KR930010474B1 - Manufacturing method of optical magnetic materials - Google Patents
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Abstract
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Description
[발명의 명칭][Name of invention]
광자기 기록매체 및 광자기 기록매체의 제조방법Magneto-optical recording medium and manufacturing method of magneto-optical recording medium
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1a도는 본 발명의 광자기 기록매체를 구비한 광자기 기록장치의 주요부 구성 사시도.Fig. 1A is a perspective view of the main part of the magneto-optical recording apparatus provided with the magneto-optical recording medium of the present invention.
제1b도는 본 발명의 광자기 기록매체 중, 2층막의 것의 광기록 재생상태를 도시한 부분 단면도.1B is a partial sectional view showing an optical recording / reproducing state of the two-layer film of the magneto-optical recording medium of the present invention.
제1c도는 광자기 기록매체의 영역에 있어서의 기록용의 레이저빔 파워변화를 도시한 특성도.Fig. 1C is a characteristic diagram showing the change of laser beam power for recording in the area of the magneto-optical recording medium.
제2도는 본 발명에 있어서의 2층막의 광자기 기록매체의 제1자성층에 있어서의 온도와 반전자계와의 관계를 도시한 도면.2 is a diagram showing a relationship between a temperature and an inverted magnetic field in the first magnetic layer of the magneto-optical recording medium of the two-layer film according to the present invention.
제3도는 본 발명에 있어서의 2층막 광자기 기록매체의 구체적인 구성도.3 is a detailed block diagram of a two-layer film magneto-optical recording medium according to the present invention.
제4도는 본 발명에 있어서의 2층막 광자기 기록매체의 기록상태에 있어서의 각층의 상태도.4 is a state diagram of each layer in the recording state of the two-layer film magneto-optical recording medium according to the present invention.
제5도는 회토류금속과 천이금속 합금에서 실온에 보상온도를 갖는 자화의 상태도.5 is a state diagram of magnetization having a compensation temperature at room temperature in a rare earth metal and a transition metal alloy.
제6a도는 본 발명의 광자기 기록매체 중 3층막의 것의 광기록 재생상태를 도시한 부분 단면도.FIG. 6A is a partial sectional view showing the optical recording / reproducing state of the three-layer film of the magneto-optical recording medium of the present invention. FIG.
제6b도는 광자기 기록매체의 영역에 있어서의 기록용의 레이저빔 파원변화를 도시한 특성도.Fig. 6B is a characteristic diagram showing the change of the laser beam wave source for recording in the area of the magneto-optical recording medium.
제7도는 본 발명의 3층막 광자기 기록매체의 기록상태에 있어서의 각층의 상태도.7 is a state diagram of each layer in the recording state of the three-layer film magneto-optical recording medium of the present invention.
제8도는 실온에 있어서 오버라이트가 가능한 것을 도시한 설명도.8 is an explanatory diagram showing that overwriting is possible at room temperature.
제9도는 본 발명의 4층막 광자기 기록매체의 구체적인 구성도.9 is a detailed block diagram of a four-layer film magneto-optical recording medium of the present invention.
제10도는 본 발명의 4층막 광자기 기록매체의 기록상태에 있어서의 각층의 상태도.10 is a state diagram of each layer in the recording state of the four-layer film magneto-optical recording medium of the present invention.
제11도-제91도는 본 발명의 4층막 광자기 기록매체의 각층의 조성을 다르게 한 경우의 조건을 설명하는 설명도.11 to 91 are explanatory views for explaining the conditions when the composition of each layer of the four-layer film magneto-optical recording medium of the present invention is changed.
제92a도는 본 발명의 다른 3층막 광자기 기록매체의 구체적인 구성도.92A is a specific block diagram of another three-layer film magneto-optical recording medium of the present invention.
제92b도는 각 자성층의 온도와 포화자화의 관계를 도시한 설명도.FIG. 92B is an explanatory diagram showing the relationship between the temperature of each magnetic layer and the saturation magnetization; FIG.
제93도는 본 발명의 다른 3층막 광자기 기록매체의 기록상태에 있어서의 각층의 상태도.93 is a state diagram of each layer in the recording state of another three-layer film magneto-optical recording medium of the present invention.
제94도는 본 발명의 4층막 광자기 기록매체의 초기화하기 전의 구체적인 구성도.94 is a detailed block diagram of the four-layer film magneto-optical recording medium of the present invention before initialization.
제95a도는 초기화를 위한 방법을 도시한 설명도.FIG. 95A is an explanatory diagram showing a method for initialization. FIG.
제95b도는 초기화한 것을 서로 맞붙인 경우의 구성도.95B is a configuration diagram when the initialized objects are put together.
제96도는 초기화를 위한 다른 방법을 도시한 구성도.96 is a block diagram showing another method for initialization.
제97도는 초기화를 위한 또 하나의 다른 방법을 도시한 설명도.FIG. 97 is an explanatory diagram showing yet another method for initialization. FIG.
제98도는 제97도에서 초기화한 광자기 디스크매체의 구체적인 구성도.FIG. 98 is a detailed block diagram of the magneto-optical disk medium initialized in FIG. 97. FIG.
제99a도는 종래의 광기록 재생장치의 주요부 구성사시도99A is a perspective view of major parts of a conventional optical recording and reproducing apparatus
제99b도는 광자기 기록매체의 광기록 재생상태를 도시한 주요한 단면도99B is a sectional view showing an optical recording reproduction state of a magneto-optical recording medium.
제99c도 및 제100도는 기록용의 레이저파워의 변화를 도시한 특성도이다.99C and 100 are characteristic diagrams showing changes in laser power for recording.
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
[기술분야][Technical Field]
본 발명은 구정보 위에 신정보를 직접 라이트 할 수 있는 광변조 오버라이트 기능을 갖는 광자기 기록매체 및 이 광자기 기록매체를 생산하는 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magneto-optical recording medium having an optical modulation overwrite function capable of directly writing new information on old information and a production method for producing the magneto-optical recording medium.
[배경기술][Background]
제99ab 및 c도는 각각, 예를 들면 간행물(제34회 응용물리학관계 연합강연회 예고집, 1987년 춘계 28P-ZL-3)에 개시된 종래의 광기록 재생장치의 주요부 구성 사시도, 기록매체의 광기록 재생상태를 도시한 주요부 단면도 및 기록매체의 여역에 있어서의 기록용의 레이저파워 변화를 도시한 특성도이다. 도면에 있어서, (1)은 광자기 기록매체, (2)는 글라스 또는 플라스틱으로 이루어진 기판, (3)은 제1자성층, (4)는 제2자성층으로서, 기록매체 (1)은 기판(2), 제1자성층(3) 및 제2자성층(4)로 구성되어 있으며, 또 제1자성층(3)과 제2자성층(4) 사이에는 교환결합력이 작용하고 있고, 이 교환결합력은 양자성층(3)(4)의 각가의 자화방향을 동일하게 하도록 작용한다. (5)는 레이저빔을 정보매체(1)에 조사하는 대물렌즈, (6)은 대물렌즈(5)에 의해 수속된 집광스포트, (7)은 제1자성층(3)에 기록된 정보 중에서 제1자성층(3)의 자화방향이 제99b도 중의 상향 부분을 나타내는 것으로, 이 경우에는 2진화 데이타의 "1"을 의미한다. (9)는 제2자성층(4)를 초기 자화하기 위한 5000Oe 정도의 자계를 발생하는 초기화 자석, (8)은 정보매체(1)을 사이에 두고 대물렌즈(5)와 대향하는 위치에 마련된 200-600Oe의 자계를 발생하는 바이어스 자석이다. 또, 제99c도에 있어서의 R1은 정보 1을 기록하기 위한 레이저파워, R0은 정보 0을 기록하기 위한 레이저파워이고, 제99c도에 있어서의 종축은 레이저파워를, 횡축은 영역을 나타내고, 제99a도에 있어서 1점 쇄선에 대해서 좌측은 신데이타(DN)을, 우측은 구데이타(D0)를 나타낸다.99a and c are, respectively, a perspective view of the main parts of a conventional optical recording and reproducing apparatus disclosed in, for example, a publication (Preliminary Proceedings of the 34th Association for Applied Physics Relations, 28P-ZL-3, 1987), and optical recording of a recording medium. Fig. 1 is a sectional view showing the main part of the reproduction state, and a characteristic diagram showing the variation of laser power for recording in the area of the recording medium. In the figure, reference numeral 1 denotes a magneto-optical recording medium, numeral 2 is a substrate made of glass or plastic, numeral 3 is a first magnetic layer, numeral 4 is a second magnetic layer, and recording medium 1 is a substrate 2. ), The first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4, and an exchange coupling force acts between the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4, and the exchange coupling force is a quantum layer ( 3) It acts to make each magnetization direction of (4) equal. (5) denotes an objective lens for irradiating a laser beam to the information carrier (1), (6) a condensing spot condensed by the objective lens (5), and (7) among the information recorded in the first magnetic layer (3). The magnetization direction of the single magnetic layer 3 represents an upward portion in FIG. 99b, which means "1" of binarization data. (9) is an initialization magnet for generating a magnetic field of about 5000Oe for the initial magnetization of the second magnetic layer (4), (8) is provided at a position facing the objective lens (5) with the information carrier (1) in between A bias magnet that generates a magnetic field of -600Oe. In Fig. 99c, R 1 is laser power for recording information 1, R 0 is laser power for recording information 0, and the vertical axis in Fig. 99c represents laser power, and the abscissa represents area. In Fig. 99A, the left-hand side shows the new data DN and the right-hand side shows the old data D0 with respect to the dashed-dotted line.
다음에 동작에 대하여 설명한다. 기록매체(1)은 도시하고 있지 않은 유지 구동기구를 의해 제99도 a 및 b 중의 화살표 a방향으로 회전 구동되고 있다. 제1자성층(3)은, 예를 들면 Tb21,Fe79로 이루어지는 일반적인 광자기 디스크에 사용되는 정보매체의 기록층과 마찬가지의 성질의 것으로, 여기에서도 기록층 및 리드층으로서 작용한다. 제2자성층(4)는, 예를 들면 Gd24Tb3Fe73으로 이루어지는 보조층이라 불리워지는 것으로, 오버라이트하는 성능, 즉 구데이타상에 신데이타를 리얼타임으로 오버라이트하는 성능을 발휘하도록 마련되어 있다. 여기서, 제1자성층(3)과 제2자성층(4)의 특성은 그 큐리온도를 각각 Tc1,Tc2실온부근에 있어서의 보자력을 각각 Hc1,Hc2실온 부근에 있어서의 교환결합력을 각각 Hw1,Hw2로 하면 다음의 관계가 성립한다.Next, the operation will be described. The recording medium 1 is rotationally driven in the direction of the arrow a in Figs. 99A and B by a holding drive mechanism (not shown). The first magnetic layer 3 has the same properties as the recording layer of the information carrier used for a general magneto-optical disk made of, for example, Tb 21 and Fe 79 , and also functions as a recording layer and a lead layer here. The second magnetic layer 4 is called an auxiliary layer made of, for example, Gd 24 Tb 3 Fe 73 , and is provided to exhibit the performance of overwriting, that is, the ability to overwrite new data in real time on old data. have. Here, the characteristics of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 are the curie temperatures of Tc 1 and Tc 2 , respectively, and the coercive force near room temperature, Hc 1 and Hc 2 , respectively. When Hw 1 and Hw 2 are set, the following relationship is established.
Tc1<Tc2 Tc 1 <Tc 2
Hc1-Hw1>Hc2+Hw2 Hc 1 -Hw 1 > Hc 2 + Hw 2
여기서, 먼저 기록층, 즉 제1자성층(3)에 기록된 정보를 재생하는 경우에 대해서 설명한다. 제99b도에 도시한 바와 같이 제1자성층(3)은 그 막두께 방향으로 2진코드, 즉 "1","0"에 대응한 방향으로 도면에 있어서 상향 또는 하향으로 자화되어 있다. 재생시에는 제1자성층(3)에 집광스포트(6)을 조사하고, 집광스포트(6)의 조사부의 제1자성층(3)의 자화방향을 종래부터 잘 알려진 광력효과에 의해 광학적 정보로 변환하는 것에 의해서 정보매체(1)에서 정보를 검지하고 있다. 이때 기록매체(1)에 조사하는 레이저강도는 제100도의 레이저빔 파워에 의한 스포트 내에서의 자성막 온도변화를 나타낸 특성도에 도시한 강도 A에 상당하는 강도이며, 이 강도에서 집광스포트(6) 조사부의 제1자성층(3) 및 제2자성층(4)의 최고 상승온도는 제1자성층(3) 및 제2자성층(4)의 큐리온도 Tc1,Tc2에는 도달하지 않는다. 따라서, 집광스포트조사에 의해 자화방향, 즉 기록정보가 소실되는 일은 없다.Here, a case of reproducing information recorded in the recording layer, that is, the first magnetic layer 3, will be described first. As shown in FIG. 99B, the first magnetic layer 3 is magnetized upward or downward in the figure in the direction corresponding to the binary code, i.e., "1" and "0" in the film thickness direction. At the time of reproduction, the condensing spot 6 is irradiated to the first magnetic layer 3, and the magnetization direction of the first magnetic layer 3 of the irradiating portion of the condensing spot 6 is converted into optical information by conventionally known light force effects. The information is detected by the information carrier 1. At this time, the laser intensity irradiated onto the recording medium 1 is the intensity A corresponding to the intensity A shown in the characteristic diagram showing the change in the temperature of the magnetic film in the spot caused by the laser beam power of FIG. 100, and at this intensity, the focusing spot 6 The maximum rise temperatures of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4 of the irradiation unit do not reach the Curie temperatures Tc1 and Tc 2 of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4. Therefore, the magnetization direction, that is, the recording information, is not lost by the condensed spot irradiation.
다음에, 오버라이트의 동작에 대해서 설명한다. 제99도에 있어서의 초기화 자석(9)는 도면중에 도시한 화살표 b의 방향(상향)으로 크기 Hini인 자장을 발생한다. 이 자장 Hini는 제1자성층(3) 및 제2자성층(4)의 보자력 및 교환결합력에 대해서 Hc1-Hw1>Hini>Hc2+Hw2인 관계를 갖고 있다. 그 결과 제99b도에 도시한 바와 같이 정보매체(1)이 화살표 a.방향으로 회전하였을 때, 초기화자석(9)의 부근을 통과한 제2자성층(4)의 자화방향은 제1자성층(3)의 자화방향에 관계없이 모두 사향으로 자화된다. 이때, 제1자성층(3)의 자화방향은 초기화자석의 자장 또는 제2자성층(4)로부터 작용하는 교환결합력에 의해서는 실온 부근에서는 영향을 받지 않고 그대로의 상태를 유지한다.Next, the operation of the overwrite will be described. The initialization magnet 9 in FIG. 99 generates a magnetic field of size Hini in the direction (upward) of arrow b shown in the drawing. This magnetic field Hini has a relationship of Hc 1 -Hw 1 >Hini> Hc 2 + Hw 2 with respect to the coercive force and the exchange coupling force of the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4. As a result, as shown in FIG. 99B, when the information carrier 1 is rotated in the direction of the arrow a., The magnetization direction of the second magnetic layer 4 passing through the vicinity of the initialization magnet 9 is the first magnetic layer 3. Regardless of the direction of magnetization, all magnetize in musk. At this time, the magnetization direction of the first magnetic layer (3) is not affected by the magnetic field of the initial magnet or the exchange coupling force acting from the second magnetic layer (4) in the vicinity of room temperature and remains as it is.
정보 "1"을 기록할 때, 즉 제1자성층(3)의 자화방향을 상향으로 할 때의 레이저빔 강도는 제100도에 있어서의 강도 B에 상당한다. 이때, 집광스포트(6) 내의 부분은 온도상승해서 제1자성층(3)의 큐리온도 Tc1를 초과하지만, 제2자성층(4)의 큐리온도 Tc2에는 도달하지 않는다. 그 결과, 제1자성층(3)의 자화는 소실하지만, 제2자성층(4)의 자화방향은 초기화자석(8)에 의해 자화된 상향인채이다. 그리고 디스크가 회전해서 집광스포트(6)에 조사되지 않게 되어 제1자성층(3)의 온도가 그 큐리온도 Tc1보다 하강하는 단계에서 제2자성층(4)의 자화방향이 제1자성층(3)에 전사되고, 제1자성층(3)에 전사되고, 제1자성층(3)이 자화방향은 상향, 즉 정보 "1"에 상당하는 방향으로 된다.When recording the information # 1 ', that is, when the magnetization direction of the first magnetic layer 3 is upward, the laser beam intensity corresponds to the intensity B in FIG. At this time, the portion in the condensing spot 6 rises in temperature and exceeds the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer 3, but does not reach the Curie temperature Tc 2 of the second magnetic layer 4. As a result, the magnetization of the first magnetic layer 3 is lost, but the magnetization direction of the second magnetic layer 4 remains upward magnetized by the initialization magnet 8. Then, the disc is rotated so that the light collecting spot 6 is not irradiated so that the temperature of the first magnetic layer 3 falls below the Curie temperature Tc 1 , and the magnetization direction of the second magnetic layer 4 becomes the first magnetic layer 3. Is transferred to the first magnetic layer 3, and the magnetization direction of the first magnetic layer 3 is upward, that is, in a direction corresponding to the information # 1 '.
정보 "0"을 기록할 때, 즉 제1자성층(3)의 자화방향을 하향으로 할 때의 레이저빔 강도는 제100도에 있어서의 강도 C에 상당한다. 이때, 집광스포트(6) 내의 부분은 온도상승해서 제1자성층(3)의 큐리온도 Tc1뿐만 아니라 제2자성층(4)의 큐리온도 Tc2도 초과한다. 그 결과, 제1자성층(3), 제2자성층(4) 모두 집광스포트(6) 내의 자화는 소실한다. 그리고 디스크가 회전해서 집광스포트(6)에 조사되지 않게 되어 제2자성층(4)의 온도가 그 큐리온도 Tc2보다 하강하는 단계에서 바이어스자석(9)에 의한 제99도 중의 화살표 C의 방향(하향)으로 인가된 약한 자장에 의해 제2자성층(4)의 자화방향은 하향으로 된다. 또, 제1자성층(3)의 온도가 그 큐리온도 Tc1보다 하강하는 단계에서 제2자성층(4)의 자화방향이 제1자성층(3)에 전사되고, 제1자성층(3)의 자화방향은 하향, 즉 정보 "0"에 상당하는 방향으로 된다.When recording the information # 0, that is, when the magnetization direction of the first magnetic layer 3 is downward, the laser beam intensity corresponds to the intensity C in FIG. At this time, the portion in the condensing spot 6 rises in temperature and exceeds not only the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer 3 but also the Curie temperature Tc 2 of the second magnetic layer 4. As a result, the magnetization in the condensing spot 6 is lost in both the first magnetic layer 3 and the second magnetic layer 4. The direction of the arrow C in FIG. 99 by the bias magnet 9 at the stage where the disk rotates and is not irradiated to the condensing spot 6 so that the temperature of the second magnetic layer 4 falls below its Curie temperature Tc 2 ( Due to the weak magnetic field applied downward, the magnetization direction of the second magnetic layer 4 becomes downward. In addition, the magnetization direction of the second magnetic layer 4 is transferred to the first magnetic layer 3 when the temperature of the first magnetic layer 3 falls below the Curie temperature Tc 1 , and the magnetization direction of the first magnetic layer 3 is reduced. Is in a downward direction, that is, in a direction corresponding to the information # 0 '.
이상과 같은 동작에 의해, 오버라이트시에는 레이저빔강도를 정보의 2진코드 "0", "1"에 따라서 제100도에 있어서의 강도 B와 강도 C로 변조하는 것에 의해 구데이타상에 리얼타임으로 오버라이트가 가능하다. 종래의 광자기 기록매체는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 큰 자장을 갖는 초기화자석을 사용하지 않으면 안되어 광디스크 기록재생장치 전체의 구성이 복장하게 되고, 이 장치가 대형화하는 등의 문제점이 있었다.By the operation described above, when overwriting, the laser beam intensity is modulated by the intensity B and the intensity C in FIG. 100 according to the binary codes X0 and X1 of the information, thereby realizing on the old data. Overwrite is possible with time. Since a conventional magneto-optical recording medium is constructed as described above, an initializing magnet having a large magnetic field must be used, so that the entire structure of the optical disc recording and reproducing apparatus is dressed, which causes the apparatus to be enlarged.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 초기화자석을 필요로 하지 않고 용이하게 오버라이트가 가능한 광자기 기록매체를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다. 더 나아가서는 이와 같은 광자기 기록매체의 제조방법을 얻는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an optical magnetic recording medium which can be easily overwritten without requiring an initial magnet. Furthermore, it aims at obtaining the manufacturing method of such a magneto-optical recording medium.
[발명의 개시][Initiation of invention]
청구항 1의 본 발명은 수직자기 이방성을 갖는 제1자성층, 이 제1자성층에 마련되어 상기 제1자성층과 교환력으로 결합된 제2자성층을 구비하고,The present invention of claim 1 includes a first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, a second magnetic layer provided in the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer by exchange force.
Tc1<Tc2 Tc 1 <Tc 2
단, Tc1: 제1자성층의 큐리온도However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer
Tc2: 제2자성층의 큐리온도Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer
를 만족하고, 또한 실온에서And also at room temperature
Hc1>Hw1, Hc2>Hw2 Hc 1 > Hw 1 , Hc 2 > Hw 2
단, Hc1: 제1자성층의 보자력However, Hc 1 : coercive force of the first magnetic layer
Hc2: 제2자성층의 보자력Hc 2 : coercive force of the second magnetic layer
Hw1: 제1자성층의 교환력에 의한 반전자계의 스프트량Hw 1 : Amount of inverse magnetic field due to exchange force of first magnetic layer
Hw2: 제2자성층의 교환력에 의한 반전자계의 스프트량Hw 2 : Swift amount of inverted magnetic field due to exchange force of second magnetic layer
을 만족하고, 상기 제2자성층은 기록재생시에 자화반전하지 않는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.Satisfies the above, and the second magnetic layer is a magneto-optical recording medium characterized in that the magnetization is not reversed during recording and reproduction.
청구항 2의 본 발명은 수직사기 이방성을 갖는 제1자성층, 이 제1자성층에 마련되어 상기 제1자성층과 교환력으로 결합된 제2자성층, 이 제2자성층에 마련되어 상기 제2자성층과 교환력으로 결합된 제3자성층을 구비하고,The present invention of claim 2 has a first magnetic layer having vertical fraud anisotropy, a second magnetic layer provided in the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer in an exchange force, the second magnetic layer provided in the second magnetic layer and exchanged with the second magnetic layer in an exchange force. A third magnetic layer,
Tc1<Tc2<Tc3 Tc 1 <Tc 2 <Tc 3
단, Tc1: 제1자성층의 큐리온도However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer
Tc2: 제2자성층의 큐리온도Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer
Tc3: 제3자성층의 큐리온도Tc 3 : Curie temperature of the third magnetic layer
를 만족하고, 또한 실온에서And also at room temperature
Hc1>Hw1(2), Hc3>Hw3(2) Hc 1 > Hw 1 (2) , Hc 3 > Hw 3 (2)
를 만족하고, 또한 실온에서 Tc1까지의 사이에서, And between Tc 1 at room temperature
Hc2<Hw2(3)-Hw2(1) Hc 2 <Hw 2 (3) -Hw 2 (1)
단, Hc1: 제1자성층의 보자력However, Hc 1 : coercive force of the first magnetic layer
Hc2: 제2자성층의 보자력Hc 2 : coercive force of the second magnetic layer
Hc3: 제3자성층의 보자력Hc 3 : Coercive force of the third magnetic layer
Hwi(j) : 제j층과 제i층 사이에 작용하는 교환결합력에 의한 제i층의 반전자계의 시프트량을 만족하는 온도가 존재하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.Hwi (j): A magneto-optical recording medium characterized by the presence of a temperature that satisfies the shift amount of the inversion magnetic field of the i-th layer due to the exchange coupling force acting between the j-th layer and the i-th layer.
청구항 3의 본 발명은 수직자기 이방성을 갖는 제1자성층, 이 제1자성층에 마련되어 상기 제1자성층과 교환력으로 결합된 제2자성층, 이 제2자성층에 마련되어 상기 제2자성층과 교환력으로 결합된 제3자성층, 이 제3자성층에 마련되어 상기 제3자성층과 교환력으로 결합된제4자성층을 구비하고,The present invention of claim 3, further comprising: a first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, a second magnetic layer provided in the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer in an exchange force, and provided in the second magnetic layer to exchange with the second magnetic layer in an exchange force. A third magnetic layer, provided in the third magnetic layer, and having a fourth magnetic layer coupled to the third magnetic layer by exchange force;
Tc1<Tc2, Tc3<Tc2, Tc1<Tc4, Tc3<Tc4 Tc 1 <Tc 2 , Tc 3 <Tc2, Tc 1 <Tc 4 , Tc 3 <Tc 4
단, Tc1: 제1자성층의 큐리온도However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer
Tc2: 제2자성층의 큐리온도Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer
Tc3: 제3자성층의 큐리온도Tc 3 : Curie temperature of the third magnetic layer
Tc4: 제4자성층의 큐리온도Tc 4 : Curie temperature of the fourth magnetic layer
를 만족하고, 또한 실온에서And also at room temperature
Hc1>Hw1(2), Hc4>Hw4(3) Hc 1 > Hw 1 (2) , Hc 4 > Hw 4 (3)
을 만족하고, 또한 실온에서 Tc1과 Tc3중의 낮은 온도까지의 사이에서And at room temperature to the lower temperature of Tc 1 and Tc 3
Hc2<Hw2(3)-Hw2(1), Hc3<Hw3(4)-Hw3(2) Hc 2 <Hw 2 (3) -Hw 2 (1) , Hc 3 <Hw 3 (4) -Hw 3 (2)
단, Hc1: 제1자성층의 보자력However, Hc 1 : coercive force of the first magnetic layer
Hc2: 제2자성층의 보자력Hc 2 : coercive force of the second magnetic layer
Hc3: 제3자성층의 보자력Hc 3 : Coercive force of the third magnetic layer
Hc4: 제4자성층의 보자력Hc 4 : Coercive force of the fourth magnetic layer
Hwi(j) : 제j층과 제i층 사이에 작용하는 교환결합력에 의한 제i층의 반전자계의 시프트량을 만족하는 온도가 존재하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.Hwi (j): A magneto-optical recording medium characterized by the presence of a temperature that satisfies the shift amount of the inversion magnetic field of the i-th layer due to the exchange coupling force acting between the j-th layer and the i-th layer.
청구항 4의 본 발명은 청구항 3에 있어서 Tc2≤Tc4인 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.The invention of claim 4 is a magneto-optical recording medium according to claim 3, wherein Tc 2 ≤ Tc 4 .
청구항 5의 본 발명은 수직자기 이방성을 갖는 제1자성층, 이 제1자성층에 마련되어 상기 제1자성층과 교환력으로 결합된 제2자성층, 이 제2자성층에 마련되어 상기 제2자성층과 교환력으로 결합된 제3자성층, 이 제3자성층을 구비하고,The present invention according to claim 5 includes a first magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, a second magnetic layer provided in the first magnetic layer and coupled to the first magnetic layer in an exchange force, and provided in the second magnetic layer to exchange the exchange force with the second magnetic layer. A third magnetic layer, the third magnetic layer,
Tc1<Tc2, T3<Tc2 Tc 1 <Tc 2 , T 3 <Tc 2
단, Tc1: 제1자성층의 큐리온도However, Tc 1 : Curie temperature of the first magnetic layer
Tc2: 제2자성층의 큐리온도Tc 2 : Curie temperature of the second magnetic layer
Tc3: 제3자성층의 큐리온도Tc 3 : Curie temperature of the third magnetic layer
를 만족하고, 또한 실온에서And also at room temperature
Hc1>Hw1(2), Hc3>Hw3(2) Hc 1 > Hw 1 (2) , Hc 3 > Hw 3 (2)
을 만족하고, 또한 실온에서 Tc3까지의 사이에서, And also between Tc 3 at room temperature
Hc2<Hw2(3)-Hw2(1) Hc 2 <Hw 2 (3) -Hw 2 (1)
단, Hc1: 제1자성층의 보자력However, Hc 1 : coercive force of the first magnetic layer
Hc2: 제2자성층의 보자력Hc 2 : coercive force of the second magnetic layer
Hc3: 제3자성층의 보자력Hc 3 : Coercive force of the third magnetic layer
Hwi(j) : 제j층과 제i층 사이에 작용하는 교환결합력에 의한 제i층의 반전자계의 시프트량을 만족하는 온도가 존재하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.Hwi (j): A magneto-optical recording medium characterized by the presence of a temperature that satisfies the shift amount of the inversion magnetic field of the i-th layer due to the exchange coupling force acting between the j-th layer and the i-th layer.
청구항 6의 본 발명은 청구항 5에 있어서 Tc3≤Tc2인 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체이다.The present invention of claim 6 is a magneto-optical recording medium, characterized in that Tc 3 ≤Tc 2 according to claim 5.
청구항 7의 본 발명은 제2자성층과 제3자성층과의 사이에 마련되고, 상기 제2자성층 및 제3자성층과 각각 교환력으로 결합된 제4자성층을 구비하고, Tc4<Tc3<Tc2, Tc1<Tc2단, Tc4: 제4자성층의 큐리온도를 만족하고, 또한 실온에서 Hc1>Hw1(2), Hc3>Hw3(4)을 만족하고, 또한 실온에서 Tc4까지의 사이에서 Hc2<Hw2(4)-Hw2(1), Hc4<Hw4(3)-Hw4(2)를 만족하는 온도가 존재하는 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 제5항 기재의 광자기 기록매체이다.The present invention of claim 7 includes a fourth magnetic layer provided between the second magnetic layer and the third magnetic layer, and having a fourth magnetic layer coupled to the second magnetic layer and the third magnetic layer in an exchange force, respectively, Tc 4 <Tc 3 <Tc 2 , Tc 1 <Tc 2 , Tc 4 : satisfies the Curie temperature of the fourth magnetic layer, satisfies Hc 1 > Hw 1 (2) and Hc 3 > Hw 3 (4) at room temperature, and further at Tc 4 at room temperature. Claim 5, wherein a temperature satisfying Hc 2 <Hw 2 (4) -Hw 2 (1) and Hc 4 <Hw 4 (3) -Hw 4 (2) exists A magneto-optical recording medium according to the above description.
청구항 8의 본 발명은 자성층 사이의 계면에 교환력을 제어하기 위한 계면제어층을 구비한 것을 특징으로 하는 특허청구의 범위 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항 기재의 광자기 기록매체이다.A magneto-optical recording medium according to any one of claims 1 to 7, wherein an interface control layer for controlling exchange force is provided at an interface between the magnetic layers.
청구항 9의 본 발명은 기록재생시에 자화반전하기 않는 초기화층을 갖고, 오버라이트 가능한 광자기기록매체의 제조방법에 있어서, 자계인가 수단에 의해 1방향으로 자계를 인가한 분위기 중에 상기 초기화층을 갖는 기판을 상기 가계인가방향과 기판면이 대략 수직으로 되도록 배치하고, 상기 초기화층을 사전에 초기화하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체의 제조방법이다.The invention of claim 9 has an initialization layer which does not magnetize inversion during recording and reproducing, and has an initialization layer in an atmosphere in which a magnetic field is applied in one direction by a magnetic field applying means in a method of manufacturing an overwriteable magneto-optical recording medium. The substrate is arranged so that the direction of application of the substrate and the surface of the substrate is substantially perpendicular, and the initialization layer is initialized in advance.
청구항 10의 본 발명은 기록재생시에 자화반전하지 않는 초기화층을 갖고 오버라이트 가능한 광자기기록매체의 제조방법에 있어서, 자계인가 수단에 의해 1방향으로 자계를 인가한 분위기 중에 상기 초기화층을 갖는 기판을 상기 가계인가방향과 기판면이 대략 수직으로 되도록 배치하고, 상기 초기화층을 사전에 초기화한 후 서로 맞붙이는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체의 제조방법이다.10. A method of manufacturing an optical magnetic recording medium having an initialization layer which does not invert magnetization during recording and reproducing, wherein the substrate has the initialization layer in an atmosphere in which magnetic fields are applied in one direction by a magnetic field applying means. Is arranged so that the direction of application of the household and the surface of the substrate are substantially perpendicular to each other, and the initializing layers are initialized in advance, and then bonded to each other.
청구항 11의 본 발명은 기록재생시에 자화반전하지 않는 초기화층을 갖고 오버라이트가능한 광자기기록매체의 제조방법에 있어서, 초기화층을 갖는 기판을 서로 맞붙인 후에 1방향으로 자계를 인가한 분위기 중에서 상기 맞붙인 기판을 상기 인가방향과 기판면이 대략 수직으로 되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체의 제조방법이다.The invention of claim 11 is a manufacturing method of an overwriteable magneto-optical recording medium having an initialization layer which does not invert magnetization during recording and reproduction, wherein the magnetic field is applied in one direction after the substrates having the initialization layer are bonded to each other. A bonded magnet substrate is arranged so that the application direction and the substrate surface are substantially perpendicular to each other.
청구항 12의 본 발명은 기록재생시에 자화반전하지 않는 초기화층을 갖고 오버라이트 가능한 광자기기록매체의 제조방법에 있어서, 각각 보자력이 다른 초기화층을 갖는 2매의 기판을 서로 맞붙인 후에 한쪽의 초기화층의 보자력보다도 큰 자계를 상기 기판에 대략 수직으로 인가하고, 다음에 상기 한쪽의 초기화층의 보자력보다도 작고 다른쪽의 초기화층의 보자력보다도 크게 상기 자계와 반대방향의 자계를 상기 기판에 대략 수직으로 인가하는 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체의 제조방법이다.12. The invention of claim 12 is a method of manufacturing an overwriteable magneto-optical recording medium having an initialization layer that does not invert magnetization during recording and reproducing, wherein the two substrates each having an initialization layer having different coercive force are bonded to each other after being initialized. A magnetic field larger than the coercive force of the layer is applied substantially perpendicular to the substrate, and then a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field is substantially perpendicular to the substrate, which is smaller than the coercive force of the one initialization layer and greater than the coercive force of the other initialization layer. It is a method of manufacturing a magneto-optical recording medium, characterized in that the application.
상기의 청구항 1 내지 8의 본 발명의 구성은, 즉 정보기록층으로서의 제1자성층과 초기화층을 갖는 광자기 기록매체에 의해 광변조 오버라이트를 가능하게 함과 동시에, 또 보조층을 마련하는 것에 의해 초기화층에서 기록층으로의 전사를 보다 효율적으로 작용시키도록 한 것이다.The above-described configuration of the present invention of claim 1 to 8, that is, to enable optical modulation overwrite by using a magneto-optical recording medium having a first magnetic layer and an initialization layer as an information recording layer, and to provide an auxiliary layer. This allows the transfer from the initialization layer to the recording layer to be performed more efficiently.
또, 청구항 9 내지 12의 본 발명응 상기 광자기기록매체의 초기화층의 자화방향을 사전에 일정방향으로 하기 위해 초기화층의 보자력보다 큰 자계를 인가하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method of applying a magnetic field larger than the coercive force of the initialization layer in order to make the magnetization direction of the initialization layer of the magneto-optical recording medium in a predetermined direction in advance.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention
초기화자석이 필요없는 오버라이트 가능한 광자기 기록매체를 이하에 상세하게 설명한다. 제1ab도 및 c는 각각 본 발명의 광자기 기록매체를 구비한 광자기 기록장치의 주요부 구성 사시도. 본 발명의 광자기 기록매체 중, 2층막의 것의 광자기 재생상태를 도시한 부분 단면도 및 본 발명의 1실시예의 광자기 기록매체의 영역에 있어서의 기록용의, 예를 들면 레이저의 빔파워변화를 도시한 특성도이다. 도면에 있어서, (11)은 본 발명의 1실시예의 광자기 기록매체, (20)은 광자기 기록매체(11)를 조사하고, 정보를 기록재생하는 빔방출 소자의 레이저빔, (16)은 상기 레이저빔(20)이 대물렌즈(5)에 의해 집광되는 것에 의해 광자기 기록매체(11)에 조사되는 빔스포트, (18)은 상기 광자기 기록매체(11)의 빔방출 소자에 의해 조사되는 부분에 인가되는 자계가 일정방향인 자계발생 장치이다. 광자기 기록매체(11)은 도면중의 화살표 a방향으로 회전 구동되고 있다. 정보매체(11)은 앞서 기술한 바와 같이, 2층의 자성층(13)(14)로 구성되어 있으며 레이저빔이 조사되는 측으로부터 순차적으로 제1자성층(13), 제2자성층(14)로 하고 있다. 여기서, 제1자성층(13)은 정보 "0", "1"을 나타내는 자화방향을 유지하기 위한 기록층이며 또한 리드층이고, 제2자성층(14)는 오바라이드 성능을 발휘하도록 마련되어 있다. 이 제2자성층(14)는 초기화층이라 불리워지고, 종래예에 있어서의 보조층과 초기화자석을 겸비한 기능을 갖고 있다.An overwriteable magneto-optical recording medium which does not require an initialization magnet will be described in detail below. 1A and 1B are a perspective view of the principal parts of a magneto-optical recording apparatus provided with the magneto-optical recording medium of the present invention, respectively. Partial cross-sectional view showing the magneto-optical reproduction state of the two-layer film of the magneto-optical recording medium of the present invention, and for example, laser beam power variation for recording in the area of the magneto-optical recording medium of one embodiment of the present invention. It is a characteristic diagram which shows. In the figure, reference numeral 11 denotes a magneto-optical recording medium according to one embodiment of the present invention, numeral 20 denotes a laser beam of a beam-emitting device that irradiates the magneto-optical recording medium 11, and records and reproduces information. The beam spot irradiated onto the magneto-optical recording medium 11 by concentrating the laser beam 20 by the objective lens 5, and the beam spot 18 irradiating by the beam emitting element of the magneto-optical recording medium 11 The magnetic field applied to the portion is a magnetic field generating device of a certain direction. The magneto-optical recording medium 11 is rotationally driven in the direction of arrow a in the figure. As described above, the information carrier 11 is composed of two layers of magnetic layers 13 and 14, and is sequentially formed of the first magnetic layer 13 and the second magnetic layer 14 from the side to which the laser beam is irradiated. have. Here, the first magnetic layer 13 is a recording layer for maintaining the magnetization directions indicating the information # 0 'and # 1', and is a lead layer, and the second magnetic layer 14 is provided so as to exhibit an override performance. This second magnetic layer 14 is called an initialization layer and has a function that combines an auxiliary layer and an initialization magnet in the conventional example.
여기서, 제1자성층(13)과 제2자성층(14)의 특성은 그 큐리온도를 각각 Tc1, Tc2라고 하면, Tc1<Tc2인 관계가 있고, 또 각각의 보자력을 Hc1,Hc2라고 하고, 양층의 교환결합력을 Hw1(i=1,2)라고 하면, 다음의 관계가 있다.Here, the properties of the first magnetic layer 13 and the second magnetic layer 14 has the Curie when the temperature that each Tc 1, Tc 2, Tc 1 <Tc 2, which is related, and Hc 1, Hc for the respective coercive force Suppose that 2 , and the exchange coupling force of both layers is Hw 1 (i = 1,2), there is the following relationship.
식(가)는 실온에서 Tc1보다 낮은 어떤 온도 T0에서 성립한다. 즉, 실온-T0의 온도영역에 있어서 제1자성층(13)의 보자력 Hc1은 교환결합력의 영향 Hw1과 기록시의 자계발생장치(18)에서의 인가자계 Hb의 합보다 크고, 제2자성층(14)의 자화방향에 좌우되지 않고 기록정보르 나타내는 자화방향을 유지할 수 있는 것을 의미한다.Equation (a) holds at any temperature T 0 , lower than Tc 1 at room temperature. That is, in the temperature range of room temperature-T 0 , the coercive force Hc 1 of the first magnetic layer 13 is greater than the sum of the influence Hw 1 of the exchange coupling force and the applied magnetic field Hb in the magnetic field generating device 18 during recording, and the second This means that the magnetization direction indicated by the recording information can be maintained without being influenced by the magnetization direction of the magnetic layer 14.
식(나)는 동작조건범위 내의 전체에 걸쳐서 성립한다. 즉, 동작조건범위 내에 있어서 제2자성층(14)의 보자력 Hc2는 교환결합력의 영향 Hqw2와 기록시의 자계발생장치(18)의 인가자계 Hb의 합보다 크고, 한번 초기화하면, 예를 들면 제1b도와 같이 상향으로 초기화하면 자화반전하는 일은 없고 상향의 자화상태를 계속 유지할 수 있다.Equation (b) holds throughout the operating conditions. That is, within the operating condition range, the coercive force Hc 2 of the second magnetic layer 14 is greater than the sum of the influence Hq w2 of the exchange coupling force and the applied magnetic field Hb of the magnetic field generating device 18 during recording. Initializing upward as shown in FIG. 1b does not cause magnetization reversal and maintains the upward magnetization state.
제1자성층(13)의 반전자계의 온도변화의 특성도를 제2도에 도시한다. 반전자계라 함은 자화를 반전시키기 위한 최저한도로 필요한 자계이며, Hc1-Hw1로 부연된다.2 shows a characteristic diagram of the temperature change of the inverting magnetic field of the first magnetic layer 13. The inverse magnetic field is the minimum necessary magnetic field for inverting magnetization, and is added as Hc 1 -Hw 1 .
제1c도에 있어서, 레이저강도를 R1이라고 하였을 때의 반전자계의 온도변화의 상태는 제2도에 있어서는 실선으로, 레이저강도를 R0라고 하였을 때는 점선으로 나타내고 있다.In FIG. 1C, the state of temperature change of the inverted magnetic field when the laser intensity is R 1 is indicated by a solid line in FIG. 2, and the dotted line when the laser intensity is R 0 .
다음에, 기록시의 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 정보 "0"을 기록할 때, 즉 제1자성층(13)의 자화방향을 하향으로 하는 경우의 기록동작에 대해서 설명한다.Next, the operation at the time of recording will be described. First, the recording operation when recording the information # 0 ', that is, when the magnetization direction of the first magnetic layer 13 is made downward, will be described.
레이저강도 R1의 광을 조사하면, 집광스포트(16) 내의 온도는 제2도의 Tr1까지 상승한다. 그리고 디스크가 회전해서 집광스포트(16)에 조사되지 않게 되면, 제1자성층(13)의 온도는 하강한다. 제2도의 실선에서 알 수 있는 바와 같이, Tc1-실온의 모든 온도영역에 있어서 |Hb|>Hw1-Hc1이므로, 제1자성층(13)의 자화방향은 바이어스자계 Hb의 방향, 즉 하향으로 한다.When light of laser intensity R 1 is irradiated, the temperature in condensing spot 16 rises to Tr 1 in FIG. 2. When the disk is rotated so that the light collecting spot 16 is not irradiated, the temperature of the first magnetic layer 13 decreases. As can be seen from the solid line in FIG. 2, in all the temperature regions of Tc 1 -room temperature, since | Hb |> Hw 1 -Hc 1 , the magnetization direction of the first magnetic layer 13 is the direction of the bias magnetic field Hb, that is, downward. It is done.
다음에, 정보 1을 기록할 때, 즉 제1자성층(13)의 자화방향을 상향으로 하는 경우의 기록동작에 대해서 설명한다.Next, the recording operation when recording the information 1, i.e., when the magnetization direction of the first magnetic layer 13 is upward, will be described.
레이저강도 R0의 광을 조사하면, 집광스포트(16) 내의 온도는 제2도의 Tr0까지 상승한다. 그리고, 디스크가 회전해서 집광스포트(16)에 조사되지 않게 되면, 제1자성층(13)의 온도는 하강한다. 제2도의 점선에서 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면 온도 Tp 부근에서는 |Hb|>Hw1-Hc1이므로, 제1자성층(13)의 자화방향은 교환력이 작용하는 방향, 즉 제2자성층(14)의 자화방향인 상향으로 된다.When light of laser intensity R 0 is irradiated, the temperature in condensing spot 16 rises to Tr 0 in FIG. 2. Then, when the disk is rotated so as not to irradiate the light collecting spot 16, the temperature of the first magnetic layer 13 is lowered. As can be seen from the dotted line in FIG. 2, for example, | Hb |> Hw 1 -Hc 1 in the vicinity of the temperature Tp, the magnetization direction of the first magnetic layer 13 is the direction in which the exchange force acts, that is, the second magnetic layer. The magnetization direction (14) is upward.
이상과 같은 동작에 의해, 오버라이트시에는 레이저빔 강도를 정보의 2진코드 "0". "1"에 따라서 제4도의 각점에 상당하는 강도 R1과 강도 R0으로 강도 변조하는 것에 의해 초기화 자석없이 구데이타상에 리얼타임으로 오버라이트 가능하다.By the operation as described above, the laser beam intensity is set to the binary code of the information at time of overwriting. By modulating the intensity R 1 and the intensity R 0 corresponding to each point in FIG. 4 in accordance with # 1 , it is possible to overwrite in real time on the old data without an initializing magnet.
다음에 레이저 강도가 R0인 경우와 R0인 경우에서, 제2도와 같이, 제1자성층(13)의 반전자계의 온도변화가 실선과 같이 다른 이유를 설명한다.Next, in the case where the laser intensity is R 0 and R 0 , the reason why the temperature change of the inverting magnetic field of the first magnetic layer 13 differs as in the solid line as shown in FIG. 2 is explained.
레이저조사에 의해, 양자성층은 모두 온도가 상승하지만, 그후의 가열속도는 제1자성층(13)쪽이 제2자성층(14)보다 크다.The temperature of both quantum layers is increased by laser irradiation, but the heating rate thereafter is greater in the first magnetic layer 13 than in the second magnetic layer 14.
이것은 다음의 이유에 의한다고 고련된다.This is based on the following reasons.
(ⅰ) 레이저는 제1자성층(13)측에서 조사되므로, 제2자성층(14)의 최고 도달온도는 제2자성층(14)의 최고 도달온도보다 높고, 그 때문에 방열속도도 크다.(Iii) Since the laser is irradiated from the first magnetic layer 13 side, the highest attainment temperature of the second magnetic layer 14 is higher than the highest attainment temperature of the second magnetic layer 14, and therefore, the heat radiation rate is also large.
(ⅱ) 제1자성층은 기판에 접하고 있으며, 기판을 통해서 방열한다.(Ii) The first magnetic layer is in contact with the substrate and radiates heat through the substrate.
(ⅲ) 제1자성층의 막 두께는 극히 얇고, 방열은 크다.(Iii) The film thickness of the first magnetic layer is extremely thin, and the heat dissipation is large.
이와 같이, 제1자성층(13)의 방열속도 쪽이 크다. 강도 R0의 레이저에 의해 제1자성층(13)의 온도가 제2도의 Tr0까지 상승하고, 그후 제1자성층(13)의 온도가 제2도의 Tp 부근까지 감소하였을 때의 제2자성층(14)의 온도를 T2r0이라고 한다. 또, 강도 R1의 레이저에 의해 제1자성층(13)의 온도가 제2도의 Tr1까지 상승한 후, 제1자성층(13)의 온도가 제2도의 Tp 부근까지 감소하였을 때의 제2자성층(14)의 온도를 T2r1이라고 하면 상술한 방열속도의 차에서 T2r0<T2r0로 된다. 즉, 큰 레이저강도 R1을 조사하였을 때의 경우는 Tp 부근의 제2자성층(14)의 온도는 높게 된다. 교환결합력은 자성층이 고온으로 되면 감소하는 경향에 있는 것을 고려하면, 큰 레이저강도 R1을 조사한 경우의 교환결합력은 작게 된다. 따라서, 제2도에 있어서의 제1자성층(13)의 반전자계의 온도변화에 실선과 점선의 차가 생기는 것이다. 그리고, 이것이 온도에 대한 자화의 히스테리시스의 원인으로 되고, 오버라이트를 가능하게 하고 있다. 재생시의 동작은 종래와 마찬가지이다.Thus, the heat radiation rate of the first magnetic layer 13 is greater. The second magnetic layer 14 when the temperature of the first magnetic layer 13 rises to Tr 0 in FIG. 2 by the laser of intensity R 0 , and then the temperature of the first magnetic layer 13 decreases to near Tp in FIG. 2. ) Is called T 2 r 0 . In addition, after the temperature of the first magnetic layer 13 rises to Tr 1 in FIG. 2 by the laser of intensity R 1 , the second magnetic layer (when the temperature of the first magnetic layer 13 decreases to the vicinity of Tp in FIG. 2) If the temperature of 14) is T 2 r 1 , T 2 r 0 < T 2 r 0 is obtained from the above difference in the heat release rate. That is, in the case of when irradiated with a large laser intensity is R 1 a second temperature of the magnetic layer 14 in the vicinity of Tp is high. Considering that the exchange coupling force tends to decrease when the magnetic layer becomes high temperature, the exchange coupling force when the large laser intensity R 1 is irradiated becomes small. Therefore, the difference between the solid line and the dotted line is caused by the temperature change of the inverting magnetic field of the first magnetic layer 13 in FIG. And this causes the hysteresis of magnetization with respect to temperature, and enables overwriting. The operation at the time of reproduction is the same as before.
다음에, 본 발명의 제1층 및 제2층을 회토류-천이금속의 합금으로 구성한 실시예를 설명한다.Next, an embodiment in which the first layer and the second layer of the present invention are made of an alloy of rare earth-transition metal will be described.
제1층 및 제2층의 쌍방 모두 희토류-천이금속의 합금조성에서 선택된 경우에 각 합금으로서의 외부에 나타나는 자화의 방향 및 크기는 합금 내부의 천이금속원자(이하, TM이라 한다)의 부격자 자화(단위 체적당의 자기 모멘트)의 방향 및 크기와 회토류금속(이하 RE라 한다)의 부격자 자화의 방향 및 크기와의 관계에서 결정된다.When both the first layer and the second layer are selected from the alloy composition of the rare earth-transition metal, the direction and size of the magnetization appearing outside as each alloy is the sublattice magnetization of the transition metal atom (hereinafter referred to as TM) inside the alloy. It is determined from the relationship between the direction and the magnitude of the magnetic moment per unit volume and the direction and the magnitude of the sublattice magnetization of the rare earth metal (hereinafter referred to as RE).
예를 들면, TM의 부격자 자화의 방향 및 크기를 점선의 백터 ↑로 표시하고 RE의 부격자 자화의 방향 및 크기를 실선의 백터 ↑로 표시하고, 합금 전체의 자화의 방향 및 크기를 2중 실선의 벡터로 표시한다.For example, the direction and magnitude of the sublattice magnetization of TM are indicated by a dotted vector ↑, the direction and magnitude of the sublattice magnetization of RE is indicated by a solid vector ↑, and the direction and size of the magnetization of the entire alloy is doubled. Solid vector To be displayed.
이때 벡터는 벡터와 ↑와의 합으로서 표시된다. 단, 합금 중에서는 TM부격자 자화와 RE부격자 자화와의 상호작용을 위한 벡터와 벡터 ↑는 방향이 반드시 반대로 되어 있다. 따라서,와 ↑와의 합 또는 ↓와와의 합은 양자의 강도가 같을 때 합금의 벡터는 제로(즉, 외부에 나타나는 자화의 크기는 제로)로 된다.Vector Vector It is expressed as the sum of and ↑. However, among alloys, vector for interaction between TM sublattice magnetization and RE sublattice magnetization And vector ↑ are in opposite directions. therefore, Sum of ↑ and ↑ or ↓ The sum of and becomes the vector of the alloy when the strength of both are the same (i.e. the magnitude of the external magnetization is zero).
이 제로로 될 때의 합금조성은 보상조성(compensation composition)이라 불리워진다. 이 이외의 조성일 때에 합금은 양부격자 자화의 강도차와 동일한 강도를 가지며, 어느 것인가 큰쪽의 벡터의 방향과 동일한 방향 (또는)을 갖는다. 이 벡터의 자화가 외부로 나타난다. 예를 들면 ↑는로 되고, ↑는로 된다.The alloy composition at the time of zero is called a compensation composition. When the composition is other than this, the alloy has the same strength as that of the bipolar lattice magnetization, and the same direction as the direction of the larger vector ( or Has The magnetization of this vector is external. For example ↑ Is ↑ Is It becomes
어떤 합금 조성의 TM부격자 자화와 RE부격자 자화의 각 벡터의 강도가 어느 쪽인가 한쪽이 클 때, 그 합금 조성은 강도가 큰쪽의 부격자 자화의 이름을 따서, 예를 들면 RE리치라 부르기로 한다. 제1자성층과 제2자성층의 양쪽에 대해서 TM리치인 조성과 RE리치인 조성으로 나누어진다.,When either one of the TM sublattice magnetization and the RE sublattice magnetization of a certain alloy composition has a large intensity, the alloy composition is named after the sublattice magnetization of the larger strength, for example, called RE rich. Shall be. It is divided into TM richin composition and RE richin composition for both the first magnetic layer and the second magnetic layer.
제3도는 이 회토류-천이금속의 합금으로 구성한 광자기 기록매체의 단면도로서, (2)는 기판, (21)은 MFeCo(단, M은 Tb 또는 Dy의 1종류 이상으로 이루어진다) 제1비정질 자성합금층, (22)는 GdTbFe의 제2비정질 자성합금층이다. 기판(2)로서는 글라스, 플라스틱 등의 비자성체가 재료로서 사용된다. MFeCo 3원계 제1비정질 자성합금층(이하, 제1자성 합금층이라 한다)(21)은 Mx(Fe1-yCoy)1-x로 하였을 때, x가 0.15<x<0.3의 범위이고, y가 0<y≤0.5의 범위이다. 제2비정질 자성합금층(이하, 제2자성 합금층이라 한다)(22)는 (Gd1-yTby)xCo1-x로 하였을 때 x가 0.15<x<0.35의 범위이고, y가 0.3≤y≤1의 범위이다.3 is a cross-sectional view of the magneto-optical recording medium composed of this rare earth-transition metal alloy, in which (2) is a substrate and (21) is MFeCo (where M is one or more of Tb or Dy). The magnetic alloy layer 22 is a second amorphous magnetic alloy layer of GdTbFe. As the substrate 2, a nonmagnetic material such as glass or plastic is used as the material. The MFeCo ternary first amorphous magnetic alloy layer (hereinafter referred to as the first magnetic alloy layer) 21 has a range of 0.15 < x < 0.3 when Mx (Fe 1-y Co y ) 1-x . , y is in the range of 0 <y≤0.5. The second amorphous magnetic alloy layer (hereinafter referred to as a second magnetic alloy layer) 22 has (Gd 1-y Tb y ) x Co 1-x where x is in the range of 0.15 <x <0.35, and y is It is the range of 0.3 <= y <= 1.
또한 상기와 같은 구성의 자성층을 형성하기 위해서는, 예를 들면 스퍼터링법이나 진공증착법 등에 의해서 막을 형성한다.In addition, in order to form the magnetic layer of the above structure, a film is formed by the sputtering method, the vacuum deposition method, etc., for example.
이하, 실시예에 따라서 상세하게 설명한다.Hereinafter, it demonstrates in detail according to an Example.
[실시예 1]Example 1
기판상에 스퍼터링법 등으로Sputtering method on substrate
제1자성 합금층 : Tb23Fe72Co5500ÅFirst Magnetic Alloy Layer: Tb 23 Fe 72 Co 5 500Å
제2자성 합금층 : Gd14Tb14Co721500Å2nd magnetic alloy layer: Gd 14 Tb 14 Co 72 1500Å
의 페리자성체를 차례로 형성해서 얻어지고, 자성층은 교환력으로 결합되어 있다. 제1자성 합금층(21)의 큐리온도는 180℃ 정도이고, 제2자성합금층(22)는 실온에서 250℃까지 1k Oe 이상의 자화 반전자계를 가지며, 제2자성합금층 (22)는 동작온도 범위에서 자화반전을 일으키지 않는다. 제1자성합금층(21)은 150℃ 정도에서 교환력이 보자력보다 크게 되고, 교환력과 보자력의 차가 가장 크게 되는 곳에서 그 차는 자계로서 1k Oe 정도이다. 자계발생장치의 외부자석(18)은 상향으로 약 1k Oe의 자계를 발생하고 있다. 제2자성층(22)는 상향으로 균일하게 자화시키고 있다. 이때의 외부자석(18)의 발생자계 방향은 앞서 나타낸 예와는 반대로 상향으로 해둔다.It is obtained by forming ferrimagnetic materials in order, and the magnetic layers are bonded by exchange force. Curie temperature of the first magnetic alloy layer 21 is about 180 ℃, the second magnetic alloy layer 22 has a magnetizing inversion magnetic field of 1 k Oe or more from room temperature to 250 ℃, the second magnetic alloy layer 22 is operated Does not cause magnetization reversal in the temperature range. In the first magnetic alloy layer 21, the exchange force becomes larger than the coercive force at about 150 ° C., and the difference is about 1 k Oe as a magnetic field where the difference between the exchange force and the coercive force is greatest. The external magnet 18 of the magnetic field generating device generates a magnetic field of about 1 k Oe upward. The second magnetic layer 22 is magnetized uniformly upward. At this time, the magnetic field direction of the external magnet 18 is set upward as opposed to the above-described example.
이와 같은 구성의 광자기 기록매체(23)으로의 기록을 제4도에 따라서 설명한다. 제4도의 ① 또는 ⑤에 나타낸 바와 같이 제1자성 합금층 Tb23Fe72Co5는 실온에 있어서 보상조성이고, 합금 전체의 자화는 제로이다. 이에 대해서, 제2자성 합금층 Gd14Tb14Co72는 RE리치로서 합금전체의 자화는 위를 향하고 있다. 정보 "0" 또는 "1"의 기록이 이 실시예의 경우는 제1자성 합금층(21)의 TM부격자 자화가 아래를 향하고 있는가(0), 또는 위를 향하고 있는가(1)에 의해서 결정된다. 정보 "1"의 기록은 제4도의 ①-④에 도시되어 있다. 먼저, 레이저강도 r1(제1c도 참조)의 광을 조사하면, 집광스포트 내의 온도는 Tr1까지 상승하여 제1자성 합금층(21)의 큐리점을 초과하므로 제1자성 합금층(21) 의 자화는 소실된다(제4도 ②). 디스크의 회전에 의해 집광스포트에 조사되지 않게 되면, 제1자성 합금층의 온도는 하강한다. 그리고, 제2도이 Tp 근방에서 Hw1-Hc1은 최대로 되지만, 이것보다도 큰 바이어스자계 Hb(|Hb|>Hw1-Hc1)에 의해 제1자성 합금층의 전체의 자화방향은 바이어스자계 Hb의 방향(상향)으로 된다. 이 온도에서 제1자성 합금층은 TM리치이다. 이것은 제5도에서 실온 근방에 보상점이 있기 때문에, 그 이상의 온도에서는 TM리치로 되기 때문이다.Recording to the magneto-optical recording medium 23 having such a configuration will be described with reference to FIG. As shown in ① or ⑤ of FIG. 4, the first magnetic alloy layer Tb 23 Fe 72 Co 5 has a compensation composition at room temperature, and the magnetization of the entire alloy is zero. On the other hand, the second magnetic alloy layer Gd 14 Tb 14 Co 72 is RE rich and the magnetization of the whole alloy is directed upward. In the case of this embodiment, the recording of the information '0' or '1' is determined by whether the TM sublattice magnetization of the first magnetic alloy layer 21 faces downward (0) or upwards (1). . The recording of the information # 1 is shown in ①-④ of FIG. First, when the light of the laser intensity r 1 (see also the first c) is irradiated, the temperature in the condensing spot rises to Tr 1 and exceeds the Curie point of the first magnetic alloy layer 21, so that the first magnetic alloy layer 21 The magnetization of is lost (figure 4 ②). When the light collecting spot is not irradiated by the rotation of the disk, the temperature of the first magnetic alloy layer is lowered. Hw 1 -Hc 1 is maximized in the vicinity of Tp of FIG. 2, but the magnetization direction of the first magnetic alloy layer is increased by the bias magnetic field Hb (| Hb |> Hw 1 -Hc 1 ) larger than this. It becomes the direction (upward) of Hb. At this temperature, the first magnetic alloy layer is TM rich. This is because the compensation point is near room temperature in FIG.
따라서, TM부격자 자화가 상향으로 된다(제4도 ③). 또, 온도가 내려가서 실온이 되면, 제1자성 합금층은 보상조성으로 된다(제4도 ④). 정보 "0"의 기록은 제4도의 ⑤-⑧에 도시되어 있다. 레이저강도 R0의 광을 조사하면, 집광스포트 내의 온도는 Tr0까지 상승한다(제4도 ⑥). 그리고 디스크가 회전해서 집광스포트에 조사되지 않게 되면, 제1자성 합금층의 온도는 하강한다.Thus, the TM sublattice magnetization is upward (Fig. 4 ③). When the temperature is lowered to room temperature, the first magnetic alloy layer becomes a compensation composition (FIG. 4 ④). The recording of the information '0' is shown in ⑤-⑧ of FIG. When light of laser intensity R 0 is irradiated, the temperature in the condensing spot rises to Tr 0 (Fig. 4 (⑥)). When the disk is rotated so that the light collecting spot is not irradiated, the temperature of the first magnetic alloy layer is lowered.
그리고, 상술한 바와 같이 제2도의 Tp(150℃ 정도) 근방에서 제1자성 합금층의 자화방향은 교환력에 의해 제2자성 합금층의 자화방향이 전사되고 (Hb<Hw1-Hc1), 제1자성합금층의 TM부격자 자화는 하향으로 된다(제4도 ⑦). 또, 온도가 내려가서 실온으로 되면, 제1자성합금층은 보상조정으로 된다(제4도 ⑧). 이와 같은 동작으로 레이저광 강도만을 변조하는 것에 의해, 광변조 직접 오버라이트가 가능하고, 선속 6m/sec로 피트 길이 0.8-5㎛의 신호를 외부자석(18)의 발생자계 1000, 레이저파워를 피크파워 161mW, 보톰파워를 5mW, 광변조해서 소거비 25dB 이상의 특성이 얻어졌다. 재생시의 레이저파워는 1.5mW로 실행하였다.As described above, in the vicinity of Tp (about 150 ° C.) in FIG. 2, the magnetization direction of the second magnetic alloy layer is transferred by the exchange force (Hb <Hw 1 -Hc 1 ). In this case, the TM sublattice magnetization of the first magnetic alloy layer becomes downward (FIG. 4 ⑦). When the temperature is lowered to room temperature, the first magnetic alloy layer is compensated for adjustment (Fig. 4 (8)). By modulating only the laser light intensity in such an operation, light modulation can be directly overwritten, and a signal having a pit length of 0.8-5 μm at a line speed of 6 m / sec is generated by the magnetic field of the external magnet 18. The laser power was modulated with a peak power of 161 mW, a bottom power of 5 mW and light modulation to obtain a characteristic with an erase ratio of 25 dB or more. Laser power at the time of regeneration was performed at 1.5 mW.
[실시예 2∼8]EXAMPLES 2-8
지1자성층(13)의 큐리온도 근방에서 제2자성층(14)의 보자력이 충분히 크면 좋고, 자성층을 스퍼터링법으로 클라스기판에 실시예 1과 마찬가지로 표 1에 나타내는 본 발명의 다른 실시예의 광자기 기록정보매체를 얻었다.The coercive force of the second magnetic layer 14 should be large enough near the Curie temperature of the ground magnetic layer 13, and the magneto-optical recording of another embodiment of the present invention shown in Table 1 as in Example 1 on a class substrate by sputtering the magnetic layer Obtained an information carrier.
[표 1]TABLE 1
각각 표 1에 나타낸 광자기 기록정보매체를 사용한 본 발명의 또 다른 발명의 실시예의 광자기 기록장치에 있어서 선속 6m/sec일 때, 표 2에 나타나는 바와 같이 각각 소거비 20dB 이상 및 최적파워에서 23-35dB 정도의 특성이 얻어져서 실시예 1과 마찬가지의 광변조 직접 오버라이트가 가능하였다.In the magneto-optical recording apparatus of another embodiment of the present invention using the magneto-optical recording information carriers shown in Table 1, respectively, at a line speed of 6 m / sec, as shown in Table 2, at an erase ratio of 20 dB or more and an optimum power of 23, respectively. The characteristic of about -35 dB was obtained, and the light modulation direct overwrite similar to Example 1 was possible.
[표 2]TABLE 2
또 다른 실시예의 광자기 기록매체로서는 다음과 같은 것이 있다.Another magneto-optical recording medium of another embodiment is as follows.
[실시예 9]Example 9
제1자성 합금층 : Tb23Fe67Co10(막두께 500Å)First magnetic alloy layer: Tb 23 Fe 67 Co 10 (film thickness 500 kPa)
제2자성 합금층 : Gd12Tb12Co76(막두께 1500Å)2nd magnetic alloy layer: Gd 12 Tb 12 Co 76 (film thickness 1500Å)
의 조성 및 막두께의 조합으로 실시예 1과 마찬가지로 해서 양호한 오버라이트를 달성할 수 있다.A good overwrite can be achieved in the same manner as in Example 1 by the combination of the composition and the film thickness.
[실시예 10]Example 10
기판 : 1.2mm 두께 플라스틱기판Substrate: 1.2mm thick plastic substrate
TbFeCo 3원계 제1비정질 자성합금층 : Tb23.6(Fe90Co10)76.4 TbFeCo Ternary 1st amorphous magnetic alloy layer: Tb 23.6 (Fe 90 Co 10 ) 76.4
막두께 : 500ÅThickness: 500Å
실온에서의 보자력 : 약 10KOeCoercivity at room temperature: about 10KOe
큐리온도 : 180℃Curie Temperature: 180 ℃
GdTbCo 3원계 제2비정질 자성합금층 : Gd50(Tb50)24Co76 GdTbCo Ternary 2nd Amorphous Magnetic Alloy Layer: Gd 50 (Tb 50 ) 24 Co 76
막두께 : 1800ÅThickness: 1800Å
실온하의 보자력 : 약 1KOeCoercive force at room temperature: about 1KOe
큐리온도 : 300℃Curie Temperature: 300 ℃
상기 실시예 10의 광자기 기록매체에 대해서 한번만 10KOe로 초기화를 실행한 후, 디스크 스피트 6m/sec, 기록자계를 1KOe로 고정하고, 광빔에 의한 라이트파워만을 15mW와 5mW로 변조한 결과, 1MHz와 1.5MHz의 신호를 초기화자석없이 1000회 이상이나 오버라이트 할 수 있었다.After the initialization of the magneto-optical recording medium of Example 10 was performed only once with 10 KOe, the disk speed 6 m / sec and the recording magnetic field were fixed at 1 KOe, and only the light power by the light beam was modulated at 15 mW and 5 mW. The signal at 1.5 MHz could be overwritten 1000 times without an initialization magnet.
[실시예 11-15]Example 11-15
표 3에 나타낸 조성의 제1자성층 및 제2자성층을 사용하는 것 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 해서 본 발명의 다른 발명의 다른 실시예의 광자기 기록정보매체를 얻고, 실시예 10과 마찬가지의 단일 광빔에 의한 오버라이트의 가부를 조사하였다.Except for using the first magnetic layer and the second magnetic layer of the composition shown in Table 3, the magneto-optical recording information carrier of the other embodiment of the present invention was obtained in the same manner as in the tenth embodiment, and was subjected to the same single light beam as that of the tenth embodiment. Was examined for the overwrite.
[비교예 1,2][Comparative Examples 1,2]
표 3에 나타낸 조성의 제1자성층 및 제2자성층을 사용하는 것 이외에는 실시예 10과 마찬가지로 해서 비교예의 광자기 기록정보매체를 얻고, 실시예 10과 마찬가지의 단일 광빔에 의한 오버라이트의 가부를 조사하였다.Except for using the first magnetic layer and the second magnetic layer of the composition shown in Table 3, the magneto-optical recording information carrier of Comparative Example was obtained in the same manner as in Example 10, and the overwrite with a single light beam as in Example 10 was investigated. It was.
[표 3]TABLE 3
다음에, 초기화자석이 필요없이 오버라이트가 가능한 광자기 기록매체로서 3층의 막구성을 갖는 것을 설명한다.Next, a description will be given of a three-layer film structure as an magneto-optical recording medium capable of overwriting without the need for an initialization magnet.
제6a도 및 제6b도에 있어서, 제1도와 동일 부호를 붙인 것은 제1도와 마찬가지이다. (24)는 제1자성층, (25)는 제2자성층, (26)은 제3자성층이다. 제1자성층(24), 제2자성층(25) 및 제3자성층(26)은 모두 이 실시예에서 천이금속-회토류합금이며, 또 모든 층이 TM리치이다. 제1자성층(24) 및 제2자성층(25)는 교환결합력으로 결합되어 있으며, 이 교환결합력은 양측의 TM부격자 자화의 방향을 동일하게 하도로 작용한다. 제2자성층(25) 및 제3자성층(26)도 마찬가지로 교환결합력으로 결합되어 있다.6A and 6B, the same code | symbol as FIG. 1 is attached | subjected to FIG. Denoted at 24 is the first magnetic layer, 25 at the second magnetic layer, and 26 at the third magnetic layer. The first magnetic layer 24, the second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26 are all transition metal-rare earth alloys in this embodiment, and all the layers are TM rich. The first magnetic layer 24 and the second magnetic layer 25 are coupled by an exchange coupling force, and the exchange coupling force acts to equalize the directions of the TM sublattice magnetization on both sides. The second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26 are likewise coupled by exchange coupling force.
또, 제3자성층(26)의 자화는 사전에 전자석 등에 의해 도면에서 상향으로 초기화되어 있다.The magnetization of the third magnetic layer 26 is initialized upward in the figure by an electromagnet or the like in advance.
제1자성층(24)는 정보 "0" 및 "1"을 나타내는 부격자 자화(여기에서는 TM부격자 자화)를 유지하기 위한 기록층이다. 제2자성층(25)와 제3자성층(26)은 오버라이트성능을 발휘하도록 마련되어 있다. 특히, 제2자성층(25)는 보조층이라 불리워지고, 이 제2자성층(25)의 부격자 자화방향이 제1자성층(24)에 전사(즉, 제1자성층(24)의 부격자 자화방향이 제2자성층이 부격자 자화방향으로 일치)되는 것을 이용해서 제1자성층(24)의 자화방향이 바라는 방향으로 향하는 것을 가능하게 하고 있다.The first magnetic layer 24 is a recording layer for holding the sublattice magnetization (here, TM sublattice magnetization) indicating the information # 0 'and # 1'. The second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26 are provided to exhibit overwrite performance. In particular, the second magnetic layer 25 is called an auxiliary layer, and the sublattice magnetization direction of the second magnetic layer 25 is transferred to the first magnetic layer 24 (that is, the sublattice magnetization direction of the first magnetic layer 24). This second magnetic layer coincides in the sublattice magnetization direction, making it possible to direct the magnetization direction of the first magnetic layer 24 to the desired direction.
또, 제3자성층(26)은 초기화층이다. 이 제3자성층(26)의 부격자 자화방향이 제2자성층(25)에 전사되는 것을 이용해서 실온에 있어서의 제2자성층(26)의 부격자 자화방향을 일정 방향으로 일치시키는 것을 가능하게 하고 있다.The third magnetic layer 26 is an initialization layer. The sublattice magnetization direction of the third magnetic layer 26 is transferred to the second magnetic layer 25 so that the sublattice magnetization direction of the second magnetic layer 26 at room temperature can be matched in a predetermined direction. have.
다음에, 제1자성층(24), 제2자성층(25), 제3자성층(26)의 구체적인 특성에 대해서 설명한다.Next, specific characteristics of the first magnetic layer 24, the second magnetic layer 25, and the third magnetic layer 26 will be described.
각층의 큐리온도를 각각 Tc1,Tc2,Tc3이라고 하면, Tc1<Tc2<Tc3이다. 또, 3층 모두 이 실시예에서는 TM리치이므로, 실온에 있어서 다음의 조건을 만족하는 것이 필요하다.If the curie temperatures of each layer are Tc 1 , Tc 2 , and Tc 3 , respectively, Tc 1 <Tc 2 <Tc 3 . In addition, since all three layers are TM rich in this Example, it is necessary to satisfy the following conditions at room temperature.
실온에 있어서,At room temperature,
실온에서 Tc?까지의 사이에 다음의 존건을 만족하는 온도가 존재한다.There exists a temperature which satisfies the following zone condition between room temperature and Tc ?.
여기서, Hci : 제i자성층의 보자력Where Hci is the coercive force of the i-th magnetic layer
Hwi(j) : 제j층과 제i층 사이에 작용하는 교환결합력에 의한 제i층의 반전자계의 시프트량Hwi (j): Shift amount of inverting magnetic field of layer i by exchange coupling force acting between layer j and layer i
Hb : 바이어스자석(18)에 의해 기록시에 인가된 자계 다음에, 동작에 대해서 설명한다. 재생시는 종래예와 마찬가지이므로, 이하 오버라이트기록에 대해서 기록한다.Hb: The magnetic field applied at the time of recording by the bias magnet 18 will be described next. Since reproduction is the same as in the conventional example, the following overwrite recording is performed.
기록매체는 집광스포트를 통과하는 동안에 표 4에 나타내는 환경 변화를 받는다.The recording medium is subjected to environmental changes shown in Table 4 while passing through the light collecting spot.
[표 4]TABLE 4
환경 Ⅲ은 집광스포트(16)의 크기 약 1㎛이고, 환경 Ⅱ 및 Ⅳ는 잡광스포트 전후 약 1mm 정도의 영역이며, 환경 Ⅲ에 있어서 집광스포트(16)에 의한 가열효과에 의해 레이저강도에 따른 최고 온도까지 집광스포트(16) 내의 자성막의 온도는 상승한다. 그후 집광스포트(16)을 통과하면 냉각되고, 수 10㎛ 진행하는 사이에 실온까지 되돌아온다.Environment III is about 1 μm in size of the condensing spot 16, and Environments II and IV are about 1 mm before and after the condensation spot, and in Environment III, the maximum according to the laser intensity is caused by the heating effect of the condensing spot 16. The temperature of the magnetic film in the condensing spot 16 rises to the temperature. Then, when passing through the condensing spot 16, it cools and returns to room temperature in progress of several 10 micrometers.
오버라이트 기록에 상기에 기술한 레이저강도를 2진적으로 변조하는 것에 의해 가능하게 된다. 강한 쪽의 레이저강도 R1에 의해 이루어지는 기록을 「HIGH기록」이라 부르고, 그때의 자성막의 최고 도달온도를 Thigh라 한다. 한편, 약한 쪽의 레이저강도 R0에 의한 기록을 「LOW기록」이라 부르고, 그때의 자성막의 최고 도달온도를 Tlow라 한다.This is made possible by binaryly modulating the laser intensity described above in overwrite recording. The recording made by the stronger laser intensity R 1 is called " HIGH recording ", and the maximum attainable temperature of the magnetic film at that time is called Thigh. On the other hand, the recording by the weaker laser intensity R 0 is called "LOW recording", and the maximum achieved temperature of the magnetic film at that time is called Tlow.
여기서, 「LOW기록」 및 「HIGH기록」의 상세한 과정에 대해서 환경 변화에 대한 자화변화를 이용해서 설명한다.Here, the detailed procedure of "LOW recording" and "HIGH recording" will be described using magnetization change against environmental change.
「LOW기록」LOW record
환경 Ⅰ : 제1자성층(24)는 상술한 식(1)을 만족하는 특성을 갖고 있다. 즉, 제2자성층(25)로부터의 교환결합력 Hw1(2)보다 보자력 Hc1쪽이 크므로, 그 이전에 자화상태를 유지할 수가 있다.Environment I: The first magnetic layer 24 has a characteristic of satisfying the above formula (1). That is, since the coercive force Hc 1 is larger than the exchange coupling force Hw 1 (2 ) from the second magnetic layer 25, the magnetization state can be maintained before that.
따라서, 이전에 기록된 정보에 따라서 부격자 자화는 상향 또는 하향상태를 유지한다. 식 (3)에서 알 수 있는 바와 같이, 제3자성층(26)은 보자력 Hc3이 충분히 크고, 사전에 자화해 둔 상향의 TM부격자 자화방향을 계속 취한다. 제2자성층(25)는 식(2)에서 제3자성층(26)으로부터의 교환결합력이 크고, 이 TM부격자 자화는 제3자성층(26)의 TM부격자 자화의 방향, 즉 위쪽을 향하고 있다. 따라서, 환경 Ⅰ에 있어서는 2종류의 상태가 있고, 그것은 기록층인 제1자성체(24)에 「1」의 정보가 라이트되어 있는 경우와 「0」의 정보가 라이트되어 있는 경우이다. 제1자성층(24)에 「1」의 정보가 라이트되어 있는 경우와 「0」의 정보가 라이트되어 있는 경우이다. 제1자성층(24)의 TM부격자 자화가 상향일 때를 「1」의 상태, 하향일 때를 「0」의 상태라고 명명하면, 제7도의 ①과 같이 된다.Thus, the sublattice magnetization remains up or down in accordance with previously recorded information. As can be seen from Equation (3), the third magnetic layer 26 has a sufficiently large coercive force Hc 3 and continues to take the direction of magnetization of the TM sublattice magnetized upward. The second magnetic layer 25 has a large exchange coupling force from the third magnetic layer 26 in equation (2), and the TM sublattice magnetization is directed toward the TM sublattice magnetization of the third magnetic layer 26, that is, upward. . Therefore, in the environment I, there are two kinds of states, in which the information of "1" is written in the first magnetic material 24 serving as the recording layer and in the case where the information of "0" is written. This is the case where the information of "1" is written to the first magnetic layer 24 and the case where the information of "0" is written. When the TM sublattice magnetization of the first magnetic layer 24 is upward, the state of "1" and the downward direction of the TM magnetic lattice are named "0".
도면에 있어서,는 TM부격자 자화이고, ↑는 RE부격자 자화를 나타내고 있다. 그리고, 길이는 각 부격자 자화의 크기에 비례하고 있다. 따라서, 모든 층에서의 쪽이 ↑보다 긴 것은 이 실시예에서는 모든 자성층도 TM리치이기 때문이다. 또, 「1」의 상태에 있어서 제1자성층(24)와 제2자성층(25)는 부격자 자화가 역방향이므로, 서로 교환결합력을 거슬린 상태에 있고, 이 때문에 양층이 접하는 계면에는 σw12인 에너지가 체류하여 불안정한 상태에 있다. 이 불안정함을 도면에서는로 표현하고 있다.In the drawings, Denotes the TM sublattice magnetization, and ↑ denotes the RE sublattice magnetization. The length is proportional to the size of each sublattice magnetization. Therefore, in all layers Is longer than ↑ because all magnetic layers are TM rich in this embodiment. In addition, in the state of "1", since the sublattice magnetization is reversed in the first magnetic layer 24 and the second magnetic layer 25, they are in a state in which they exchange with each other. Thus, the interface between the two layers is? W 12 . Energy stays in an unstable state. This instability in the drawing Expressed as
제1자성층(24)와 제2자성층(25)가 이와 같은 불안정한 상태를 유지할 수 있는 것은 상술한 바와 같이 양층이 각각 식(1),(2)에 나타내는 조건을 만족하고 있기 때문이다.The reason why the first magnetic layer 24 and the second magnetic layer 25 can maintain such an unstable state is that both layers satisfy the conditions shown in the formulas (1) and (2), as described above.
환경 Ⅱ : 환경 Ⅰ과의 차이는 바이어스자석(18)의 하향의 외부자계 Hb가 인가되어 있는 것이다. 제7도 ①에서는 약간 불안정한 상태에 있는 것은 「0」의 상태에 있어서의 제1자성층(24)뿐이다. 그러나, 이 경우 Hb는 하향이므로, 「0」의 상태에 있어서의 제1자성층(24)의 자화상태를 유지하는 방향으로 작용하고 있다. 다른 층은 충분하게 안정한 상태에 있고, 또 자계 Hb의 크기는 고작 수 100Oe로 작으므로, 외부자계 Hb에 의해 자화가 반전하는 일은 없다. 따라서, 제7도 ①의 상태를 환경 Ⅱ에서는 유지한다.Environment II: The difference from Environment I is that the external magnetic field Hb downward of the bias magnet 18 is applied. In Fig. 7 ①, only the first magnetic layer 24 in the state of "0" is in a slightly unstable state. However, in this case, since Hb is downward, it acts in the direction which keeps the magnetization state of the 1st magnetic layer 24 in the state of "0". Since the other layers are in a sufficiently stable state and the size of the magnetic field Hb is only small at a number of 100Oe, the magnetization is not reversed by the external magnetic field Hb. Therefore, the state of FIG. 7 ① is maintained in environment II.
환경 Ⅲ : 레이저강도 R1에 조사된 집광스포트(16) 내의 자성막은 최고 온도 Tlow까지 가열된다. 이 Tlow는를 만족한다. 이 Tlow에 있어서는 제1자성층(24)는 그 큐리온도 Tc1이상 또는 동등이므로, 그 자화는 소실하고 있다. 한편, 제2자성층(25) 및 제3자성층(26)이 큐리온도 Tc2,Tc3은 충분히 높고, 환경 Ⅱ에 있어서의 자화상태부분 내용 : 「를 유지한다. 따라서, 이 최고 온도 Tlow에 있어서의 자화상태」는 제7도 ②와 같이 된다.Environment III: The magnetic film in the condensing spot 16 irradiated with the laser intensity R 1 is heated to the maximum temperature Tlow. This Tlow Satisfies. In this Tlow, since the first magnetic layer 24 is equal to or higher than the Curie temperature Tc 1 , the magnetization is lost. On the other hand, in the second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26, the Curie temperatures Tc 2 and Tc 3 are sufficiently high, and the magnetization state in the environment II. Part Contents: Keep. Therefore, the magnetization state at the highest temperature Tlow "
집광스포트(16)으로부터 벗어나면, 자성층은 급격하게 냉각한다. 이 냉각과정의 도중에 제1자성층(24)의 온도가 Tc1보다 조금 내려간 곳에서 제1자성층(24)는 자발자화가 나타나기 시작한다.When the light exits from the condensing spot 16, the magnetic layer cools rapidly. During the cooling process, the first magnetic layer 24 begins to appear spontaneously where the temperature of the first magnetic layer 24 is slightly lower than Tc 1 .
이 온도에 있어서 제1자성층(24)의 보자력은 충분히 작고, 한편 충분히 높은 큐리온도를 갖는 제2자성층(25)에서의 교환결합력은 비교적 크고(Hc1+Hb<Hw1(2)), 그 때문에 제1자성층(24)의 부격자 자화는 제2자성층(25)의 부격자 자화방향으로 일치된다. 그리고, 냉각이 진행하여 자성층의 온도가 실온으로 되돌아올 때까지 이 자화상태를 계속 유지한다. 따라서, 실온으로 되돌아왔을 때의 자화상태는 제7도 ③과 같이 된다.At this temperature, the coercive force of the first magnetic layer 24 is sufficiently small, while the exchange coupling force in the second magnetic layer 25 having a sufficiently high Curie temperature is relatively large (Hc 1 + Hb < Hw 1 (2) ). Therefore, the sublattice magnetization of the first magnetic layer 24 coincides with the sublattice magnetization direction of the second magnetic layer 25. Then, this magnetization state is maintained until cooling advances and the temperature of the magnetic layer returns to room temperature. Therefore, the magnetization state at the time of returning to room temperature becomes as shown in FIG.
환경 Ⅳ, 환경 Ⅴ : 제7도 ③의 모든 층은 충분하게 안정하므로, 환경 Ⅳ 및 환경Ⅴ에서도 그대로의 상태를 유지한다.Environment IV, Environment V: All the layers in Fig. 3 ③ are sufficiently stable, so they remain intact in Environment IV and Environment V as well.
이와 같이 최초의 제1자성층의 TM부격자 자화가 상향인 상태(「1」)이거나 하향인 상태(「0」)이더라도 「LOW기록」에 의해서 상향인 상태(「1」)로 된다.Thus, even if the TM sublattice magnetization of the first magnetic layer is in an upward state ("1") or in a downward state ("0"), the state becomes upward ("1") by "LOW recording".
「HIGH기록」`` HIGH record ''
환경 Ⅰ, 환경 Ⅱ는 「LOW기록」에 있어서의 환경 Ⅰ,Ⅱ(제7도 ①)과 동일하다.Environment I and Environment II are the same as Environments I and II (FIG. 7 ①) in the LOW recording.
환경 Ⅲ : 레이저강도 R1에 조사된 집광스포트(16) 내의 자성막은 최고 온도 Thigh까지 가열된다. 이 Thigh는을 만족한다. 이 Thigh에 있어서는 제1자성층(24)뿐만 아니라 제2자성층(25)의 자화도 소실하고 있다. 한편, 제3자성층(26)의 큐리온도 Tc3은 충분히 높고, 환경 Ⅱ에 있어서의 자화상태를 유지한다. 따라서, 이 최고 온도 Thigh에 있어서의 자화상태는 제7도 ④와 같이된다. 집광스포트(16)으로부터 벗어나면 자성층은 급격하게 냉각한다. 이 냉각과정의 도중에 제2자성층(25)의 온도가 Tc2보다 조금 내려간 곳에서 제2자성층(25)는 자발자화가 나타나기 시작한다. 이 Tc1보다 충분히 큰 온도에 있어서는 제2자성층(25)의 보자력은 충분히 작고, 또 제3자성층(26)으로부터의 교환결합도 상당히 작다. 따라서, 이 온도에 있어서 주목해야 할 것은 바이어스자계 Hb이다.Environment III: The magnetic film in the condensing spot 16 irradiated with the laser intensity R 1 is heated to the maximum temperature Thigh. This Thigh is To satisfy. In this Thigh, not only the first magnetic layer 24 but also the magnetization of the second magnetic layer 25 is lost. On the other hand, the Curie temperature Tc 3 of the third magnetic layer 26 is sufficiently high to maintain the magnetization state in the environment II. Therefore, the magnetization state at this highest temperature Thigh is as shown in FIG. The magnetic layer rapidly cools away from the condensing spot 16. During the cooling process, the second magnetic layer 25 begins to appear spontaneously at a place where the temperature of the second magnetic layer 25 is slightly lower than Tc 2 . At a temperature sufficiently higher than this Tc 1 , the coercive force of the second magnetic layer 25 is sufficiently small, and the exchange coupling from the third magnetic layer 26 is also quite small. Therefore, it is to be noted that at this temperature, the bias magnetic field Hb.
그러므로, 제2자성층(25)의 자화는 제7도 ⑤에 도시한 바와 같이 이 바이어스 자계와 일치하여 아래를 향한다.Therefore, the magnetization of the second magnetic layer 25 is directed downward in accordance with this bias magnetic field as shown in Fig. 7?
이와 같이, 제2자성층(25)와 제3자성층(26) 사이는 불안정한 상태이다. 그러나, 제2자성층(25)는 이 온도에서 상대적으로 큰 힘을 갖는 하향인 바이어스자계로 지지되고(Hw2(3)-Hc2<Hb), 제3자성층(26)은 그 큐리온도 Tc3이 충분히 높으므로 보자력이 크고, 그 때문에 상향인 자화방향을 유지할 수 있다. (Hc3-Hb-Hw3(2)>O). 그리고, 온도가 내려감에 따라 제2자성층(25), 제3자성층(26)의 보자력은 크게 되어 보다 안정하게 된다. 온도가 Tc1보다 조금 내려가면, 제1자성층(24)의 자발자화가 나타나기 시작하고, 「LOW기록」인 경우와 모두 마찬가지로 제1자성층(24)의 부격자 자화는 제2자성층(25)의 부격자 자화방향으로 일치된다. 그리고, 그대로의 자화를 계속 유지하고, 실온 부근까지 냉각된다(제7도 ⑥).As described above, the second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26 are in an unstable state. However, the second magnetic layer 25 is supported by a downward bias field having a relatively large force at this temperature (Hw 2 (3) -Hc 2 < Hb), and the third magnetic layer 26 has its curie temperature Tc 3. Since this is sufficiently high, the coercive force is large, and therefore the upward magnetization direction can be maintained. (Hc 3 -Hb-Hw 3 (2) > O). As the temperature decreases, the coercive force of the second magnetic layer 25 and the third magnetic layer 26 becomes large and becomes more stable. When the temperature is slightly lower than Tc 1 , the spontaneous magnetization of the first magnetic layer 24 starts to appear, and the sublattice magnetization of the first magnetic layer 24 is the same as in the case of "LOW recording". The sublattice coincides with the magnetization direction. Then, the magnetization as it is is maintained and cooled down to around room temperature (Fig. 7 (⑥)).
실온까지 냉각되면, 제7도 ⑦에 도시한 바와 같이 식(2)를 만족하는 제2자성층(25)는 제3자성층(26)의 부격자 자화방향으로 전사되고, 식(1)을 만족하는 제1자성층(24)는 그 자화상태를 유지한다.When cooled to room temperature, as shown in Fig. 7 (7), the second magnetic layer 25 that satisfies the formula (2) is transferred in the sublattice magnetization direction of the third magnetic layer 26, and satisfies the formula (1). The first magnetic layer 24 maintains its magnetization state.
환경 Ⅳ, 환경 Ⅴ : 역시 제7도 ⑦에 도시한 바와 같이 식(1) 및 식(2)를 만족하는 제1자성층(24)와 제2자성층(25)는 그 자화상태를 유지한다.Environment IV, Environment V: As shown in Fig. 7 (7), the first magnetic layer 24 and the second magnetic layer 25 satisfying the equations (1) and (2) maintain their magnetization states.
이와 같이, 최초에 제1층의 TM부격자 자화가 상향인 상태(「1」)이나 하향인 상태(「0」)도 「HIGH기록」에 의해서 하향인 상태(「0」)으로 된다.In this manner, the state in which the TM sublattice magnetization of the first layer is upward ("1") or downward ("0") also becomes downward ("0") by "HIGH recording".
이상과 같이 부여된 2진적 정보에 따라서 레이저강도를 R?, R?의 2진으로 변조하는 것에 의해 양호한 오버라이트 동작이 가능하다.According to the binary information imparted above, a good overwrite operation is possible by modulating the laser intensity into binary of R? And R ?.
여기서, 사용한 자성층의 구체적인 구성을 다음에 나타낸다.Here, the specific structure of the used magnetic layer is shown next.
제1자성층 Tb21Fe74Co5 First magnetic layer Tb 21 Fe 74 Co 5
제2자성층 Dy19Fe62Co19 2nd magnetic layer Dy 19 Fe 62 Co 19
제3자성층 Tb20Co80 Third Magnetic Layer Tb 20 Co 80
바이어스자계로서 하향으로 200Oe를 인가하는 것에 의해 C/N=45dB의 양호한 오버라이트 동작이 얻어졌다.Applying 200Oe downward as a bias magnetic field yielded a good overwrite operation of C / N = 45 dB.
또, 제8도에는 식(1)-(3)의 좌변의 실온 근방에서의 측정결과(○표)를 나타냈다. 이 결과에서 0℃-50℃에 있어서 오버라이트 동작이 가능한 것을 알 수 있다.8 shows the measurement result (circle mark) in the vicinity of room temperature of the left side of Formula (1)-(3). This result shows that the overwrite operation is possible at 0 ° C-50 ° C.
상기 실시예에서는 제1자성층(24), 제2자성층(25), 제3자성층(26)이 모두 TM리치인 경우를 나타냈지만, 다른 형태라도 가능하다. 오버라이트를 확인한 예를 표 5에 정리하였다. 단, 바이어스자계의 방향은 제3자성층을 상향으로 자화한 경우이다. 또, 각층의 형태의 항에 있어서의 (RE)는 실온에서 RE부격자 자화 우세이지만, 높은 온도(보상온도 이상)에서는 TM부격자 자화우세로 되는 것을 나타내고 있다.In the above embodiment, the case in which the first magnetic layer 24, the second magnetic layer 25, and the third magnetic layer 26 are all TM rich is shown, but other forms are possible. Table 5 shows an example of checking the overwrite. However, the direction of the bias magnetic field is a case where the third magnetic layer is magnetized upward. Moreover, (RE) in the term of the form of each layer shows that it is RE sublattice magnetization dominance at room temperature, but turns into TM sublattice magnetization dominance at high temperature (compensation temperature or more).
이상과 같은 오버라이트 가능한 3층막으로 기록재생을 할 수 있기 위한 조건은 다음과 같이 정리할 수가 있다. 실온에 있어서,The conditions for recording / reproducing with the above overwriteable three-layer film can be summarized as follows. At room temperature,
단, Hc1: 제1자성층의 보자력, Hc2: 제2자성층의 보자력, Hc3: 제3자성층의 보자력, Hb : 기록시의 인가자계, Hwi(j) : 제j층과 제i층 사이에 작용하는 교환결합력에 의한 제i층의 반전자계의 시프트량, a=1 : 제2층이 실온 이상에서 보상온도를 갖는 경우, a=-1 : 제2층이 실온 이상에서 보상온도를 갖지 않는 경우, b=1 : 제1층과 제2층이 모두 천이금속우세 또는 모두 란타니드(lanthanide) 우세인 경우, b=-1 : 그 이외인 경우, c=1 : 제2층과 제3층이 모두 천이금속우세 또는 모드 란타니드우세인 경우, c=-1 : 그 이외인 경우.However, Hc 1 : coercive force of the first magnetic layer, Hc 2 : coercive force of the second magnetic layer, Hc 3 : coercive force of the third magnetic layer, Hb: applied magnetic field during recording, Hwi (j): between j and i layers The shift amount of the inverting magnetic field of the i layer by the exchange coupling force acting on a, a = 1: when the second layer has a compensation temperature above room temperature, a = -1: the second layer does not have a compensation temperature above room temperature. Otherwise, b = 1: when both the first layer and the second layer are transition metal dominance or both lanthanide dominance, b = -1: otherwise, c = 1: the second layer and the third layer When the layers are all transition metal dominance or mode lanthanide dominance, c = -1: otherwise.
[표 5]TABLE 5
(주) TM : 천이금속 부격자 자화우세 Hb의 단위는 Oe이고, +는 상향, -는 하향TM: Transition metal sublattice magnetization advantage Hb is Oe, + is upward,-is downward
RE : 희토류 부격자 자화우세 C/N의 단위는 dBRE: Rare earth sublattice magnetization dominance C / N is dB
상술한 3층막 광자기 기록매체의 제2자성층과 제3자성층과의 사이에 제2자성층보다 큐리온도가 낮은 1 또는 여러개의 자성층을 마련하면 보다 안정한 기록, 재생을 실행할 수 있어 재생신호의 C/N을 향상할 수도 있다. 제9도는 본 발명의 1실시예의 광자기 기록매체의 주요부 단면도이다. (27),(28),(29)는 각각 제2자성층, 제3자성층, 제4자성층이다. 여기서, 제3자성층이 새롭게 부가된 층이며, 제4자성층은 상기 3층막 매체의 제3자성층에 접하는 층이며, 기록매체(30)은 글라스기판상에 스퍼터링법 등으로, 예를 들면When one or more magnetic layers having a lower Curie temperature than the second magnetic layer is provided between the second magnetic layer and the third magnetic layer of the above-described three-layer film magneto-optical recording medium, more stable recording and reproduction can be performed, resulting in more stable C / N may be improved. 9 is a sectional view of an essential part of the magneto-optical recording medium of one embodiment of the present invention. (27), (28) and (29) are the second magnetic layer, the third magnetic layer and the fourth magnetic layer, respectively. Here, the third magnetic layer is a layer newly added, the fourth magnetic layer is a layer in contact with the third magnetic layer of the three-layer film medium, the recording medium 30 is a sputtering method or the like on a glass substrate, for example,
제1자성층 : Dy23Fe38Co9500Å[보상조성(실온)]1st magnetic layer: Dy 23 Fe 38 Co 9 500Å [Compensation composition (room temperature)]
제2자성층 : Tb25Fe30Co15700Å[RE리치]2nd magnetic layer: Tb 25 Fe 30 Co 15 700Å [RE RICH]
제3자성층 : Tb16Fe84200Å[TM리치]Third magnetic layer: Tb 16 Fe 84 200 Å [TM Rich]
제4자성층 : Tb30Co70700Å[RE리치]Fourth Magnetic Layer: Tb 30 Co 70 700Å [RE Rich]
의 페리자성체로 형성되고, 인접하는 자성층은 교환력으로 결합하고 있다. 제4자성층(29)는 실온에서 300℃정도까지 700?e 이상의 보자력을 가지며, 제4자성층(29)는 레이저조사에 의한 온도상승에 대해서 동작범위에서 자화반전을 일으키지 않는다. 또, 제2자성층은 실온 이상에서 보상온도를 갖는다. 외부자석(18)은 200-400e의 자계를 발생하고 있다. 기록매체(30)을 제4자성층(29)의 자화반전자계 이상의 자계로 쪼이는 것 등에 의해 제4자성층(29)를 최초로 한번만, 예를 들면 상향으로 일정하게 자화시켜 둔다. 이때 외부자석(18)에 의한 자계는 상향으로 발생시킨다.It is formed of ferrimagnetic material, and adjacent magnetic layers are bonded by exchange force. The fourth magnetic layer 29 is 700? It has a coercive force of e or more, and the fourth magnetic layer 29 does not cause magnetization reversal in the operating range with respect to the temperature rise by laser irradiation. In addition, the second magnetic layer has a compensation temperature above room temperature. External magnet (18) is 200-400 It generates a magnetic field of e. The fourth magnetic layer 29 is magnetized constantly once only, for example, upwardly, by first recording the recording medium 30 in a magnetic field greater than or equal to the magnetization anti-magnetic field of the fourth magnetic layer 29. At this time, the magnetic field by the external magnet 18 is generated upward.
각층의 온도특성 및 각층 사이의 자기 특성은 다음과 같다.The temperature characteristics of each layer and the magnetic properties between each layer are as follows.
Tc4>Tc2>Tc1>Tc3>O (실온)Tc 4 > Tc 2 > Tc 1 > Tc 3 > O (Room temperature)
-Hw1(2)+Hc1-Hb>O (실온)-Hw 1 (2) + Hc 1 -Hb > O (room temperature)
Hw1(2)-Hc1-Hb>O(참조온도 : 실온에서 Tc1까지의 어떤 온도)Hw 1 (2) -Hc 1 -Hb> O (Reference temperature: any temperature from room temperature to Tc 1 )
Hw2(3)-Hw2(1)+Hc2+Hb>O(실온)Hw 2 (3) -Hw 2 (1) + Hc 2 + Hb> O (Room temperature)
Hw3(4)-Hw3(2)-Hc3-Hb>O(Tc3에서 실온까지의 어떤 온도변화)Hw 3 (4) -Hw 3 (2) -Hc 3 -Hb> O (any temperature change from Tc 3 to room temperature)
-Hw4(3)+Hc4>O(모든 동작범위온도)-Hw 4 (3) + Hc 4 > O (all operating range temperatures)
다음에, 동작에 대해서 설명한다. 재생시에서 레이저출력을 높여 집광스포트(16) 내의 부분에 참조온도를 초과하고, 제2자상층(27)의 자화반전온도(온도의 상승에 의해 보자력이 외부자계보다 작게 되어 외부자계방향으로 자화가 반전하는 온도)에 도달하지 않을 때는 제2자성층(27)의 TM 및 RE의 부격자 자화방향은 변화하지 않아 제1자성층(24)가 참조온도에서 제2자성층(27)의 자화방향이 제1자성층(24)에 전사되고, 제1자성층(24)의 TM부격자의 자화방향은 제10도 ①에 도시한 바와 같이 하향으로 된다. 참조온도에서 제1자성층은 TM리치이다(LOW기록). 이때, 제3자성층(28), 제4자성층(29)는 도작에 대한 기여는 특히 없고, 제3자성층(28)의 자화가 소실하여도 제4자성층(29)와의 교환력으로 일정 방향으로 재차 동일 방향으로 자화된다. 그후, 집광스포트를 떼어내므로 실온 부근까지 냉각하고, 제1자성층(24)는 보상조정으로 되돌아온다(제9도). 제2자성층(27)의 자화반전온도를 초과하여 제4자성층(29)의 자화반전온도에 도달하지 않을 때는, 제1,제3자성층의 자화는 소실하지만, 제4자성층(29)이 부격자 자화방향은 변화하지 않는다. 또, 제2자성층의 보상온도를 초과하고 있으므로, 제2자성층은 TM리치로 되어 있다(제10도 ②). 제2자성층(27)의 자화반전온도에서 제1,제3자성층의 교환력을 받지 않아 외부자석(18)에 의한 자계에 의해 제2자성층(27)의 자화방향은 상향으로 되고(제10 ③), 또 제2자성층(27)의 자화방향이 제1자성층(24)로 전사되어 제1자성층의 자화방향은 상향으로 된다. 제1자성층(24)와 제2자성층(27), 제2자성층(27)과 제3자성층(28)은 제3자성층(28)과 제4자성층(27)의 교환력을 크게 해 두는 것에 의해, 이때에 제3자성층(28) 그 큐리온도 이하에서 제3자성층(28)의 부격자 자화는 제4자성층(29)의 부격자 자화와 일치하고(제10도 ⑤), 또 온도가 내려가서 교환력이 크게 되었을 때에 제2자성층(27)의 부격자 자화는 제3자성층(28)을 거쳐서 제4자성층(29)의 부격자 자화와 일치하여 초기 상태로 되돌아온다(제10도 ⑥).Next, the operation will be described. During regeneration, the laser output is increased to exceed the reference temperature at the portion within the condensing spot 16, and the magnetization reversal temperature of the second magnetic layer 27 (the coercivity becomes smaller than the external magnetic field due to the increase in temperature, causing magnetization in the direction of the external magnetic field. When the temperature is not inverted), the magnetization directions of the sublattice magnetizations of the TM and RE of the second magnetic layer 27 do not change, so that the magnetization direction of the second magnetic layer 27 at the reference temperature of the first magnetic layer 24 is the first. Transferred to the magnetic layer 24, the magnetization direction of the TM sublattice of the first magnetic layer 24 becomes downward as shown in FIG. At the reference temperature, the first magnetic layer is TM rich (LOW recording). In this case, the third magnetic layer 28 and the fourth magnetic layer 29 have no contribution to the drawing, and even if the magnetization of the third magnetic layer 28 is lost, the third magnetic layer 28 and the fourth magnetic layer 29 are again changed in a predetermined direction by the exchange force with the fourth magnetic layer 29. Magnetized in the same direction. Thereafter, the condensing spot is removed and cooled to around room temperature, and the first magnetic layer 24 returns to compensation adjustment (FIG. 9). When the magnetization inversion temperature of the second magnetic layer 27 is not exceeded and the magnetization inversion temperature of the fourth magnetic layer 29 is not reached, the magnetization of the first and third magnetic layers is lost, but the fourth magnetic layer 29 is a sublattice. The magnetization direction does not change. In addition, since the compensation temperature of the second magnetic layer is exceeded, the second magnetic layer is TM rich (Fig. 10 ②). The magnetization direction of the second magnetic layer 27 becomes upward due to the magnetic field by the external magnet 18 due to the exchange force between the first and third magnetic layers at the magnetization inversion temperature of the second magnetic layer 27 (10th ③ The magnetization direction of the second magnetic layer 27 is transferred to the first magnetic layer 24 so that the magnetization direction of the first magnetic layer is upward. The first magnetic layer 24, the second magnetic layer 27, the second magnetic layer 27, and the third magnetic layer 28 increase the exchange force between the third magnetic layer 28 and the fourth magnetic layer 27. At this time, the sublattice magnetization of the third magnetic layer 28 below the Curie temperature of the third magnetic layer 28 coincides with the sublattice magnetization of the fourth magnetic layer 29 (Fig. 10 ⑤), and the temperature is lowered. When the exchange force becomes large, the sublattice magnetization of the second magnetic layer 27 returns to the initial state in accordance with the sublattice magnetization of the fourth magnetic layer 29 via the third magnetic layer 28 (FIG. 10 ⑥).
이상과 같은 동작으로 레이저광 강도만을 변조하는 것에 의해, 광변조 직접 오버라이트가 가능하다. 1.6㎛ 간격의 홈을 갖는 기판에 엔한스언트 유전층을 마련하고, 또 상기 자성층을 마련한 광자기 기록매체에 있어서 신속 1m/sec, 피트길이 0.76㎛, 인가자계 2000e, 레이저파워를 피크파워 18mW, 보톰파워 7mW로 광변조해서 C/N비 45dB, 소거비 40dB 이상의 특성이 얻어진다.By modulating only the laser light intensity in the above operation, direct modulation of light modulation is possible. In a magneto-optical recording medium provided with a dielectric dielectric layer on a substrate having grooves spaced 1.6 mu m apart, and provided with the magnetic layer, 1 m / sec, a pit length 0.76 mu m, an applied magnetic field 2000 e, the laser power is optically modulated at a peak power of 18 mW and a bottom power of 7 mW to obtain characteristics of 45 dB of C / N ratio and 40 dB of cancellation ratio.
[실시예 16]Example 16
자성층을 스퍼터링법으로 글라스기판에 상기 실시예와 마찬가지로 표 6의 기록매체를 형성하였다. 어떠한 기록매체라도 기록조건을 최적화하는 것에 의해 거의 완전한 광변조 직접 오버라이트가 가능하다.The recording medium of Table 6 was formed on the glass substrate by the sputtering method as in the above embodiment. By almost optimizing the recording conditions of any recording medium, almost complete optical modulation direct overwrite is possible.
[표 6]TABLE 6
또, 제11도-제91도에 천이금속과 희토류금속의 합금의 조성을 각각의 층에서 다르게 한 모든 경우에 대한 패턴을 기재하고 있다. 이들의 도면에 있어서, 각 기호의 정의는 다음과 같다.11 to 91 describe patterns for all cases in which the composition of the alloy of the transition metal and the rare earth metal is different in each layer. In these drawings, the definition of each symbol is as follows.
TM : 천이금속 리치이고 실온과 큐리온도와의 상이에 보상온도를 갖지 않는 천이금속-희토류금속합금TM: Transition metal-rare earth metal alloy which is a transition metal rich and has no compensation temperature between room temperature and Curie temperature
RE : 희토류금속 리치이고 실온과 큐리온도와의 상이에 보상온도를 갖지 않는 천이금속-희토류금속합금RE: Transition metal-rare earth metal alloy which is rare earth metal rich and does not have compensation temperature between room temperature and Curie temperature
re : 희토류금속 리치이고 실온과 큐리온도와의 상이에 보상온도를 갖지 않는 천이금속-희토류금속합금re: Transition metal-rare earth metal alloy that is a rare earth metal rich and does not have a compensation temperature between room temperature and Curie temperature.
t : 막두께[Å]t: film thickness
Ms : 포화자기 모멘트[emu.cc-1]Ms: Saturated magnetic moment [emu.cc -1 ]
Hc : 보자력[?e]Hc: Coercivity [? E]
Tc : 큐리온도[℃]Tc: Curie temperature [℃]
Sw(≡σW) : 계면자벽 에너지[erg.cm-2]Sw (≡σW): interfacial wall energy [erg.cm -2 ]
Hwi : i층이 받는 교환력의 총합Hwi: Total exchange power received by i
Hwi(j) : j층이 i층에 미치는 교환력(≡σwij/(2|Mis|ti))Hwi (j): Exchange force exerted on the i-layer by the j-layer (≡σwij / (2 | Mis | ti))
여기서, i 및 j는 기판측으로 부터의 층Where i and j are layers from the substrate side
↑ : TM부격자 자화방향↑: TM sublattice magnetization direction
: TM부격자 자화와 RE부격자 자화의 총합의 자화 : Magnetization of the sum of TM sublattice magnetization and RE sublattice magnetization
Tstor : 보관 온도영역 내의 모든 온도(ex. -10℃-60℃)Tstor: All temperatures within the storage temperature range (ex. -10 ℃ -60 ℃)
Tread : 최저 사용온도에서 재생시에 매체가 도달하는 온도의 모든 온도Tread: All temperatures at which the media reaches the temperature during regeneration at the minimum operating temperature
: 재생시 온도보다 높고, Tc1이하에서 제1자성층의 자화가 제2자성층의 자화방향에 의해 전사가 일어나는 어떤 온도 : Any temperature higher than the temperature during regeneration and below which Tc 1 causes the magnetization of the first magnetic layer to be transferred by the magnetization direction of the second magnetic layer.
Tini : 사용온도 조건하의 모든 온도(또는 레이저조사부 이외에는 초기화동작을 실행하기 위해 마련된 부위에서의 온도)Tini: All temperatures under the operating temperature condition (or the temperature at the part prepared for the initialization operation except the laser irradiation part)
Tall : 동작온도 내의 모든 온도(0℃-)Tall: All temperatures within the operating temperature (0 ℃-)
Tuse : 구동장치 동작온도(0℃-50℃)Tuse: Operating device operating temperature (0 ℃ -50 ℃)
또, 각 도면중 (a1)은 정보 "0"을 기록한 상태, (a2)는 정보 "1"을 기록한 상태를 나타낸다. (a2) 중에서는 자벽을 나타내고 있다.In addition, in each figure, (a1) shows the state which recorded the information # 0 ', (a2) shows the state which recorded the information # 1'. out of (a2) Represents the wall.
다음에, 다른 오버라이트 가능한 3층막의 광자기 기록매체의 구성을 설명한다. 각층의 큐리온도의 관계 및 각 층간의 자화의 관계는 다음과 같다.Next, the configuration of the magneto-optical recording medium of another overwriteable three-layer film will be described. The relationship between the Curie temperature of each layer and the magnetization between each layer is as follows.
이와 같은 관계에 있는 광자기 기록매체의 실시예를 제92a도에 도시한다. 도면 중, (31)은 제1자성층 Tb23(Fe32Co8)77, (32)는 제2자성층 Tb26(Fe85Co15)74, (33)은 제3자성층 Tb26Fe74이다. 제2자성층(32)는 제92b도에 도시되어 있는 바와 같이, 실온보다 높은 곳에서 보상점을 갖는다.An embodiment of a magneto-optical recording medium having such a relationship is shown in FIG. 92A. In the figure, reference numeral 31 denotes the first magnetic layer Tb 23 (Fe 32 Co 8 ) 77 , reference numeral 32 denotes the second magnetic layer Tb 26 (Fe 85 Co 15 ) 74 , and reference numeral 33 denotes the third magnetic layer Tb 26 Fe 74 . The second magnetic layer 32 has a compensation point above room temperature, as shown in FIG. 92B.
다음에, 오버라이트의 동작에 대해서 설명한다. 제3자성층(33)의 자화방향은 사전에 전면에 걸쳐서 상향으로 자화되어 있다. 예를 들면, 20KOe 정도의 자계를 일으키는 전자석을 사용해서 용이하게 자화할 수 있다. 이 상향으로 자화된 제3자성층(33)은 집광스포트의 조사에 의해 그 큐리온도 Tc3이상으로 온도 상승하고, 그 자화를 소실하는 경우가 있다. 그러나, 냉각시에 상향의 바이어스자계 Hb의 영향으로 다시 자화는 상향으로 된다. 또, 냉각될 때 제2자성층(32)로부터 하향의 교환력 Hw를 받는 경우가 있지만,Next, the operation of the overwrite will be described. The magnetization direction of the third magnetic layer 33 is magnetized upward over the entire surface in advance. For example, it can magnetize easily using the electromagnet which produces the magnetic field of about 20 KOe. The upwardly magnetized third magnetic layer 33 may rise in temperature above its Curie temperature Tc 3 by irradiation of a condensing spot and lose its magnetization. However, magnetization becomes upward again under the influence of the upward bias magnetic field Hb at the time of cooling. In addition, although the cooling force Hw may be received downward from the second magnetic layer 32 when cooled,
이므로, 제3자성층(33)의 자화는 상향을 유지하고, 실온까지 냉각된다(단, ⑥식에 있어서의 Hc3, Hw3(2)는 ③,⑤식에 있어서와 같이 실온 부근에서의 값은 아니고, 냉각시에 제3자성층의 값이 확정한 온도 이하에서의 값이며, 따라서 ⑥식은 냉각시의 모든 온도에서 만족되고 있다). 이상과 같이, 제3자성층(33)의 자화방향은 레이저스포트 조사부를 제외하고, 항상 상향으로 되어 있다. 이상에 나타낸 바와 같이, 상향으로 자화되어 있는 제3자성층(33)으로부터의 교환련 Hw2(3)과 바이어스자계 Hb는 제2자성층, (32)의 자화를 상향으로 하도록 작용하고, ⑤식에서 이들은 제2자성층(32)의 자화를 하향으로 하고자 하는 제1자성층(31)로부터의 교환력 Hw2(1)이나 보자력 Hc2보다 크고, 그 때문에 제2자성층(32)이 자화는 상향으로 된다. 이것을 제2자성층(32)의 초기화라 부른다.Therefore, the magnetization of the third magnetic layer 33 is maintained upward and cooled to room temperature (However, Hc 3 and Hw 3 (2) in equation (6) are values near room temperature as in equations (3) and ( 5). The value of the third magnetic layer at the time of cooling is a value below the temperature determined, and therefore, the formula (6) is satisfied at all temperatures at the time of cooling). As described above, the magnetization direction of the third magnetic layer 33 is always upward except for the laser spot irradiation portion. As indicated above, the exchange train Hw 2 (3) and the bias magnetic field Hb from the third magnetic layer 33 magnetized upward act to raise the magnetization of the second magnetic layer 32 (32). The magnetization of the second magnetic layer 32 is higher than that of the exchange force Hw 2 (1) or the coercive force Hc 2 from the first magnetic layer 31 to lower the magnetization of the second magnetic layer 32. This is called initialization of the second magnetic layer 32.
상기에 있어서, 실온에서 바이어스자계 Hb가 기록매체에 작용하고 있는 경우를 고려하고 있다. 이와 같은 상황은 바이어스자계의 바로 위에 있고 또한 집광스포트의 조사를 받고 있지 않은 기록매체의 어떤 부분에서 달성된다. 실제의 기록재생장치에 있어서는 바이어스자계 Hb가 작용하고 있는 영역의 중심에 레이저 스포트가 있고, 따라서 제2자성층의 초기화는 기록의 직전 및 직후에 일어난다. 그 때문에, 제2자성층(32)의 자화방향은 제3자성층(33)의 자화방향과 마찬가지로 레이저스포트 조사부 이외에는 항상 상향이다.In the above, the case where the bias magnetic field Hb acts on the recording medium at room temperature is considered. This situation is achieved in some parts of the recording medium that are directly above the bias magnetic field and are not under irradiation by the light collecting spot. In the actual recording and reproducing apparatus, there is a laser spot at the center of the region in which the bias magnetic field Hb is acting, so that the initialization of the second magnetic layer occurs immediately before and immediately after recording. For this reason, the magnetization direction of the second magnetic layer 32 is always upward except for the laser spot irradiating portion as in the magnetization direction of the third magnetic layer 33.
다음에 정보 "1"을 기록할 때, 즉 제1자성층(31)의 자화방향을 상향으로 할 때에 대해서 설명한다. 이때, 레이저파워는 R1이고, 집광스포트부의 온도는 제92b도이 Thigh까지 상승한다.Next, when the information # 1 is recorded, that is, when the magnetization direction of the first magnetic layer 31 is made upward, the following description will be given. At this time, the laser power is R 1, and the temperature of the condensing spot portion rises to Thigh at 92 ° B.
즉, 제1자성층(31)의 큐리온도 Tc1보다 높고, 또한 제2자성층(32)의 보자력이 Hb보다 작게 되는 Tc2부근 또는 Tc2이상의 온도로 된다. 그 결과 제1자성층(31)의 집광스포트 내의 자화는 소실하고(제93도 ①), 그리고 상향의 바이어스자계 Hb에 의해 보상온도보다 높으므로, TM리치인 제2자성층(32)의 TM부격자 자화는 상향으로 된다(제93도 ②). 또 제1자성층(31)의 온도가 그 큐리온도 Tc1보다 하강하는 단계에서 제2자성층(32)의 자화방향이 제1자성층(31)에 교환력에 의해 전사되고, 제1자성층(31)의 TM부격자의 자화방향은 상향, 즉 정보 "1"에 상당하는 방향으로 된다(제93도 ③). 또 온도가 내려가서 큐리온도 Tc3보다 하강하면, 바이어스자계 Hb에 의해 제3자성층의 부격자의 자화의 총합은 상향(RE부격자 자화가 상향)으로 된다. 이 온도에서는 제2자성층도 보상온도 이하로 되어 있어 RE리치이고, 상술한 바와 같이 제3자성층으로부터의 교환력과 바이어스자계 Hb에 의해 제2자성층의 부격자 자화의 총합은 상향으로 변경된다(제93도 ④).That is, the temperature becomes near Tc 2 or above Tc 2 at which the coercive force of the second magnetic layer 32 is higher than the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer 31 and smaller than Hb. As a result, the magnetization in the condensing spot of the first magnetic layer 31 is lost (Fig. 93), and is higher than the compensation temperature by the upward bias magnetic field Hb. Thus, the TM sublattice of the second magnetic layer 32, which is TM rich, is formed. Magnetization is upward (Fig. 93 ②). In addition, the magnetization direction of the second magnetic layer 32 is transferred by the exchange force to the first magnetic layer 31 when the temperature of the first magnetic layer 31 is lower than the Curie temperature Tc 1 , and the first magnetic layer 31 is transferred to the first magnetic layer 31. The magnetization direction of the TM sublattices is upward, that is, the direction corresponding to the information # 1 '(Fig. 93 (3)). When the temperature is lowered and lower than the Curie temperature Tc 3 , the total magnetization of the sublattice of the third magnetic layer is increased by the bias magnetic field Hb (the RE sublattice magnetization is upward). At this temperature, the second magnetic layer is also at or below the compensation temperature and is RE rich. As described above, the sum of the sublattice magnetization of the second magnetic layer is changed upward by the exchange force from the third magnetic layer and the bias magnetic field Hb. 93 degrees ④).
또 정보 "0"을 기록할 때, 즉 제1자성층(31)의 자화방향을 하향으로 할 때에 대해서 설명한다. 이때, 레이저파워는 R0이고, 집광스포트부의 온도는 제92b도의 Tlow까지 상승한다. 즉, 집광스포트부의 온도는 제1자성층(31)의 큐리온도 Tc1전후에서 제2자성층(32)의 큐리온도 Tc2보다 충분히 낮다. 그 결과, 제1자성층(31)의 자화는 소실하던가 불안정한 상태로 된다. 그리고, 냉각이 시작되면, 제2자성층(32)의 각각의 부격자 자화방향이 제1자성층에 전사되고, 제1자성층(31)의 TM부격자의 자화방향은 하향, 즉 제93도 ⑤에 도시한 바와 같은 정보 "0"에 상당하는 방향으로 된다. 또, 냉각하여 실온으로 되면, "1"을 기록할 때에 설명한 바와 같이 제93도 ⑥의 상태로 된다. 이상과 같은 동작에 의해 오버라이트시에는 레이저파워를 정보의 2진코드 "0", "1"에 따라서 강도변조하는 것에 의해 구데이타상에 리얼타임으로 초기화자석 없이 오버라이트가 가능하다.Further, the description will be given when the information # 0 is recorded, that is, when the magnetization direction of the first magnetic layer 31 is made downward. At this time, the laser power is R 0, and the temperature of the condensing spot portion rises to Tlow of FIG. 92b. That is, the temperature of the condensing spot portion is sufficiently lower than the Curie temperature Tc 2 of the second magnetic layer 32 before and after the Curie temperature Tc 1 of the first magnetic layer 31. As a result, the magnetization of the first magnetic layer 31 is lost or unstable. When the cooling starts, the sublattice magnetization direction of each of the second magnetic layers 32 is transferred to the first magnetic layer, and the magnetization direction of the TM sublattice of the first magnetic layer 31 is downward, that is, at 93 ° ⑤. The direction corresponds to the information # 0 'as shown. When cooled to room temperature, the state of Fig. 93 is taken as described when recording # 1 is recorded. By overwriting by the above operation, the laser power is modulated according to the binary codes # 0 and # 1 of the information so that overwriting can be performed in real time without initializing magnets on the old data.
상기 3층의 광자기기록매체의 제2자성층(32)와 제3자성층(33)의 사이에 새롭게 제4자성층을 마련하여도 양호한 오버라이트 동작이 가능하다. 이 경우 제4자성층의 큐리온도 Tc4는 제3자성층의 큐리온도보다 낮은 것이 불가결하다. 제4자성층으로서는, 예를 들면 Dy23Fe77(t=500Å)를 사용하면 좋다.Even if a fourth magnetic layer is newly provided between the second magnetic layer 32 and the third magnetic layer 33 of the three magneto-optical recording medium, good overwrite operation is possible. In this case, it is essential that the Curie temperature Tc 4 of the fourth magnetic layer is lower than the Curie temperature of the third magnetic layer. As the fourth magnetic layer, for example, Dy 23 Fe 77 (t = 500 kPa) may be used.
이 광자기 매체는 실온에 있어서 다음의 조건을 만족하고,This magneto-optical medium satisfies the following conditions at room temperature,
또한, 실온에서 Tc4사이에 다음의 조건을 만족하는 온도가 각각 존재한다.In addition, there exists respectively the temperature which satisfies the following conditions: Tc between 4 at room temperature.
이 제4자성층을 마련하는 것에 의해 제3자성층이 냉각시에 바이어스자계에 의해 자화되는 동작을 보다 원활하게 할 수가 있다. 왜냐하면 제3자성층이 바이어스자계에 의해 자화될 때, 그것에 방해하는 것은 제2자성층으로부터의 교환력이다. 그리고, 그의 제3자성층의 자화가 확정하는 온도 Td는 Tc3보다 조금 낮은 온도이다.By providing this fourth magnetic layer, the operation in which the third magnetic layer is magnetized by the bias magnetic field during cooling can be made smoother. Because when the third magnetic layer is magnetized by the bias magnetic field, it is the exchange force from the second magnetic layer that interferes with it. The temperature Td at which magnetization of the third magnetic layer is determined is a temperature slightly lower than Tc 3 .
만약 Tc3>Td>Tc4를 만족하는 큐리온도 Tc4를 제4자성층이 갖는다고 하면, 제3자성층의 자화가 확정하는 온도 Td에 있어서는 제4자성층이 자화는 소실하고 있고, 그 때문에 제2자성층으로부터의 교환력은 제3자성층에 작용하지 않고 따라서 제3자성층의 자화는 원활하게 바이어스자계와 일치한다.If Tc 3> Td> When high the Curie temperature Tc 4 satisfying Tc 4 has a fourth magnetic layer, a fourth magnetic layer is noted that in the temperature Td for the third magnetic layer magnetization is confirmed the magnetization and the loss, and since the second The exchange force from the magnetic layer does not act on the third magnetic layer and thus the magnetization of the third magnetic layer smoothly coincides with the bias magnetic field.
그후 제3자성층의 부격자 자화는 ④식에서 제4자성층에 전사되고, 또 제4자성층의 부격자 자화는 ③식에서 제2자성층에 전사된다. 즉, 제2자성층은 상술과 마찬가지로 초기화된다.Subsequently, the sublattice magnetization of the third magnetic layer is transferred to the fourth magnetic layer in Equation (4), and the sublattice magnetization of the fourth magnetic layer is transferred to the second magnetic layer in Equation (3). In other words, the second magnetic layer is initialized as described above.
구체적인 오버라이트동작에 관해서는 상술한 것과 모두 동일하다. 상기 각 발명에 있어서 자성층 사이의 교환력을 적절하게 제어하는 것이 긴요하게 된다. 이 때문에, 각 자성층 사이에 계면제어층을 개재하더라도 좋다. 예를 들면 2층 자성층매체에 있어서 글라스 기판상에 스퍼터링법으로Specific overwrite operations are the same as those described above. In each of the above inventions, it is important to appropriately control the exchange force between the magnetic layers. For this reason, you may interpose an interface control layer between each magnetic layer. For example, in a two-layer magnetic layer medium, sputtering is performed on a glass substrate.
제1자성층 Tb23Fe72Co5500Å1st magnetic layer Tb 23 Fe 72 Co 5 500 Å
계면제어층 Tb26Fe70Co450ÅInterface Control Layer Tb 26 Fe 70 Co 4 50 4
제2자성층 Tb30Fe701500Å2nd magnetic layer Tb 30 Fe 70 1500Å
의 페리자성체를 차례로 형성하였다. 여기서, 계면제어층은 스퍼터링시에 도입하는 희가스 Ar의 압력을 제1자성층의 압력보다 약 6배로 하는 것에 의해 형성되었다. 이 매체에 있어서 선속 6m/sec일 때, 피크파워 9-17mW, 보톰파워 4-7.5mW, 바이어스자계 300±80에서 양호한 오버라이트 특성을 나타내었다.Ferrimagnetic material of was formed in turn. Here, the interface control layer was formed by increasing the pressure of the rare gas Ar introduced at the time of sputtering to about 6 times the pressure of the first magnetic layer. Peak velocity 9-17 mW, bottom power 4-7.5 mW, bias magnetic field 300 ± 80 Showed good overwrite characteristics.
또, 제4자성층 매체에 있어서 글라스기판상에 스퍼터링법으로In the fourth magnetic layer medium, sputtering is performed on a glass substrate.
제1자성층 Dy23Fe68Co9500Å1st magnetic layer Dy 23 Fe 68 Co 9 500 Å
계면제어층 SiNx 10ÅInterface Control Layer SiNx 10Å
제2자성층 Gd13Dy12Fe60Co151200Å2nd magnetic layer Gd 13 Dy 12 Fe 60 Co 15 1200Å
제3자성층 Tb16Fe84200ÅThird Magnetic Layer Tb 16 Fe 84 200Å
제4자성층 Tb30Co70700Å4th magnetic layer Tb 30 Co 70 700Å
의 페리자성체 및 유전체를 형성하였다. 이때도 계면제어층을 거친 것을 포함해서 인접하는 자성층은 교환력으로 서로 결합하고 있다. 이 매체에 있어서, 선속 11m/sec, 바이어스자계 200, 레이저파워를 피크파워 18mW, 보톰파워를 7mW로 광변조해서 C/N비 45dB의 양호한 오버라이트 특성을 나타내었다.Ferrimagnetic material and dielectric of the. At this time, the adjacent magnetic layers, including those which have passed through the interface control layer, are bonded to each other by an exchange force. In this medium, flux 11 m / sec, bias magnetic field 200 The laser power was modulated with peak power of 18 mW and bottom power of 7 mW, showing good overwrite characteristics with a C / N ratio of 45 dB.
계면제어층에는 상기의 것을 포함새서 다음에 나타낸 것을 사용하여도 좋다.As the interface control layer, those shown above may be used, including the above.
1. 통상자성층의 형성에 사용하는 스퍼터링 가스압의 5배 이상의 압력으로서 형성한다.1. It is formed as a pressure 5 times or more of the sputtering gas pressure normally used for formation of a magnetic layer.
2. 질화물(SiN, AlN 등이나 산화물(SiOx등))의 유전체를 사용한다.2. A dielectric of nitride (SiN, AlN, or oxide (SiOx, etc.)) is used.
3. 통상의 자성층의 형성에는 Ar만의 중성 스퍼터링법으로 실행되지만, 이때 반응성가스(산소, 질소)를 혼입해서 반응 스퍼터링법으로 형성하다.3. The normal magnetic layer is formed by the neutral sputtering method of Ar alone, but at this time, a reactive gas (oxygen, nitrogen) is mixed to form a reactive sputtering method.
4. 희토류(RE)-천이금속(TM) 합금막을 사용하는 경우, RE 조성을 30at% 이상으로 한다. 이 경우, 스퍼터링 가스압은 통상의 값이어도 좋다.4. When rare earth (RE) -transition metal (TM) alloy film is used, the RE composition is 30 at% or more. In this case, the sputtering gas pressure may be a normal value.
5. 비자성금속(Al, Cu 등)을 사용한다.5. Use non-magnetic metal (Al, Cu, etc.).
6. 자화용이측이 면내방향인 자성막을 사용한다.6. A magnetic film whose magnetizing side is in-plane direction is used.
이상과 같은 방법에 의해 계면제어층을 형성할 수가 있지만, 교환결합력을 제어할 수 있으면, 여기서 나타낸 방법이어도 좋다.Although the interface control layer can be formed by the above method, as long as the exchange bonding force can be controlled, the method shown here may be sufficient.
이상과 같이 2층, 3층, 4층매체에 있어서, 본질적으로 동작에 기여하지 않는 계면제어층을 개재시켜도 좋으므로, 자성층의 어떠한 계면에 있더라도 좋다.As described above, the two-, three- and four-layer media may be provided with an interface control layer which does not essentially contribute to the operation, and therefore may be located at any interface of the magnetic layer.
이상과 같은 초기화자석이 없더라도 오버라이트가 가능한 광자기 기록매체에 대해서 기술해 왔지만, 다음에 이와 같은 기록매체의 제조방법에 대해서 4층막을 예로 들어 설명한다. 제94도에 도시한 바와 같이 직경 130mmΦ이 폴리카보네이트기관(2)에 유전체막(34)로서 SiNx막을 스퍼터링장치로 성막한 후, 순차적으로 마찬가지인 스퍼터링으로 제1층(35), 제2층(36), 제3층(37), 제4층(38)을 성막하고 최후에 보호막(39)를 성막한다.Although a magneto-optical recording medium capable of being overwritten even without such an initializing magnet has been described, a method of manufacturing such a recording medium will now be described using a four-layer film as an example. As shown in FIG. 94, the SiNx film was formed on the polycarbonate body 2 as the dielectric film 34 by the sputtering apparatus, and then the first layer 35 and the second layer 36 were sequentially sputtered. ), The third layer 37 and the fourth layer 38 are formed, and the protective film 39 is formed last.
이 경우, 스퍼터링 성막한 후에 있어서, 초기화층인 제4층(38)의 자구는 랜덤으로 되어 있다.In this case, after sputtering film formation, the magnetic domain of the 4th layer 38 which is an initialization layer becomes random.
그래서 제4층(38)의 자화방향을 1방향으로 일치하는 것이 필요하다. 먼저, 제1방향으로서 제95ab도에소 도시한 방법이 고려된다. 도면 중 (41)은 초기자계 인가수단, (42)는 접착층이다.Therefore, it is necessary to coincide the magnetization direction of the fourth layer 38 in one direction. First, the method shown in FIG. 95ab as the first direction is considered. In the figure, reference numeral 41 denotes an initial magnetic field applying means, and 42 is an adhesive layer.
먼저, 서로 맞붙이기 전에 제4층(38)의 실온에서의 보자력 Hc4이상의 자계 He??를 인가해서 제4층(38)의 자화방향을 일치시킨다. 그리고, 그후 에톡시계 접착제난 핫멜트제 등으로 접착층을 형성하여 서로 맞붙인다.First, the magnetic field He ?? of coercive force Hc 4 or more at room temperature of the fourth layer 38 is applied before joining each other to match the magnetization direction of the fourth layer 38. Subsequently, an adhesive layer is formed of an ethoxy adhesive or a hot melt, and the like is bonded together.
제2방법으로서는 서로 맞붙이는 각각의 제4층의 보자력 Hc4(A), Hc4(B)(A,B는 서로 맞붙이는 2매의 성막기판)에 |He(A)|>|Hc4(A)|>|He4(B)|>|Hc(B)| (He(A),He(B)는 초지자계 인가수단의 인가자계)의 특성을 갖게 한다.In the second method, the coercive forces Hc 4 (A) and Hc 4 (B) (A and B are two film-forming substrates bonded to each other) of each of the fourth layers to be bonded to each other are | He (A) | >> | Hc 4 (A) |> | He 4 (B) |> | Hc (B) | (He (A) and He (B) have the characteristics of the applicator field of the grass field application means).
그리고, 그와 같은 2매의 기판을 서로 맞붙인 후에 제96a도에 도시한 바와 같이 먼저, A면으로 한 디스크의 Hc4(A)를 초과하는 자계 He(A)를 자계인가수단(43)으로 인가하여 A면의 초기화층의 자화를 일치시킨다. 다음에, 제96b도에 도시한 바와 같이 Hc4(B)를 초과하고 또한 Hc4(A)를 초과하지 않는 He(A)와 역방향인 자계 He(B)를 인가하고, B면의 초기화층의 자화를 일치시킨다. 또, 이 방법은 제97ab에 도시한 바와 같이 디스크를 도중에서 반대로 하여도 마찬가지로 초기화할 수 있다. 또, 제97a도에서 초기화한 서로 맞붙인 디스크를 제98도에 도시한다. 이와 같은 기판(40A),(40B)의 제4층이 1방향으로 초기화된 서로 맞붙인 디스크를 장치측에서 A면, B면을 검지한 후에 바이어스자계의 방향을 변경함과 동시에, 신호처리회로에서 기록비트의 방향이 변경되어 있는 것을 판단한 후에 최종적인 재생신호처리를 실행하여도 좋다.Then, after joining such two substrates together, as shown in FIG. 96A, first, the magnetic field applying means 43 applies the magnetic field He (A) exceeding Hc 4 (A) of the disk with the A surface. Is applied to match the magnetization of the initialization layer on the A plane. Next, as shown in FIG. 96B, a magnetic field He (B) opposite to He (A) that exceeds Hc 4 (B) and does not exceed Hc 4 (A) is applied, and an initialization layer on the B surface is applied. Match the magnetization of This method can similarly initialize the disk even if the disk is reversed in the middle as shown in 97ab. FIG. 98 shows the disks joined together in FIG. 97A. After detecting the A side and the B side on the apparatus side of the disks in which the fourth layers of the substrates 40A and 40B are initialized in one direction, the bias magnetic field is changed and the signal processing circuit is changed. After determining that the direction of the recording bit has changed, the final playback signal processing may be executed.
상술한 제조방법은 4층막의 경우에서 설명하였지만, 3층막 및 2층막이라도 마찬가지인 방법으로 실행할 수가 있다.Although the above-mentioned manufacturing method has been described in the case of a four-layer film, the three-layer film and the two-layer film can be executed by the same method.
[산업상의 이용가능성]Industrial availability
본 발명에 의한 광자기 기록매체 및 광자기 기록매체의 제조방법은 오디오정보, 비주얼정보 및 데이타정보를 고밀도이고 또한 고속으로 기록할 수 있는 기록매체 및 기록매체의 제조방법으로서 널리 이용할 수가 있다.The method of manufacturing the magneto-optical recording medium and the magneto-optical recording medium according to the present invention can be widely used as a method of manufacturing the recording medium and the recording medium which can record audio information, visual information and data information at high density and high speed.
Claims (12)
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