KR0168626B1 - 정보의 열자기적 기록 및 기억의 정보의 광학적 판독 방법과, 그 방법에 사용하기 적합한 기록 소자 및 기록 소자 제조방법 - Google Patents

Abstract

정보의 열자기 기록 및 이 정보의 광학적 판독 방법이 설명되며 또한 이 방법에서 사용되는 기록 소자가 설명된다. 기록 소자는 Co를 함유하는 다수의 자성층과 전이 금속을 포함하는 다수의 비-자성층으로 형성되는 얇은 다층 형태로 된 기록층을 포함한다. 자성층 및 비-자성층은 교대로 놓여진다. 기록층의 전체 두께는 75nm이하이다. 그러한 구조의 기록 소자는 우수한 자기-광학 기록 속성과 우수한 광-자기 판독 속성을 갖는 것으로 밝혀졌다.

Description

정보의 열자기적 기록 및 기억의 정보의 광학적 판독 방법과, 그 방법에 사용하기 적합한 기록 소자 및 기록 소자 제조방법

제1a도는 본 발명에 따른 자기-광학 기록 소자(magneto-optical recording element)의 접선 방향의 단면도.

제1b도는 본 발명에 따른 자기-공학 소자의 제1a도의 라인 A-B을 따라 취해진 단면도.

제1c도는 기록 소자의 기록 과정을 나타내는 제1a도 및 제1b도의 기록 소자의 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있는 기록 장치의 개략도.

제3a 내지 3f도는 일련의 기록층을 Co/Pt의 다층의 형태로 나타내는 자기-광학 히스테리시스 루프(magneo-opical hysteresis loops) 도시도.

제4도는 Co/Pt의 다층의 형태로 다수의 기록층을 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르(Kerr) 회전 도시도.

제5a 내지 5f도는 Co/Pt의 다층의 형태로 두께가 변하는 다수의 기록층을 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

제6a 내지 6f도는 Co/Pt의 다층의 형태로 두께가 변하는 또다른 다수의 기록층을 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

제7도는 본 발명에 따른 기록 소자의 기록층과 종래 기술의 기록 소자의 GdTbFe를 기초로 한 기록층을 파장의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

제8도는 Co/Pt의 다층을 포함한 기록 소자를 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

제9도는 Co/Pt의 다층을 포함한 기록 소자를 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

제10도는 Co/Au의 다층을 포함한 기록 소자를 인가된 자계의 함수로서 나타내는 극성 케르 회전 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리기판 2 : 래커층

3 : 홈 6 : 유전제층

7 : 자기 광학층 9 : 펄스화된 광 빔

11 : 원통형 렌즈 15 : 패러데이 회전자

17 : 기록층 18 : 자기 광학 기록 소자

본 발명은 정보의 열자기적 기록(thermomagnetic recording)과 기억된 정보의 광학 판독의 방법과 상기 방법에 사용하기에 적합한 기록 소자에 관한 것이다.

[산업 응용의 분야]

정보의 열자기적 기록과 선택적으로 판독 가능한 기록 소자가 상기 응용에 사용된다.

[종래의 기술]

정보의 열자기적 기록은 잘 알려진 기록 방법이며, 예를 들면, Philirs Techn. 42의 1985년에 발행된 No. 2의 51 내지 58 페이지에 기재되어 있다.

상기 방법에서는, 기판과 상기 기판상에 제공된 기록층을 가진 기록 소자가 사용된다. 정보의 열자기적 기록에 있어서는, 열자기적 기록 소자가 예를 들어, 대략 820nm의 파장을 가진 AlGaAs 층으로부터 발생한 레이저광에 노출된다. 상기 레이저 광 빔은 렌즈 시스템에 의해 기록층 상에 포커스된다. 열자기적 기록층은 자화용이 축(easy axis of magnetization)이 상기 기록층의 표면에 대해 수직인 수직 이방성(perpendicular anisotropy)을 가진 자기 기록 재료를 포함한다. 레이저 광 범에 노출된 위치에서는, 상기 자기 재료의 온도가 증가하고 따라서 가열된 영역의 자화의 방향이 반전된다. 상기 반전은 인접한 자기 재료의 자계에 대한 상호 작용에 응답하여 자연적으로 발생한다. 자화의 방향은 외부 자계에 의해 반전되는데 외부 자계의 자계 방향은 기록층의 자화의 방향과 반대 방향이다. 노출 후 자기 재료가 냉각되고 자화의 변화된 방향이 고정된다. 자화의 역방향을 가진 영역이 기록된 정보를 표시한다. 상기 정보는 편광면(polarization plane)의 회전을 기초로 하여, 편광된 레이저광의 도움으로 판독될 수 있다. 상기 회전(rotation)이 반사(refoection)인 경우는 케르 효과(Kerr-effect)로서 알려져 있고 편광된 광의 전송(transmission of polarized light)인 경우는 패러데이 효과(Faraday effect)로서 알려져 있다.

현재까지 알려진 열자기적 기록이 가능한 자기 재료의 부류는 2 부류이다. 그러나 상기 수직 이방성을 입증하는 많은 자기 재료가 알려져 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 상기 2 류에 속한 소수의 자기 재료의 열자기적 기록에 적합하다는 것도 발견되었다.

이것은 매우 의외의 일은 아닌데 왜냐하면 열자기적 기록을 위해 상기 재료는 매우 엄격한 조건을 만족하여야 하기 때문이다. 덧붙여, 상기 조건은 종종 대립하는 성질이 있는데 말하자면 하나의 필요한 특성을 만족시킨다는 것이 다른 필요한 특성을 만족시킨다는 것보다 더 어렵다는 것이다. 열자기 기록 재료가 충족해야 할 다양한 조건은 다음과 같다.

a) 수직 자기 이방성을 가지며,

b) 주변 온도에서 높은 보자력(high coercive force)을 가진 사각형 BH 커브(즉, 100%의 잔류 자기)를 가져야 한다. 열자기 기록 재료의 Hc-값은 기록 필드보다 더 커야 하며, 즉. 40kA/m 보다 더 커야 하며,

c) 높은 자기-광학 유능 지수(high magneto-dptical figure of merit)Rθ²를 가지며, 여기서 R은 반사율을 나타내고, θ는 기록 재료와 상호 작용에 의한광의 편광면의 회전이며,

d) 비교적 낮은 퀴리 포인트(Curie point ; Tc)를 가지며,

e) 양호한 스위칭 특성을 갖는다. 그 결과로서, 스위칭을 상이한 전력의 기록 레이저로 실행될 수 있고 또한 (외부)자계를 최소 세기로 사용해서도 실행될 수 있으며, 상기 세기는 되도록 40kA/m보다 작으며,

f) 낮은 디스크 잡음 및 기록 잡음을 가지며,

g) 되도록 낮은 온도에서 작동 가능해야 하며,

h) 적당한 물리적 및 화학적 안정성을 가져야 한다.

상기 조건은 합리적으로 충족시키는 2 부류의 재료는 다음과 같다.

1. 1987년 발행의 Appl. Phys. Lett. 22 337 에 기술된 것과 같은 무결정 희토류(amorphous rare earth)재료와 전이 금속과 합금의 부류

상기 부류의 널리 공지되고 적당히 유효한 재료로는 예를 들어, GdTbFe 또는 TbFeCo이 있다.

2. 산화 화합물의 종류, 상기 종류에 있어서는, 또다른 특징은 (단)결정 가넷(garnet)과 페라이트(ferrite)간에 형성될 수 있다. 단결정 가넷층의 도움을 받은 열자기 기록은 특히 1965년 발행의 J. Appl. Phys. 36 1110에 기술되었다. 페라이트의 사용은 미국 특허 제4,586,092호에 기술되었다.

[해결해야 할 문제점]

상술한 부류의 종래 기술의 열자기 기록 재료의 사용은 다음과 같은 단점을 갖는다.

상기 페라이트는 상기 재료에 의해 초래한 잡음이 비교적 높다는 결점을 갖는다. 이것은 낮은 신호 대 잡음비(CNR)를 야기하며, 따라서, 이들 재료는 예를 들어, 비디오(영상)신호의 기록에 적합하지 않다. 또다른 결점은 페라이트층이 높은 온도에서 기록층에 처리되어야 한다는 것이다. 따라서 이들 재료는 예를 들어, 스퍼티(sputter) 증착법으로 400 내지 500˚C에서 기판 상에 증착된다. 이것은 기판이 이러한 높은 온도를 견딜 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 그러므로 합성수지 기판이나 또는 합성수지 재료층에서 코팅된 기판을 사용하는 것은 매우 좋지 않다. 그러나 되도록 합성수지 기판이나 또는 합성수지층으로 코팅된 기판이 사용되는데 이것은 실제로 대단히 중요하다. 즉, 이러한 합성수지로 단순하고 염가의 방법으로, 예를 들어 나선형 홈의 형태로 안내 트랙을 형성하는 것이 가능하다. 상기 안내 트랙에 의하여, 기록 또는 판독 처리에서 레이저 광 빔이 안내되고 제어된다.

가넷을 포함하는 (단)결정의 희토류 금속은 그 제조가가 매우 값비싸다는 단점을 갖는다. 실제로, 상기 형태의 단결점 층은 열자기 기록에 전혀 또는 거의 적합하지 않고 실제로 특정한, 전문적인 응용에만 적합하다. 이러한 단결정층이 제공되는 기판은 비-자성의 단결정 가넷 재료이어야 한다. 또한 이 경우에 상술된 결점, 즉, 합성수지 재료를 포함한 기판의 사용이 배제된다. 덧붙여, 이들 재료는 상기 재료가 매우 높은 전이를 갖는다는 단점이 있으며 따라서 기록 레이저광의 커플링-인(coupling-in), 즉, 에너지 전이가 매우 낮다.

지금까지 가장 유망한 층으로 입증되었던 GdTbFe 또는 TbFeCo를 기초로 한 열자기 기록층은 매우 쉽게 부식(산화)된다는 중대한 단점을 갖는다. 상기 결과로서, 상기층은 짧은 시간이 지난 후에는 더 이상 기록에 적당하지 않으며, 더불어, 이미 기억된 정보도 손실된다. 상기 결점을 제거하기 위해 보호층의 사용이 제안되었다. 그러나 이것은 단지 부분적으로 부식 작용 문제점을 제거한다. 게다가, 이것은 기록 소자의 구성을 복잡하게 하며, 결과적으로 기록 소자가 보다 고가가 된다.

정보의 열자기적 기록시 희토류 금속 및 전이 금속의 합금의 사용의 또다른 단점은 상기 재료의 자기-광학 효과(Magneto-optical effect)의 크기이다. 자기-광학 효과는 본원에서는 정보 판독을 위해 사용된 편광된 레이저광의 편광면의 회전을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이하 상세히 설명되어질 바와 같이 상기 효과의 크기는 열자기적으로 기록된 정보의 정보를 판독하는 동안 중요한 역할을 한다. 이 효과의 크기는 판독 레이저광의 단파장에서 감소되는 것으로 밝혀졌는데, 보다 상세히 설명하면 현재 가장 많이 사용되는 판독 파장인 820nm의 판독 파장보다 짧은 파장에서 감소된다. 이제, 예를 들어 단파장의 레이저가 사용되어 보통 청색 레이저(blue laser)라 불리는 것에 의해 생성될 때, 기록 및/또는 판독이 보다 높은 정보 밀도로 실행될 수 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 앞서의 해결해야 될 문제점에 서술된 단점 및 문제점을 갖지 않은 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법을 제공한다.

본 발명은 특히 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학 정보-판독 방법에 관한 것인데, 여기서 기판과 상기 기판상에 제공된 다층의 형태인 기록층을 구비한 기록 소자가 사용되며 상기 다층은 층당 1.2nm 이하의 두께의 주로 Co를 포함한 다수의 자성층과 적어도 하나의 전이 원소를 각각 포함하고 2.4nm 이하의 두께를 갖는 다수의 비-자성층을 포함하는데, 여기서 자성 및 비-자성층을 교대로 인가되었고 상기 다층의 전체 두께는 75nm 이하이며, 덧붙여, 상기 다층은 기판 표면에 수직한 자화용이 축을 가지며, 부분적으로 상기 다층은 레이저 빔에 노출되어, 상기 노출된 장소에서 상기 다층의 온도가 증가되며, 노출된 위치의 자화의 방향이 반전되고, 정보 비트를 구성하는 반전된 자화를 가진 장소가 편광면의 회전을 기초로 하여 편광된 레이저광에 의해 정보 판독된다.

[발명의 동작 모드]

본 발명의 방법에 사용된 기록 소자는 열자기적 기록을 위한 새로운 형태인 기록증을 갖는다. 이하 본원에서 보다 상세히 기술되어질 바와 같이, 본원에 사용된 다층 재료의 종류는 앞서 규정된 2 종류의 공지된 열자기 기록 재료를 근거로한 종래 기술의 기록층의 특성에 필적하거나 또는 오히려 더 좋은 다수의 특성을 갖는다. 주로 Co를 포함한이라는 말은 자성층이 적어도 90%의 Co를 함유한다는 것으로 이해해야 한다. 그러나 상기 Co와 비-자성 전이 원소와의 얼마간의 상호 확산은 자성층과 비-자성층의 경계에서 발생할 수 있다.

이 경우, 특히 Co 층이 0.6nm보다 얇을 시에, 보다 낮은 양의 Co가 자성층에서 발견될 수 있다. 본원의 전이 원소란 특히 Pt, Pd, Au, Rh 및 Ir과 같이 44이상의 원자번호를 가진 주기표의 VIII과 I-B족에서의 원소라고 이해해야 한다.

본 발명의 열자기적 기록 방법에 사용된 다층의 형태인 기록층은 화학적 및 물리적으로 매우 안정하다. 특히 아무런 부식 작용 문제점도 상기 기록 다층에 대해서는 발생하지 않으며, 따라서 기록 소자가 장기간 동안 사용 가능하고 열자기적으로 기억된 정보가 손실되지 않는다. 반복된 기록 테스트로 인해 기록 재료의 자성 영역의 자화의 방향이 기록 다층에서 관찰 가능한 화학적 및/또는 구조적 변화 없이도 적어도 천번은 변화될 수 있음이 실증되었다.

본 발명에 따라 사용된 열자기 기록층의 자기-광학 효과는 충분히 크며 따라서, 예를 들어 50dB 또는 그 이상의 높은 신호-대-잡음 비율이 30KHz의 대역폭과 1MHz의 반송파 및 5m/s의 선형 속도로 이루어질 수 있다. 특히 비-자성층으로서 Pt 및/또는 Pd를 포함하는 다층은 신호-대-잡음 비율이 이러한 높은 값임을 보여준다. 판독 레이저광의 비교적 단파장에 대해서는 상기 효과가 놀랍게도 한층더 증가하고 상기 효과가 GdTbFe를 기초로 한 종래 기술의 기록 재료의 자기-광학 효과보다 상당히 크기까지 하다. 0.5nm 두께의 Co-층과 0.9nm 두께의 Pt-층에 의해 형성된 다층에 대한 400nm 파장으로의 측정은 상기 효과가 GdTbFe 기록 재료보다 대략 2배이라는 것을 입증한다.

본 발명의 방법에 사용된 기록 소자의 퀴리 포인트(Tc)가 낮다. 즉, 700k 이하이다. 이것은 Co 및 비자성 재료가 개별 층으로서 존재하기 때문에 놀라운 일이다. 따라서 오히려 Co-금속 특성을 나타내는 높은 Tc가 기대되었을 수도 있다. 상기 과정에서 다층이 이들 위치의 자화의 방향의 반전에 의해 발생된 Tc에 가깝게 부분적으로 가열되기 때문에 비교적 낮은 Tc가 열자기 기록 과정에 매우 유리하다. 이러한 낮은 Tc를 가진 자성 다층에 대해 상기 다층의 구조 및 구성이 Tc까지 증가한 온도에 영향을 받지 않거나 또는 거의 받지 않는다는 것이 반복된 기록 테스트(1000회)에서 발견되었다.

본 발명에 따른 방법에 사용된 기록 소자는 승산 R.θ²의해 결정되는 높은 자기-광학 유능 지수를 부가적으로 갖는데 여기서 R은 반사율이고 θ는 다층의 Kerr-회전이다.

상기 유능 지수의 높은 값은 열자기적 기록에 대해서 본 경우의 다층의 유효한 사용에 양호한 영향을 부여한다. 상기 유능 지수의 값은 정보 판독 가능한 신호-대-잡음비에 비례한다. 예를 들어, 55dB 또는 그 이상의 획득된 높은 신호-대-잡음비는 비디오 정보의 기억 및 정보 판독을 가능하게 한다.

사용된 다층의 주변 온도에서의 보자력은 비교적 높다. 즉 35kA/m 이상이고 되도록 80kA/m 이상이다. 상기 보자력의 높은 값은 열자기 영역이 주변 온도에 적합한 안정성을 갖게 한다.

덧붙여, 사용된 기록 소자가 수직 이방성을 갖는다. 본 발명에 따른 실험에 있어서는, 개별 Co-층의 두께가 대략 1.2nm보다 적은 경우에만 상기가 존재한다는 것이 입증된다.

기록 소자의 기록층의 두께가 매우 중요한다는 것이 또한 발견되었다. 다층의 전체 두께가 75nm보다 적어야 한다. 더 큰 두께에선 다층의 비교적 빠른 열 분산이 열자기적 기록 과정 동안 발생한다는 것이 입증되었다. 게다가, 얇은 다층의 열 용량은 두께가 증가하면 동시에 증가한다. 따라서 기록 동작을 위해 필요한 레이저 에너지가 비교적 높게 되며 이것은 실제응용에 있어서는 결점으로 작용한다.

기록 소자에 본 발명의 방법에 따라 열자기적으로 기록된 영역(또는 비트)은 완전한 형태이다. 기록된 영역의 불규칙성이 소위 기록 잡음을 생성할 시에 상기에 매우 중요하다. 상기 형태의 잡음이 통상 전체 잡음에 중요한 기여를 한다는 것이 발견되었다. 상기 영역(비트)의 완전한 형태 때문에, 사용된 기록 소자의 측정된 기록 잡음이 매우 낮다.

상기 기록 잡음이 디스크 잡음보다 적다는 것이 입증되었다.

이와 관련해서, 영역을 기록하는 것은 다른 방법으로 실행될 수 있다는 것을 알아야 한다. 제1방법에 따라, 기록 소자는 상기 소자의 기록층의 자화의 방향과 반대로 향하는 일정한 자계중에 유지된다. 정보는 상기 기록층을 변조된 레이저광에 노출시키므로 기록될 수 있으며, 자화의 방향이 노출된 위치에서 반전되어진다(레이저 변조 기술) 제2방법에 따라, 상기 소자의 기록층의 영역은 연속한 레이저 광 빔에 노출된다. 상기 가열된 영역에선 기억되어질 정보에 따라 변조되는 외부 자계의 도움으로 역의 자화를 가진 정보 비트가 기록된다. 그 자계 방향은 고속으로 변한다. 이것이 자계 변조 기술이라 불린다. 상기 두 방법이 본 발명에 따른 방법에 성공적으로 적용될 수 있다. 통상, 필드 변조 기술은 기록층을 최초에 삭제할 필요 없이 기존에 존재하는 정보가 직접 기록될 수 있다는 이점을 갖는다. 덧붙여, 기록 레이저와 자계 둘 다가 변조되는 또다른 방법이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 유효한 실시예에서는 비-자성층이 주로 Pt로 구성된 기록 소자가 사용된다. 본원에서 상기 의미는 이들 층이 최저 90%의 Pt를 함유한다는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 기록 소자의 산화에 대한 특히 높은 불감응성 때문에, 기억된 정보 비트가 매우 장기간 동안 본래대로 유지된다. 산화에 거의 영향을 받지 않는 소자는 완전히 Pt로 구성되는 비-자성층을 사용하므로 이루어진다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 유효한 실시예에서는 비-자성층이 주로 Au로 구성되는 기록 소자가 사용된다.

본원에서 상기 의미는 이들 층이 최저 90%의 Au를 함유한다는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 기록 소자의 부식 방지(corrosion restance)는 탁월하다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 유효한 실시예에서는, 비-자성층이 주로 Pd로 구성되는 기록 소자가 사용된다.

본원에서 상기 의미는 이들 층이 최저 90%의 Pd를 보유한다는 것으로 이해되어야 한다. 뛰어난 부식성과는 별도로 이러한 기록 소자가 높은 보자력을 보인다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 유효한 실시예에서는, Co 포함 자성층이 0.6nm의 최대 두께를 가진 기록층이 사용된다.

이러한 기록 소자가 사용된다면, 기록층이 100%의 잔류 자기(Mr/Ms=1)를 갖는다는 것이 발견되었다. 상기는 최적 스위칭 특성을 제공하기 위해선 특히 중요하다.

또다른 양호한 실시예에 따라 다층이 40nm보다 크지 않은 전체 두께를 갖는 기록 소자가 사용된다. 상기 두께가 사용된 레이저 광(레이저 에너지 15mW)의 침투 깊이에 대략 대응한다는 것이 발견되었다.

본 발명의 방법에 사용된 기록 소자의 또다른 실시예에서는, 자성층의 전체 두께 M과 비-자성층의 전체 두께 N가 식 1N/M5에 의해 규정된다. 본 발명에 의한 계산과 실험은 다층의 자성 및 비-자성층의 두께가 상기 조건을 충족시키도록 선택되었을 시에 본 발명에 따른 방법으로 매우 양호한 기록 및 판독 특성이 얻어진다는 것을 보인다. 특히 N/M이 1보다 작게 되도록 선택되었다면 기록층의 잔류 자기가 비교적 낮다는 것이 발견되었다. N/M이 1보다 더 크도록 선택되었다면, 케르-회전이 비교적 작게 나타난다.

또다른 실시예는 개별 Co-포함 층의 두께가 총 0.3 내지 0.5nm이고 개별 Pt-또는 Pd-포함 층의 두께가 총 0.8 내지 1.2nm 인 기록 소자가 사용되는 것을 특징으로 한다. 상기 실시예에서는 높은 케르 회전을 높은 잔류 자기에 따라 획득된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 사용하기에 적합한 기록 소자에 관한 것이다. 특히 본 발명은 기판과 다층의 형태로 상기 기판상에 인가된 기록층을 가진 기록 소자에 관한 것이며 상기 다층은 층당 1.2nm의 최대 두께를 가진 주로 Co를 포함한 다수의 자성층과 적어도 하나의 전이 원소를 각각 포함하고 층당 2.4nm의 최대 두께를 갖는다수의 비-자성층을 포함하여 자성 및 비-자성층이 교대로 놓여 있는데 여기서 다층의 최대 두께가 75nm보다 크지 않고 상기 다층의 기판 표면에 수직한 자화용이 축을 갖는다.

유럽 특허출원 EP-A 241, 080호에는 교대로 인가된 Co-층과 Pd층의 다층을 갖는 자기 기록 소자가 기술되어 있음을 알아야 한다. 상기 출원서에서는 정보는 자기적으로 기록되어 자기 헤드를 사용하여 자화의 방향이 자기 헤드의 자계의 영향하에 부분적으로 반전되어진다. 상기 특허출원서에 기술된 다층의 전체 두께는 190nm를 초과한다.

본 발명에 따른 기록 소자에서는 정보는 주로 기판을 통해 기록 및 판독된다. 이 경우 기판은 사용된 레이저 빔을 위해 투명해여 한다. 기록과 판독의 상기 형태에 있어서는 기판의 표면상의 임의의 먼지 입자 또는 임의의 다른 오물은 레이저빔을 기록층에 포커스시키는 수단에 의해 대물렌즈의 포커스의 범위밖에 있을 시에 기록 또는 판독 특성에 악영향을 미치지 않는다. 상기 투명 기판은 예를 들어 유리 또는 수정 또는 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl mehacrylate)인 투명 합성 재료로 만들어진다.

기록층에 대향한 측에선, 기판의 표면에는 예를 들어, 통상 나선형 또는 환형 형태의 홈의 형태로 광학적으로 주사 가능한 안내 트랙이 주로 제공되어 있다. 상기 홈에는 예를 들어 기록 및 판독 과정을 제어하는 광학적으로 판독 가능한 정보 비트가 부분적으로 제공되었을 수도 있다. 상기 광학적으로 판독 가능한 비트가 더 높거나 더 낮은 레벨에 교대로 놓여지며 따라서 이에 의해 트랙이 총안을 낸 형상(crenelated shape)을 갖게 한다. 상기 정보 비트는 반사된 광의 위상차를 기초로 한 반사로 판독한다. 자기-광학 기록은 상기 홈과 상기 홈간에 위치된 다이크(dike)부분의 양쪽에 이루어질 수 있다.

유리 기판이 사용될 시에 트랙은 기판상에 제공된 개별 합성수지 재료층에 만들어지고 예를 들어, 광-경화 아크릴 에스테르(light-cured acrylic esters)로 구성된다. 기록층이 상기 층의 상부에 인가된다.

기록층은 또한 예를 들어, 아크릴 에스테르로 만든 광-경화 래커(light-cured lacquer)로 구성된 층인 예를 들어, 보호 코팅에 의해 커버될 수도 있다. 흥미 않는 특정은 본 발명의 두개의 기록 소자를 서로 접착 또는 고착시키기 위한 가능성이다.

본 발명에 따른 기록 소자의 양호한 실시예에서는 유전체층이 상기 기록층과 기파간에 놓여진다.

상기 유전체층은 예를 들어 무수 산화물(inorhanic oxide), 질화물(nitride), 세레화물(selenide)등을 포함한다.

적당한 층의 예는 Si₃N₄, AIN, SiO, SiO₂, ZnO, Zn₃n₂, ZnSi₃N₂, ZnSe, ZrO₂, TiO₂, 및 AIZrN₂로 만든 층이다.

이러한 층의 사용은 더 큰 유능 지수를 초래한다.

예를 들어, GdTbFe가 사용되는 종래 기술의 열자기 기록 소자에서는 유전체층의 선택이 산화에 대한 감수성을 고려해서 산화되지 않는 재료로 제한된다. 본 발명에 따른 열자기 기록 소자에 대해서는 상기는 고려되지 않는다.

큰 이점으로 사용될 수 있는 본 발명에 따른 또다른 기록 소자는 반사층이 기판으로부터 먼 기록층의 면에 존재하는 것을 특징으로 한다. 이러한 소자는 기판을 통해서만 기록되거나 판독될 수 있다. 판독시, 판독 레이저빔이 기록층을 2회 통과한다. 반사층이 없는 기록 소자와 비교해서 반사층을 가진 소자는 일정한 환경하에서 검출된 정보-판독 빔의 케르 회전이 크게 증가된다는 특수한 이멈을 갖는다. 상기 효과는 반사층의 재료와 다층의 두께에 크게 좌우된다. 예를 들어, 40 내지 50nm두께의 기록층상의 AI의 반사층의 적용은 신호-대-잡음 비율의 중요한 증대를 제공한다.

상기 반사층은 통상 증기 증착 또는 스퍼터된 금속 미러에 의해 구성된다. 상기 미러에 적합한 재료가 AI, Au, Ag, Pr, Cu 및 Ti이다.

본 발명에 따른 방법의 또다른 유효한 실시예에서는 유전체층이 기록층과 반사층간에 제공된다. 상기 유전체층은 기판과 기록중간에 인가된 앞서 기술된 유전체층과 동일한 재료를 주로 포함한다. 상기 유전체층의 사용은 기록 소자의 유능 지수가 가일층 더 개선되고 따라서 더 좋은 신호-대-잡음비가 실현될 수 있다는 이점을 갖는다. 이러한 제2유전체층을 인가하는 것만이 예를 들어 40nm보다 얇은 박형 기록층에 대해 유효하다. 그래서 상기 기록층은 10내지 25nm의 두께를 갖는다.

또다른 양호한 실시예가 본 발명에 따른 기록 소자의 실시예인데 여기서 상기 기록 소자는 다층에 의해 각각 형성된 적어도 2개의 기록층을 포함하며, 상기 기록층이 자기적으로 비-결합되어지고 상기 기록층은 스페이서층(spacer layer)에 의해 서로 분리되어지고 상기 기록층중 적어도 한층의 두께가 40nm보다 적다. 실제로 기록층이 매우 얇을 수 있으며 열자기 및 자기-광학 특성을 적당히 유지한다는 것이 발견되었다. 보다 바깥쪽 위치의 층 또는 층들이 보다 내부에 놓여진 층 또는 층들을 통해 기록 또는 판독되어야 하기 때문에 이러한 얇은 층이 다층 시스템에는 필수적이다. 따라서 보다 내부 위치의 층 또는 층들이 보다 외부에 놓여진 층에 도달하기 위해 사용된 레이저광에 대해 어느 정도의 투명도를 여전히 가져야 한다.

상기 이유로 인해 보다 내부에 놓여진 층이 40nm보다 더 얇아야 하며, 특히 되도록 10 내지 30nm 두께이어야 한다. 이와 관련해서, 무정형 희토류 금속과 전이 금속의 합금을 기초로한 종래 기술의 열자기 기록 재료로는 다층 기록요소가 불가능하다는 것을 알아야 한다. 상기 공지된 재료의 산화에 대한 감수성은 얇은 층이 적당한 수명을 갖지 못할 만큼 높다.

특히 유효한 경우는 스페이서 층이 예를 들어, 아크릴 에스테르를 기초로 한 광 중합 레커인 유기 종합체를 포함하는 경우다.

상기 기록 소자의 실시예에는 특별한 중요성을 갖는데 상기 실시예에서는 다층 기록층이 다수의 자성 및 비-자성층 둘 다를 가진 기록 섹터 및 병렬 확장 판독 섹터로 구성되며 각각의 자성층의 두께(M)와 각각의 비-자성층의 두께(N)가 (N/M) 판독 섹터 (N/M) 기록 섹터이게 유지되도록 선택되어진다. 기록 소자의 다층 기록층의 사용은 단순한 방법으로 기록층의 판독 기능 및 기록 기능을 개별하고 이들을 개별하여 최적화 하는 것을 가능하게 한다. 상기는 판독 과정이 주로 실행되는 다층의 섹터(판독섹터)의 케르-회전을 증가시킴으로써 실현된다. 이러한 증가는 상기 섹터의 자성층의 상대 두께를 증가시키므로 이루어진다. 열자기 기록 과정이 주로 실행되는 다른 섹터(기록 섹터)에서는 각각의 자성층 및 비-자성층의 두께는 다층의 특성이 열자기를 기록하기에 최적이 되도록 선택되어야 한다. 실제로 상기는 판독 섹터의 Co-함량이 기록 섹터의 Co-함량을 초과하는 것이 발견되었다.

이러한 기록 소자에 대해 판독 섹터의 전체 두께와 기록 섹터의 전체 두께가 주로 1 :3의 비율을 유지한다. 이러한 기록 소자에 대해, (N/M) 판독 섹터가 3/2이고 (N/M) 기록 섹터가 9/4인 특성을 나타내는 특징을 갖는 것이 유리하다.

기록 소자의 또다른 실시예에서는, 판독 섹터의 비자성층이 Pt를 필수적으로 포함하고 기록 섹터의 비-자성층이 Pd를 필수적으로 포함한다. 상기 실시예는 단일 기록 다층내에 기록 필요 조건 및 정보 판독 필요 조건의 또다른 최적화를 허용한다.

기록 소자에 사용된 다층은 각각의 자성 및 비-자성층의 물리적 증가 증착에 의해 공지된 방법으로 획득될 수 있다.

진공 증기 증착, 예를 들어, 전자 빔 증착(e-beam evaporatien)에 의한 증착은 증착된 다층이 스퍼터링법에 의해 얻어진 다층보다 더 높은 Hc-값을 보여준다는 이점을 갖는 것으로 발견되었다. 상기는 특히 Co-Pt 다층에 대해 유지된다. 증착에 의한 금속층은 표면에 부딪치는 금속 원자의 낮은 운동 에너지 때문에 상이한 금속층간에 스퍼터링법에 의해 획득된 것보다 예리한 전이를 획득해서 금속 원자의 보다 적은 상호 확산을 유도하는 것으로 추측된다.

상기 층의 두께가 금속원의 온도 및/또는 각각의 소자의 증착 시간에 영향을 미치므로 본질적으로 공지된 방법으로 실현될 수 있다.

또한 제2 자기 기록층에 자기적으로 교환 결합된 다층에 의해 구성되는 자기 기록층을 가진 기록 소자가 관심이 되는 기록 소자이다. 상기 제2 기록층은 다층에 의해 형성되거나 또는 예를 들어 GdTbFe 또는 TbCoFe를 기초로 한 공지된 기록 재료로 구성될 수도 있다. 특히 유럽 특허 출원 제258, 978호에 기술된 바와 같이 상기 형태의 기록 소자는 직접 덮어쓰기(direct overwrite)로서 공지된 형태의 열자기 기록 방법에 사용하기에 양호한 가능성을 제공한다.

상기 기록 방법에서 적어도 하나의 다층의 사용은 전체층 두께가 매우 제한될 수 있으며 따라서 요구된 기록 레이저 에너지가 작아진다는 이점을 갖는다. 덧붙여 예를 들어 30nm 이하이나 되도록 20nm보다 작은 두께를 가진 교환 결합된 얇은 층은 상기 결합이 보다 두꺼운 층에 대해서 보다 훨씬 효율적으로 발생한다는 이점을 갖는다.

[실시예]

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 보다 상세히 설명될 것이다.

[실시예 1]

5인치의 직경을 가진 유리 기판(1 : 제1a도 참조)은 아크릴레이트(acrylated)를 기초로 한 광중합 가능 래커(photopolymerizable lacquer)의 층(2)으로 코팅된다. 비경화된 래커가 기판과 매트릭스간에 인가된다. 상기 매트릭스의 표면에는 필요한 안내 트랙의 음화(negative)가 제공된다. 상기 래커가 기판을 통해 UV 광에 노출되므로 경화된다. 그러므로 매트릭스가 제거된다. 상기 방법으로 홈(3)의 형태로 안내 트랙이 만들어진다. 상기 트랙에는 더 높은 레벨(4) 및 더 낮은 레벨(5)에 교대로 놓여진 광학적으로 판독 가능한 정보 비트에 의해 구성된 제어 정보가 제공된다. 상기 비트는 더 높은 레벨과 더 낮은 레벨에서의 비트로부터 발생한 반사된 광의 위상차를 기초로 하여 도시되지는 않았으나 약한 레이저 광 빔의 도움으로 편향시 판독된다. 층(2)은 스퍼터링 방법으로 80nm의 두께를 가진 AIN으로 구성된 유전체층(6)으로 코팅된다. 다층의 형태로 자기-광학층(7 ; 제1b도 참조)은 유전체층의 상부에 증기 증착된다. 상기 목적을 위해 층(2 및 6)이 제공된 기판(1)이 벨쟈(belljar)내에 놓여지며, 따라서 상기 벨쟈는 4 x 10^-8mbar의 압력으로 감압된다. 0.24nm의 두께를 가진 Co-층과 1.74nm의 두께를 가진 Pt-층이 순차적으로 전자빔 증착된다. 상기 층이 제1b도에 도시되는데, Co-층이 7a로 표시되고 Pt-층이 7b로 표시된다. Co 및 Pt의 증착 동안, 압력은 5 x 10^-7mbar로 유지된다. Pt 및 Co-금속원의 증착비가 수정 발전기의 도움으로 0.1 내지 0.2nm/s 간의 비율로 일정하게 유지된다. 금속 증기 흐름의 셔텨에 대로 해 제어된다. 다층의 전체 두께는 대략 50nm이다. Pt 및 Co-층의 전체 수는 이 경우에는 50이다. 명료성을 위하여 단지 10 층만이 제1b도에 도시되었다. 다수의 경우에 있어서, 30nm의 두께를 가진 예를 들어, AI. Ag, Au, Ti, Cu 또는 Pt 와 같은 금속의 반사층(7c)이 기록층 위에 증착되며 따라서 다층(79, 76) 및 유전체층(6)과 함께 3층 구조를 형성한다. 몇몇 경우에는 제1a도 및 제1b도에 도시되지 않은 제2유전체층이 4-층구조를 이루기 위해 상기 다층과 반사층간에 인가된다.

[실시예 2]

[본 발명에 따른 방법을 실행하는 장치]

제2도는 상술된 기록 소자가 사용되는 정보를 열자기적으로 기록하고 광학적으로 판독하는 장치를 도시한다.

제2도에서 참조부호(8)는 820nm의 파장을 가진 펄스화된 광 빔(9)을 발생하는 AlGaAs 레이저를 나타낸다. 상기 광 빔은 기록되어질 정보에 따라 펄스화(변조화)된다. 상기 광 범(9)은 0.3의 구경(NA)을 가진 대물 렌즈(10)를 통해 통과된다. 상기 레이저빔의 비점수차(astigmatism)는 원통형 렌트(11)를 통해 통과되어 수정된다. 그러므로 평행한 빔(12)은 부분적으로 투명한 미러(13)와 레이저광의 평행한 편광 성분을 전송하는 편광 분할기-입방체(polarization spletter-cube)(14)를 통해 통과하는 반면에 수직 성분은 반사된다. 상기 전송된 선형으로 편광된 광은 작은 각을 통해 편광 방향을 시프트하는 패러데이 회전자(15)를 통과한다. 그러므로 선형으로 편광된 광은 자기-광학 기록 소자(18)의 기록층(17)상에 0.6의 구경(NA)을 가진 대물 렌즈(16)에 의해 포커스된다. 상기 기록 소자가 제1a도 및 제1b도에 도시된 소자와 동일하다. 따라서 기록층(17)은 유리 기판(19)에 제공된 교대로 겹쳐 쌓인 Co 및 Pt-층에 의해 형성된 다층이다. 기록층을 광에 노출시키는 것은 상기 기판(19)을 통해 실행된다. 노출된 장소에서는 광 흡수에 의해 영향을 받아 대략 퀴리 포인트까지 온도가 증가한다. 코일(20)에 의해 발생된 2 x 10⁴ A/m의 힘을 가진 자계에 의해 기록층의 자화 방향이 노출된 장소에선 180도 회전되며 따라서 자화의 반전된 방향을 가진 정보 비트를 형성한다.

정보의 기록은 또한 제1c도에 설명된다. 상기 제1c도에서 참조부호 (30)는 유리 기판(도시되지 않음)상에 인가된 유전체 층을 나타낸다. 층(30)에는 다층(31)이 제공된다. 명료성을 위해 다층(31)중 단지 4개의 서브층만이 도시되었다. 계속해서 층(30)에는 Co(32), Pt(33),Co(34) 및 Pt(35)의 증기-증착층이 제공된다. 상기 다층(31)은 화살표(42)에 의해 도시된 바와 같이 층(30)을 통해 변조된 레이저광에 노출된다. 절선 경계면(38, 39)간에 놓여진 노출된 지점(37)에선 다층의 온도가 퀴리 포인트 (대략 700K)까지 증가한다. 상기는 또한 경계면(40과 41)간의 노출된 지점(36)에서도 발생한다. 다층의 자화의 방향은 자기 Co-층(32 및 34)에 화살표(44)에 의해 표시된다. 방향이 화살표(43)에 의해 표시되고 크기가 2 X 10⁴ A/m인 외부 자계가 플레이트 양단에 인가된다. 노출된 지점(36 및 37)에선, 자화의 방향이 자계(43)에 응답하여 반전된다. 상기가 자기 Co-층(32 및 34)에 화살표(45)에 의해 표시된다.

기억된 정보의 판독에 대해 제2도와 관련하여 설명한다. AlGaAs 레이저(8)로부터 인입한 약한 에너지의 연속한 광 빔이 기록빔(9,12)에 대해 앞서 기술된 동일한 광 경로를 따라 이동한다. 기록층(17)의 정보 비트를 향해 선형으로 편광된 광 빔의 편향에 의해 편광면이 부분적으로 변화된 자화 방향에 응답하여 각도 θ_K(케르 회전)에 걸쳐 회전된다. 편광된 판독 광 빔은 대물렌즈(16), 패러데이 회전자(15)를 통해 재차 통과해서 편광 분할기 입방체(14)에 도달하는데 여기에서는 평행한 성분이 전송된다. 부분적으로 투명한 미러(13)에서의 반사 후에 평행한 성분(21)은 기록 과정에서 기록층(17)상에 레이저 광 빔의 위치를 정하고 포커싱하는 제어 장치(22)에 인가된다. 판독 빔의 수직 광 성분(24)이 편광 분할기 입방체에 의해 반사된다. 대물 렌즈(23)을 통해 상기 수직 성분(23)이 케르 회전을 검출하기 위해 예를 들어 애벌런치(avalanche) 광전 다이오드에 의해 구성된 검출기(25)에 포커스되고 제어된다.

[실시예 3]

[자기-광학 기록 소자에 의한 측정]

a 표 1는 6개의 기록 소자에 의한 광학 및 자기 측정의 결과를 도시한다. R로 표시된 칼럼(1)은 테스트 참조부호를 도시한다. 칼럼(2)은 다층의 한자성 및 비-자성층으로 각각 구성된 2층의 숫자 L를 도시한다. 칼럼(3)은 각각의 Co 및 Pt 층의 두께 t(nm)를 도시한다. 칼럼(4)은 다층의 820nm에서의 케르 회전 (θ_K)을 도시한다. 칼럼(5)은 Co의 단위 체적 당 이방성 에너지 Keff(Kj)를 도시한다. 칼럼(6)은 퍼센트로서 표현된 잔류 자기(Mr/Ms)를 도시하고, 칼럼(7)은보자력 Hc(kA/m)을 도시한다. 각각의 Co-층의 두께가 대략 1.2nm보다 작을 때 상기 표는 다층의 수직 이방성이 획득되는 것을 명확히 보여준다. 그래서 Keff만이 정(positive)이다. 덧붙여, 각각의 Co-층의 두께가 대략 0.6nm보다 작으며 100% 잔류 자기가 획득되는 것을 보여준다.

b 제3도는 케르 회전이 인가된 자계 H의 함수로서 도시된 표 1에 기재된 실시예의 자기-광학 히스테리시스 루프(magneto-optical hystereses loops)를 도시한다. 상기 루프(a 내지 f)는 각각의 테스트 표본 (1 내지 6)에서 측정된다. 상기 제3도로부터, 개개의 Co-층의 두께가 대략 0.6nm보다 적으며, 100% 잔류 자기가 획득된다는 것이 또한 유도될 수 있다.

c 제4도는 표 1에 기재된 예의 파장λ(nm)의 함수로서 극성 케르 회전(polar Kerr rotation)의 곡선을 도시한다. 상기 제4도는 비교적 단파장을 가진 레이저 광이 사용될 시에 다층의 극성 케르 회전이 증가하는 것을 명확히 보여준다. 상기는 본 발명에 따른 다층의 정보 판독이 스펙트럼의 이른바, 청색 영역에서 증가하는 것을 나타내는데 상기 청색 영역은 이른바 청색-레이저와 협력해서 특히 의미 있는 본 발명의 다층을 만든다.

d 표 2는 자기-광학 기록 소자에 사용된 또다른 다층의 다수의 광학 및 자기 특성을 도시한다. 또한 상기 표 2는 Co-층의 두께가 0.6nm보다 작으면 100% 잔류 자기가 획득되는 것을 보여준다.

e 제5도는 Co 층의 두께가 0.4nm이고 Pt층의 두께가 1.8nm인 다층의 형태로 기록층을 구비한 다수의 기록 소자의 530nm의 파장에서 측정된 자기-광학 히스테리시스 루프를 도시한다. 기록층의 전체 두께는 55nm(곡선 a)에서 44nm(곡선 b), 33nm(곡선 c)m, 20nm(곡선 d), 11nm(곡선 e), 6.6nm(곡선 f)까지 감소한 값으로 가변된다. 상기 제5도는 전체 다층의 두께가 대략 40nm보다 작다면 최상의 히스테리시스 루프가 획득되는 것을 보여준다.

f 제6도는 Co 층의 두께가 0.4nm이고 Pr층의 두께가 0.9nm인 다층의 형태로 기록층을 구비한 다수의 기록소자의 530nm의 파장 λ에서 측정된 자기-광학 히스테리시스 루프를 도시한다. 전체 기록층의 두께는 52nm(곡선 a)에서 40.3nm(곡선 b) 30nm(곡선 c), 20nm(곡선 d), 10nm(곡선 e)까지 감소한 값만큼 가변된다. 상기 제6도는 이들 층의 전체 두께가 대략 40nm보다 적으며, 다층의 퍼센트 형태로 잔류 자기가 최적인 것을 보여준다. 제5도 및 제6도에 도시된 다층에서의 측정으로부터 상기 층의 전체 두께가 되도록 10nm보다 커야 한다는 것이 또한 유도된다. 보다 적은 두께에선, 상기 층의 보자력이 매우 급속히 감소하는 것이 발견된다.

g 제7도는 선행 패러그래프에 기술된 기록층(a)과 공지된 GdTbFe-재료를 기초로 한 비교 가능한 두께의 기록층(b)의 파장의 함수로서 극성 케르 회전을 도시한다. 본 발명에 따라 사용된 기록 재료의 상기 케르 회전이 종래 기술의 재료의 상기 회전보다 더 짧은 파장에서 명백히 더 크다.

[실시예 4]

[열자기적으로 기록된 영역에서의 신호/잡음 비율 측정]

또다른 실시예에서는 유리 기판에는 70nm두께의 AIN의 유전체층이 제공되어 있으며 그 위에 18nm 두께의 기록층이 증착되는데 상기 기록층은 0.4nm 두께의 Co-층과 1.8nm 두께의 Pt-층으로 형성된다. 상기 다층은 90nm 두께의 유전체 AIL층으로 코팅되며 그위에 30nm 두께의 AI의 반사층이 인가된다. 다수의 열자기 기록 실험에 있어서는 (V=1.4m/s ; 대역폭=10KHz ; f=750KHz ; tp=300ns, Pwrite=6mW, Hwrite=28kA/m) 영역(비트)이 상기 기록 소자에 기억된다. 편광 현미경을 통한 시각적 관측은 상기 기억된 영역 (대략 1μ²크기)이 실제로 완전한 형태인 것을 입증한다. 이들 실험에서 측정된 신호-대-잡음 비율은 42.4dB이다. 디스크 잡음은 이상 양호하다. 기록 잡음은 매우 낮아 측정될 수 없다. 또다른 실험에서는 기록층의 최적 구성에 의해 65dB의 신호/잡음 비율이 실현될 수 있음이 유도되었다.

[실시예 5]

[열자기적으로 기록된 영역에서의 신호/잡음 비율 측정]

또다른 실시예에서는 2-P 래커를 가진 유리 기판에는 80nm두께의 AIN 유전체층이 제공되며, 그 위에 23nm 두께의 기록층이 전자-빔 증착에 의해 증착되는데 상기 기록층은 0.4nm두께의 Co-층과 0.9nm 두께의 Pt-층으로 형성된다. 상기 다층의 최초층과 최종층이 Pt로 구성되며, 따라서 모든 Co-층이 Pt-층간에 끼워진다. 예 4에 대비해서 아무런 유전체 및 반사층도 기록층 상에 증착되지 않는다.

제8도는 820nm의 파장에서 유리 기판을 통해 측정된 바와 같은 다층의 케르-히스테리시스 루프를 도시한다. Hc-값은 112A/m이다. 다수의 열자기 기록 실험에 있어서는(V=5m/s ; 대역폭 30KHz ; f=1MHz ; tp=400ns, Pwrite=8mW, Hwrite=48kA/m), 영역(비트)이 상기 기록 소자에 기억된다. 편광 현미경을 통한 시각적 관측은 상기 기억된 영역(대략 1μ²크기)이 실제로 완전한 형태인 것을 입증한다. 상기 실험에서 측정된 신호-대-잡음 비율이 53.0dB이다. 디스크 잡음은 9.3dB 이상 양호하다. 기록 잡음은 0.6DB이다.

[실시예 6]

[열자기적으로 기록된 영역에서의 신호/잡음 비율 측정]

또다른 실시예에서는 2-P 래커를 가진 유리 기판에는 80nm 두께의 AIN의 유전체층이 제공되며 그 위에 23nm 두께의 기록층이 전자-빔 증착에 의해 증착되는데 상기 기록층은 0.4nm 두께의 Co-층과 0.9nm 두께의 Pd-(파라듐)층으로 형성된다.

제9도는 820nm 파장에서 유리 기판을 통해 측정된 바와 같은 다층의 케르-히스테리시스 루프를 도시한다. Hc-값은 107kA/m이다. 다수의 열자기 기록 실험에 있어서는(V=5m/s ; 대역폭 30KHz ; f=1MHz ; tp=400ns, Pwrite=9.2mW, Hwrite=40kA/m), 영역(비트)이 상기 기록 소자에 기억된다. 신호-대-잡음 비율이 50.5dB 이상 양호하다. 디스크 잡음은 8.7dB 이상 양호하다. 기록 잡음은 1.0dB이다.

[실시예 7]

[또다른 자기-광학 기록 소자에 의한 측정]

또다른 실시예에서는 유리 기판에는 64.4nm 두께의 기록층이 전자-빔 증착에 의해 제공되는데 상기 기록층은 0.5nm 두께의 Co-층과 2.3nm 두께의 Au-층으로 형성된다.

제10도는 530nm의 파장에서 유리 기판을 통해 측정된 바와 같은 다층의 케르-히스테리시스 루프를 도시한다. Hc-값은 38.4kA/m이고 잔류 자기량이 94%이다.

Claims (20)

1. 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법에 있어서, 기판과 상기 기판장에 다층 형태로 제공된 기록층을 구비한 기록 소자가 사용되며, 상기 다층은 층 당 두께가 1.2nm 보다 크지 않은 주로 Co를 함유한 다수의 자성층과 적어도 하나의 전이 원소를 각각 포함하고 2.4nm 이하의 두께를 갖는 다수의 비-자성층을 포함하며 상기 자성층 및 비-자성층은 교대로 적층되고 상기 다층의 두께는 75nm이하이며 또한 상기 다층은 기판 표면에 대해 수직인 자화용이 축을 가지며 상기 다층은 부분적으로 레이저빔에 노출되어 상기 노출된 위치에서는 상기 다층의 온도가 증가되고 노출된 위치의 자화의 방향이 반전되고 정보 비트를 구성하는 반전된 자화를 가진 위치가 편광면의 회전을 기초로 하여 편광된 레이저광에 의해 판독되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
2. 제1항에 있어서, 비-자성층이 주로 Pt로 만들어진 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
3. 제1항에 있어서, 비-자성층이 주로 Pd로 만들어진 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
4. 제1항에 있어서, 비-자성층의 주로 Au로 만들어진 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
5. 제1항에 있어서, Co를 함유하는 자성층이 0.6nm의 최대 두께를 갖는 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
6. 제1항에 있어서, 다층의 전체 두께가 40nm보다 크지 않은 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
7. 제1항에 있어서, 자성층이 전체 두께 M를 갖고 상기 비-자성층이 1N/M5 에 의해 규정된 전체 두께 N을 갖는 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서, Co를 함유하는 각각의 층의 두께가 0.3 내지 0.5nm이고 상기 Pt 또는 Pd를 함유하는 각각의 층의 두께가 0.8 내지 1.2nm 인 기록 소자가 사용되는 정보의 열자기적 기록과 기억된 정보의 광학적 판독 방법.
9. 제1항에 청구된 방법에 사용하기에 적합한 기록 소자에 있어서, 상기 소자는 기판과 상기 기판상에 다층 형태로 제공된 기록층을 가지며 상기 다층은 층당 1.2nm의 최대 두께를 가진 주로 Co를 함유한 다수의 자성층과 적어도 하나의 전이 원소를 포함하고 층 당 2.4nm의 최대 두께를 갖는 다수의 비-자성층을 포함하며, 상기 자성층 및 비-자성층이 교대로 놓여지며, 다층의 최대 두께가 75nm보다 크지 않고 상기 다층의 기판 표면에 대해 수직인 자화용이 축을 갖는 기록 소자.
10. 제9항에 있어서, 상기 기록층과 기판 사이에 유전체 층이 적충되는 기록 소자.
11. 제9항에 있어서, 상기 기판으로부터 멀리 떨어져서 기록층의 측면에 반사층이 제공되는 기록 소자.
12. 제11항에 있어서, 상기 기록층과 상기 반사층 사이에 유전체 층이 제공되는 기록 소자.
13. 제9항에 있어서, 기록 소자는 각각 다층으로 형성되고 자기적으로 결합되지 않은 적어도 2개의 기록층을 포함하며, 상기 기록층은 스페이서 층에 의해 서로 분리되고, 상기 기록층 중 적어도 한 기록층의 두께가 40nm보다 작은 기록 소자.
14. 제13항에 있어서, 상기 스페이서 층이 유기 중합체를 포함하는 기록 소자.
15. 제14항에 있어서, 상기 스페이서 층이 광중합된 래커(photopolymerizer)로 구성되는 기록 소자.
16. 제9항에 있어서, 다층으로 구성된 기록층은 다수의 자성 및 비-자성층을 각각 갖는 기록섹터 및 병렬 확장 판독 섹터로 구성되며, 개개의 자성층의 두께(M)와 개개의 비-자성층의 두께(N)가 (N/M) 판독 섹터 (N/M) 기록 섹터가 되게 유지되도록 선택되는 기록 소자.
17. 제16항에 있어서, 상기 판독 섹터의 전체 두께와 상기 기록 섹터의 전체 두께가 1 :3의 비율인 기록 소자.
18. 제16항에 있어서, (N/M) 판독 섹터 = 3/2이고 (N/M) 기록 섹터가 = 9/4를 유지하는 기록 소자.
19. 제15항에 있어서, 판독 섹터의 비-자성층이 Pt를 함유하고 기록 섹터의 비-자성층이 필수적으로 Pd를 함유하는 기록 소자.
20. 제9항에 청구된 기록 소자를 제조하는 방법에 있어서, 상기 기록 다층이 전자-빔 증착에 의해 적층되는 기록 소자 제조 방법.

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