KR100525369B1 - 광자기 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

2개의 재생층을 갖는 광자기 기록 매체에 관한 것으로, 기록층에 기록된 자구(domain)가 외부 자장의 스위칭(switching)에 의해 증폭되는 자구 확대 광자기 디스크 구조(MAMMOS)에 상온에서 수평 자화 특성을 나타내고 온도 증가에 따라 수평 자화에서 수직 자화로 천이하는 특성을 가진 재생층을 추가함에 의해 재생시 자구확대막에 의해 확대된 자구가 재생층에 전사되고 자구의 일부분을 마스킹(masking)함으로써, 노이즈(noise)를 저감시켜 신호 품질을 향상시킨다.

Description

광자기 기록 매체
본 발명은 광자기 기록 매체에 관한 것으로, 특히 2개의 재생층을 갖는 광자기 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로 광자기 디스크는 편광된 빛이 자성박막면에서 반사할 때, 막면에 대해 수직한 방향의 자기 이방성을 갖는 자성박막인 경우는 편광면의 각도가 회전하는 현상을 이용한다.
이와 같은 자기광학 효과를 커(Kerr) 효과라 하고, 이때 회전하는 편광면의 각을 커 회전각이라 한다.
광자기 디스크의 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio ; SNR)는 다음과 같다.
여기서, η는 포토다이오드의 양자 효율(quantum efficiency), P는 재생 파워(read power), R은 매체 반사도(reflectivity), θK 는 커 회전각, e는 일렉트론 차지(electron charge), 그리고 B는 밴드 폭(band width)이다.
위의 식에서 매체의 특성을 나타내는 파라미터(parameter)인 R과 θK만을 고려하였을 때의 피겨 오브 메리트(figure of merit)는 RθK 2 에 비례한다.
따라서, R보다는 θK를 증가시키는 것이 효율적이다.
통상 광자기 기록에 이용되는 자성박막의 커 회전각은 0.3°정도의 작은 값을 갖는다.
따라서, 이 값을 증가시키기 위해서 유전체 및 반사층을 이용하여 다층화한다.
즉, 기판/무반사층/기록층/페이즈(phase)층/반사층/유브이 코팅층으로 이루어진 구조가 일반적이다.
이러한 구조의 광자기 디스크는 제 1 세대 광자기 디스크로 이용되고 있다.
이와 같은 제 1 세대 광디스크 이후, 가장 큰 관심은 기록 밀도를 높이는 데로 집중되기 시작하였다.
따라서, 디스크의 구조는 점차 다층화가 되었고, 기록 레이저 빔과 외부 자계의 형태도 점차 복잡해지게 되었다.
이와 같은 광자기 디스크의 발전과 함께 디스크에 정보를 효율적으로 기록할 수 있는 레이저-펌프 마그네틱 모듈레이션(laser-pumped magnetic field modulation)이란 방법이 나타나게 되었다.
이 방법은 레이저 펄스를 가하면서 외부 자계를 동시에 가하는 방법으로 작고 안정된 자구(magnetic domain)를 형성시킬 수 있었다.
광자기 디스크의 밀도를 높이기 위해서는 고밀도의 기록과 더불어 작게 기록된 마크(mark)를 읽어낼 수 있어야 하는데, 상기의 레이저-펌프 마그네틱 필드 모듈레이션 방법은 기록시 레이저 빔 크기보다 작은 크기로 기록이 가능하였지만 기록된 신호를 읽을 때는 특별한 방법들이 필요하였다.
그 중 첫 번째 방법으로는 먼저 읽을 때, 레이저 빔의 온도가 높은 재생층의 가운데 부분에서만 창(window)을 열어 기록층의 신호를 복제하는 메카니즘(mechanism)을 이용하는 방법이었다.
이 방법에서 재생층의 자화방향은 상온에서 수평이다.
두 번째 방법으로는 더욱더 기록 밀도를 높이기 위하여 기록 마크를 작게 했을 때, 읽어내려는 신호의 크기가 작은 문제를 해결하기 위하여 기록층의 기록된 마크를 재생층에서 확대시켜서 재생 신호를 크게하는 방법이었다.
이와 같은 방법을 맴모스(Magnetic AMplifying Magneto-Optical System ; MAMMOS) 기술이라 하는데, 이 맴모스라 일컬어지는 자구확대 재생 기술은 최저 2층의 자성층이 필요하다.
맴모스 디스크의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판/제 1 유전체층/재생층/제 2 유전체층/기록층/보호층/유브이(UV) 경화수지층으로 이루어진다.
이와 같은 구조를 갖는 맴모스 디스크의 재생 방법은 도 2에 도시된 바와 같다.
기록층에 레이저 빔의 스팟(spot) 직경보다 작은 자구들이 기록되어 있는 경우, 그 자구들을 재생하기 위해서 재생층에 레이저 빔을 조사하면, 기록층에 기록된 작은 자구들은 레이저 빔의 스팟 중심부분만 국부적으로 열을 받아 재생층에 전사된다.
즉, 레이저 빔의 가우시안 분포 곡선에 의해 분포 곡선의 중앙부에서는 재생층이 자기 이방성을 잃게 되어 기록층의 자구가 전사된다.
그리고, 외부 자기장을 가해주면 재생층에 전사된 자구가 확대 재생된다.
이때, 재생신호의 진폭은 종래 매체의 수 배이상 혹은 포화 진폭까지 도달한다.
포화 진폭이란 확대된 복사 자구의 크기가 광 스팟의 직경을 넘는 상태를 의미한다.
재생신호의 진폭이 이 상태가 되면 다음 자구의 상태를 판별할 수 없으므로 확대 재생층에 복사되어 확대된 자구를 재생하든 재생하지 않든 외부 자기장의 극성을 반전시켜 복사된 자구를 수축 혹은 소멸시킨다.
이어, 기록층의 다음 자구도 상기와 같은 방법을 반복하여 기록층의 자구를 재생층에 전사한다.
종래 기술에 따른 광자기 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래에는 재생층에 전사된 자구를 확대 재생할 때, 확대 재생되는 자구의 바깥 부분(경계부)이 완전히 확대되지 않게 되는데, 이 부분은 재생 신호에서의 노이즈(noise) 성분을 나타내어 신호 품질인 CNR(Carrier to Noise Ratio)을 저하시킨다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 재생층을 하나 더 추가하여 신호 품질을 향상시킬 수 있는 광자기 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 광자기 기록 매체의 특징은 기판과, 기판 위에 형성되어 하기 제 1 재생층에 재생된 정보를 다시 재생하고 상온에서는 수평 자기 이방성을 가지며 특정온도에서는 수직 자기 이방성을 가지는 제 2 재생층과, 제 2 재생층 위에 형성되고 하기 기록층으로부터 전사된 정보를 확대시켜 재생신호를 크게하는 제 1 재생층과, 제 1 재생층 위에 형성되고 특정온도에서 기록된 정보를 제 1 재생층에 전사하는 기록층으로 구성되는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 제 1 재생층은 Gdx(FeCo)y (여기서, x는 20∼26, y는 74∼80)으로 이루어지고, 제 2 재생층은 Gdx(FeCo)y (여기서, x는 26∼40, y는 60∼74)으로 이루어지는데 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 광자기 기록 매체를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 개념은 고밀도로 기록된 광자기 기록 매체의 고밀도 재생에 관련된 것으로, 기록층에 기록된 자구(domain)가 외부 자장의 스위칭(switching)에 의해 증폭되는 종래의 자구 확대 광자기 디스크 구조(MAMMOS)에 상온에서 수평 자화 특성을 나타내고 온도 증가에 따라 수평 자화에서 수직 자화로 천이하는 특성을 가진 재생층을 추가함에 의해 재생시 자구확대막에 의해 확대된 자구가 재생층에 전사되고 자구의 일부분을 마스킹(masking)함으로써, 노이즈(noise)를 저감시켜 신호 품질을 향상시키는데 있다.
도 3은 본 발명에 따른 광자기 디스크를 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(11)위에 제 1 유전체층(12), 제 2 재생층(13), 제 2 유전체층(14), 제 1 재생층(자구 확대층)(15), 제 3 유전체층(16), 기록층(17), 보호층(18), 자외선 경화 수지층(19)가 순차적으로 적층된 구조로 이루어진다.
여기서, 기록층(17)은 특정온도에서 기록된 정보를 제 1 재생층(15)에 전사하는 역할을 수행하며, TbFeCo로 이루어진다.
그리고, 제 1 재생층(15)은 기록층(17)으로부터 전사되는 정보를 확대재생하는 역할을 수행하며, Gdx(FeCo)y (여기서, x는 20∼26, y는 74∼80)으로 이루어지고, 제 2 재생층(13)은 제 1 재생층(15)에서 확대된 정보를 다시 재생하는 역할을 수행하며, 상온에서는 수평 자기 이방성을 가지며 특정온도에서는 수직 자기 이방성을 가지는 Gdx(FeCo)y (여기서, x는 26∼40, y는 60∼74)으로 이루어진다.
또한, 제 1, 제 2, 제 3 유전체층(12,14,16) 및 보호층(17)은 일반적으로 Si3N4 또는 AlN 으로 이루어진다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 재생방법은 도 4에 도시된 바와 같다.
일예로 기록층에 자기 방향이 윗쪽을 향하는 자구(이하, 1이라 한다)와 자기 방향이 아랫쪽을 향하는 자구(이하, 0이라 한다)가 기록되어 있다고 하자.
기록층에 기록된 "1"을 재생하기 위해 "1"이 기록된 기록층 상부에 있는 제 1 재생층에 레이저 빔을 조사하면 레이저 빔이 조사된 영역의 제 1 재생층은 온도가 상승되면서 기록층에 기록된 "1"이 재생층으로 전사된다.
이때의 "1"은 기록층에 작게 기록되었던 신호이므로 제 1 재생층에 재생된 신호 또한 미약하다.
그러므로, "1"이 재생된 제 1 재생층에 "1"과 자기방향이 같은 자기장을 인가하면 재생신호는 크게된다.
즉, 레이저 빔의 직경보다도 작게 기록된 자구는 동일한 크기로 제 1 재생층에 재생되지만 그 자구의 자기방향과 같은 자기장을 인가하면 그 자구는 주위로 퍼지면서 큰 신호로 나타나게 된다.
그러나, 그 자구가 완전히 확대되지 못하고, 자구의 방향이 다소 불명확해진다.
그 이유는 전사된 자구의 가운데 부분과 바깥 부분에서의 온도나 전사되는 신호가 다소 차이가 나기 때문이다.
그러므로 상온에서는 수평 자기 이방성을 가지며 특정온도에서는 수직 자기 이방성을 가지는제 2 재생층에서 제 1 재생층에서 확대된 자구를 다시 재생하여 불명확한 바깥쪽 부분의 자구를 명확하게 재생한다.
이어, 이렇게 재생된 재생신호를 판독한 후, 기록층의 다음 영역을 상기와 같은 방법으로 재생한다.
본 발명에 따른 광자기 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 상온에서 수평 자화 특성을 나타내고 온도 증가에 따라 수평 자화에서 수직 자화로 천이하는 특성을 가진 재생층을 추가하여 재생시 자구확대막에 의해 확대된 자구가 재생층에 전사되고 자구의 일부분을 마스킹(masking)함으로써, 노이즈(noise)를 저감시켜 신호 품질을 향상시킨다.
도 1은 일반적인 광자기 디스크들을 보여주는 도면
도 2은 도 1에 따른 광자기 디스크의 재생 원리를 보여주는 도면
도 3는 본 발명에 따른 광자기 디스크를 보여주는 도면
도 4는 도 3에 따른 광자기 디스크의 재생 원리를 보여주는 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 기판 12 : 제 1 유전체층
13 : 제 2 재생층 14 : 제 2 유전체층
15 : 제 1 재생층 16 : 제 3 유전체층
17 : 기록층 18 : 보호층
19 : 자외선 경화 수지층

Claims (3)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 형성되는 제 1 유전체층;
    상기 제 1 유전체층 위에 형성되어 하기 제 1 재생층에 재생된 정보를 다시 재생하고, 상온에서는 수평 자기 이방성을 가지며 특정온도에서는 수직 자기 이방성을 가지는 제 2 재생층;
    상기 제 2 재생층 위에 형성되는 제 2 유전체층;
    상기 제 2 유전체층 위에 형성되고, 하기 기록층으로부터 전사된 정보를 확대시켜 재생신호를 크게 하는 제 1 재생층;
    상기 제 1 재생층 위에 형성되는 제3유전체층;
    상기 제 3 유전체층 위에 형성되고, 특정온도에서 기록된 정보를 제 1 재생층에 전사하는 기록층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 재생층은 Gdx(FeCo)y (여기서, x는 20∼26, y는 74∼80)으로 이루어지고, 상기 제 2 재생층은 Gdx(FeCo)y (여기서, x는 26∼40, y는 60∼74)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기록층은 TbFeCo 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광자기 기록 매체.
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