WO1991006951A1

WO1991006951A1 - Pretraitement d'un support d'enregistrement opto-magnetique reinscriptible et support d'enregistrement opto-magnetique reinscriptible pretraite

Info

Publication number: WO1991006951A1
Application number: PCT/JP1990/001396
Authority: WO
Inventors: Haruhisa Iida
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1989-11-01
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1991-05-16
Also published as: US5258973A; EP0451297B1; EP0451297A1; DE69024196T2; EP0451297A4; JP3038735B2; DE69024196D1; JPH03147549A

Description

明細書

オーバ—ライト可能な光磁気記録媒体の前処理方法及び前処理されたオーバ一ライ卜可能な光磁気記録媒体

技術分野

本発明は、記録磁界の向きを変調せずに、光の強度変調だけでオーバ—ライト（_{ove r} write )が可能な光磁気記録媒体デイスクを前処理する方法及び前処理された前記ディスクに関する。

' 背景技術

最近、高密度、大容量、高いアクセス速度、並びに高い記録及び再生速度を含めた種々の要求を満足する光学的記録再生方法、それに使用される記録装置、再生装置及び記録媒体を開発しょうとする努力が成されている。

広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁気記録再生方法は、情報を使用した後、消去することができ、新たな情報を記録することができるというユニークな利点のために、最も大きな魅力に満ちている。

この光磁気記録再生方法で使用される記録媒体は、記録層として 1 層又は多層の垂直磁ィ匕膜 ( perpendicular magnetic layer or l ayers )を有する。この磁化膜は、例えばアモルファスの GdFeや GdCo、 GdFeCo、 TbFe、 TbCo、 TbFeCoなどカヽらなる ₀ 記録層は一般に同心円状又はらせん状のトラックを成しており、このトラックの上に情報が記録される。ここで、本明細書では、膜面に対し「上向き（upward ) 」又は「下向き（ downward )」の何れ力、一方を、

「 A向き」、他方を「逆 A向き」と定義する。記録すべき情報は、予め 2値化されており、この情報が「 A向き」の磁化を有するビット（ B ^ )と、「逆 A向き」の磁化を有するビット（ B。）の 2 つの信号で記録される。これらのビット B , . B。は、デジタル信号の 1 , 0 の何れか一方と他方にそれぞれ相当する。しかし、一般には記録されるトラックの磁化は、記録前に強力な外部磁場を印加することによって「逆 A向き」に揃えられる。この処理は初期化（ initialize )と呼ばれる。その上でトラックに「 A向き j の磁化を有するビットを形成する。情報は、このビットの有無及び Z又はビット長によって記録される。

第 1 図に基づいて、ビット形成の原理を説明する。

ビッ卜の形成に於いては、レーザーの特徴即ち空間的時間的に素晴らしい凝集性（ coherence ) が有利に使用され、レーザ一光の波長によって決定される回折限界とほとんど同じ位に小さいスポッ卜にビームが絞り込まれる。絞り込まれた光はトラック表面に照射され、記録層に直径が 1 m以下のビッ卜を形成することにより情報が記録される。光学的記録においては、理論的に約 10 ⁸ ビッ卜 Z cnf までの記録密度を達成することができる。何故ならば、レーザビームはその波長とほとんど同じ位に小さい直径を有するスポッ卜にまで凝縮（ concentrate ) することが出来る力、らである。

第 1 図に示すように、光磁気記録においては、レーザ一ビーム Lを記録層 1 の上に絞りこみ、それを加熱する。その間、初期化された向きとは反対の向きの記録磁界 H b を加熱された部分に外部から印加する。そうすると局部的に加熱された部分の保磁力 H c ( coersivity ) は減少し記録磁界 H b より小さくなる。その結果、その部分の磁化は、記録磁界 H b の向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたビッ卜が形成される。

フエ口磁性材料とフェリ磁性材料では、磁化及び H e の温度依存性が異なる。フヱロ磁性材料はキュリ一点付近で減少する H c を有し、この現象に基づいて記録が実行される。従って、 T c 書込み（キュリー点書込み）と引用される。

他方、フリ磁性材料はキュリ一点より低い捕償温度

( compensation temperature )を有しておりヽそこでは磁ィ匕 Mはゼ口になる。逆にこの温度付近で H c が非常に大きくなり、その温度から外れると H e が急激に低下する。この低下した H e は、比較的弱い記録磁界 H b によって打ち負かされる。つまり、記録が可能になる。この記録プロセスは T «：。 _{m p} . 書込み（補償点書込み）と呼ばれる。

もっとも、キュリー点又はその近辺、及び捕償温度の近辺にこだわる必要はない。要するに、室温より高い所定の温度に於いて- 低下した H c を有する磁性材料に対し、その低下した H c を打ち負かせる記録磁界 H b を印加すれば、記録は可能である。

次に、第 2図に基づいて再生の原理を説明する。

第 2 図は、光磁気効果に基づく情報再生の原理を示す。光は、光路に垂直な平面上で全ての方向に通常は発散している電磁場べクトルを有する電磁波である。光が直線偏光 L _P に変換され、そして記録層 1 に照射されたとき、光はその表面で反射されるか又は記録層 1 を透過する。このとき、偏光面は磁化（M ) の向きに従って回転する。この回転する現象は、磁気力一（Kerr ) 効果又は磁気ファラデー（Faraday ) 効果と呼ばれる。

例えば、 .もし反射光の偏光面が「 A向き」磁化に対して 0 k 度回転するとすると、「逆 A向き」磁化に対しては— 0 k 度回転する。従って、光アナライザ一（偏光子）の軸を一 0 k 度傾けた面に垂直にセットしておくと、「逆 A向き」に磁化されたビット B から反射された光はアナライザ一を透過することができない。それに対して Γ A向き」に磁化されたビット B から反射された光は、（ sin2 e k ) ² を乗じた分がアナライザーを透過し、ディテクタ一（光電変換手段）に捕獲される。その結果、「 A向き」に磁化されたビット B i は「逆 A向き J に磁化されたビット B。よりも明るく見え、ディテクターに於いて強い電気信号を発生させる。このディテクタ一からの電気信号は、記録された情報に従つて変調されるので、情報が再生されるのである。

ところで、記録ずみの媒体を再使用するには、（ i ) 媒体を再び初期化装置で初期化するか、又は（ ) 記録装置に記録へッドと同様な消去へッドを併設するか、又は（51 ) 予め、前段処理として記録装置又は消去装置を用いて記録ずみ情報を消去する必要がある。従って、光磁気記録方式では、これまで、記録ずみ情報の有無にかかわらず新たな情報をその場で記録できるオーバ一ライト（over write )は、不可能とされていた。

もっとも、もし記録磁界 H b の向きを必要に応じて「A向き」と「逆 A向き」との間で自由に変調することができれば、ォーバーライトが可能になる。しかしながら、記録磁界 H b の向きを高速度で変調することは不可能である。例えば、記録磁界 H b が永久磁石である場合、磁石の向きを機械的に反転させる必要がある。しかし、磁石の向きを高速で反転させることは、無理である < 記録磁界 H b が電磁石である場合にも、大容量の電流の向きをそのように高速で変調することは不可能である。

しかしながら、技術の進歩は著しく、記凝磁界 H b を ON、 OFF せずに又は記録磁界 H b の向きを変調せずに、照射する光の強度だけを記録すべき 2値化情報に従い変調することにより、ォーバ一ライトが可能な光磁気記録方法と、それに使用されるォーバーライト可能な光磁気記録媒体と、同じくそれに使用されるオーバーライト可能な記録装置が発明され、特許出願された（ U . S . Seria l No . 453 , 255 1989年 12月 20曰出願）。以下、卜記特許出願に開示された基本発明を説明する。

基本発明の特徴の 1 つは、記録層（第 1 層）と記録捕助層（第 2層）との少なくとも 2層構造の多層垂直磁化膜からなる光磁気記録媒体を使用することである。そして、情報を「 A向き」磁化を有するビットと「逆 A向き」磁化を有するビッ卜で第 1 層（場合により第 2層にも）に記録するのである。

基本発明によるオーバ一ライト方法は、

(a) 記録媒体を移動させること；

(b) 初期捕助磁界 Hini. を印加することによって、記録する前までに、第 1 層の磁化はそのままにしておき、第 2層の磁化のみを、

「 A向き」に揃えておくこと；

(c) レーザービームを媒体に照射すること；

( d ) 前記ビーム強度を記録すべき 2値化情報に従いパルス状に変調すること -;

(e) 前記ビームを照射した時、照射部分に記録磁界を印加すること；

(f ) 前記パルス状ビームの強度が高レベルの時に「 A向き」磁化を有するビット又は「逆 A向き J

磁化を有するビッ卜の何れか一方を形成させ、ビーム強度が低レベルの時に、他方のビットを形成させること；

力、なる。

基本発明では、記録するときには、例えば

(a) 光磁気記録媒体を移動させる手段；

(b) 初期捕助磁界 Hini. 印加手段；

(c) レーザービーム光源；

(d) 記録すべき 2値化情報に従い、ビーム強度を「 A向き」磁化を有するビッ卜と「逆 A向き」磁化を有するビッ卜の何れか一方のビッ卜を形成させるのに適当な温度を媒体に与える高レベルと他方のビッ卜を形成させるのに適当な温度を媒体に与える低レべルとにパルス状に変調する変調手段；

( e ) 前記初期捕助磁界印加手段と兼用されることがあり得る記録磁界印加手段；

からなるオーバ一ライト可能な光磁気記録装置を使用する。

基本発明では、レーザ一ビームは、記録すべき情報に従いパルス状に変調される。しかし、このこと自身は、従来の光磁気記録でも行われており、記録すべき 2値化情報に従いビーム強度をパルス状に変調する手段は既知の手段である。例えば、 THE BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL , Vol . 62 ( 1983 ) , 1923— 1936に詳しく説明されている。従って、ビーム強度の必要な高レベルと低レベルが与えられれば、従来の変調手段を一部修正するだけで容易に入手できる。当業者にとって、そのような修正は、ビーム強度の高レベルと低レベルが与えられれば、容易であろう。

基本発明に於いて特徴的なことの 1 つは、ビーム強度の高レべルと低レベルである。即ち、ビーム強度が高レベルの時に、記録磁界 H b により記録捕助層（第 2層）の「A向き」磁化を「逆 A 向き」に反転（reverse )させ、この第 2層の「逆 A向き」磁化によって記録層（第 1 層）に「逆 A向き J 磁化〔又は「A向き」磁化〕を有するビットを形成する。ビーム強度が低レベルの時は、第 2層の Γ Α向き」磁化によって第 1 層に「A向き」

磁化〔又は「逆 A向き j 磁化〕を有するビットを形成する。

なお、本明細書では、

〇〇〇〔又は△△△〕という表現は、先に〔〕の外の〇〇〇を読んだときには、以下の〇〇〇

〔又は△△△〕のときにも、〔〕の外の〇〇〇を読むことにする。それに対して先に o〇〇を読まずに〔〕内の△△△の方を選択して読んだときには、以下の〇〇〇〔又は△△△〕のときにも〇〇〇を読まずに〔〕内の△△△を読むものとする。

すでに知られているように、記録をしない時にも、例えば媒体における所定の記録場所をアクセスするためにレーザ一ビームを第 1 低レベルで点灯することがある。また、レーザ一ビームを再生に兼用するときには、第 1 低レベルの強度でレーザービームを点灯させることがある。本発明においても、レーザービームの強度をこの第 1 低レベルにすることもある。し力、し、ビットを形成するときのレベルは、この第 1 低レベルよりも高い第 2 低レベルである。従って、例えば、基本発明におけるレーザービームの出力波形は第 3 図のようになる。

なお、基本発明の明細書には明記されていないが、基本発明では、記録用のビームは、 1 本ではなく近接した 2本のビームを用いて、先行ビームを原則として変調しない低レベルのレーザービーム（消去用）とし、後行ビームを情報に従い変調する高レべルのレーザ一ビーム（書込用）としてもよい。この場合、後行ビームは、高レベルと基底レベル（低レベルと同一又はそれより低いレベルであり、出力がゼロでもよい）との間でパルス変調される。この場合の出力波形は第 4 図のようになる。

基本発明で使用される媒体は、第 1 実施態様と第 2実施態様とに大別される。いずれの実施態様においても記録媒体は、第 5 図に示すように、記録層（第 1 層）と記録捕助層（第 2層）を含む多層構造を有する。

第 1 層は、室温で保磁力が高く磁化反転温度が低い記録層である。第 2層は第 1 層に比べ相対的に室温で保磁力が低く磁化反転温度が高い記録補助層である。なお、第 1 層と第 2層ともに、それ自体多層膜から構成されていてもよい。場合により第 1 層と第 2層との間に第 3の層が存在していてもよい。更に第 1 層と第 2 層との間に明確な境界がなく、一方から徐々に他方に変わってもよい。

第 1 実施態様では、記録層の保磁力を H _cl、記録捕助層のそれを H _C2、第 1 層のキュリー点を T _C1、第 2層のそれを T _C2、室温を T _R 、低レベルのレーザ一ビームを照射した時の記録媒体の温度を T _L 、高レベルのレーザービームを照射した時のそれを T _H 、第 1 層が受ける結合磁界を H _D1、第 2層が受ける結合磁界を H _D2とした場合、記録媒体は、下記の条件式 1 を満足し、そして室温で条件式 2〜 5 を満足するものである。

n ciノ H c2+ I H l + n 2 2

H C l > H D I " - 3

n c 2 > H 2 - - ― 4

H c 2 + H D 2 < I Hini. I く H _CI± H。 - --… 5

上記条件式中、符号は、等しいか又は大略等しいことを表す。また上記条件式中、複合土， ΐについては、上段が後述する A ( antiparallel) タイプの媒体の場合であり、下段は後述する P (parallel)タイプの媒体の場合である。なお、フヱロ磁性体媒体は Pタイプに属する。

保磁力と温度との関係を第 6 図で示す。細線は第 1 層のそれを、太線は第 2層のそれを表す。

従って、この記録媒体に室温で初期捕助磁界（Hini. ) を印加すると、条件式 5 によれば、記録層（第 1層）の磁化の向きは反転せずに記録捕助層（第 2層）の磁化のみが反転する。そこで、記録前に媒体に初期捕助磁界（Hini. ) を印加すると、第 2層のみを Γ A向き」ここでは「A向き」を便宜的に本明細書紙面において上向きの矢で示し、「逆 Α向き J を下向きの矢 ^で示すに磁化させることができる。そして、 Hini . がゼ口になっても、条件式 4 により、第 2層の磁化は再反転せずにそのまま保持される。

初期補助磁界（Hini. ) により第 2層のみが、記録直前まで Γ Α 向き」に磁化されている状態を概念的に表すと第 7図のように ' なる。ここで、第 1 層における磁化の向き * はそれまでに記録されていた情報を表わす。第 8 図では第 7 図の媒体に高レベルのレーザ一ビームを照射した際の磁化の向きをしめし、磁化の向きが関係がないものを Xで示す。

第 1 状態では、高レベルのレーザービームを照射して媒体温度を T _H に上昇させる。すると、 T _H はキュリー点 T _C1より高温度なので記録層（第 1 層）の磁化は消失してしまう。更に T H はキュリー点 T _C2付近なので記録補助層（第 2層）の磁化も全く又はほぼ消失する。ここで、媒体の種類に応じて「 A向き」又は

「逆 A向き」の記録磁界（H b)を印加する。記録磁界（ H b)は、媒体自身からの浮遊磁界でもよい。説明を簡単にするために「逆 A向き」の記録磁界（ H b)を印加したとする。媒体は移動しているので、照射された部分は、レーザービームから直ぐに遠ざかり、冷却される。 H b の存在下で、媒体の温度が低下すると、第 2層の磁化は、 H b に従い、反転されて「逆 A向き」の磁化となる

(状態 2 H ) 。

そして、さらに放冷が進み、媒体温度が T _C1より少し下がると状態 3 _H となり、再び第 1 層の磁化が現れる。その場合、磁気的結合（交換結合）力のために、第 1 層の磁化の向きは、第 2層の磁化の向きの影響を受ける。その結果、媒体に応じて（ Ρタイプの媒体の場合）又は（Aタイプの媒体の場合）が生じる。この高レベルのレーザ一ビームによる状態の変化をここでは高温サイクルと呼ぶことにする。

次に、第 9 図を参照のように、低レベルのレーザービームを照射して媒体温度を T _L に上昇させて状態 2 _L となる。 Τ ι_ はキュリ一点 T c _t付近なので第 1 層の磁化は全く又はほぼ消失してしまうが、キュリ一点 T _{C 2}よりは低温であるので第 2層の磁化は消失しない。

ここでは、記録磁界（ H b )は、不要であるが、高速度（短時間）で H b を O N、 O F Fすることは不可能である。従って、止むを得ず高温サイクルのときのままになっている。

しかし、 H _{C 2}はまだ大きいままなので、 H b によって第 2層の磁化が反転することはない。媒体は移動しているので、照射された部分は、 .レーザービームから直ぐに遠ざかり、冷却される。冷却が進むと状態 3 ：_ となり、再び第 1 層の磁化が現れる。現れる磁化の向きは、磁気的結合力のために第 2層の磁化の向きの影響を受ける。その結果、媒体によって（ Pタイプの場合）又は ( Aタイプの場合）の磁化が出現する。この磁化は室温でも変わらない。

この低レベルのレーザ一ビームによる状態の変化をここでは低温サイクルと呼ぶことにする。

以上、第 1 層の磁化の向きがどうであれ、高温サイクルと低温サイクルとによって、互いに反対向きの磁化 1ί又はを有するビッ卜が形成される。つまり、レーザ一ビームを情報に従い高レベル（高温サイクル）と低レベル（低温サイクル）との間でパルス状に変調することによりオーバ—ライ卜が可能となる。このことを第 1 0図に示す。これまでの説明は、第 1 層、第 2層ともに室温とキュリー点との間に捕償温度 T _c。_{ra P}. がない磁性体組成について説明した。しかし、捕償温度 T _c。_{m P}. が存在する場合には、それを越えると磁化の向きが反転し、更に A、 P タイプでは向きの変化が異なるので説明はそれだけ複雑になる。また、記録磁界 H b の向きも、室温で考えた場合、前頁の説明の向き丄と逆になる。

記録媒体は一般にディスク状であり、記録時、媒体は回転される。そのため、記録された部分（ビット）は、 1 回転する間に再び Hini . の作用を受け、その結果、記録捕助層（第 2層）の磁化は元の「 A向き」に揃えられる。しかし、室温では、第 2層の磁化の影響が記録層（第 1 層）に及ぶことはなく、そのため記録された情報は保持される。

そこで、第 1 層に直線偏光を照射すれば、その反射光には情報が含まれているので、従来の光磁気記録媒体と同様に情報が再生される。なお、第 1 層と第 2層の組成設計によっては、再生前に再生磁界 H _R を印加することにより、元の「 A向き J ΐに揃えられた第 2層に第 1 層の情報を転写させる方法や、再生磁界 H _R を印加せずとも Hini . の影響がなくなるや否や第 2層に第 1 層の情報が自然転写されるものがあるので、この場合には、第 2層から情報を再生してもよい。

このような記録層（第 1 層）及び記録補助層（第 2層）を構成する垂直磁化膜は、捕償温度を有せずキュリー点を有するフエ口磁性体及びフェリ磁性体、並びに捕償温度、キュリー点の双方を有するフェリ磁性体の非晶質或いは結晶質からなる群から選択される。

以上の説明は、磁化反転温度としてキュリー点を利用した第 1 実施態様の説明である。それに対して第 2実施態様は室温より高い所定の温度に於いて低下した H e を利用するものである。第 2 実施態様は、第 1 実施態様に於ける T _{c l}の代わりに記録層（第 1 層）が記録捕助層（第 2層）に磁気結合される温度 T _{s l}を使用し、 T _C2の代わりに第 2層が H b で反転する温度 T _S2を使用すれば、第 1 実施態様と同様に説明される。

第 2実施態様では、第 1 層の保磁力を H _C1、第 2層のそれを H C₂、第 1 層が第 2層に磁気的に結合される温度を T _{s l}とし、第 2 ' 層の磁化が H b で反転する温度を T _S2、室温を T _R 、低レベルのレーザ一ビームを照射した時の媒体の温度を T 、高レベルのレーザ一ビームを照射した時のそれを T 、第 1 層が受ける結合磁界を H _D1、第 2層が受ける結合磁界を H _D2とした場合、記録媒体は、下記条件式 6 を満足し、かつ室温で条件式？〜 10を満足するものである。 - T < T . ιί¾? T < T s2«? Τ 6

H ci > H c2+ I 1 H 2 I - /

H 1 > - 8

H c 2〉 H 2 " 9

H c 2 + H D 2 < I Hini. | < H c i ± H 10

上記条件式中、複合士， ΐについては、上段が後述する Αタイプの媒体の場合であり、下段は後述する Pタイプの媒体の場合である。

第 1 1 図に基づいて説明すると、第 2実施態様では、高温 T のとき、第 2層の磁化は消失していないが、十分に弱い。第 1層の磁化は消失しているか、又は十分に弱い。第 1 層、第 2層ともに十分に弱い磁化を残留していても、記録磁界 Hb が十分に大きく、 H b が第 2層及び場合により第 1 層の磁化の向きを H b に従わせて状態 2 _H となる。この後、直ちに又はレーザ一ビームの照射が無くなって放冷が進み、媒体温度が T H より下がった時又は H b から遠ざかった時、第 2層がび _w を介して第 1 層に影響を及ぼして第 1 層の向きを安定な向きに従わせる。その結果、状態 3 _H となる。もともと第 1 層の磁化が安定な向きにあるときは変化しない。

他方、第 1 2 図のように、低温 T _L のとき、第 1 層、第 2層共に磁化を消失していないが、第 1 層のそれは十分に弱い。従って、第 1 層の磁化の向きは、 H b の影響より大きな第 2層の磁化の影響をひ w を介して受ける。但し、第 2層は、十分な磁化を有するので、磁化が H b によって反耘することはない。その結果 H b に無関係に状態 3 _L となる。

以上の説明は、第 1 層、第 2層ともに室温とキュリー点との間に補償温度 T _c。_{m p}. がない磁性体組成について説明した。しかし、補償温度 T <：。 _{m P} . が存在する場合には、上述のように複雑になり、記録磁界 H b の向きも室温で考えた場合の向きと逆になる。第 1 、第 2 実施態様ともに、記録層（第 1 層）と記録補助層（第 2 層）とが遷移金属（例えば Fe , Co ) —重希土類金属（例えば

Gd , Tb , Dyその他）合金組成から選択された非晶質フリ磁性体である記録媒体が好ましい。

第 1 層と第 2層の双方とも、遷移金属（transition metal )—重希土類金属（heavy rare earth metal ) 合金組成カヽら選択された場合には、各合金としての外部に現れる磁化の向き及び大きさは、合金内部の遷移金属原子（以下、 T Mと略す）のスピン（spin )の向き及び大きさと重希土類金属原子（以下、 R E と略す）のスピンの向き及び大きさとの関係で決まる。例えば T Mのスピンの向き及び大きさを点線のべクトル Tで表わし、 R Eのスピンのそれを実線のべクトルで表し、合金全体の磁化の向き及び大きさを二重実線のべクトル ΐ"で表す。このとき、べクトルはべクトル Τ とべクトル† との和として表わされる。ただし、合金の中では T Mスピンと R E スピンとの相互作用のためにベクトル† とべクトル† とは、向きが必ず逆になつている。従って、と † との和或いは丄と † との和は、両者の強度が等しいとき、合金のべクトルはゼロ（つまり、外部に現れる磁化の大きさはゼロ）になる。このゼロになるときの合金組成は捕償組成（compensation composition ) と呼ばれる。それ以外の組成のときには、合金は両スピンの強度差に等しい強度を有し、いずれか大きい方のべクトルの向きに等しい向きを有するべク卜ノレ（又は）を有する。このべクトルの磁化が外部に現れる。例えばはとなり、个丄は ^ となる。

ある合金組成の T Mスピンと R E スピンの各ベクトルの強度が、どちらか一方が大きいとき、その合金組成は、強度の大きい方のスピン名をとつて〇 Oリツチ例えば R E リツチであると呼ばれる。第 1 層と第 2層の両方について、 T Mリツチな組成と R E リッチな組成とに分けられる。従って、縦軸座標に第 1 層の組成を横轴座標に第 2層の組成をとると、基本発明の媒体全体としては、種類を第 1 3 図に示すような 4 象限に分類することができる。先に述べた Pタイプは I 象限と m象限に属するものであり、 Aタイプは I象限と IV象限に属するものである。因に、縦横座標の交点は両層の補償組成を表す。

一方、温度変化に対する保磁力の変化を見ると、キュリー点 (保磁力ゼロの温度）に達する前に保磁力が一旦無限大に増加してまた降下すると言う特性を持つ合金組成がある。この無限大のときに相当する温度は捕償温度（ T «：。 _{m P}. ) と呼ばれる。捕償温度は、 T Mリッチの合金組成においては、室温からキュリー点の間には存在しない。室温より下にある捕償温度は、光磁気記録においては無意味であるので、この明細書で捕償温度とは室温からキュリー点の間に存在するものを言うことにする。

第 1 層と第 2層の補償温度の有無について分類すると、媒体は 4 つのタイプに分類される。第 I 象限の媒体は、 4 つ全部のタイプが含まれる。 4 つのタイプを保磁力と温度との関係は第 1 4 A , 第 1 4 B , 第 1 4 C及び第 1 4 D図に示される。

ここで、記録層 (第 1 層）と記録捕助層（第 2層）の両方について R E リツチか T Mリツチかで分け、かつ捕償温度を持つか持たないかで分けると、記録媒体は次の 9 クラスに分類される。

クラ I 象限（ Pタイプ）タィ

スプ

第 1 層：

R E リッチ R E リッチ

1 c o mp. あり TL c。ιηρ. あ ?） 1

2 1 c o m p . し Ί c。m p. あり 2

3 1 c。 m p. あり I c o m p . なし 3

4 丄 o m p . ゴし I c o m p . ^Jよし 4 クラ H象限（ Aタイプ）タィ

スプ

第 1 層：第 2層：

R E リッチ T Mリツチ

5 c。 m p . のり I c o m p . 〕し 3

6 I c o m . なし 1 c o m p . ^ο» し 4 クラ m象限（ pタイプ）夕ィ

スプ

T Mリツチ Τ Μリツチ

7 1 c o m p . し I c σ m ρ . ふし 4 クラ IV象限（ Aタイプ）タィ

スプ

第 2層：

T Mリツチ R E リッチ

8 1 c o tn p . し Γ c omp. あ ? 9 2

9 1 c o m p . なし丄 c o m p - 7よし 4 ディスクには、一般にそうであるが、磁性層を層平面に対し垂直方向から見た場合、情報を記録する卜ラックが渦巻状又は同心円状に形成され、隣接するトラック間に分離ゾーンが存在する。

媒体の製作時、分離ゾーンに位置する磁性層の磁化の向きは、しばしば不揃いである。他方、オーバーライト記録を実施すると、磁界は一般にトラック幅のような狭い領域に絞り込むことが不可能であるので、トラックの両脇にある分離ゾーンにも初期捕助磁界 Hini. が印加され、分離ゾーン内の記録捕助層の磁化が初期捕助磁界 Hini. の向きに揃えられる。すると、分離ゾーン内で記録層の磁化の向きが、記録補助層に対して安定な向きでない部分では、記録層と記録捕助層との間に磁壁を生じる。仮に不揃いでなくとも、不用意に初期捕助磁界 Hini . を印加すると、分離ゾーンの全領域に磁壁が生じる場合がある。

基本発明に従い記録すると、上記ことが原因として C Z N比が低下したり、前の情報が再生されたりして、情報を読み誤る率が高くなるという問題点があつた。

本発明者は、鋭意研究した結果、分離ゾーンで記録層と記録補助層との間に磁壁が存在すると、前述の問題点が発生することを突き止めた。

本発明の目的は情報の再生時の情報を読み誤り率を抑制するような媒体処理方法を提供することにある。

本発明の開示

本発明は上記目的を達成する為に、垂直磁気異方性である記録層と記録捕助層とを含み、情報を記録する複数のトラックと隣接するトラック間に分離ゾーンが形成された記録媒体を用い、媒体に情報を記録する前に、媒体に初期捕助磁界を印加して前記記録層の磁化を変えずに前記記録捕助層の磁化を第 1 の方向に揃え、前記初期補助磁界の印加により前記分離ゾーンにおいて前記記録層と前記記録補助層との間に磁壁が生じないように、前記分離ゾーンに前処理磁界を印加して該分離ゾーンの前記記録層の磁化の向きを第 2 の方向に揃えるようにした。

こうして、前処理されたディスク媒体は、次に情報が記録されるが、その前に媒体のトラックの記録捕助層は初期補助磁界 Hini . を受ける。初期補助磁界 Hini . はトラック幅のような狭い範囲に絞ることが困難なので、トラックをはみ出して分離ゾーンにまで及ぶ。そのため、予想していた初期捕助磁界 Hini . の印加の向きと、実際に記録するときに印加される初期捕助磁界 Hini . 向きとが異なった場合には、分離ゾーンの記録層と記録捕助層との間に磁壁が生じてしまう。

従って、本発明では更に、前処理時に想定した初期捕助磁界 Hini. の印加の向きと、実際の記録時に印加される初期捕助磁界 Hini . の向きとが異ならないように、ディスク自体又はそれを収納した容器に、その向きを表示するようにした。

本発明では、磁壁を完全に消失させるために、分離ゾーンに於いて、記録層の磁化を記録捕助層の磁化の向きに対して安定な向きに揃えるには、例えば次のような方法がある。

(1)常温にて媒体全体又はトラックの形成された記録領域全体に大きな前処理磁界を印加する。この方法では、分離ゾーンもトラックも共に記録層の磁化は一方の向きに揃えられる。

(2)媒体全体又はトラックの形成された記録領域全体を加温することにより、媒体の保磁力を小さくした上で、前処理磁界を加温した部分に印加する方法。この方法でも、分離ゾーンもトラックも共に記録層の磁化は一方の向きに揃えられる。

(3)基本発明でいう記録磁界 H b と同等又はそれ以上の強度を持ち記録磁界 H b とは反対向きの前処理磁界を分離ゾーンに印加しながら、分離ゾーンを加温する方法。加温の方法は、例えば、前処理磁界の印加と同時に高レベル又はそれ以上で固定して変調させずに、レーザ一ビームを分離ゾーンに照射する。この方法では、分離ゾ一ンの記録層の磁化が一方の向きに揃えられる。

分離ゾーンには、一般には溝が連続的に又は間欠的に形成されており、その場合、トラックはランドと呼ばれる。

基本発明の媒体には、大きく別けて Pタイプと Aタイプがある。前者は記録層と記録捕助層の磁化の向きが同じ向きのとき安定であり、両層の間に磁壁が生じることがない。後者は記録層と記録捕助層との磁化の向きが反対向きのとき安定であり、両層の間に磁壁が生じることがない。

ここで第 1 表に示したクラス 1 の記録媒体（ Pタイプ · I 象限 • タイプ 1 ) に属する媒体 Να ΐ を例にとり、オーバーライト原理について詳細に説明する。

この媒体 Να 1 は、次条件式 11：

T _R < T c cmp. 1 < T L < T H ^ T ci^ T c 2

及び条件式 11の 2 ： T c omp. 2 < T C 1

の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説明は、 T H く T _{C 1} < T _{c 2}の関係を有するものについて説明する。 T c _{ro P}. 2 は、 T _L よりも高くとも、等しくとも、低くともよいが、説明を簡単にする目的から、以下の説明では、 T _L < T c。_mP. ₂とする。以上の関係を第 1 5図に示す。

室温 T _R で第 1 層（記録層）の磁界が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 I·²である。この媒体 Να 1 は条件式 I²を満足する。

条件式 12: σ σ ,

H C I H C 2 + +

2 M s i t i 2 M s 2 t

但し、 H _C1 : 第 1 層の保磁力

H _C2 ：第 2層の保磁力

M si ：第 1層の飽和磁気モーメント

( saturation magnetization ) M s 2 ：第 2層の飽和磁気モ一メン卜

t 1 ：第 1層の膜厚

t 2 ：第 2層の膜厚

σ w ：界面磁壁エネノレ干— ( interface wall energy) このとき、 Hini. の条件式は、条件式 15で示される。 Hini. が無くなると、第 1 層、第 2層の磁化は界面磁壁エネルギーにより互いに影響を受ける。それでも第 1 層、第 2層の磁化が反転せずに保持される条件は、条件式 1³〜 I⁴で示される。この媒体 No. 1 は条件式 13~1⁴を満足する。 σ w

条件式 13 Η >

2 M si

σ w

条件式 14: Η c 2 >

2 M S 2 t 2

室温で条件式 1²~ I⁴の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに次条件式 15： σ σ

Η C 2 + < I Hini. I < H ci

2 M S 2 t 2 2 M S 1 t 1

を満足する Hini . により例えば Γ A向き」（ T）に揃えられるこのとき、第 1 6 図の状態 1 , 及び l _b で示すように、第 1 層は前の記録状態のままで残る。状態 l a のように、第 1 層の磁化の向きが「逆 A向き」になると第 1 層と第 2層との間に磁壁が生じる。この状態 1 , 及び l b は記録直前まで保持される。

次に、記録磁界 H b が Γ Α向き」 Tに印加される。

なお、記録磁界 H b は、一般の磁界がそうであるように、レーザ一ビームの照射領域（スポット領域）と同一の範囲に絞ることは難しい。媒体がディスク状の場合、一旦記録された情報（ビット）は、 1 回転した場合、途中で Hini. の影響を受け、再び状態 1 となる。そして、次に、そのビットは、レーザ一ビームの照射領域（スポット領域）に近いところを通過する。このとき、状態

1 のビットは、記録磁界 H b 印加手段に近づくのでその影響を受ける。この場合、第 1 層の H b と反対向きのビッ卜が H b によつて磁化が反転させられたとすると、 1 回転前に記録されたばかりの情報が消失することになる。そうなつてはならない条件は、

σ «

次条件式 15の 2 ： H ci > H +

2 M s . t 1

で示され、ディスク状媒体は、室温でこの条件式を満足させる必要がある。逆に言えば、 H b を決定する 1 つの条件は、条件式 15 の 2 で示される。

次に、状態 1 及び 1 _b のビッ卜はレーザービームのスポット領域に到達する。レーザ一ビームの強度は、低レベルと高レベルの 2 種がある。

低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度が T _c。„_P. ！以上に上昇する。そうすると、 Pタイプから Aタイプに移行する。そして、第 1 層の R E 、 T M各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する。その結果、第 1 6 図の状態 2 _La及び 2 _{L b}に示すように第 1 層の磁化が反転する。

レーザ—ビームの照射が続いて、媒体温度は、やがて T _L になる。する、

ひ W

H ci + H b <

2 M s i t i の関係となり、 H b 了が存在しても、状態 2 _L,は第 1 6 図の状態 3 L に遷移する。他方、状態 2 _Lbは、 H b †が存在しても、そのままの状態を保っため、同じ状態 3 _L になる。

この状態でレーザ一ビームのスポット領域から外れると媒体温度は低下を始める。媒体温度が T _C。„_P. ,以下に冷えると、 Aタイプから元の Pタイプに戻る。そして、第 1層の R Eスピンと TM スピンとの大小関係が逆転する（个 ί→† ：）。

その結果、第 1層の磁化は第 1 6図の状態 4 L で示すように「 A向き」となる。

この状態 4 _L は媒体温度が室温まで下がっても保持される。その結果、第 1 層に Γ A向き」 ΐのビッ卜が形成される。

次に、高温サイクルを第 1 7図に基づいて説明する。

高レベルのレーザービームが照射されると、媒体温度は、 T _c。 _mP. ,を経て低温 T _L に上昇する。その結果、状態 3 _L と同じ状態 2 H になる。

高レベルのレーザ一ビームの照射により、媒体温度は更に上昇する。媒体温度が第 2層の T _c。_mP.₂を越えると、 Aタイプが P夕イブに移行する。そして、第 2層の R E、 TM各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する（ →个丄）。そのため、第 2層の磁化が反転し、「逆 A向き」の磁化になる（状態 3 _H

) o

しかし、この温度では H _C2がまだ大きいので、 † H b によって第 2層の磁化が反転されることはない。さらに温度が上昇し、 T H になると、第 1層、第 2層は、その温度がキュリー点に近いので保磁力が小さくなる。その結果、媒体は、下記（1)〜 )のいずれか 1 つの条件式：

(1) σ w o w

|H _C1 - Η | < +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

M S I t 1 H C I + M S 2 t 2 H C 2

力、つ H b >

M S 1 t 1 + M S 2 t 2 (2) ひ w

H > H ci +

2 M s i t 1

O w

力、つ H b > H c:

2 M s 2 t 2

(3) ひ w

H b > H ci -

2 M si t 1

a w

力、つ H > H c 2 +

2 M S 2 t 2

を満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時に反転し、 H b の向きに従う。この状態が状態

4 „ である。

この状態でレーザービームのスポッ卜領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T c。_mP.2以下になると、 Pタイプから Aタイプに移行する。そして、 R E、 TMの各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する。その結果、第 2層の磁化は反転し、から「逆 A向き」 ΰになる（状態 5 Η ) 。媒体の温度がこの状態 7 _Η のときの温度から更に低下して、 Τ c。_mP. ,以下になると、 Aタイプから元の Pタイプに戻る。そして、第 1 層の R Eスピンと TMスピンの強度の大小関係の逆転が起こる（ T— ）。その結果、第 1 層の磁化は反転し、「逆 A向き J ^ となる（状態 6 H ) 。

そして、やがて媒体の温度は状態 6 _H のときの温度から室温まで低下する。室温での H _{c l}は十分に大きい（条件式 15の 3参照）ので第 1 層の磁化 ^は、 † H b によって反転されることなく、状態 6 H が保持される。 σ

条件式 15の 3 ： H b < H ci +

2 M s! t i

こうして、第 1層に「逆 A向き」のビッ卜が形成される。次に第 1表に示したクラス 2の記録媒体（ Pタイプ · I象限 - タイプ 2 ) に属する特定の媒体 Να 2を例にとり、オーバ一ライトの原理について詳細に説明する。

この媒体 Να 2 は、次条件式 16 :

T R く T _{C 1} J¾T _L ί¾ T c om p. 2 < T _{ε 2} ί¾ T H

の関係を有する。この関係を第 1 8 ®しこ j、す- 室温 T _R で第 1層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層の磁化のみが反転する条件は、条件式 I⁷である。この媒体 No.2 は条件式 1フを満足する。条件式 I⁷：

σ « σ w

H > H C 2 + +

2 M S I t 1 2 M S 2 t 2

このとき、 Hini. の条件式は、条件式 ²0で示される。 Hini. が無くなると、反転した第 2層の磁化は交換結合力により第 1層の磁化の影響を受ける。それでも第 2層の磁化が再度反転せずに保持される条件は、条件式 18~ 19で示される。この媒体 No.2 は条件式 18〜19を潢足する。

び

条件式 18: H ci >

2 M

び

条件式 19: H C 2 >

2 M S 2

σ σ

条件式 20: Η C 2 + < Hini. < H C 1

2 M S 2 t 2 2 M S I t 1 室温で条件式 1⁷〜 19の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 20の条件を満足する Hini. により例えば「A向き」（）に揃えられる。このとき、第 1 層は第 1 9 図に示すように、記録状態のままで残る。

この状態 1 は記録直前まで保持される。ここでは記録磁界（H b ) は†の向きに印加される。

以下、第 1 9 図に基づいて低温サイクルの説明をする。

低レベルのレーザ一ビームを照射して媒体温度を T _L に上昇させる。そうすると、 T _L は第 1 層のキュリー点 T _c ,にほぼ等しいので、その磁化は消失いて状態 2 _L となる。

この状態 2 L に於いてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T _{C 1}より少し下がると、第 2層の R E , T Mスピン（）の影響が交換結合力により第 1 層の各スピンに及ぶ。つまり、 R E スピン同士（ ΐ ) 、 T M スピン同士（）を揃える力が働く。その結果、第 1 層には、即ちの磁化が出現して状態 3 L となる。

この状態 3 !_ は媒体温度が更に低下しても変化がない。その結果、第 1 層には、「 A向き」 ^

のビットが形成される。

次に、第 2 0 図に基づいて高温サイクルの説明をする。

高レベルのレーザービームを照射して媒体温度をまず T _L に上昇させると、 T L は第 1 層のキュリー点 T C iにほぼ等しいので、その磁化は消失して状態 2 H となる。

さらに照射を続けると、媒体の温度は更に上昇する。媒体の温度が第 2層の T c。_{m P}. ₂より少し高い温度になったとき、 R E、 T Mの各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する ( ^→个 ) 。そのため、合金全体の磁化が反転し、「逆 A向き」 Aの磁化になって状態 3 _H となる。し力、し、この温度では H _{c 2} がまだ大きいので、 T H b によって第 2層の磁化が反転されることはない。さらに温度が上昇し、 T H になると、第 2層の温度はほぼキュリー点 T C 2となり、その磁化は消失して状態 4 H となる。

この状態 4 H においてレーザービームのスポット領域から外れると、媒体の温度は低下を始める。媒体の温度が T _C2より少し下がると、第 2層に磁化が生じる。この場合、 † H b によって ( Τ) の磁化が生じる。しかし、温度はまだ Τ "より高いので第 1 層には磁化は現れない。この状態が状態 5 Η である。

そして、媒体の温度が更に下がり、 T _c。_mP.₂以下になると、 R

E、 T Mの各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する — ）。

その結果、合金全体の磁化は反転してから「逆 A向き」 ^になって状態 6 H となる。

この状態 6 H では媒体の温度は T _C1より高いので第 1 層の磁化はまだ消失したままである。また、その温度での H _C2は大きいので第 2層の磁化が

T H b で反転することはない。

そして、更に温度が低下して T _c ,より少し下がると、第 1 層に磁化が出現する。そのとき第 2層からの交換結合力が R Eスピン同士（）、 T Mスピン同士（† ) を揃えるように働く。そのため第 1 層にはつまり ^の磁化が出現する。この状態が状態 7 H である。

そして、やがて媒体の温度は状態 7 _H のときの温度から室温まで低下する。室温での H ciは十分に大きいので第 1層の磁化は T H b によって反転されることなく、状態 7 _H が保持される。こうして、「逆 Α向き J のビット形成が完了する。

次に第 1 表に示したクラス 3 の記録媒体（ Pタイプ · I象限《タイプ 3 ) に属する特定の媒体 NOL 3 を例にとり、オーバ一ライトの原理について詳細に説明する。

この媒体 Να 3 は、次条件式 21 :

T R < T c o o, P. ！ < T _C1«i T L < T c 2 « T H

の関係を有する。この関係を第 2 1 図に示す。室温 T_R で第 1 層の磁化が初期補助磁界 Hini . により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 ²2である。この媒体 Να 3 は条件式 2²を満足する。

条件式 22:

σ σ

h C 1 H C 2 + +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

このとき、 Hini. の条件式は、条件式 25で示される。 Hini. が無くなると、反転した第 2層の磁化は交換結合力により第 1 層の磁化の影響を受ける。それでも第 2層の磁化が再度反転せずに保持される条件は、条件式 23~ 24で示される。この媒体 No.3 は条件式 ²³〜 ²⁴を満足する。

σ

条件式 23 Η >

2 M s 1 t 1 ひ w

条件式 24 Η >

2 M a ひ

条件式 25: H C 2 + < I Hini. I < H c i -

2 M S 2 t 2 2 M S 1 t 1 室温で条件式 22~ 24の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 25の条件を満足する Hini . により例えば「 A向き」 IT に揃えられる。このとき、第 1 層は記録状態のままで第 2 2 図の状態 1 で示される。この状態 1 は記録直前まで保持される。ここでは、記録磁界 ( H b ) は丄の向きに印加される。以下、第 2 2 図に基づいて低温サイクルを示す。

低レベルのレーザ一ビームを照射して媒体温度を Τ ι_ に上昇させる。そうすると、 T L は第 1 層のキュリー点 T _c iにほぼ等しいので、その磁化は消失する。しかし、この温度ではまだ第 2層の H _{c 2}は大きいので、その磁化は丄 H b によって反転されることはなく状態 2 _L となる。

この状態 2 _L においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T C ,より少し下がると、第 2層の R E , T Mスピン（）の影響が交換結合力により第 1 層の各スピンに及ぶ。つまり R Eスピン同士

( T ) 、 T Mスピン同士（）を揃える力が働く。その結果、第 1 層には、个即ち ΰ·の磁化が出現する。この場合、温度は T e。_{m P} . ,以上なので T Mスピンの方が大きくなって状態 3 L となる。媒体温度が更に T c。_{m P}. ,以下に冷えると高温サイクルと同様に第 1 層の R E スピンと T Mスピンとの大小関係が逆転する（个 → ) 。その結果、第 1 層の磁化は丄 H b に打ち勝ってとなり、状態 4 !_ となる。

この状態 4 L は媒体温度が室温まで下がっても保持される。その結果、「A向き」 ΐのビット形成が完了する。

次に、第 2 3 図に基づいて高温サイクルを説明する。

高レベルのレーザービームを照射して媒体温度をまず Τ ι_ に上昇させると、 T !_ は第 1 層のキュリー点 T _c iにほぼ等しいので、その磁化は消失されて状態 2 H となる。

さらにビームの照射が続き、媒体の温度が T H となると、 T H は第 2層の T c 2にほぼ等しいので、その磁化も消失されて状態 3 H となる。

この状態 3 H においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体の温度が T _{C 2}より少し下がると、第 2層に磁化が生じる。この場合、丄 H b によって ^ ( †) の磁化が生じる。しかし、温度はまだ T c iより高いので第 1 層には磁化は現れない。この状態が状態 4 H である。

更に、媒体温度が低下して T _{C 1}より少し下がると、第 1 層にも磁化が出現する。この場合、第 2層の磁化が交換結合力により第 1 層に及ぶ。その結果 R Eスピン同士（丄）、 T Mスピン同士 († ) を揃える力が働く。この場合、媒体温度はまだ T _c。_mP. ₁以上にあるので、 T Mスピンの方が R Eスピンより大きくなる（丁）その結果、第 2層にはの磁化が出現して状態 5 H となる。

この状態 5 _H の温度から、媒体温度が更に低下して T _c。_mp. ,以下になると、第 1 層の T Mスピンと R E スピンの強度の大小関係が逆転する（ T→ ）。そのため、第 1 層の磁化が反転し、「逆 A向き」 Aの磁化になって状態 6 H となる。

そして、やがて媒体の温度は状態 6 _H のときの温度から室温まで低下する。室温での H _{c l}は十分に大きいので第 1 層の磁化は、安定に保持される。

こうして、 Γ逆 A向き J のビット形成が完了する。

次に第 1 表に示したクラス 4 の記録媒体（ Pタイプ · I 象限 · タイプ 4 ) に属する媒体 Να 4 を例にとり、ォ一バーライト原理について詳細に説明する。

この媒体 No. 4 は、次条件式 26 :

T R < T L < T H ^ T C I ^ T c 2

の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説明では、 T H < T _{C L} < T _{C 2}とする。この関係を第 2 4 図に示す。

室温 T B で第 1 層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 2フである。この媒体 No. 4 は条件式²⁷を満足する。

条件式 27:

σ w σ ,

H C 1 H C 2 + +

2 M s I t 1 2 M S 2 t 2 このとき、 Hini. の条件式は、条件式 30で示される。 Hini . が無くなると、第 1 層、第 2層の磁化は界面磁壁エネルギ一により互いに影響を受ける。それでも第 1 層、第 2層の磁化が反転せずに保持される条件は、条件式 28~ 29で示される。この媒体 Να 4 は条件式 ²8〜 29を満足する。 σ w

条件式 28: H ci >

2 M si t 1 σ w

条件式 29: H C 2 >

2 M S 2 t 2

室温で条件式²⁷〜 ²9の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 30 _: σ w σ w

H C 2 + < I Hini. I < H ci

2 M s 2 t 2 2 M s i t i

の条件を満足する Hini. により例えば「A向き」 (†- ) に揃えられる。このとき、第 1 層は第 2 5 図の状態 l a 又は 1 b で示される記録状態のままである。この状態 l a 、 l b は記録直前まで保持される。そして、記録磁界 H b は「逆 A向き J 丄に印加するとする。

なお、媒体がディスク状の場合、記録されたビット（特に第 1 層が H b と反対向きの状態 1 b のビット）が H b 印加手段に近づいたとき H b によつて反転してはならない条件は次条件式 30の 2 σ w

H b < H d +

2 M si t i で示され、ディスク媒体は、室温でこの条件式を満足させる必要がある。また、初期化された第 2層が H b 印加手段に近づいたとき H b によって反転してしまわない条件は、次条件式 30の 3 ： w

H b < H C 2 -

2 M S 2 t 2

で示される。逆に言えば、 H b を決定する条件の 1 つが条件式 30 の 2及び条件式 30の 3 である。さて、状態 1 a 、 1 b のビットは、いよいよレーザービームのスポット領域に到達する。

第 2 5 図に基づいて低温サイクルを示す。低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度は T _L に上昇する。そうすると、

O w

H c i + H <

2 M S 1 t ！の関係が成立する状態となり、状態 1 a が状態 2 L に遷移する。他方、状態 1 b はそのままの状態を保っため同じ状態 2 L になる。

この状態 2 _L においてレーザービームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。この状態 2 _L は、媒体温度が室温まで下がっても、室温での H c ,が十分に大きい（条件式 30の 4 参照）ので維持される。

σ w

条件式 30の 4 ： H < H c i +

2 M s 1 t , その結果、第 1 層に「 A向き」のビッ卜が形成される。次に、第 2 6 図に基づいて高温サイクルを説明する。

高レベルのレーザービームが照射されると、媒体温度は、低温 T L に上昇する。その結果、状態低温サイクルの状態 2 _L と同じ状態 2 H となる。ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇し T H になると、

T H は第 1層、第 2層のキュリー点に近くなるので保磁力が小さくなる。その結果、媒体は下記（1)〜）のいずれか 1つの関係式：

(1) σ w び W

H c 1一 Η c ζ < +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

かつ H b >

M s 1 t 1 + M S 2 t 2

(2) a w

H b > H ci +

2 M： 3 1 t 1

ひ， 1

かつ H b 〉 H _{c 2}—

2 M . 32 t 2

(3) σ ϊ Ί

H b > H ci -

2 M < Ϊ 1 t I σ M

カヽつ H b 〉 H _{c 2} +

2 M S 2 t 2

を満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時に反転し、 H b の向きに従う。この状態が状態 3 H である。

この状態 3 H においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体の温度は低下を始める。

やがて媒体温度は室温まで低下する。しかし、状態 3 _H はそのままである。

こうして、第 1層に「逆 Α向き」 ^のビットが形成される。次に第 1表に示したクラス 5の記録媒体（Aタイプ · II象限 · タイプ 3 ) に属する媒体 No. 5 を例にとり、オーバーライト原理について詳細に説明する。

この媒体 NCL 5 は次条件式 31 :

T R < T _c。_mP.1 < T L < T H T_cl T _c2 の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説明では、 T H < T _cl< T _c2とする。この関係を第 2 7図に示す。

室温 T _R で第 1層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件式は³²である。この媒体 Να 5 は条件式 3²を満足する。

条件式 32: σ び

H C 1 H C 2 +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

このとき、 Hini. の条件式は、条件式 35で示される。 Hini. が無くなると、第 1層、第 2層の磁化は界面磁壁エネルギーにより互いに影響を受ける。それでも第 1層、第 2層の磁化が反転せずに保持される条件は、条件式 33〜 3⁴で示される。この媒体 Να 5 は条件式 33~ 34を満足する。 σ w

条件式 33 Η C 1 >

2 M S！ t 1 σ

条件式 34·· H C 2 >

2 M S 2 t 2

室温で条件式 3²〜3⁴の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 35： σ w σ w

H c 2 + < I Hini. I < H ci +

2 M S 2 t 2 2 M S 1 t 1

の条件を满足する Hini. により例えば「A向き」 ΐ ( Τ) に揃えられる。このとき、第 1 層は第 2 8図の状態 1 , 又は l _b で示される記録状態のままであり、この状態 l a 、 l b は記録直前まで保持される。

そして、記録磁界 H b は、「逆 A向き」丄に印加するとする。なお、媒体がディスク状の場合、前に記録されたビット（特に第 1 層が H b と反対向きの状態

1 a のビット）が H b 印加手段に近づいたとき

H b によって反転してはならない条件は次条件式 35の 2 ひ w

H b < H _{c l}

2 M s t I で示され、ディスク媒体は、室温でこの条件式を満足させる必要がある。また、初期化された第 2層が H b 印加手段に近づいたとき H b によって反転されてしまわない条件は、次条件式 35の 3 ：ひ w

H b < H

2 M t

で示される。逆に言えば、 H b を決定する条件の 1 つが条件式 35 の 2及び条件式 35の 3である。次に、第 2 8 図に基づいて低温サイクルの説明をする。

低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度は T <：。_{m P}. 以上に上昇する。すると、 Aタイプから Pタイプに変化する。そして、第 1 層の R E 、 T M各スピンの方向は変わらないが、強度の大小関係が逆転する。そのため、第 1 層の磁化が反転して状態

1 a は状態 2 L ,に、状態 1 _b は状態 2 L _bになる。この状態から、更に媒体温度が上がり T !_ になると、下記条件式が満足される。

a w

H c ! + H <

2 M s i t i そうすると、状態 2 が状態 3 に遷移する。他方、状態 2 いはそのままの状態を保っため同じ状態 3 _L になる。この状態でレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が更に T c ^ p . i以下に冷えると P タイプから元の Aタイプにもどる。そして、第 1層の R E スピンと T Mスピンとの大小関係が逆転する（ ΐ 。その結果、第

1 層の磁化は、逆転し、「逆 A向き」 ^ となる。これが状態 4 _L である。

やがて、媒体温度は室温まで低下するが、状態 4 L が維持される。

その結果、第 1 層に「逆 A向き」 ^のビッ卜が形成される。次に、第 2 9 図に基づいて高温サイクルを説明する。

高レベルのレーザービームが照射されると、媒体温度は、 T 。 m_P. ,を経て低温 T , に上昇する。その結果、状態 3 _L と同じ状態 2 H となる。

ビームの照射が続き、やがて媒体温度は T H に上昇する。 T H は、第 1 層、第 2層のキュリー点に近いので、両層の保磁力は小さくなる。その桔果、媒体は、下記（1) ~ (3)のいずれか 1 つの関係式：

(1) ひ W O w

ri c ]^— n < +

2 M s 1 t 1 2 M s 2 t

M S！ t 1 H C I + M S 2 t 2 H

力、つ H b >

M + M S 2 t

(2) ひ W

H > H ci +

2 M s I t 1

O w

かつ H b > H c ₂ -

2 M s2 t 2 (3) O w

H b > H ci -

2 M s i t 1

O

かつ H b > H c ₂ +

2 M S 2 t 2 を満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時に反転し、 H b の向きに従う。これが状態 3 _H である。

この状態 3 Η においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が低下して Τ ₁以下になると、 Ρ タイプから元の Αタイプに戻る。そして、第 1 層の T Mスピンと R Eスピンとの強度の大小関係が逆転する（个— T^) 。そのため、第 1 層の磁化が反転し、「 Α向き」の磁化になる（状態 4 H ) 。そして、やがて媒体の温度は状態 4 H のときの温度から室温まで低下する。室温での H _{C 1}は十分に大きく、次条件式 35の 4 ：

σ w

H b < H ci +

2 M s i t i

が満足されるので、第 1 層の磁化は状態 4 _H のまま安定に維持される。

こうして、第 1 層に「 Α向き」のビッ卜が形成される。

次に第 1 表に示したクラス 6 の記録媒体（Aタイプ · 1象限 - タイプ 4 ) に属する特定の媒体 No.6 を例にとり、オーバーライトの原理について詳細に説明する。

この媒体 No.6 は、次条件式 36 :

T R < T C I ¾i T L < T c 2 i¾ T Η

の関係を有する。この関係を第 3 0 図に示す。

室温 T _R で第 1 層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 3フである。この媒体 No.6 は条件式 3フを潢足する。

条件式 37:

σ w び w

H c 1 n c 2 +

2 M s i t i 2 M このとき、 Hini. の条件式は、条件式 40で示される。 Hini. が無くなると、反耘した第 2層の磁化は交換結合力により第 1層の磁化の影響を受ける。それでも第 2層の磁化が再度反転せずに保持される条件は、条件式 3S~ 39で示される。この媒体 Να 6 は条件式 38~ 39を満足する。

σ w

条件式 38 Η >

2 M s I t 1

σ w

条件式 39: Η C 2 >

2 M S 2 t 2

条件式 40: σ w σ w

H c 2 + < i Hini. I < H c i +

2 M S 2 t 2 2 M S 1 t l

室温で条件式 3フ〜 39の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 40の条件を満足する Hini. により例えば「A向-き」 (^†) に揃えられる。このとき、第 1 層は第 3 1 図の状態 1 で示すような記録状態のままで残る。この状態 1 は記録直前まで保持される。ここでは記録磁界（ H b ) は丄の向きに印加される。

第 3 1 図に基づいて低温サイクルを説明する。

低レベルのレーザ一ビームを照射して媒体温度を T _L に上昇させる。そうすると、 T L は第 1層のキュリー点 T c！にほぼ等しいので、その磁化は消失する。この状態では、 H _C2はまだ十分に大きいので、第 2層の磁化は丄 H b で反転することはない。この状態が状態 2 L である。

この状態 2 _L においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T _clより少し下がると、第 2層の R E , TMスピン（ † )の影響が交換結合力により第 1層の各スピンに及ぶ。交換結合力は R Eスピン同士（ .1. ) 、 T Mスピン同士（† ) を揃えるように働く。その結果、層 1 には、即ち ^の磁化が出現する。この状態が状態 3 !_ である。

この状態 3 !_ は媒体温度が室温まで下がっても保持される。その結果、「逆 A向き」 ^のビット形成が完了する。

次に、第 3 2 図に基づいて高温サイクルを説明する。

高レベルのレーザ一ビームを照射して媒体温度をまず T l_ に上昇させると、 T _L は第 1 層のキュリー点 T C iにほぼ等しいので、その磁化は消失された状態 2 _H となる。

ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇し T H になると、第 2層の温度 T H は T _C2にほぼ等しいので、その磁化も消失する。これが状態 3 H である。

この状態 3 H においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体の温度は低下し始める。媒体の温度が T_C2より少し下がると、第 2層の磁化が出現する。この場合、丄 H b のために ^ (个 ) の磁化が出現する。しかし、温度は T c！より高いので第 1 層には磁化が現れない。この状態が状態 4 H である。

そして、媒体温度が更に下がり、 T c ,より少し下がると、第 1 層に磁化が出現する。そのとき第 2層からの交換結合力が R Eスピン同士（ ΐ ) 、 T Mスピン同士（）を揃えるように働く。そのため第 1 層には†ふつまりの磁化が丄 H b に打ち勝って出現する。このが状態 5 H である。

そして、やがて媒体の温度は状態 5 _H のときの温度から室温まで低下する。室温での H _C1は十分に大きいので第 1層の磁化は安定に保持される。こうして、「A向き」のビット形成が完了する _c

次に第 1 表に示したクラス 7 の記録媒体（ Pタイプ * Π [象限 - タイプ 4 ) に属する媒体 Να 7 を例にとり、オーバ一ライト原理について詳細に説明する。

この媒体 Να 7 は、次条件式 41 :

T R < T L < T H ^ T _C1 T c 2

の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説明ではく T H < T _cl< T _c2とする。この関係を第 3 3図に示す。

室温 T _R で第 1層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 42である。この媒体 Να 7 は条件式 4²を満足する。

条件式 42:

σ σ w

H > H C 2 + +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

このとき、 Hini. の条件式は 45で示される。 Hini. が無くなると、第 1 層、第 2層の磁化は界面磁壁エネルギーにより互いに影響を受ける。それでも第 1 層、第 2層の各磁化が反転せずに保持される条件は、条件式 ~ ⁴4で示される。この媒体 No.7 は条件式〜 4⁴を満足する。

σ

条件式 43: H ci >

2 Μ

σ

条件式 44: Η C 2 >

2 M S 2 t 2

室温で条件式 42〜 44の条件を潢足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式⁴⁵ :

a び

h C 2 + < Hini, < H ci -

2 M S 2 t 2 2 M S 1 t 1

の条件を満足する Hini . により例えば Γ A向き」 (ψΐ) に揃えられる。このとき、第 1層は第 3 4図の状態 1 , 又は l b で示される状態のままである。そして、記録磁界 H b は、「逆 A向き」丄に印加するとする。なお、媒体がディスク状の場合、記録されたビット（特に第 1 層が H b と反対向きの磁化を有する状態 1 _b のビット）が、 H b 印加手段に近づいたとき、 H b によって反転してはならない条件は、次条件式 ⁴5の 2 ：

σ w

H < H c i +

2 M s i t i で示され、ディスク媒体は、室温でこの条件式を満足させる必要がある。また、初期化された第 2層が H b 印加手段に近づいたとき H b によって反転されてしまわない条件は、次条件式 ⁴ 5の 3 ： σ w

H b < H C 2

2 M S 2 t 2

で示される。逆に言えば、 H b を決定する 1 つの条件は、条件式 45の 2及び条件式 45の 3 で示される。第 3 4 図に基づいて低温サイクルを説明する。

低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度が T !_ に上昇する。そうすると、下記条件：

ひ W

H c 1 + H <

2 M s 1 t , が満足され、状態 1 a が状態 2 L に遷移する。他方、状態 1 b はそのままの状態を保っため、同じ状態 2 !_ になる。この状態 2 _L においてレーザービームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。室温では、 H _{C 1}は十分に大きい (条件式 4 5の 2参照）ので、状態 2 !_ は室温でも維持される。その結果、第 1 層に「A向き」のビッ卜が形成される。

次に第 3 5図に基づいて高温サイクルを説明する。高レベルのレーザービームが照射されて媒体温度は、低温 T L に上昇する。その結果、状態 2 _L と同じ状態 2 _H になる。

ビームの照射が続いて、媒体温度は更に上昇し T H になる。すると、 T _H は第 1 層、第 2層のキュリー点に近くなるので、その結果、媒体は、下記（1) 〜 )のいずれか 1 つの関係式：

(1) σ w ψ

Η Η C 2 < +

2 M S I t ι 2 M s 2 t 2

S 1 t 1 h c i + M s 2 i 2 H C 2

力、つ H >

(2) び W

H b > H ci +

2 M S 1 し 1

σ， w

かつ H b > H c ₂ -

2 M： 32 t 2

(3) σ， V

H > H c -

2 M _£ t 1

a f

かつ H b > H _{c 2} +

2 M S 2 t 2

を満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時に反転し、丄

H b の向きに従う。これが状態 3 H である。

状態 3 H においてレーザービームのスポッ卜領域から外れると媒体温度は低下し始める。

やがて媒体温度は室温に戻る。しかし、状態 4 H は変らない。その結果、第 1 層に「逆 A向き」 ^のビッ卜が形成される。次に第 1 表に示したクラス 8 の記録媒体（Aタイプ · IV象限 · タイプ 2 ) に属する媒体 Να 8 を例にとり、オーバ一ライト原理について詳細に説明する。

この媒体 NCL 8 は、次条件式 46 :

T R < T L く T H T _C1 T c 2 の関係を有する。説明を簡単にする目的から、以下の説明では、

T H く T_C1< T _c2とする。また、 T c。_mP.2は、 T_L 、 T_C1より低くても等しくても高くても良いが、説明を簡単にする目的から、以下の説明では、 T _L く T_C1< T _c。_mP.₂とする。この関係を第 3 6 図に示す。

室温 T _R で第 1 層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件は、条件式 47である。この媒体 Να 8 は室温で条件式 47を满足する。条件式 ⁴7_:

σ び

H C 1 H C 2 +

2 M s i t 1 2 M

このとき、 Hini. の条件式 50で示される。 Hini. が無くなると第 1 層、第 2層の磁化は界面磁壁エネルギーにより互いに影響を受ける。それでも第 1 層、第 2層の各磁化が反転せずに保持される条件は、条件式 48〜 49で示される。この媒体 No.8 は条件式 ⁴8~ 49を潢足する。び

条件式 48: H >

2 M σ «

条件式 49: Η >

2 M S 2 t 2

室温で条件式 47~ 49の条件を潢足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 50 : σ σ

Η C 2 + < Hxnx. < H C l +

2 M S 2 t 2 2 M S I t 1

の条件を満足する Hini. により例えば ΓΑ向き」 (?·,) に揃えられる。このとき、第 1 層は第 3 7図の状態 1 , 又は l b で示すように記録状態のままである。

そして、記録磁界 H b は ΓΑ向き」 † に印加するとする。なお、媒体がディスク状の場合、 1 回転前に記録されたばかりのビット（特に第 1 層が H b と反対向きの磁化を有する状態 1 b のビッ卜）が H b によって反転してはならない条件は、次条件式 50の 2 ： σ «

H < H c i +

2 M s i t i

で示され、ディスク媒体は、室温でこの条件式を潢足させる必要がある。逆に言えば、 H b の大きさを決定する 1 つの条件は、条件式 50の 2で示される。

次に、第 3 7 図に基づいて低温サイクルを説明する。

低レベルのレーザービームが照射されて、媒体温度 T L に上昇する。そうすると、下記条件式： o w

H c 1 + H <

2 M _s , t ι

が満足され、状態 1 a が状態 2 !_ に遷移する。他方、状態 1 b はそのままの状態を保っため、同じ状態 2 _L になる。

この状態 2 _L においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。状態 2 !_ は、媒体温度が室温まで下がっても H c tが十分に大きい（条件式 50の 2参照）ので、維持される。

その結果、第 1 層に「逆 A向き」 ^のビッ卜が形成される。次に、高温サイクルを第 3 8 図に基づいて説明する。

高レベルのレーザービームが照射されて媒体温度は、先ず低温

T L に上昇する。その結果、低温サイクルの状態 2 _L と同じ状態

2 H となる。

高レベルのレーザ一ビームの照射により、媒体温度は更に上昇する。媒体温度が T _C。„_P. ₂を超えると、 Aタイプから Pタイプに移行する。そして第 2層の R Eスピン（† ) 及び TMスピン（ X ) の向きは変わらずに、強度の大小関係が逆転する（ τふ一个 ) 。その結果、第 2層の磁化は反転して「逆 A向き」 ^となるこの状態が状態 3 H である。

しかし、この温度では H _C2がまだ大きいので、第 2層の磁化 ^ は T H b で反転されることはない。更にビームの照射が続き、やがて媒体温度は更に上昇して T H になる。すると、媒体温度は第 1 層、第 2層のキュリー点近くになるので、両層の保磁力は小さくなる。その結果、媒体は、下記 (1) ~ (3)のいずれか 1 つの関係式：

(1) O w σ w

f C 1— H C 2 I < +

2 M S I t 1 2 M S 2 t 2

カヽつ H >

M S 1 t 1 + M S 2 t 2

(2) び W

H b > H d +

2 M si t I

ひ w

かつ H b > H c 2

2 M s 2 t 2

(3) σ w

H b > H ci -

2 M si t 1

O

力、つ H b > H c 2 +

2 M S 2 t 2 を潢足する。そのため、両層の磁化はほぼ同時に反転し、 T H b の向きに従う。これが状態 4 _H である。この状態 4 _Η においてレーザ一ビームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T _c。_mP.₂より下がると、 Pタイプから元の Aタイプに戻る。そして、第 2層の R Eスピン（丄）及び TMスピン（ T ) の向きは変わらずに、強度の大小関係が逆転する（ -i ：) 。その結果、第 2層の磁化は反転して「逆 A向き」 ^ となる。この状態では、 H _C2は既に相当大きくなっているので第 2層の磁化 ^は T Hb により反転されることはない。この状態が状態 5 H である。

やがて媒体の温度は状態 5 _H のときの温度から室温まで低下する。し力、し、状態 5 Η は変わらない。

こうして、第 1 層に「Α向き」 ΐのビッ卜が形成される。

次に第 1 表に示したクラス 9の記録媒体（Αタイプ ' IV象限 · タイプ 4 ) に属する特定の媒体 Να 9を例にとり、オーバーライトの原理について詳細に説明する。

この媒体 No. 9 は、次条件式 51 _:

T R < T C 1 « T L < T c 2i¾ T H

の関係を有する。この関係をグラフで示すと、次の如くなる。室温 T _R で第 1 層の磁化が初期捕助磁界 Hini. により反転せずに第 2層のみが反転する条件式が 5²である。この媒体 No.9 は条件式⁵²を満足する。

条件式 52: σ σ w

H c l z n c 2 +

2 M S 1 t 1 2 M S 2 t 2

このとき、 Hini. の条件式は 55で示される。 Hini. が無くなると、反転した第 2層の磁化は交換結合力により第 1層の磁化の影響を受ける。それでも第 2層の磁化が再度反転せずに保持される条件は、条件式 53〜 54で示される。この媒体 ffo.9 は条件式 53〜 54 を満足する。

σ

条件式 53： H ci >

2 Μ σ w

条件式 54: H

2 M S t σ w σ w 条件式 55: H + < I Hini. I < H ci +

2 M t 2 M S t 室温で条件式 52~ 54の条件を満足する記録媒体の第 2層の磁化は、記録の直前までに条件式 55の条件を満足する Hini. により例えば「 A向き J ΐ (†ふ）に揃えられる。このとき、第 1 層は第 4 0 図の状態 1 である。

ここでは記録磁界（H b ) は丄の向きに印加される。

第 4 0 図に基づいて低温サイクルを説明する。

低レベルのレーザ一ビームを照射して媒体温度を T _L に上昇させる。そうすると、 T は第 1 層のキュリー点 T iにほぼ等しいので、その磁化は消失する。この状態では、 H _{c 2}はまだ十分に大きいので、第 2層の磁化は丄 H b で反転することはない。この状態が状態 2 である。

この状態 2 しにおいてレーザービームのスポット領域から外れると、媒体温度は低下を始める。媒体温度が T iより少し下がると、第 2層の R E , T Mスピン（）の影響が交換結合力により第 1 層の各スピンに及ぶ。交換結合力は R Eスピン同士（ T ) 、 T Mスピン同士（）を揃えるように働く。その結果、第 1 層には、个即ち ^の磁化が出現する。この状態が状態 3 L である。

この状態 3 ι_ は媒体温度が室温まで下がっても保持される。その結果、「逆 A向き」 ^のビット形成が完了する。

次に、第 4 1 図に基づいて高温サイクルを説明する。

高レベルのレーザービームを照射して媒体温度をまず T _L に上昇させると、 T L は第 1 層のキュリー点 T c！にほぼ等しいので、その磁化は消失されて状態 2 H となる。

ビームの照射が続いて、媒体温度が更に上昇し T H になると、第 2層の温度 T H は T C 2にほぼ等しいので、第 2層の磁化も消失する。これが状態 3 H である。

この状態 3 H においてレーザービームのスポッ卜領域から外れると、媒体の温度は低下し始める。媒体の温度が T _{C 2}より少し下がると、第 2層の磁化が出現する。この場合、丄 H b のために ( ）の磁化が出現する。しかし、この温度はまだ T _{C I}より高いので第 1 層には磁化は現れない。この状態が状態 4 H である。そして、媒体温度が更に下がり、 T c ,より少し下がると、第 1 層に磁化が出現する。そのとき第 2層（）からの交換結合力が R E スピン同士

( 丄）、 T Mスピン同士（）を揃えるように働く。そのため第 1 層にはつまりの磁化が丄 H b に打ち勝って出現する。この状態が状態 5 H である。

そして、やがて媒体の温度は状態 5 _H のときの温度から室温まで低下する。室温での H _{C I}は十分に大きいので第 1 層の磁化は安定に保持される。こうして、 Γ Α向き」分のビット形成が完了する。

図面の簡単な説明

第 1 図は光磁気記録媒体のビット形成を説明する図、第 2図は光磁気記録媒体の再生を説明する図、第 3及び第 4 図は光磁気記録媒体への情報記録時のレーザ一ビームの出力波形を示す図、第 5 図は光磁気記録媒体の構成を示す図、第 6 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の第 1 の実施態様の保磁力と温度との関係を示した図、第 7 図は第 6 図の光磁気記録媒体の概念図、第 8 図は第 7図の光磁気記録媒体に高レベルをレーザービームを照射して情報を記録する際の媒体の変化を示した図、第 9 図は第 7 図の光磁気記録媒体に低レべルをレーザービームを照射して情報を記録する際の媒体の変化を示した図、第 1 0 図は本発明に係わる光磁気記録媒体のオーバ一ライトを説明する図、第 1 1 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の第 2 の実施態様に高レベルをレーザービームを照射して情報を記録する際の媒体の変化を示した図、第 1 2 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の第 2の実施態様に低レベルをレーザービームを照射して情報を記録する際の媒体の変化を示した図、第 1 3 , 第 1 4 A, 第 1 4 B , 第 1 4 C及び第 1 4 D図は本発明に係わる光磁気記録媒体の種類を示す図、第 1 5，第 1 8 , 第 2 1 , 第 2 4 , 第 2 7 , 第 3 0 , 第 3 3，第 3 6及び第 3 9 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の保磁力と温度との関係を示した図、第 1 6 , 第 1 9 , 第 2 2 , 第 2 5 , 第 2 8，第 3 1 ，第 3 4，第 3 7及び第 4 0 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の低温サイクルをを示した図、第 1 7 , 第 2 0 ，第 2 3 , 第 2 6 , 第 2 9 , 第 3 2 , 第 3 5，第 3 8及び第 4 1 図は本発明に係わる光磁気記録媒体の高温サイクルをを示した図、第 4 2 A 及び第 4 2 B図は本発明の実施例を説明する図、第 4 3 図は本発明に係わる装置を示す図である。

発明を実施する為の最良の形態

以下、実施例及び参考例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

〔参考例 1 クラス 8 の媒体の製造〕

( 1 ) まず、厚さ 1.²mm 、直径 130mmのディスク状ガラス基板

( S ) を用意し、この上に厚さ約 100 ii m の溝材層（U ) を形成する。溝材層（U ) は、紫外線硬化型樹脂で形成されており、本発明でいう分離ゾーンを形成する溝が渦巻き状に形成されている。溝は、第 4 2 Β図に示すように、深さが 700Αで、溝の幅は 0.4 m である。

( 2 ) 次に、 RFマグネトロン · スノヽ。ッタリング装置を用い、該装置の真空チャンバ一内に前述の溝材層付きガラス基板（ S ) をセッ卜する。

真空チヤンバー内を一旦 5 X 10-⁵ P a.で排気した後、アルゴンガスを導入し、 Arガス圧を 2 X 10 -¹ P a.に保持しながら、スパッタリングを行なう。

第 4 2 A図に示すように、最初にターゲットとして SiNを用い、溝材層上に膜厚 700 Aの SiN保護層を形成する。続いて、夕— ゲットとして Tb₂。 Fe_{7 β} Co₄ 合金を用い、 SiN保護層上に、膜厚 = 500 Aの Tb₂。 Fe_{7 s} Co₄ の垂直磁化膜からなる第 1層（記録層）を形成する。尚、合金組成における添字数字の単位は、原子％である。以下、同様である。

続いて、真空状態を保持したままターゲットとして

Tb, Dyx„ Fe₄ s Co₂₈ 合金を用いて、スパッタリングを行ない、第 1 層の上に膜厚 t₂ = 1500Aの Tb, Dy „ Fe₄ s Co₂₈ の垂直磁化膜からなる第 2層（捕助層）を形成する。

最後に、第 2層の上に膜厚 700Aの SiN保護層を形成する。

こうして製造したクラス 8 (Aタイプ · 第 IV象限 ' タイプ 2 ) に属する 2層光磁気記録媒体について、磁気特性（²⁵ °C ) を下記第 2表に示す。

〔参考例 2 〕

第 4 3 図は、基本発明のオーバーライト可能な光磁気記録装置の構造を示す概念図である。

2 0 はオーバ一ライ卜可能な光磁気記録媒体； 2 1 は、光磁気記録媒体を回転する回転手段；

2 2 は初期捕助磁界印加手段（Hini . = 4000 0 e で「逆 A向き J " ；

2 3 はレーザ一ビーム光源；

2 4 は情報に従って、レーザービームの強度を高レベルと低レべルとの間でパルス変調する変調手段；

2 5 は記録磁界印加手段（ H b = 300 O e で「逆 A向き」 ) ；である。

〔実施例第 1 発明の実施例〕

参考例 2 の装置で、初期補助磁界印加手段を取り去り、記録磁界印加手段の代わりに前処理磁界印加手段として「A向き」个の 1000 O e 磁界を発生する棒状の永久磁石を取りつけた。レーザ一ビームが、溝に位置する磁性層（第 1 層、第 2層の積層物）に沿って照射するように、記録装置のトラッキング機構を調整した。

その上で、参考例 1 で製造した記録媒体（Aタイプ · ディスク）を参考例 2 の装置にセッ卜しし、媒体を 1800 rpm で回転させた。

このとき、レーザ一ビームの強度は、磁性層表面で 10mWで一定とし変調させなかった。

こうして、前処理を完了し、溝に位置する第 1 層の磁化の向きは、 Γ A向き」 t に揃えられた。第 1 層は、レーザ一ビームで加熱された時の媒体の温度と室温との間に補償温度を有しないので、照射時に印加された前処理磁界の向きと、揃えられた第 1 層の磁化の室温での向きとは、同一である。

Hini . の向きが「逆 A向き」であるので、溝に位置する第 2 層も、 Hini . により「逆 A向き」に揃えられるが、この媒体は、 Aタイプであるので、第 1 層が「 A向き」个に揃えられると、第 1 層と第 2層との間には、磁壁が生じない。

〔実施例 2 第 2 発明の実施例〕

実施例 1 で処理した媒体の中心部に、 Hini . の向きは「逆 A向き」 4 にすべしと記載したラベルを張りつけた。

尚、ラベルに変えて電気的又は磁気的又は機械的センサーが検出できる「マーク」でもよい。

〔参考例 3 〕

実施例 2 の媒体を参考例 2 の記録装置にセットした。媒体を

1800 rpm で回転させ、記録を半径 r = 30mmの位置のトラック上に行なった。

レーザービームの強度は、高レベルを記録層表面で⁷ · ο _m w、低レベルを同じく 3.5 mWとした。これにより、高レベルのレーザ一ビ一厶を照射すると、媒体の温度は、高温 T H = 200 でに上昇して高温プロセスが実行され、低レベルのレーザ一ビームを照射すると、媒体の温度は、低温 T i_ = 130 でに上昇して低温プ口セスが実行される。

情報は、 1 M Hzの信号波とし、レーザ一ビームを 1 M Hzで変調し、 Hini. 及び H b を作用させながら、トラック上に記録を行なつた。

記録された情報を別の慣用的な光磁気記録再生装置で再生したところ、 CZN比は 55dBであった。

次に情報を 2 M Hzの信号波として同様に記録

(オーバーライト）と再生を行なったところ、 1 M Hzの信号は全く観測されず、 C Z N比は 52dBであった。

〔比較例〕

比較のために、実施例 1 で、前処理磁界を「逆 A向き」 4 に変えた外は全く同様に処理した。

そして、この媒体を参考例と同様に記録再生を行なったところ、オーバーライ卜後では、 C/N比（ 2 M Hzの信号）は 50dBで、先に記録された 1 M Hzの信号の消し残りが観測され、 1 M Hzの信号の消去比は ⁴0dBであった。

産業上の利用可能性

(読み誤り率）が高いという問題点が解消される。

Claims

補正された鏞求の範囲

【1991年 4月 2日（02.04.91)国際事務局受理;出顔当初の ¾求の範囲 1-6は新しい請求の範囲 1— 10に Sきかえられた。（2頁)】

. ( a ) 次に定義する「ビーム変調によりオーバーライト可能な光磁気記録媒体」を用意する第 1 ステップ：

• この媒体は、垂直磁気異方性を有する記録層とこれに交換結合した垂直磁気異方性を有する記録補助層との少なくとも 2 層構造からなり、

- この媒体は、記録層の磁化の向きは変えないで記録補助層の磁化の向きを第 1 の向きに揃えることができ、

- この媒体は、情報を記録する複数の卜ラックを有し、隣接の卜ラ、ソクの間には分離ゾーンが形成されている、

及び（b ) 前処理磁界を印加することにより、分離ゾーンにおける記録層の磁化の向きを第 2 の向きに揃え、それにより、記録補助層の磁化の向きを第 1 の向きに揃えたとき、分離ゾーンにおける記録層と記録補助層との間に、磁壁が生じないようにする第 2 のステップ：からなる前処理方法。

. 前記媒体がパラレルタイプであり、第 1 の向きと第 2 の向きとが同じであることを特徴とする請求の範囲 1 記載の方法。

. 前記媒体がアンチノラレルタイプであり、第 1 の向きと第 2 の向きとが反対の関係にあることを特徴とする請求の範囲 1 記載の方法。

. 前記第 2 ステップにおいて、前記媒体を加熱することを特徴とする請求の範囲 1 に従う方法。

. 更に、（ c ) 分離ゾーンにおける記録層の磁化の向きが第 2 の向きに揃っていることを、前記媒体に、表示する第 3 ステップを付加したことを特徴とする請求の範囲 1 に従う方法。

. 更に、（ c ) 分離ゾーンにおける記録層の磁化の向きが第 2 の向きに揃っていることを前記媒体を収納した容器に、表示する第 3 ステップを付加したことを特徴とする請求の範囲 1 に従う方法。

7 . 前記第 2 ステップの後に. 更に（ d ) 初期補助磁界を印加することにより、記録補助層の磁化の向きを第 1 の向きに揃える第 4 ステップを付加したことを特徴とする請求の範囲 1 に従う方法。

δ . ( a ) 次に定義する「ビーム変調によりオーバーライ卜可能な光磁気記録媒体」であって、

- この媒体は、垂直磁気異方性を有する記録層とこれに交換結合した垂直磁気異方性を有する記録補助層との少なくとも 2 層構造からなり、

- この媒体は、情報を記録する複数の卜ラックを有し、隣接の卜ラックの間には分離ゾーンが形成されている、かつ、（b ) 加熱しながら又は加熱せずに前処理磁界を印加することにより、分離ゾーンにおける記録層の磁化の向きを第 2 の向きに揃え、それにより、記録補助層の磁化の向きを第 1 の向きに揃えたとき、分離ゾーンに於ける記録層と記録補助層との間に、磁壁が生じないよう、前処理された媒体。

9 . 第 1 の向きが前記媒体自身又は媒体を収納した容器に表示された請求の範囲 8 の媒体。

1 0 . 第 2 の向きが前記媒体自身又は媒体を収納した容器に表示された請求の範囲 8 の媒体。