KR100201450B1 - 광자기기록매체 - Google Patents

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KR100201450B1
KR100201450B1 KR1019920001818A KR920001818A KR100201450B1 KR 100201450 B1 KR100201450 B1 KR 100201450B1 KR 1019920001818 A KR1019920001818 A KR 1019920001818A KR 920001818 A KR920001818 A KR 920001818A KR 100201450 B1 KR100201450 B1 KR 100201450B1
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마스미 오다
가쓰히사 아라다니
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본원 발명은 광자기기록매체에 관한 것이며, 최소한 재생층(11)과 재생보조층(31)과 기록층(13)을 가진 광자기기록매체(10)의 재생층(11)이 재생보조층(31)의 큐리온도부근의 보상온도를 가지 페리자성체로 이루어지는 구성으로 함으로써, 자기적 기록피트를 고해상 재생할 수 있다.

Description

광자기기록매체
제1도는 본원 발명에 의한 광자기기록매체의 일예의 약선적 단면도.
제2도는 광자기기록매체에 있어서의 재생빔스폿하의 온도분포를 나타낸 도면.
제3도는 본원 발명에 의한 광자기기록매체를 사용한 경우의 재생방식을 나타낸 사시도.
제4도는 본원 발명에 의한 광자기기록매체의 재생양태의 설명도.
제5도는 재생빔파워에 대한 출력의 측정결과를 나타낸 도면.
제6도는 피트길이 - C/N의 측정결과를 나타낸 도면.
제7도는 본원 발명에 의한 광자기기록매체의 재생양태의 설명도.
제8도는 종래의 광자기기록재생양태의 설명도.
제9도는 종래의 광자기기록재생양태의 설명도.
제10도는 부출형 MSR의 설명도.
제11도는 비교예의 광자기기록매체의 모식적 단면도.
제12도는 소멸형 MSR의 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 재생층 12 : 중간층
13 : 기록층 31 : 재생보조층
본원 발명은 광자기기록매체에 관한 것이다.
예를 들면 레이저광 조사에 의한 국부적 가열에 의한 정보기록피트 즉 버블자구(磁區)를 자계변조에 의해 또는 광변조에 의해 형성하고, 이 기록정보를 광학효과의 커효과 또는 패러데이효과에 의해 독출하는 광자기기록재생방법을 채용하는 경우, 그 광자기기록의 기록밀도를 올리는데는 그 기록피트의 미소화를 도모하게 되는데, 이 경우 그 기록 및 재생시의 해상도(분해능)가 문제가 된다. 이 해상도는 그 기록 및 재생시에 사용하는 광 예를 레이저광의 파장 λ과 대물렌즈의 개구수 N.A에 의해 결정되는 스폿의 반경 R에 의해서 결정된다(R ∞ λ / N.A).
통상 일반의 광자기기록재생방식을 제8도를 참조하여 설명한다. 제8도(a)는 기록패턴의 모식적 상면도를 나타낸 것으로, 예를 들면 양측이 홈 즉 그루부(1)에 의해서 사이에 있는 랜드부(2)에 사선으로 표시한 기록피트(4)가 2치정보 1 또는 0에 따라 기록된 광자기기록매체(3) 예를 들면 광자기디스크에 대하여 그 재생방법을 설명한다. 이제 독출레이저광의 광자기기록매체(3)상에서의 빔스폿이 부호(5)로 표시한 원형스폿인 경우에 대해 살펴본다. 이 때, 제8도(a)에 도시한 바와 같이 하나의 빔스폿(5)내에 1개의 기록피트(4)밖에 존재할 수 없도록 피트간격이 선정되어 있는 경우에는, 제8도(b)또는 제8도(c)에 도시한 바와 같이 스폿(5)내에 기록피트(4)가 있는가 없는가의 2양태를 취하게 된다. 따라서, 기록피트(4)가 등간격으로 배열되어 있는 경우에는 그 출력파형은 예를 들면 제8도(d)에 도시한 바와 같이 기준레벨 0에 대해 플러스마이너스로 반전하는 예를 들면 정현파출력이 된다.
그런데, 제9도(a)에 기록패턴의 모식적 상면도로 도시한 바와 같이, 기록피트(4)가 고밀도로 배열되어 있는 경우에는 빔스폿(5)내에 복수의 기록피트(4)가 들어오게 된다. 지금 예를 들면 인접하는 3개의 기록피트(4a), (4b), (4c)에 대해 살펴보면, 제9도(b) 및 제9도(c)에 도시한 바와 같이 하나의 빔스폿(5)에 인접하는 기록피트(4a)와 (4b)가 들어오는 경우와, (4b)와 (4c)가 들어오는 경우에, 재생출력에 변화가 발생하지 않기 때문에, 그 재생출력파형은 제9도(d)에 도시한 바와 같이 예를 들면 직선적으로 되어서 양자를 식별할 수 없다.
이와 같이, 종래의 일반적인 광자기기록재생방식에서는 광자기기록매체(3)상에 기록된 기록피트(4)를 그대로의 상태로 독출하므로, 고밀도기록 즉 고밀도기록피트의 형성이 가능하다 할지라도, 그 재생시의 해상도의 제약때문에 S/N(C/N)의 문제가 발생하여 충분한 고밀도기록재생을 할 수 없다.
이와 같은 S/N(C/N)의 문제를 해결하기 위해서는 재생시의 해상도(분해능)의 개선을 도모하는 것이 필요하게 되는데, 이 해상도는 레이저파장 λ, 렌즈의 개구수 N.A 등에 의해서 제악된다고 하는 문제가 있다. 이와 같은 문제점의 해결을 도모하는 것으로서, 본원 출원인은 앞서 초해상도(초분해능) 광자기기록재생방식(이하 MSR라 함)을 제안하였다(예를 들면 일본국 특원평 1(1989)-225,685호 출원「광자기기록재생방법」).
이 MSR에 대해 설명하면, 이 MSR에서는 광자기기록매체의 재생용 빔스폿(6)과의 상대적인 이동에 의한 온도분포를 이용하여 광자기기록매체의 기록피드(4)를 재생시에 있어서는 소정의 온도영역에 있어서만 발생시키도록 하여 결과적으로 재생의 고해상도화를 도모하는 것이다.
이 MSR 방식의 예로서는 대별하여 이른바 부출형(浮出型)의 재생방식과, 소멸형(消滅形)의 재생방식을 생각할 수 있다.
먼저, 부출형 MSR 방식에 대하여 제10도를 참조하여 설명한다.
제10도(a)는 광자기기록매체(10)의 기록패턴을 도시한 모식적 상면도이며, 제10도(b)는 그 자화양태를 도시한 모식적 단면도이다. 이경우, 제10도(a)에 도시한 바와 같이 레이저빔에 의한 빔스폿(5)에 대해 광자기기록매체(10)가 화살표 D로 표시한 방향으로 상대적으로 이동하도록 되어 있다. 이 경우, 예를 들면 제10도(b)에 도시한 바와 같이 최소한 수직자화막으로 이루어지는 재생층(11)과, 기록층(13)을 가지며, 더욱 바람직하기로는 양 층(11) 및 (13)사이에 개재되는 중간층(12)을 가지고 이루어지는 광자기기록매체(10) 예를 들면 광자기디스크가 사용된다. 도면중 각 층(11), (12), (13)의 화살표는 그 자기모멘트의 향을 모식적으로 도시한 것이며, 도시한 예에서는 하향이 초기화상태이고, 이것에 도면에 있어서 상향의 자화에 의한 자구를 가지고 최소한 기록층(13)에 정보기록피트(4)가 형성된다.
이와 같은 광자기기록매체(10)에 있어서, 그 재생양태를 설명하면, 먼저 외부로부터 초기화 자계 Hi를 인가하여, 재생층(11)을 제10도(b)에 있어서 하향으로 자화하여 초기화한다. 즉, 재생층(11)에 있어서 기록피트(4)가 소멸하는데, 이 때 기록피트(4)를 가진 부분에 있어서 재생층(11)과 기록층(13)과의 자화의 향이 중간층(12)에 생긴 자벽(磁壁)에 의해서 역향으로 유지되도록 되어 있고, 기록피트(4)는 잠상(潛像)기록피트(41)로서 남는다.
한편, 광자기기록매체(10)에는 초기화자계 Hi와는 역향의 재생자계 Hr를 최소한 그 재생부에서 부여한다. 이 상태에서는 매체(10)의 이동에 따라 초기화된 잠상기록피트(41)를 가진 영역이 빔스폿(5) 하에 들어가고, 빔스폿(5) 하의 광자기기록매체(10)상에서의 이행 방향의 선단측(제10도에 있어서 좌측)에서는 빔조사시간이 실질적으로 길어지게 되므로, 스폿(5)의 선단측에 파선 a로 에워싸서 사선으로 표시한 바와 같이 실질적으로 고온영역(14)이 생기고, 이 영역(14)에서는 중간층(12)의 자벽이 소멸하고, 교환력으로 기록층(13)의 자화가 재생층(11)에 전사되어 기록층(13)에 존재하고 있던 잠상기록피트(41)가 재생층(11)에 재생할 수 있는 기록피트(4)로서 부출된다.
따라서, 이 재생층(11)에 있어서의 자화의 향에 의한 자기광학효과 즉 커효과 또는 패러데이효과에 의한 빔스폿(5)의 편광면의 회전을 검출하면, 이 기록피트(4)를 독출할 수 있다. 그리고, 이 때 빔스폿(5)내의 고온영역(14)이외의 저온영역(15)에 있어서는 잠상기록피트(41)가 재생측(11)에 부출되지 않고, 결국 빔스폿(5)내에서는 사선으로 표시한 폭이 좁은 고온영역(14)에 있어서만 독출가능한 기록피트(4)가 존재하게 되므로, 결과적으로 빔스폿(5)내에 복수의 기록피트(4)가 들어가는 기록밀도로 된 경우에 있어서도 즉 고밀도기록의 광자기기록매체(10)에 있어서도 단일의 기록피트(4)만을 독출할 수 있고, 고해상도재생을 행할 수 있다.
이와 같은 재생을 행하기 위해 초기화자계 Hi, 재생자계 Hr, 각 자성층의 보자력(保磁力), 두께, 자화, 자벽에너지등이 빔스폿(5)내의 고온영역(14) 및 저온영역(15)의 온도에 따라 선정된다. 즉, 재생층(11) 및 기록층(13)의 보자력을 HC1및 HC3, 두께를 h1및 h3, 포화자화 M3를 MS1및 MS3라고 하면 재생층(11)만을 초기화하는 조건으로서는 하기 식(1)이 된다.
[수학식 1]
Hi HC1+ σW2/ 2MS1h1‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 식 (1)
여기서, σW2는 재생층(11) 및 기록층(13)사이의 자벽에너지를 표시한다.
또, 그 자계에서 기록층(13)의 정보가 유지되기 위한 조건은 식(2)가 된다.
[수학식 2]
Hi HC3- σW2/ 2MS3h3‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 식 (2)
또, 초기화자계 Hi 하를 통과한 후에도 재생층(11)과 기록층(13) 사이의 중간층(12)에 의한 자벽이 유지되기 위해서는 하기 식(3)의 조건이 필요하게 된다.
[수학식 3]
HC1σW2/ 2MS1h1‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 식 (3)
그리고, 고온영역(14)내에서 선정되는 온도 TH에 있어서 하기 식(4)의 조건이 필요하게 된다.
[수학식 4]
HC1- σW2/ 2MS1h1Hr HC1+ σW2/ 2MS1h1‥‥‥ 식 (4)
이와 같은 식(4)가 성립하는 재생자계 Hr를 인가함으로써 중간층(12)에 의한 자벽이 존재하는 부분에만 재생층(11)에 기록층(13)의 잠상기록피트(41)의 자화를 전사 즉 기록피트(4)로써 부출시킬 수 있다.
전술한 MSR 방식에 사용한 광자기기록매체(10)는 재생층(11)과 중간층(12)과 기록층(13)의 3층구조를 채용하는 경우에 대해 설명하였으나, 제11도에 모식적 단면도로 도시한 바와 같이 재생층(11)의 중간층(12)측에 재생보조층(31)이 배설된 4층구조로 할 수도 있다.
이 경우의 재생보조층(31)은 재생층(11)의 특성을 보조하기 위한 것으로, 이것에 의해 재생층(11)의 실온에서의 보자력을 보상하고, 초기화자계 Hi에 의해 균일하게 된 재생층(11)의 자화가 자벽의 존재에 의해서도 안정적으로 존재하고, 또 재생온도 근방에서는 보자력이 급격히 감소하도록 하여 중간층(12)으로 닫혀 있던 자벽이 재생보조층(31)에 퍼지고, 최종적으로 재생층(11)을 반전시켜 자벽을 소멸시켜서 기록피트(4)의 부출이 양호하게 행하여지도록 한다.
그리고, 이와 같이 재생보조층(31)을 가진 4층구조를 취할 때는 재생층(11)의 보자력 HC1은 다음 식(5)에 의한 HCA로 치환되어 σW2/ MS1h1은 σW2/ (MS1h1+ 2MS1Sh1S)로 치환된다.
[수학식 5]
HCA= (MS1h1HC1+ MS1Sh1SHC1S) / (MS1h1+ MS1Sh1S)‥‥ 식 (5)
(단, 전술한 부출형 MSR에서는 HC1HCAHC1S)
여기서, MS1S, HC1S, h1S는 각각 재생보조층(31)의 자화, 보자력, 두께를 표시한다.
다음에, 소멸형의 MSR에 대하여 제12도를 참조하여 설명한다. 제12도(a)는 광지기기록매체(10)의 기록패턴을 도시한 모식적 상면도이며, 제12도(b)는 그 자화양태를 도시한 모식적 단면도이다. 제12도(a) 및 제12도(b)에 있어서, 제10도(a) 및 제10도(b)에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙여서 중복설명을 생략한다. 이 경우에 있어서는 초기화자계 Hi를 필요로 하지 않는 것이다.
이와 같은 광자기기록매체(10)에 있어서, 그 재생양태를 설명하면, 이 경우 고온영역(14)에 있어서 중간층(12)의 큐리온도 TC2이상이 되어 하기 식(6)이 성립하도록 하고, 이것에 의해서 레이저빔스폿(5)내에 있어서도 고온영역(14)에 있어서도 외부로부터 인가하는 재생자계 Hr에 의해서 제12도에 있어서 하향으로 자화가 균일하게 되어 재생층(11)에 있어서의 기록피트(4)가 소멸하도록 한다. 즉, 이 소멸형 MSR 방식에서는 빔스폿(5)의 저온영역(15)내의 기록비트(4)에 대해서만 재생을 행할 수 있도록 해상도의 향상을 도모한다.
[수학식 6]
Hr HC1+ σW2/ 2MS1ㆍh1‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 식 (6)
그러나, 이 경우 소멸상태에 있어서도 기록층(13)에 있어서는 기록피트(4)가 잠상기록피트(41)로서 잔존하도록, 그 보자력 등의 제조건을 설정하고, 실온에서는 재생층(11)에 기록층(13)의 자화 즉 기록피트(4)가 전사하여 재생가능한 상태로 유지되도록 된다.
전술한 부출형 및 소멸형의 MSR 방식에 의하면, 그 재생레이저빔스폿의 일부의 영역에 있어서의 기록피트를 재생하도록 하였으므로, 재생시의 해상도의 향상을 도모할 수 있다.
본원 발명이 해결하려고 하는 과제는 전술한 MSR에 있어서 더욱 재생해상도의 향상을 도모하려는 것이다.
본원 발명은 제1도에 그 일예의 단면도를 도시한 바와 같이 자기적으로 결합되는 최소한 재생층(11)과 재생보조층(31)과 기록층(13)을 가지고 이루어지며, 재생층(11)에 레이저광을 조사함으로써 이 재생층(11)을 승온하고, 기록층(13)에 기록된 자기신호를 재생층(11)에 전사하면서 자기광학효과에 의해 광학신호로 변환하여 독취하는 광자기기록매체에 있어서, 그 재생층(11)을 재생보조층(31)의 큐리온도 Tcs 근방의 보상온도 Tcomp를 가진 페리(ferri)자성체에 의해서 구성한다.
지금, 제2도(a)에 도시한 바와 같이, 본원 발명에 의한 자기기록매체(10)가 화살표 D로 표시한 바와 같이, 도면에 있어서 좌에서 우로 이행하는 경우에 대하여 살펴보면, 독출광으로서의 레이저광의 빔스폿(5)하에 있어서의 온도분포는 제2도(b)에 도시한 바와 같이 빔스폿(5)하에 있어서는 매체(10)의 스폿(5)에 대한 이행방향 D의 선단측이 빔스폿(5)에 의한 조사시간이 가장 길어지므로 고온이 된다.
그리고, 이 고온영역으로부터 점차 이행방향 D의 후방으로 향해 그 온도가 낮아진다.
본원 발명에 의한 자기기록매체(10)에 있어서, 이것에 형성된 기록피트를 독출함에 있어서는, 제2도(a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 독출레이저광의 빔스폿(5)하에 있어서의 재생보조층(31)의 큐리온도 Tcs 근방 즉 재생층(11)의 보상온도 Tcomp 보다 높은 제1의 온도영역 Ⅰ과, 이 보다 낮고, 재생층(11)의보자력 HC1이 저하하여 재생층(11)과 기록층(13)과의 사이의 교환력이 이 보자력 HC1보다 높아지는 소정의 온도 Ta+까지의 제2의 온도영역 Ⅱ과, 이보다 낮은 제3의 온도영역 Ⅲ에서 각각 상이한 동작을 발생시켜서, 제2의 온도영역 Ⅱ의 좁은 영역에서만 기록층(13)의 잠상기록피트를 재생층에 전사시켜 그 독출을 가능하게 하는 것이다.
제1도에 도시한 바와 같이, 광자기기록매체(10)의 광자기기록층을 자기적으로 결합한 재생층(11)과, 재생보조층(31)과, 중간층(12)과, 기록층(13)으로 구성하는 경우에 대하여 설명한다.
이 경우 예를 들면 유리, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 광투과성의 기판(20)위에 보호판 내지는 간섭막이 되는 투명한 예를 들면 두께 800Å의 SiN막으로 이루어지는 유전체층(23)을 형성하고, 이 위에 재생층(11), 재생보조층(31), 중간층(12), 기록층(13)을 순차 연속스퍼터링에 의해 적층한다. 다시 이 위에 비자성 금속막 또는 유전체막 예를 들면 두께 800Å의 SiN막으로 이루어지는 보호막(25)을 피착형성한다.
최소한 재생층(11), 또한 예를 들면 재생보조층(31), 중간층(12), 기록층(13)에 대하여도 각각 희토류(RE)자기모멘트와 천이금속(TM)자기모멘트가 반강자성(反强磁性)결합한 희토류-천이금속의 페리자성막으로 이루어진다.
재생층(11) 및 재생보조(31)은 각각 상온에서 희토류 부격자(副格子)우세(이하 RE 리치하 함)막으로 한다.
중간층(12) 및 기록층(13)은 상온에서 천이금속부격자우세(이하 TM 리치라 함)막으로 할 수도 있고, RE 리치로 할 수도 있다.
재생층(11) 및 재생보조층(31)은 양자의 상기 식(5)에 의한 보자력 HCA이 중간층(12)이 RE리치인 경우에는 900(Oe)∼5(kOe)로, TM리치인 경우에는 1∼4(kOe)로 되도록 한다.
또, 재생층(11)은 실질적으로 기록의 독출을 행하는 즉 독출광과 자기광학효과(커효과)에 기여하는 층이며, 커회전각이 큰 재료 예를 들면 GdFeCo 계의 예를 들면 큐리온도 TC1가 300℃ 이상, 보상온도 Tcomp가 100℃정도이고, 두께 예를 들면 300Å의 Gd25(Fe85Co15)75에 의한 수직자화막에 의해 구성할 수 있다.
재생보조층(31)은 그 큐리온도 Tcs가 재생(11)의 보상온도 Tcomp와 같은 정도의 예를 들면 100℃ 정도이고, 예를 들면 두께 50Å∼110Å의 Tb44(Fe95Co5)56에 의한 수직화막에 의해 구성할 수 있다.
중간층(12)은 예를 들면 보자력 h31.0 kOe, 큐리온도 TC2가 약 250℃이고, 두께 100Å의 예를 들면 상온에서 TM 리치인 Gd19(Fe95Co5)81에 의한 수직이방성이 비교적 작은 수직자성막에 의해 구성할 수 있다.
중간층(12)은 상온에서 RE 리치인 예를 들면 Gd28(Fe95Co5)72에 의해 구성할 수도 있다.
기록층(13)은 예를 들면 두께 450Å이고, 큐리온도 TC3가 약 250℃이며, 보자력 h3이 7(kOe)의 예를 들면 Tb22(Fe85Co15)78에 의한 상온에서 TM 리치막의 수직자화막, 또는 예를 들면 Tb25(Fe85Co15)75에 의한 상온에서 RE 리치막의 수직자화막에 의해 구성할 수 있다.
본원 발명에 의한 광자기기록매체(10)에 대한 정보의 기록 즉 기록피트(4)의 형성은 최소한 기록층(13)에 있어서 이루어진다. 이 기록은 예를 들면 자계변조방식에 의해서 기록할 수 있다.
그리고, 이와 같이 기록층(13)에 기록피트(4)로서 정보가 기록된 광자기기록매체(10) 예를 들면 광자기디스크로부터의 정보의 독출은 제3도에 도시한 바와 같이, 독출광 예를 들면 반도체레이저광(파장750nm)의 직선편광에 의한 레이저빔 L을 대물렌즈(71)에 의해 화살표 D 방향으로 회전하는 매체(10)위에 제1도에서 설명한 기판(20)측으로부터 조사(照射)하여 포커싱한다.
그리고, 기록피트(4)에 있어서의 특히 재생층(11)에 의한 커효과에 의한 편광면의 회전의 다른 것과의 상위를 검출함으로써 독출한다.
그리고, 이 레이저빔 L의 매체(10)의 빔스폿(5)의 조사부(照射部)를 포함하여 그 근방에 매체(10)의 면에 직교하는 소요의 직류자계에 의한 재생자계 Hr을 부여하는 재생자계발생수단(72)을 배설한다.
한편, 이 빔스폿(5)에 들어가기 전에 재생자계 Hr와는 역향의 직류초기화 자계 Hi를 부여하는 초기화 자계발생수단(73)을 배설한다.
제4도를 참조하여 재생층(11) 및 재생보조층(31)이 상온에서 RE 리치, 중간층(12) 및 기록층(13)이 상온에서 TM 리치인 경우의 광자기기록매체(10)의 재생양태를 설명한다.
제4도(a)는 매체(10)상의 빔스폿(5)하에 있어서의 매체(10)의 화살표 D로 표시하는 상대적 이행에 수반되는 실질적 조사시간에 의해서 발생하는 제2도에서 설명한 각 온도영역 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 나타낸다.
즉, 재생층(11)의 보상온도 Tcomp보다 높은 제1의 온도영역 Ⅰ과, 이 보다 저온에서 재생층(11) 및 재생보조층(31)에 의한 보자력 HCA이 기록층(13)과 재생층(11)내지는 재생보조층(31)과의 교환력과 대략 일치하는 온도 Ta+까지의 제2의 온도영역 Ⅱ과, 이 보다 낮은 제3의 온도영역 Ⅲ을 나타낸다.
제4도(c) 중 곡선(51), 제4도(d) 중 곡선(52) 및 (53)은 각각 각 영역 Ⅰ∼Ⅲ에 대응하여 나타낸 재생층(11)의 자화 MS1,보자력 HCA및 기록층(13)과 재생층(11) 내지는 재생보조층(31)의 교환력을 나타낸다.
그리고, 제4도(c) 및 제4도(d)에 있어서의 온도(횡축)는 실제의 제3, 제2, 제1의 온도영역 Ⅲ∼Ⅰ에 걸쳐서 리니어한 온도분포를 나타낸는 것은 아니나, 이들 제4도(c) 및 제4도(d)에 있어서는 편의상 리니어한 온도분포로서 나타냈다.
제4도(b)는 재생층(11), 재생보조층(31), 중간층(12), 기록층(13)의 자기모멘트를 모식적으로 도시한 것이며, 각 층(11), (31), (12) 및 (13)내에 실선화살표와 파선화살표로 각각 TM 자기모멘트와 RE 자기모멘트를 표시하고, 이들 화살표를 에워싸서 표시한 화살표로 전체의 자기모멘트를 표시한 것이다.
이 경우, 기록피트(4)는 제4도(b)에 도시한 바와 같이, 기록층(13)에 그 전체로서의 자기모멘트가 도면에 있어서 도면에 있어서 하향으로 자화됨으로써 형성되는 것으로 한다.
그리고, 이 기록피트(4)의 독출 즉 기록정보의 독출은 독출광으로서 전술한 바와 같이 반도체레이저광 L을 사용하는 경우, 그 파장(780mn) 근방에서는 커효과에 주로 기여하는 것은 천이금속이므로, 커회전각을 검출함으로써 얻어지는 신호는 제4도(b)의 실선화살표로 표시하는 TM 자기모멘트의 향 특히 이 자긱기록매체(10)에 있어서는 재생층(11)의 TM 자기모멘트의 향에 의해 결정되게 된다.
그리고, 이 재생에 있어서는 제4도(b)에 있어서의 기록피트(4)가 독출광의 빔스폿(5)하로 들어가기 전에 제3도에 도시한 초기화 자계 발생수단(73)에 의해 부여된 예를 들면 4(kOe)의 초기화자계 Hi에 의해 재생층(11)과 재생보조층(31)의 자화 즉 제4도(b)의 재생층(11) 및 재생보조층(31)의 각각의 층에 있어서의 전체로서 자기모멘트(백색 화살표로 표시된 향)가 자계 Hi와 같은 방향, 제3도(b)에 있어서 하향으로 일치되어 있다.
독출광의 레이저파워는 예를 들면 3mw로 한다.
빔스폿(5)의 조사부에는 예를 들면 200∼600(Oe)의 재생자계 Hr가 초기 자계 Hi와 역향으로 부여된다.
기록층(13)은 그 보작력 HC3이 비교적 크게 선택되어 있고, 다시 중간층(12)에 의한 자벽의 발생에 의해서 상기 식(1), 식(2), 식(3)의 조건이 성립되도록 이루어짐으로써 기록층(13)의 자화는 반전되지 않고, 기록층(13)의 기록피트(4)는 그대로 남는다.
이 상태에서 기록피트(4)가 독출광의 빔스폿(5)하로 들어오는데, 이 때 제3의 온도영역 Ⅲ에서는 제4도(d)에 도시한 바아 같이 보자력 HCA에 비해 교환력이 작기 때문에 기록층(13)의 기록피트(4)가 재생보조층(31) 및 재생층(11)에 전사되지 않고, 재생층(11)에는 기록피트(4)가 발생하지 않는다. 따라서, 이 영역 Ⅲ에서는 기록피트(4)의 독출은 이루어지지 않는다.
이어서, 기록피트(4)가 제2의 온도영역 Ⅱ에 들어오면, 제4도(d)에 도시한 바와 같이 HCA가 교환력에 의해 작아지는 것과 초기화자계 Hi와 역향의 도면에 있어서 상향의 재생자계 Hr에 의해 RE 리치 상태에 있는 재생층(11)의 자기모멘트가 상향으로, 즉 TM 자기모멘트 및 RE 자기모멘트가 기록층(13)의 TM 자기모멘트 및 RE 자기모멘트에 일치되어 자구 즉 기록피트가 부출된다.
즉, 커회전을 발생하는 TM 자기모멘트가 초기화의 방향과는 역향이 됨으로써, 이 기록피트(4)가 독출광 L에 의해서 커회전이 타부분과 다른 상태에서 검출 즉 독출할 수 있게 된다.
그리고, 이 기록피트(4)가 고온의 제1의 온도영역 Ⅰ 즉 그 온도가 T가 재생보조층(31)의 큐리온도 Tcs 내지는 재생층(11)의 보상온도 Tcomp 보다 큰 온도 Ta 이상으로 되면, 제4도(d)에 도시한 바와 같이 보자력 TC1이 작은 재생층(11)은 재생자계 Hr에 의해 더욱이 온도 T가 보상온도 Tcomp를 초과하여 TM 리치로 됨으로써, 그 TM 자기모멘트가 상향이 되고, 기록피트(4)는 재생층(11)에 있어서 소멸하여, 이것이 독출되지 않게 된다.
이와 같이 하여, 공통의 빔스폿(5)하에 있어서 영역 Ⅰ 및 Ⅲ이 이른바 마스크의 기능을 가지며, 영역 Ⅱ가 기록피트의 독출가능한 윈도우로서의 기능을 가지게 되고, 이 윈도우는 빔스폿경보다 충분히 작게 할 수 있으므로, 기록피트(4)가 빔스폿경보다 작아도 독출가능하게 된다.
즉, 이 윈도우폭에 상당하는 해상도는 빔스폿경을 결정하는 파장 λ 및 개구수 N.A에 의해 제약되지 않고 작게 할 수 있다.
그리고, 커루푸의 측정으로부터 제4도(d)의 조건이 충족되어 있는 것을 확인하였다.
이 구성에 의한 광자기디스크에 있어서, 그 재생레이저광 L의 파워를 변화시켜서 재생출력을 측정한 결과를 제5도에 도시한다. 이 도면중 곡선(81) 및 (82)는 각각 캐리어레벨 및 노이즈레벨을 표시한 것으로, 캐리어레벨에 대하여 살펴보면 재생파워의 변화에 대하여 캐리어레벨이 계단적으로 변화하고 있다. 이것은 파워 P1및 P2사이에서 서는 레이저빔스폿내의 온도가 비교적 낮고, MSR 효과가 발생하고 있지 않은 것, 즉 하나의 빔스폿내에 선택적으로 윈도우가 생겨있지 않은 상태에 있으며, 파워 P2및 P3사이에서는 윈도우가 빔스폿내의 한쪽의 고온영역에 생기고 있는 것, 파워 P3및 P4사이에서 제4도에서 설명한 바와 같이 윈도우(제2의 영역 Ⅱ)가 빔스폿내의 중앙에 양측의 마스크(제1 및 제3의영역 Ⅰ 및 Ⅲ)사이에 있는 폭협영역에 발생하고 있다는 것을 표시한다.
그리고, 제5도의 측정은 반경 32mm의 전술한 구성의 광디스크를 2400rpm으로 회전하고, 기록자계 300(Oe), 기록레이저파워를 19mW, 15msec로 하고, 재생자계 Hr을 약 600(Oe)로 했을 때의 10MHz의 캐리어에 대하여 측정한 것이다.
전술한 광자기기록매체(10)(광자기디스크)는 0.8㎛ 주기의 기록피트에 대하여 C/N을 35dB 이상으로 할 수 있었다.
제6도중 곡선(91)은 그 C/N의 측정결과를 나타내고, 이 도면중 곡선(92)는 종래 일반적인 MSR에 의하지 않은 광자기기록재생방식에 의한 경우를 나타내며, 본원 발명에 의할 때는 0.35㎛ 이하에서 각별히 C/N의 향상을 도모할 수 있고, 초해상화의 효과를 확인할 수 있다.
전술한 예에서는 중간층(12) 및 기록층(13)을 상온에서 TM 리치막으로 한 경우이나, RE 리치막으로 하는 경우에 있어서도 동일한 동작기능, 효과를 얻을 수 있다.
또, 전술한 실시예에서는 광자기기록매체(10)의 광자기기록층이 재생층(11), 재생보조층(31), 중간층(12), 기록층(13)의 4층구조를 취한 것이며, 이 경우 동작기능에 필요한 제조건을 충족시키는 특성을 얻기 쉽다는 이점이 있다.
그러나, 이 광자기기록층을 전술한 중간층(12)의 기능을 재생보조층(31)에 있어서 겸하게 함으로써 제7도(b)에 도시한 바와 같은 재생층(11)과, 재생보조층(31)과, 기록층(13)의 3층구조로 할 수도 있다.
이 경우, 그 재생동작은 제4도에 설명한 것과 같으므로, 제7도에 있어서 제4도에 대응하는 부분에 동일부호를 붙이고, 중복설명을 생략한다.
이 경우에 있어서도 재생층(11)은 커회전각이 큰 GdFeCo 계의 RE 자기모멘트와 TM 자기모멘트가 반강자성결합한 페리자성체로 구성하고, 재생보강층(31)의 큐리온도 Tcs 근방에 보상온도 Tcomp를 가진 RE 리치조성으로 하고, 그 보자력 HC1은 예를 들면 500(Oe) 이하로 한다.
재생보조층(31)은 외부자장에서 계면자벽의 이동을 제어하기 위해 필요한 수직자기이방성을 가진 TbFe 계의 상온에서 RE 리치의 자성막이고, 그 보자력은 상온에서 높고, 재생층(11)과 이 재생보조층(31)에 의한 보자력 HCA(식5에 의함)이 약 2(kOe)의 자성막에 의해 구성할 수 있다.
그리고, 이 재생보조층(31)의 큐리온도 Tcs는 다른 2층에 비해 가장 낮게 선정되며, 그 막두께는 4층구조의 경우에 비해 두꺼운 예를 들면 300Å 이상으로 한다.
기록층(13)은 예를 들면 TbFeCo 계의 보자력 HC3이 예를 들면 10(kOe)정도로 선정되고, 막두께 450Å, 큐리온도 약 250℃의 RE 리치 또는 TM 리치막이 된다.
전술한 바로부터 명백한 바와 같이, 본원 발명에 의한 광자기기록매체(10)에 의하면, 재생에 있어서 독출레이저광의 빔스폿하에 양측이 마스크된 제2의 온도영역 Ⅱ에 의한 폭이 좁은 윈도우내에서만 기록피트(4)의 독출을 행하므로, 빔스폿경에 제약되지 않는 즉 파장 λ 및 개구부 N.A에 의해 결정되지 않는 초고해상도의 재생을 행할 수 있다.
더욱이, 재생층(11)의 보상온도와 재생보조층(31)의 큐리온도를 같은 정도로 선정하여 양자의 특성을 교묘히 이용하여 윈도우의 형성을 행하므로, 확실하고 안정적으로 고해상도 재생을 행할 수 있다.

Claims (1)

  1. 자기적으로 결합되는 최소한 재생층과 재생보조층과 기록층을 가지고 이루어지며, 상기 재생층에 레이저광을 조사함으로써 이 재생층을 승온하고, 상기 기록층에 기록된 자기신호를 재생층에 전사하면서 자기광학효과에 의해 광학신호로 변환하여 독취하는 광자기기록매체에 있어서, 상기 재생층이 상기 재생보조층의 큐리온도 근방의 보상온도를 가진 페리장성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광자기기록매체.
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