WO2000048180A1

WO2000048180A1 - Support d'enregistrement magneto-optique et dispositif d'enregistrement magneto-optique

Info

Publication number: WO2000048180A1
Application number: PCT/JP1999/000547
Authority: WO
Inventors: Hiroo Munekata; Shinya Koshihara
Original assignee: Japan Science And Technology Corporation
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2000-08-17
Also published as: US6665236B1; EP1158507A4; EP1158507A1

Description

明細書光磁気記録媒体及び光磁気記録装置技術分野

本発明は、光磁気記録媒体及び光磁気記録装置に関するものである。背景技術

従来、このような分野の技術としては、以下に示すようなものがあった。

( 1 ) 第 1図はかかる従来の磁気光ディスク媒体の断面図、第 2図はその温度過程を取り入れた原理を示す図である。

第 1図において 1は基板、 2は窒化膜、 3はメモリー層（T b F e C 0 ) 、 4 は記録層（Tb Dy F e C o ) 、 5は窒化膜、 6は接着層、 7は初期化磁界（ H i n t ) を生じる磁石、 8はバイアス磁界（H b) を生じる磁石である。

これらの図に示すように、この磁気光ディスク媒体は、光の強弱で記録と消去を行うオーバーライト方式であり、磁性層は、記録層 4とメモリー層 3の 2層からなり、磁気的に結合している。ここでは、記録層 4のキュリー温度 T cを高く〔第 2図では 2 8 (TC (第 2図の上方の点線参照）〕、メモリ一層 3のキュリー温度 T cを低く〔第 2図では 1 7 0 ° C 〔第 2図における下方の点線参照）〕に設定するようにしている。

記録のときは、記録層 4のキュリー温度 T cを超えるほどに強い光を与え、 2 層とも一緒に、バイアス磁界 H b (約 20 0 Oe ) の方向（第 1図及び第 2図中下向き）に磁化反転させる。

消去のときは、まず、前準備として、初期化磁界 Hint (7 k Oe ) により、記録層 4のみを一様に第 1図及び第 2図中上向きに反転させておく。これは記録層 4の室温での保持力 E cが小さい（ l〜2 kOe ) ために生じる。この後、消去したい部分に、メモリー層 3の T cを超える程度の中間強度の光を照射する。一旦メモリー層 3の磁化は消滅する力冷却過程で磁気層の磁化方向（上向き）にならい交換結合力の作用で磁気的に結合して、メモリ一層 3の磁化も上向きに向く、言い換えれば、交換結合磁界 H e x cにより、磁気転写され、消去状態となる。

更に、 2つの層の間に中間層を設け、実効的な交換結合力を弱めるようにした磁気光ディスク媒体が開発された。 G d F e C 0などのように垂直異方性が小さく、磁化のミクロな回転を滑らかにつなげることのできる磁性層を用いる。この結果、 H in t は 2 . 5 k O e まで低下し、さらに副次的効果として、磁性層全体の厚さを 2 0 0 n mから 1 2 0 n mへと薄くすることができた。

( 2 ) 第 2の進展は、初期化磁石をまったく不要とする磁気光ディスク媒体である。

第 3図はかかる従来の 4層構成の磁気光デイスク媒体の断面図である。

この図において、 1 1は基板、 1 2は窒化膜、 1 3はメモリ一層、 1 4は記録層、 1 5は切断層、 1 6は初期磁化層、 1 Ίは窒化膜、 1 8は接着層、 1 9はバィァス磁界を生じる磁石である。

この磁気光ディスク媒体は、初期化磁石をいわば磁性層として取り込んだ方式となっている。キュリー温度が 3 0 0て以上で、磁化方向が常に一定の初期化が最上層についている。この初期化の効果を光強度により下の層にスィツチするために、キユリ一温度の低い（約 1 5 0 C ) 切断層 1 5を初期磁化層 1 6の下部に配置している。初期化磁石が不要になったことにより、バイアス磁石 1 9のみでディスクを駆動できる。

しかしながら、上記従来技術（ 1 ) 、（ 2 ) に述べた磁気光ディスク媒体はともに、記録層 4 , 1 4に金属磁性薄膜を用いており、情報書き込みはキュリー点書き込み方式による。すなわち媒体の記録層 4 , 1 4に絞り込んだレーザ光を照射し、書き込み部分を局所的に 2 8 0て、すなわちキュリー温度以上に加熱し、バイアス磁化を印加して磁化反転を促す。同時に、交換結合により、メモリー層に磁化情報を転写する。消去方法は、初期化磁界〔上記従来技術（ 1 ) では永久磁石、上記従来技術（ 2 ) では初期磁化層〕と光照射の組み合わせにより行う。本発明は、高密度記録を損なうことなく、書き込みと読み取りに要する所要時間と光（電気）エネルギーを大幅に低減でき、光磁気記録装置の省エネルギーと一層の小型化を達成することができる光磁気記録媒体及び光磁気記録装置を提供することを目的とする。発明の開示

本発明は、上記目的を達成するために、

〔 1〕光磁気記録媒体において、光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と、垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリ一層とを備え、光照射により、磁気を直接発生させる光誘起磁化を行うようにしたものである。

〔 2〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は磁性半導体（単結晶、多結晶、アモルファス）薄膜である。

〔 3〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は希薄磁性半導体（単結晶、多結晶、アモルファス）薄膜である。

〔 4〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は I I I 一 V族希薄磁性半導体（単結晶、多結晶、アモルファス）薄膜である。

〔 5〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は有機遷移金属錯体（単結晶、多結晶、アモルファス）薄膜である。

〔 6〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は磁性半導体薄膜を少なくとも 1層含む多層構造積層膜である。

〔 7〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は希薄磁性半導体薄膜を少なくとも 1層舍む多層構造積層膜である。

〔 8〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は I I I 一 V族希薄磁性半導体薄膜を少なくとも 1層含む多層構造積層膜である。

〔 9〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は有機遷移金属錯休薄膜を少なくとも 1層舍む多層構造積層膜である。

〔 1 0〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記メモリ一層は遷移金属元素を含有する合金又は化合物薄膜である。

〔 1 1〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記メモリー層は希土類金属元素を舍有する合金又は化合物薄膜である。

〔 1 2〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記メモリー層は F e— C 0系磁性薄膜材料からなる。〔 1 3〕上記〔 1〕記載の光磁気記録媒体において、前記メモリ一層は T b 一 F e— C o系磁性薄膜材料である。

〔 1 4〕光磁気記録媒体において、光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリ一層とを備え、光照射により、磁気を直接発生させる光誘起磁化を行う光磁気記録媒体を据え付ける固定型とするようにしたものである。

〔 1 5〕上記〔 1 4〕記載の光磁気記録装置において、前記光照射は低出力半導体レーザーによる。

〔 1 6〕上記〔 1 5〕記載の光磁気記録装置において、更にバイアス磁化デバィスを具備するようにしたものである。

〔 1 7〕光磁気記録媒体において、光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリー層とを具備する光磁気記録媒体を持ち運び自在な可搬型とするようにしたものである。

〔 1 8〕上記〔 1 7〕記載の光磁気記録装置において、前記光照射は低出力半導体レ一ザ一による。

〔 1 9〕上記〔 1 8〕記載の光磁気記録装置において、更にバイアス磁化デバイスを具備する。図面の簡単な説明

第 1図は、従来の磁気光ディスク媒体の断面図である。

第 2図は、従来の磁気光ディスク媒体の温度過程を取り入れた原理を示す図である。

第 3図は、従来の 4層構成の磁気光ディスク媒体の断面図である。

第 4図は、本発明の実施例を示す光磁気記録媒体の要部断面図である。

第 5図は、本発明の光磁気記録媒体の記録（書き込み）に要する光パワーについての説明図である。

第 6図は、本発明の具体例 1 一 aを示す構成断面図である。

第 7図は、本発明の具体例 1 一 aの情報書き込みの状態を示す図である。第 8図は、本発明の具体例 1 一 aの書き込み時間を示す図である。第 9図は、本発明の具体例 1 一 bを示す構成断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

第 4図は本発明の実施例を示す光磁気記録媒体の要部断面図である。

この図において、 2 1は透明基板、 2 2は透明バッファ一層、 2 3は記録層、

2 3 Aは光誘起磁化部分、 2 4はメモリ一層（書き込み層）、 2 5は保護膜、 2

6は光学系、 2 7はバイァス磁化デバィスである。

上記したように、この光磁気記録媒体は、異なる機能を有する最低 2層の薄膜構造により構成される。すなわち、記録層 2 3は、光照射時のみ、一時的に磁気を発生する書き込み機能を有し、メモリー層 2 4は、記録層 2 3で発生した磁気を磁気カツプリングにより写し取り、光照射中止後も磁気情報を保持する機能を有する。

特に、書き込み用光は、最初に記録層 2 3に達することにより、次の 2点が達成でき、書き込みパワー時間を低減できる。すなわち、

( 1 ) メモリ一層 2 4での光吸収を回避できるために、同一パワーで記録層 2 3 中に生成されるキヤリァ数が多い。

( 2 ) 記録層 2 3で光の大部分（ Ί割以上）が吸収される結果、メモリ一層 2 4 で吸収される光量が減ることになり、メモリ一層 2 4での書き込みエラーの原因となる熱発生を抑制することができる。

また、第 5図に示すように、書き込み用光が、記録層 2 3に達し、そこに、光誘起磁化部分 2 3 Aが生じて、上方への磁化の向き 2 9が生じる。

ここで、保護膜 2 5はメモリー層 2 4の酸化と磨耗を防ぐ。また、透明バッファ一層 2 2は、記録層 2 3の膜質（組成や粒界の均一性）の向上を果たす。記録層 2 3の材料としては、

( 1 ) ( a ) 単結晶性 I I I - V族希薄磁性半導体 I n M n A s膜

( b ) I n M n A s薄膜と G a A l S b薄膜の 2層構造膜

( c ) G a M n A s膜

( 2 ) 多結晶 I n M n A s膜 ( 3 ) 有機遷移金属錯体多結晶膜

これらの材料に適当な波長の光を照射すると、多量のキヤリァが材料中に発生し、母体の磁性原子と相互作用する結果「光誘起磁化」が発現する。

すなわち、記録層 2 3に非金属性の光誘起磁性材料（磁性半導体乃至有機遷移金属錯体など）を用いており、光で材料中に生成した電子、正孔、乃至電子 '正孔対などの電子スピン濃度を増減させて、材料の磁性相を常磁性から強磁性へと制御する方式であるため、照射光を熱に変換する過程が原理的に不要となる。つまり、書き込みに要するレーザパワーを低減することができる（例えば、約 0. 4 mW) 。

ただし、書き込み中の光照射時にバイアス磁化を印加する点、及び交換結合によりメモリー層 2 4に磁化情報を転写する点は先行技術と同じである。

その他、記録層 23の材料として、シァノコバルト錯体などの有機物を用いることができる。

また、メモリ一層 2 4の材料は、垂直磁気異方性を有する強磁性体、例えば、 T b— F e— C 0系薄膜である。

このように、光照射により、磁気を直接発生させる「光誘起磁化」の原理を用いるため、従来のように、光エネルギーを熱エネルギーに変換して書き込みを行ぅキユリ一点書き込みに比べて、書き込みに要する光エネルギーを著しく低減でき、かつ書き込み時間も著しく短縮することができる。

第 5図は本発明の光磁気記録媒体の記録（書き込み）に要する光パワーについての説明図である。

この図において、記録層 2 3の光誘起磁化部分 2 3Aに光 2 6を照射する。ここで、光誘起磁化部分 2 3 Aは 1 mi 0. l ^m深さ、光波長は 0. 8 ^m ( 1光子当たり 2. 5 X 10— '⁹ J ) である。

条件としては、光誘起磁化に 2 X 1 0¹⁹ c m-³のキャリア濃度が必要であり、光キャリァ生成効率は 1、寿命ては 1 0— ¹ ° 秒である。

そこで、必要光子数〔フォトン /秒〕を Gとすると、

2 X 1 0¹⁹X ( 0. 5 X 1 0 "⁴) ² π ( 0. 1 X 1 0—⁴) =Gて

G= ( 2 X 1 0 ^,9X 7. 9 X 1 0 -^{1 5} ) Xて-¹ = 1. 57 X 1 0¹⁵ 〔フォトン /秒〕

光パワー P = GX (2. 5 X 1 0 -¹⁹ )

= 1. 5 7 X 1 0 ^,5x 2. 5 X 1 0 - ¹⁹

= 3. 9 2 5 X 1 0 - ⁴ 〔 JZs e c〕

= 0. 3 9 mW

となる。

このように、書き込みに要する光エネルギーを著しく低減でき、かつ書き込み時間も著しく短縮することができる。

そこで、保持された磁気情報の読み取りは、媒体に光を照射し、メモリー層 2 4及び記録層 2 3より反射される光の強度乃至偏光角度を力一効果により検知して行う。すなわち、既存の磁気ディスク読み取りと同様の方式であるため、既存の光学系システムとの互換性が確保される。

また、上記したように、読み取り時の光強度は、書き込み時に比べて更に弱い光で十分である。

一方、情報の消去は、メモリー層の磁化の方向を反転させて初期状態に戻すだけなので、バイアス磁化デバイス（電磁石） 27への電流を逆向きにして、反対向きの磁界を媒体に印加すればよい。すなわち、初期化磁化用デバイスや層が不要となる。また、初期化のための光照射も必要はない。

更に、本発明の光磁気記録装置は、光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリー層とを備え、光照射により磁気を直接発生させる光誘起磁化を行う光磁気記録媒体を据え付ける固定型とすることができる。

そして、前記光照射のために、例えば、 1 mW以下の低出力半導体レーザ一を用いることができる。

また、更にバイアス磁化デバイスを具備する。

更に、本発明の光磁気記録装置は、光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリ一層とを具備する光磁気記録媒体を持ち運び自在な可搬型とすることもできる。

そして、前記光照射のために、例えば、 1 mW以下の低出力半導体レーザーを用いることができる。

また、更にバイアス磁化デバイス 27を具備する。

上記したように、本発明によれば、

( 1 ) 熱の発生を利用しない書き込み方式である。

(2) 例えば、 1 mW以下のレーザ光源でシステムを構成することができる。

(3) メモリ一層を初期化するための専用デバィスゃ特別な層を必要としないといった利点を有することができる。

以下、本発明の具体例について順次説明する。

第 6図は本発明の具体例 1一 aを示す構成断面図である。

この具体例 1一 aでは、 200〜400〃111の(33八 5 〈 1 00〉基板 3 1、 1 0 nmの I n A sバッファ層 32、 100 n mの I n M n A s記録層 33、 3 O nmの Tb— F e— C oメモリー層 34、 30 nmの S i ₃ N₄ 保護層 35からなり、書き込み光（波長 9 m) を用いるようにしている。

その光磁気記録媒体の製造方法としては、分子線エピタキシー装置（MBE) により、単結晶 I Mn_x As薄膜記録層（ x = 0. 1, 膜厚 0. l //m)

33を直径 2ィンチ I nAsバッファ層（ 1 0 nm) 32/G a A s ( 100 ) 基板 3 1上に基板温度 1 9 (TCにて形成する。出発材料は、単体 I n、 Mn、 A sで、 k—セル温度それぞれ 900 、 9 1 0て、 230 °Cにて原料を昇華し、 k一セル前面シャッタ一の開閉により膜形成の開始と終了を制御する。試料を M BEより取り出して、室温にてホール測定を行い、膜中の正孔（キャリア）濃度が 5 X 1 0¹⁸ c m-³で、かつ常磁性であることを確認する。

次に、試料をスパッタ装置に導入し、 I nMnAs記録層 33表面上にァモルファス T b— F e— C oメモリ一層 34を 30 nm堆積し、続いて、 S i ₃ N₄ 保護膜 35を 30 nm堆積し、その後、試料を装置より取り出して記録媒体の作製を終了する。

この光磁気記録実験は、以下の手順で行った。

①まず、初期化磁界 H i nを電磁石により試料に印加し、 T b— F e— C 0メモリー層 34を下向きに一様に磁化する。

②次いで、、バイアス磁界 Hw rを試料に印加し、波長 0. 9

のレーザ光（パワー P) をビーム径 2 mに絞り、 Ga A s基板 3 1底面から照射する（書き込み）。

ここで、以下の範囲で実験を行った。

H i n=— 5 0 0〜一 l O O O O e

Hw r =+ 1 0 0〜+ 4 0 0 O e

P 0. 1 mW〜 1 0 mW

③同時に直線偏光したプローブ光（波長 0. 9 m) を Tb— F e— C oメモリー層 3 4表面に照射し、その反射光のカー回転角（入射直線偏光面を基準として反射光の直線偏光面が何度回転したか）を検光子により測定し、光磁気記録の有無を検出する。

④書き込み光照射前の回転角 6を 0 ° とすると、 I mWでは 6≤ 0. 1 ° であったが、 P½ 3mWでは e = 0. 4° を得ることができた。 Hw r除去後もの値は 0. 4 ° のままで、情報書き込みをすることができた。この様子を第 7 図に示す。

⑤次に、書き込み光をパルス光に替えて同様の実験を行った。光パルス幅は、 l O p s e cである（ス =0. 9〃m) 。すると、第 5図に示すように、書き込み時間 1 0 0 P s e c以下が達成できた。この値はキュリ一点書き込みの 1 Z 1 0以下である。

第 9図は本発明の具体例 1一 bを示す構成断面図である。

この具体例 1一 bでは、 I nMn A s層/ A 1 G a S b層の 2層構造膜を記録層とする。つまり、 2 0 0〜4 00 111の03八 5 〈 1 0 0〉基板 4 1、 1 0 n mの I nA sバッファ層 42、 ( 0. 5〃111の八 1 〇331)層4 3、 0. 1 urn の I n M n A s層）記録層 4 4、 3 0 nmの Tb— F e— C oメモリ一層 4 5、 3 0 nmの S i ₃ N₄ 保護層 4 6からなり、書き込み光（波長 9 μ m) を用いるようにしている。

MB E装置により具体例 1一 aと同様に、 0. 5 mの A i G a S b層 4 3並びに 0. 1 / mの I n M n A s層 4 4を形成する。 A l G a S b層 4 3形成時の基板温度は 52 0てである。 2層を形成する際に、反射電子線回折法により、それぞれの層が良好な単結晶ェピタキシ一膜であることを確認した。スパック装置で Tb— F e—C oメモリ一層 4 5を 3 0 nm、 S i ₃ N₄ 保護層 4 6を 3 0 nm堆積し、記録媒体の作製を完了する。

その後、具体例 1一 aと同様の実験を実施し、その結果、レーザパワー P = 0 . 5mWにおいて、 θ≡' 0. 4 ° を得て、光磁気記録が実施された。 Ρ = 0. 5 mWが達成されたのは、 A 1 G a S b層 4 3の導入により、 I nMnA s層 4 4 への正孔蓄積効率が向上したためと推測される。また、書き込み時間は 1 0 0 P s e c以下であった。

次に、本発明の具体例 1一 cについて説明する。

この具体例では、単結晶 III 一 V族希簿磁性半導体薄膜 G a M II A s層を記録層とする。

有機金属気相成長法（MO V P E法）により、 Μη組成 X = 0. 0 3の G a M n A s薄膜を、基板温度 3 5 0てにて G a A s基板上に形成後、具体例 1一 aと同様の手法でメモリー層と保護層を堆積し、記録媒体を作製した。そこで、具体例 1一 aと同様の手法により光磁気記録実験を行った結果、波長 0. 9 / m、 P = 1 OmWで書き込みを行うことができた。

パワーが高くなつた理由は、 Mn濃度が低いために、キャリア誘起磁性発現の臨界キャリァ濃度が高くなつたためと思われる。

次に、本発明の具体例 2— aについて説明する。

この具体例では、多結晶 I nMnA sを記録層とする光磁気記録媒体について説明する。

多室型反応性スパッタリング装置により、まず、記録層形成室において、膜厚 1 0 nmの I n A s多結晶バッファ一層を透明ガラス基板上に基板温度 T s = 3

0 0〜 4 0 0てで堆積する。その後、 T sを 20 0 °Cに下げ、膜厚 1 0 0 n mの

1 n 0. 9 M n 0.. As多結晶性の光誘起磁化記録層を形成する。原料ターゲットは、多結晶 I n A sおよび Mn、反応性ガスは 1 0 %希釈（A s H₃ + Ar ) を使用する。記録層形成後、基板をメモリー層形成室に搬送し、膜厚 3 0 nmのァモルファス T b— F e— C 0膜を、 I nMnAs層上に形成し、引き続き膜厚 3

0 nmの S i ₃ N₄ 保護層を堆積させて、光磁気記録媒体の作製を終了する。その媒体をスパッタリング装置より取り出し、光書き込み光源とバイァス磁化デバイスを備えた光磁気記録装置により光磁気記録を実施する。この時の記録条件は、以下の通りである。

( 1 ) 初期化磁界： — 1 000〜一 5 00 O e

( 2 ) 記録磁界： + 1 0 0〜十 40 00 e

( 3 ) 光源：波長 0. 9〃111、平均パヮ一0. 1〜 1 0 mW、スポット径約 1. 5 / m

( 4 ) 実施環境：液体窒素温度から室温までの範囲、窒素および大気雰囲気中以上の条件範囲内で光磁気記録を行った後、偏光顕微鏡で記録スポット観察を行った結果、平均パワー約 1 mWの光照射条件下で記録スポットが明瞭に得られることが分かつた。光磁気記録媒体を再び光磁気記録装置に装着して初期化磁界を加え、その後偏光顕微鏡で観察した結果、記録スポットの消去が行われたことが分かった。

次に、本発明の具体例 2— bについて説明する。

この具体例では、多結晶 I nMn A s/A 1 G a S b多層構造を記録層とする光磁気記録媒体について説明する。

多室型反応性スパッタリング装置により、まずバッファ一層形成室において、膜厚 1 0 nmの C d S e多結晶バッファ一層を透明ガラス基板上に、基板温度 T s = 20 0〜3 0 0 °Cで堆積する。原料タ一ゲットは、多結晶 C d S e、 S eである。

その後、記録層形成室において、 T s = 2 00。(：で膜厚 1 0 0 nmの A 1 0, ₃ G a 0. 7 S b. 1 00 n mの I n。. Mn。.， A s多結晶光誘起磁化記録層を形成する。原料タ一ゲットは、多結晶 I n A s、多結晶 G a S b、 Aし S bおよび Mn、反応性ガスは 1 0%希釈（A s H₃ +A r ) を使用する。記録層形成後に基板をメモリ一層形成室に搬送し、膜厚 3 0 nmのアモルファス T b— F e— C 0膜を、 I nMn A s層上に形成し、引き続き膜厚 3 0 nmの S i ₃ N 4 保護層を堆積させて、光磁気記録媒体の作製を終了する。

その媒体をスバッタリング装置より取り出し、光書き込み光源とバイアス磁化デバイスを備えた光磁気記録装置により光磁気記録を実施する。この時の記録条件は、以下の通りである。 ( 1 ) 初期化磁界：— 1 000〜一 5 00 O e

( 2 ) 記録磁界： + 1 0 0〜十 40 00 e

( 3 ) 光源：波長 0. 68 m、平均パワー 0. 1〜1 OmW、スポット柽約 1 Π1

( ) 実施環境：液体窒素温度から室温までの範囲、窒素および大気雰囲気中以上の条件範囲内で光磁気記録を行った後、偏光顕微鏡で記録スポット観察を行った結果、平均パワー約 1 mWの光照射条件下で記録スポットが明瞭に得られることが分かった。光磁気記録媒体を再び光磁気記録装置に装着して、初期化磁界を加え、その後、偏光顕微鏡で観察した結果、記録スポットの消去が行われたことが分かった。また、直線偏光プローブ光を用いて磁気記録過渡応答特性を調ベた結果、光磁気書き込みが 1〜 1 0 n s e cの時間領域で達成されることが分かった。

次に、本発明の具体例 3について説明する。

この具体例では、有機遷移金属錯体薄膜を記録層とする光磁気記録媒体について説明する。

微結晶 Ko.₂ C 0 ₄ - (F e (CN) ₆ ) · 6. 9 Η₂ 0粉体をシァノエチルプルラン樹脂液に混合した後、透明ポリカーボネート基板に厚さ 1 mmで均一に塗布し、温度 T s = 1 00てにて硬化、乾燥させ記録層を形成する。その後、試料をスパッタリング装置に搬入し、記録層上に膜厚 3 0 nmのメモリー層及び S i 3 N₄ 保護層を堆積させて、光磁気記録媒体の作製を終了する。

その媒体をスパッタリング装置より取り出し、光書き込み光源とバイアス磁化デバイスを備えた光磁気記録装置により光磁気記録を実施する。この時の記録条件は、以下の通りである。

( 1 ) 初期化磁界：一 2 000〇 e

( 2 ) 記録磁界： + 1 5 000 e

( 3 ) 光源：波長 0. 6 6 m、平均パワー 3. 5 mW/ c m ² 、スポット径約 5〃 m

( 4 ) 実施環境： 1 0 K (ケルビン）の低温クライオスタツト内

以上の条件範囲内で光磁気記録を行った後、偏光顕微鏡で記録スポット観察を行った結果、記録スポットが明瞭に得られることが分かった。光磁気記録媒体を再び光磁気記録装置に装着して初期化磁界を加え、その後、偏光顕微鏡で観察した結果、記録スポットの消去が行われたことが分かった。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。産業上の利用可能性

以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

( A ) 高密度記録を損なうことなく、書き込みと読み取りに要する所要時間と光（電気）ヱネルギーを大幅に低減でき、光磁気記録装置の省ヱネルギ一と一層の小型化を達成することができる。

( B ) 情報の消去は、メモリ一層の磁化の方向を反転させて初期状態に戻すだけで済むので、バイアス磁化デバイス（電磁石）への電流を逆向きにして、反対向きの磁界を媒体に印加すればよい。すなわち、初期化磁化用デバイスや層が不要となる。また、初期化のための光照射も必要はない。

( C ) 低出力光源、メモリ一層を初期化するための専用デバイスや特別な層を必要としない据え置き型又は可搬型の光磁気記録装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . ( a ) 光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と、

( ) 垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリ一層とを備え、 ( c ) 光照射により磁気を直接発生させる光誘起磁化を行うことを特徴とする光磁気記録媒体。

2 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は磁性半導体薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

3 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は希薄磁性半導体薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

4 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は I I I - V族希薄磁性半導体薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

5 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は有機遷移金属錯体薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

6 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は磁性半導体薄膜を少なくとも 1層含む多層構造積層膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

7 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は希薄磁性半導体薄膜を少なくとも 1層含む多層構造積層膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

8 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は I I I - V族希薄磁性半導体薄膜を少なくとも 1層舍む多層構造積層膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

9 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記光誘起磁性材料薄膜は有機遷移金属錯体薄膜を少なくとも 1層舍む多層構造積層膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

1 0 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記メモリ一層は遷移金属元素を舍有する合金又は化合物薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

1 1 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記メモリー層は希土類金属元素を含有する合金又は化合物薄膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。

1 2 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記メモリー層は F e— C 0系磁性薄膜材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。

1 3 . 請求項 1記載の光磁気記録媒体において、前記メモリー層は T b— F e— C 0系磁性薄膜材料であることを特徴とする光磁気記録媒体。

1 4 . 光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリー層とを備え、光照射により、磁気を直接発生させる光誘起磁化を行う光磁気記録媒体を据え付ける固定型とすることを特徴とする光磁気記録装置。

1 5 . 請求項 1 4記載の光磁気記録装置において、前記光照射は低出力半導体レ一ザ一によることを特徴とする光磁気記録装置。

1 6 . 請求項 1 5記載の光磁気記録装置において、更にバイアス磁化デバイスを具備することを特徴とする光磁気記録装置。

1 7 . 光誘起磁性材料薄膜からなる記録層と垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜からなるメモリー層とを具備する光磁気記録媒体を持ち運び自在な可搬型とすることを特徴とする光磁気記録装置。

1 8 . 請求項 1 7記載の光磁気記録装置において、前記光照射は低出力半導体レ一ザ一によることを特徴とする光磁気記録装置。

1 9 . 請求項 1 8記載の光磁気記録装置において、更にバイアス磁化デバイスを具備することを特徴とする光磁気記録装置。