための条件は、2Ms+h+Hex、−1−σ、
 <21M5+ll++)Ic+−2M1zhJeX+
+σw >21M5zl hJczとなる。なお、これ
と同時に、磁化状態Aが他の磁化状態に遷移しないため
の条件一 2M5+tl+HeX+−2M5zhJeX+く21〜
fs+lh+Hc++21MszlhzHcz2Msl
h+HeX+−σ、<21〜(s+l h+Hc+2M
1JzHeX+  tyw <21M5ilhJctが
必要であることは勿論である。
これらの条件を、使用温度あるいは再生時の媒体温度に
おいて満足することが必要とされるが、さらに、熱磁気
記録媒体の異なる位置に他の外部磁場Hax□等が印加
されている場合は、上記条件の上に、下記条件を満足す
ることが必要とさ机る。
ここで、外部(R場Hextの方向は、上記外部磁場H
,,1の方向と同じ向きを正とし、Hexz<0の場合
あり得るものとする。先ず、石d化状QAが他の磁化状
態に遷移しない条件は、上記条件式のH・%1をHo、
に置き換えることで得られる。次に、上記状態Cから遷
移せられた磁化状態Bが、他の状籟に遷移しないための
条件は、 2Ms+l’l+ Hexx+2M5ztlzH*xz
< 2 IM 511h+Hcl” 2 IM stl
 hJcz2Ms l h −H−−z−σw <21
M5111T+lIc+2M5zhz H−、lz−σ
w <21M521 hJczとなる。
この再生・保存のための磁化状態の説明においても、状
BA、B及び状態Cを用いて磁化状態の変化を説明して
いるが、初期状態の第2の磁性薄膜4の副格子r磁化の
向きを上記と逆に揃える場合には、状GA、B及び状B
Dを用いても同様な磁化状態の遷移が可能である。すな
わちこの場合には、状GBを上述の実施例の状態Aに対
応させ、同様に、状態AをBに、状BDをCに、さらに
状態CをDに、それぞれ対応させ、オーバーライド終了
時の磁化状gH)を、再生・保存に適した石R化状態A
に遷羊多させるようにするものである。
G−6熱磁気記録媒体の具体何 次に、上記熱磁気記録媒体10内の磁性二層膜5の各磁
性薄膜3.4として用いられる磁性材料の具体例につい
て説明する。
所謂DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、上
記第2図の退引基板lとなるスライドガラス上に、上記
第1、第2の磁性薄膜3.4となるR E−TMフェリ
礎性′3膜を(誘電体膜2を介さずに)順次被着形成し
て磁性二層膜5を構成する。この場合、RE−7Mフェ
リ(■性薄膜3.4については、RM(希土類金属)と
TM(遷移金属)とを交互に4層させることにより形成
しており、これらの磁性yi膜3.4より成る磁性二層
膜5の酸化防止のため、表面側(第2図の下面側)には
厚さ800人の保護II!J6を被着形成している。
また、二層膜5と同一条件で各層の羊層膜を作製し、各
層の磁気特性及び上記界面磁壁エネルギ密度σ、を評価
した。ここで、各薄膜3.4の材料、膜厚及び室温にお
ける特性を第1表に示す。
第1表 以下余白 これらの第1、第2の磁性薄膜3.4は、いずれも室温
において、その磁化はREの副格子磁化の方がTM副格
子磁化より太きく  (REリッチ)、第1層の薄膜3
は130℃付近に、第2フの薄膜4は155℃付近にそ
れぞれif!気補償点を有している。室温での界面磁壁
エネルポ書度σ8は、l。
8 (erg/cm”)である。
このような二層B!25を作製した媒体試料に、外部磁
場20kOeを印加し、磁化状、蚊が、上記第4図の状
BAとなるように初期化を行った。次に、上記第1図の
外部磁場Hexとして2.3kOeを印加した状態で、
上記試料を温度Tにまで加熱し、その後、室温まで冷却
した。この間、スライドガラス等の上記通関基板1側か
ら波長830nmの直線偏光の光を照射して所謂カー効
果により、磁化状態の観察を行った。このとき、上記力
u熱温度Tを150℃とした場合には、加熱・冷却後の
磁化状態は加熱前と変化がなく、上記状、健Aとなって
いた。これに対して、加熱温度Tを200℃とした場合
には、昇温時にT=178℃において第2石の磁性薄膜
3がぞ■化反転を生した。また、冷却過程での磁化状態
は、T=130℃のとき、上記状IBとなることが認め
られた。さらに、T=47℃において磁化状6.Bから
磁化状態Cへの遷移が生じ、その状態で室温T、まで冷
却され、Hex=0としても状態の変化は見られなかっ
た。
次に、状、QCとなっている試料に対しても同様に外部
磁場Hexとして2.3kOeを印加し、加熱・冷却を
行った。この場合、媒体加熱温度Tが150℃のとき、
加熱・冷却後の磁化状態は状態Aとなり、T=200℃
のときの冷却後の磁化状態はCとなった。
G−7,他の実施例 なお、本発明は、上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば熱磁気記録媒体の磁性二層膜の各層として
は、フェリ磁性薄膜以外にフェロ磁性薄膜も使用できる
以上、本発明の具体例を二層間の磁気的結合エネルギが
両層の交換結合による例をもって説明したが、この磁気
的結合エネルギは、両層の静磁気結合によるもの、ある
いは交換結合に加えて静磁気結合によるものであっても
かまわない。
H9発明の効果 本発明の熱磁気記録方法によれば、レーザ光等の加熱ビ
ームの強度や照射時間を情報信号に応して変調し、媒体
の加熱温度を第1、第2の温度の間で切換制御するだけ
の簡単な構成により、媒体に対する情報の記録が有効に
行える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の動作を説明するための磁化
状態図、第2図は該実施例に用いられる熱(■気記録媒
体の積層構造を概略的に示す要部断面図、第3図は記録
装置の一例を概略的に示す概略構成図、第4図は磁化状
態の遷移を説明するための図、第5図は第2の磁性薄膜
4の磁化及び保磁力の温度特性を示すグラフである。 3・λ・第1の磁性薄膜 4・・・第2の磁性3膜 5・・・磁性二N膜 7・・・界面磁壁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1、第2の磁性薄膜が磁気的に結合されて積層され、
    これらの第1、第2の磁性薄膜の各磁気モーメントが互
    いに逆向きに結合されている部分を有する積層膜を含む
    熱磁気記録媒体を用い、上記第1の磁性薄膜の略々キュ
    リー温度T_C_1以上でかつ上記第2の磁性薄膜の副
    格子磁化の反転が生じない温度T_1に加熱する第1の
    加熱状態と、上記温度T_C_1以上でかつ上記第2の
    磁性薄膜の副格子磁化を反転させるに充分な温度T_2
    に加熱する第2の加熱状態とを、記録しようとする情報
    信号に応じて変調し、 上記第2の磁性薄膜は、室温と上記第2の加熱状態の温
    度T_2との間に補償点を有し、 上記それぞれの加熱状態から冷却する過程で、上記第1
    、第2の磁性薄膜の交換結合力により上記第1の磁性薄
    膜副格子磁化の向きが上記第2の磁性薄膜の副格子磁化
    の向きに揃えられて熱磁気記録媒体に記録磁化を形成す
    るとともに、室温までの冷却過程で第2の磁性薄膜の副
    格子磁化が反転することを特徴とする熱磁気記録方法。
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EP87111990A EP0257530B2 (en) 1986-08-20 1987-08-18 Thermo-magnetic recording method applying power modulated laser on magnetically coupled double layer structure of perpendicular anisotropy film
AU77146/87A AU593127B2 (en) 1986-08-20 1987-08-18 Thermo-magnetic recording method applying power modulated laser on magnetically coupled double layer structure of perpendicular antisotropy film
AT87111990T ATE85144T1 (de) 1986-08-20 1987-08-18 Methode zum thermomagnetischen aufzeichnen durch anlegung eines leistungsmodulierten lasers an eine magnetisch gekoppelte doppelschicht-struktur mit quermagnetischem anisotropischem film.
CN87106297A CN1012656B (zh) 1986-08-20 1987-08-20 热磁记录方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6132862A (en) * 1991-05-16 2000-10-17 Sony Corporation Magneto-optical recording medium

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