JP2002025136A - Magneto-optical recording medium - Google Patents
Magneto-optical recording mediumInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光等の光を
照射することにより情報の記録再生を行う光磁気記録媒
体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording medium for recording and reproducing information by irradiating light such as a laser beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】光磁気記録方式は、レーザ光照射によ
り、フェリ磁性薄膜を局部的にキュリー温度Tc、又は
補償点近傍にまで昇温し、この部分の保磁力を減少させ
た状態で、外部からの印加記録磁界の方向に磁化の向き
を反転させることを基本原理とするものである。磁化の
反転した部分即ち情報ビットは磁区を形成し、それを磁
気力−効果によって読み出す光磁気記録再生において
は、記録密度の向上のためには、記録ビット長の短縮化
即ち情報磁区の微小化を図ることが必要となる。しかし
ながら、信号の再生分解能はほとんど再生光学系の光源
の波長λと対物レンズの開口数NAで決まり、空間周波
数2NA/λが再生限界となる。そこで、記録密度を上
げるために光源の波長λを短くすることや、高NAレン
ズを用いて再生装置のスポット光の径を小さくすること
が考えられる。しかしながら、現在実用レベルにあるレ
ーザの波長はλ=640nm程度にすぎない。また、高
NAレンズを用いると焦点深度が浅くなり、レンズとデ
ィスクとの距離に精度が要求され、光ディスクの製造精
度が厳しくなる。従って、レンズのNAはあまり高く出
来ず、実用化可能なレンズのNAはせいぜい0.6であ
る。即ち、光源の波長λや対物レンズの開口数NAによ
る記録密度の向上には限界がある。2. Description of the Related Art In a magneto-optical recording system, a ferrimagnetic thin film is locally heated to a Curie temperature Tc or a vicinity of a compensation point by laser light irradiation, and the coercive force of this portion is reduced, and an external magnetic field is applied. The basic principle is to reverse the direction of the magnetization to the direction of the recording magnetic field applied from. In the magneto-optical recording / reproducing, in which a portion where the magnetization is inverted, that is, the information bit forms a magnetic domain and reads it out by a magnetic force-effect, in order to improve the recording density, the recording bit length is shortened, that is, the information domain is miniaturized. It is necessary to aim at. However, the reproduction resolution of a signal is almost determined by the wavelength λ of the light source of the reproduction optical system and the numerical aperture NA of the objective lens, and the reproduction limit is a spatial frequency of 2 NA / λ. Therefore, it is conceivable to shorten the wavelength λ of the light source in order to increase the recording density, or to reduce the spot light diameter of the reproducing apparatus by using a high NA lens. However, the wavelength of a laser that is currently at a practical level is only about λ = 640 nm. Also, when a high NA lens is used, the depth of focus becomes shallower, and the distance between the lens and the disc requires accuracy, and the manufacturing accuracy of the optical disc becomes severe. Therefore, the NA of the lens cannot be so high, and the NA of the lens that can be practically used is at most 0.6. That is, there is a limit in improving the recording density by the wavelength λ of the light source and the numerical aperture NA of the objective lens.
【0003】そこで、この様な再生時の条件から規定さ
れる記録密度の問題点を解決するものとして、特開平6
−290496号公報に開示された記録媒体及び信号の
再生方法がある(以下において「第1の従来技術」と言
う。)。この再生方法は、光磁気記録媒体の記録層(第
三磁性層)の記録磁区を第二磁性層を介した交換結合力
により第一磁性層である磁壁移動層に、室温において転
写する方法である。即ち、再生時のレーザ光照射による
レーザスポット内の温度勾配を利用してレーザスポット
内での磁壁移動を起こし、小さいマーク(磁区)を大き
く拡大して再生することを可能としている。これによ
り、上述の通常の再生分解能では再生不可能な微小磁区
の再生を行うことで、記録密度の飛躍的な向上を図るも
のである。In order to solve the problem of the recording density defined from the conditions at the time of reproduction, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
There is a recording medium and a signal reproducing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. -290496 (hereinafter, referred to as "first related art"). This reproducing method is a method in which a recording magnetic domain of a recording layer (third magnetic layer) of a magneto-optical recording medium is transferred at room temperature to a domain wall moving layer which is a first magnetic layer by an exchange coupling force via a second magnetic layer. is there. That is, domain walls are moved in the laser spot by utilizing the temperature gradient in the laser spot due to laser beam irradiation during reproduction, and a small mark (magnetic domain) can be largely enlarged and reproduced. Thus, the reproduction of the minute magnetic domains that cannot be reproduced with the normal reproduction resolution described above is performed, thereby achieving a dramatic improvement in the recording density.
【0004】一方、量産性のある磁気的分断方法とし
て、例えば、特願平11−056237号公報に開示さ
れた方法が提案されている(以下において「第2の従来
技術」と言う。)。これは、基板形状と成膜方法との組
み合わせにより、量産性のある磁気的分断方法を提供し
ようとするものである。即ち、記録再生を行うトラック
間にある溝壁面への磁性膜の堆積を制御又は抑制し、記
録媒体のトラック垂直方向への不連続状態を実現しよう
とするものである。媒体の不連続状態がトラック方向に
対し連続であれば、記録磁区は、トラック方向の前後二
枚に分かれた磁壁によって区切られた磁区として第一磁
性層に存在することが可能となる。On the other hand, a method disclosed in Japanese Patent Application No. 11-056237 has been proposed as a magnetically dividing method having mass productivity (hereinafter referred to as "second conventional technique"). This aims to provide a mass-producing magnetic separation method by a combination of a substrate shape and a film formation method. That is, the purpose of the present invention is to control or suppress the deposition of the magnetic film on the groove wall surface between the tracks on which recording and reproduction are performed, and to realize a discontinuous state of the recording medium in the direction perpendicular to the tracks. If the discontinuous state of the medium is continuous in the track direction, the recording magnetic domain can exist in the first magnetic layer as a magnetic domain divided by two front and rear domain walls in the track direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
従来技術で、磁壁移動による磁区拡大再生を実現するた
めには、記録層に記録された磁区を磁壁移動層(第一磁
性層)に、前後二枚に分かれた磁壁によって区切られた
磁区として転写しなくてはならない。そのためには、記
録に用いるトラックの両側のトラックをアニール処理等
により磁気的に分断する必要が生じる。即ち、記録され
るトラックと磁気的に異なる状態となった両側のトラッ
クと前後の磁壁によって囲まれた領域のひとつの記録磁
区として存在することが必要になる。アニール処理は、
一定以上のレーザパワーで、トラックをトレースするこ
とにより実現可能である。しかしながら、このアニール
処理では、記録媒体の量産性を著しく損なうことにな
る。また、第1の従来技術では、磁壁の移動開始位置が
ビームスポットのエッジからズレることにより、再生信
号のジッターが悪化する。そしてその傾向は、マーク長
(磁区長)が短くなるにつれ増大するため、より高密度
な記録再生を可能にするためには、この磁壁移動開始位
置のズレを出来る限り小さくする必要がある。However, in order to realize magnetic domain expansion reproduction by domain wall motion in the first prior art, the magnetic domain recorded in the recording layer is provided in the domain wall motion layer (first magnetic layer). It must be transferred as a magnetic domain separated by two front and rear magnetic domains. For that purpose, it is necessary to magnetically separate the tracks on both sides of the track used for recording by annealing or the like. That is, it is necessary that the recording magnetic domain exists as one recording magnetic domain in a region surrounded by the tracks on both sides that are magnetically different from the track to be recorded and the front and rear magnetic domain walls. The annealing process
This can be realized by tracing a track with a certain laser power or more. However, this annealing significantly impairs the mass productivity of the recording medium. Further, in the first prior art, the jitter of the reproduced signal is deteriorated because the movement start position of the domain wall deviates from the edge of the beam spot. This tendency increases as the mark length (magnetic domain length) becomes shorter. Therefore, in order to enable higher-density recording and reproduction, it is necessary to minimize the deviation of the domain wall movement start position.
【0006】一方、上述のアニール処理を別の方法で実
現することに等しい第2の従来技術による磁化膜の堆積
制御又は抑制の実現は、ある特定の成膜方法及び基板形
状の条件を満たす場合を除き、極めて困難である。磁気
的分断がない場合、即ちトラックの境界に磁壁が存在す
る場合を考える。トラック方向の温度勾配により磁壁が
移動した場合の磁壁エネルギーの減少量が、トラック境
界に存在する磁壁の面積が磁壁移動により増加したこと
により増加する磁壁エネルギーの増加量よりも大きい場
合には、記録マーク(磁区)前方の磁壁は移動すること
になる。従って、ある一定の条件を満たせば、即ち記録
マークの幅がある幅よりも広くなれば、上述の条件が満
たされ、トラックの境界に磁壁が存在したとしても、磁
壁移動による磁区拡大再生が可能になる。しかしなが
ら、通常の磁壁移動層(第一磁性層)の磁気特性では、
その閾値はかなり広いマーク幅(磁区幅)となり、トラ
ック密度を上げる高密度化の方向と相反することにな
る。On the other hand, realization of the control or suppression of the deposition of the magnetized film according to the second prior art, which is equivalent to realizing the above-mentioned annealing process by another method, is performed when a condition of a specific film forming method and a substrate shape is satisfied. It is extremely difficult, except for Consider a case where there is no magnetic separation, that is, a case where a domain wall exists at the boundary of the track. If the amount of decrease in the domain wall energy when the domain wall moves due to the temperature gradient in the track direction is larger than the increase in the domain wall energy that increases due to the increase in the area of the domain wall existing at the track boundary due to the domain wall movement, recording is performed. The domain wall in front of the mark (magnetic domain) moves. Therefore, if a certain condition is satisfied, that is, if the width of the recording mark is wider than a certain width, the above condition is satisfied, and even if a domain wall exists at a track boundary, magnetic domain expansion reproduction by domain wall movement is possible. become. However, in the magnetic properties of a normal domain wall displacement layer (first magnetic layer),
The threshold value becomes a fairly wide mark width (magnetic domain width), which is contrary to the direction of higher density for increasing the track density.
【0007】上記問題点を鑑み、本発明は、磁壁移動層
(第一磁性層)の磁気特性の制御により、所望のトラッ
ク幅での磁壁移動を実現し、量産性に優れ、高密度な記
録再生を可能とする光磁気記録媒体を提供することを目
的とするものである。In view of the above problems, the present invention realizes domain wall displacement at a desired track width by controlling the magnetic characteristics of the domain wall displacement layer (first magnetic layer), and is excellent in mass productivity and high-density recording. It is an object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium that enables reproduction.
【0008】本発明の他の目的は、磁壁移動層(第一磁
性層)の多層化により、磁壁駆動力をより大きくするこ
とで、再生信号品質を改善し、より高密度な光磁気記録
媒体を提供するものである。Another object of the present invention is to increase the domain wall driving force by increasing the number of domain wall moving layers (first magnetic layers), thereby improving the quality of reproduced signals, and increasing the density of magneto-optical recording media. Is provided.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の特徴は、磁壁移動層として機能する
第一磁性層と、記録層として機能する第三磁性層と、第
一及び第三磁性層の間の交換相互作用を制御する第二磁
性層とからなる光磁気記録媒体に関する。即ち、本発明
の第1の特徴は、第一磁性層が、それぞれのキュリー温
度Tc1(z)が、第二磁性層側から一定温度差ΔTc
を単位として、厚さz方向に、階段状(ステップ状に)
に上昇するように積層された複数の重希土類・鉄族アモ
ルファス薄膜から構成されていることである。「第一磁
性層」は、レーザ光照射によって作られた温度勾配によ
り磁壁の移動が生じる磁壁移動層である。「第三磁性
層」は、室温に於いて安定に記録マーク(磁区)が存在
するのに充分な保磁力を有する記録層である。この記録
層は、レーザ光照射による熱と外部磁界によって記録の
行われ、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持つ。In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is to provide a first magnetic layer functioning as a domain wall displacement layer, a third magnetic layer functioning as a recording layer, and a third magnetic layer functioning as a recording layer. The present invention relates to a magneto-optical recording medium comprising a second magnetic layer for controlling exchange interaction between first and third magnetic layers. That is, the first feature of the present invention is that the first magnetic layer has a Curie temperature Tc1 (z) that is different from the second magnetic layer side by a constant temperature difference ΔTc.
In the thickness z direction in steps (in steps)
It is composed of a plurality of heavy rare earth / iron group amorphous thin films stacked so as to ascend. The “first magnetic layer” is a domain wall displacement layer in which a domain wall moves due to a temperature gradient created by laser beam irradiation. The “third magnetic layer” is a recording layer having a coercive force sufficient for a recording mark (magnetic domain) to exist stably at room temperature. The recording of this recording layer is performed by heat generated by laser beam irradiation and an external magnetic field, and has an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface.
【0010】本発明の第1の特徴によれば、磁壁移動層
(第一磁性層)を多層化することにより、キュリー温度
Tc1(z)の厚さz方向の分布が制御され、磁壁移動
を妨げる力が、より急激に減少する構造が得られる。こ
の結果、磁壁移動がより急峻(シャープ)に可能にな
り、高密度記録が可能になる。また、再生信号のジッタ
ーを低減出来る。According to the first feature of the present invention, the distribution of the Curie temperature Tc1 (z) in the thickness direction z is controlled by forming the domain wall displacement layer (first magnetic layer) into multiple layers, and the domain wall displacement is controlled. A structure is obtained in which the hindering force is reduced more rapidly. As a result, domain wall movement can be made steeper (sharp), and high-density recording becomes possible. Also, the jitter of the reproduced signal can be reduced.
【0011】本発明の第1の特徴において、第一磁性層
を構成する複数の重希土類・鉄族アモルファス薄膜は、
互いに組成の異なる3〜5層の積層膜によって構成され
ていることが好ましい。また、上記の「一定温度差」
は、ΔTc=10℃〜50℃であることが好ましい。第
一磁性層を構成する複数の「重希土類・鉄族アモルファ
ス薄膜」は、それぞれ、ガドリニウム・鉄(Gd−F
e)又はガドリニウム・鉄・コバルト(Gd−Fe−C
o)をベースとしたフェリ磁性垂直磁化膜によって構成
されることが好ましい。In the first aspect of the present invention, the plurality of heavy rare earth / iron group amorphous thin films constituting the first magnetic layer are:
It is preferable to be formed of three to five laminated films having different compositions. In addition, the above "constant temperature difference"
Is preferably ΔTc = 10 ° C. to 50 ° C. The plurality of “heavy rare earth / iron group amorphous thin films” constituting the first magnetic layer are respectively gadolinium / iron (Gd-F
e) or gadolinium / iron / cobalt (Gd-Fe-C
Preferably, it is constituted by a ferrimagnetic perpendicular magnetization film based on o).
【0012】本発明の第1の特徴において、キュリー温
度Tc1(z)が第二磁性層側から一定温度差ΔTcを
単位として、段階的に上昇するようにするためには、そ
れぞれのキュリー温度Tc1(z)を、非磁性元素の添
加量によって制御すれば良い。例えば、アルミニウム
(Al)若しくはクロム(Cr)等の非磁性元素を1at
m%添加すると、キュリー温度Tc1(z)を8〜9℃
下げることが可能である。According to the first feature of the present invention, in order for the Curie temperature Tc1 (z) to increase stepwise from the second magnetic layer side in units of a constant temperature difference ΔTc, the respective Curie temperatures Tc1 (z) are required. (Z) may be controlled by the addition amount of the nonmagnetic element. For example, a non-magnetic element such as aluminum (Al) or chromium (Cr)
m%, the Curie temperature Tc1 (z) is increased to 8 to 9 ° C.
It is possible to lower.
【0013】また、第二磁性層を、テルビウム・鉄(T
b−Fe)をベースとして、コバルト(Co)又はジス
プロシウム(Dy)を添加若しくは置換した垂直磁化膜
によって構成されることが好ましい。更に、この第二磁
性層のキュリー温度Tc2が非磁性元素の添加により調
節されることが好ましい。更に、第二磁性層が、テルビ
ウム・鉄(Tb−Fe)又はジスプロシウム・鉄(Dy
−Fe)をベースとして構成されるフェリ磁性垂直磁化
膜であり、その補償温度が室温近傍となる組成であるこ
とが好ましい。例えば、テルビウム(Tb)を、21〜
22atm%、ジスプロシウム(Dy)を24〜25atm%
含む組成にすれば、その補償温度が室温近傍となる。The second magnetic layer is made of terbium-iron (T
It is preferable to use a perpendicular magnetic film to which cobalt (Co) or dysprosium (Dy) is added or substituted based on (b-Fe). Further, the Curie temperature Tc2 of the second magnetic layer is preferably adjusted by adding a non-magnetic element. Further, the second magnetic layer is made of terbium iron (Tb-Fe) or dysprosium iron (Dy).
-Fe) is preferably a ferrimagnetic perpendicular magnetization film composed of a base and having a composition whose compensation temperature is close to room temperature. For example, terbium (Tb)
22atm%, dysprosium (Dy) 24-25atm%
With such a composition, the compensation temperature becomes near room temperature.
【0014】本発明の第1の特徴において、第三磁性層
が、テルビウム・鉄・コバルト(Tb−Fe−Co)又
はジスプロシウム・鉄・コバルト(Dy−Fe−Co)
をベースとしたフェリ磁性垂直磁化膜であることが好ま
しい。更に、この第三磁性層が、Tb−Fe−Co又は
Dy−Fe−Co膜をベースとしたフェリ磁性垂直磁化
膜であり、そのキュリー温度Tc3が非磁性元素の添加
により調節されることが好ましい。In the first aspect of the present invention, the third magnetic layer is made of terbium-iron-cobalt (Tb-Fe-Co) or dysprosium-iron-cobalt (Dy-Fe-Co).
It is preferable to use a ferrimagnetic perpendicular magnetization film based on. Further, the third magnetic layer is a ferrimagnetic perpendicular magnetization film based on a Tb-Fe-Co or Dy-Fe-Co film, and its Curie temperature Tc3 is preferably adjusted by adding a nonmagnetic element. .
【0015】本発明の第2の特徴は、磁壁移動層として
機能する第一磁性層と、記録層として機能する第三磁性
層と、第一及び第三磁性層の間の交換相互作用を制御す
る第二磁性層とからなる光磁気記録媒体に関する。即
ち、本発明の第2の特徴は、第一磁性層が、希土類(R
E)と遷移金属(TM)間の交換エネルギーが小さい重
希土類(HRE)・遷移金属(TM)族アモルファス薄
膜から構成されていることである。「第一磁性層」は、
レーザ光照射によって作られた温度勾配により磁壁の移
動が生じ、「第三磁性層」は、室温に於いて安定に記録
マーク(磁区)が存在するのに充分な保磁力を有し、レ
ーザ光照射による熱と外部磁界によって記録の行われる
膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持つ。A second feature of the present invention is that the first magnetic layer functioning as a domain wall displacement layer, the third magnetic layer functioning as a recording layer, and the exchange interaction between the first and third magnetic layers are controlled. And a second magnetic layer. That is, the second feature of the present invention is that the first magnetic layer is made of a rare earth (R)
It is composed of a heavy rare earth (HRE) / transition metal (TM) group amorphous thin film having a small exchange energy between E) and the transition metal (TM). The “first magnetic layer”
The domain wall moves due to the temperature gradient created by the laser beam irradiation, and the “third magnetic layer” has a coercive force sufficient to allow a recording mark (magnetic domain) to exist stably at room temperature. It has an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface on which recording is performed by heat due to irradiation and an external magnetic field.
【0016】本発明の第2の特徴によれば、希土類(R
E)と遷移金属(TM)の間の交換エネルギーを低下す
ることにより、遷移金属(TM)の副格子磁化によって
支えられている希土類(RE)の副格子磁化が弱くな
り、希土類(RE)副格子磁化は温度とともに急激に小
さくなる。その結果、飽和磁化Msの温度変化が急峻に
出来る。そして、磁壁移動が開始する350°K以上の
温度領域での急激な異方性の温度変化が得られるので、
ブロッホ磁壁エネルギーの急激な変化をもたらすことが
出来る。ブロッホ磁壁エネルギーの急激な減少は、磁壁
駆動力を大きくするため、トラックの境界に磁壁が存在
する場合もしない場合も磁壁移動による磁区拡大再生の
再生特性を大いに改善することになる。つまり、磁壁移
動がより急峻(シャープ)に可能になり、高密度記録が
可能になる。また、再生信号のジッターを低減出来る。According to a second feature of the present invention, the rare earth (R
By lowering the exchange energy between E) and the transition metal (TM), the sublattice magnetization of the rare earth (RE) supported by the sublattice magnetization of the transition metal (TM) is weakened, and the rare earth (RE) The lattice magnetization decreases rapidly with temperature. As a result, the temperature change of the saturation magnetization Ms can be made sharp. Then, a sharp anisotropic temperature change can be obtained in a temperature region of 350 ° K or more where domain wall movement starts,
It can cause a sharp change in Bloch domain wall energy. The sharp decrease in Bloch domain wall energy increases the domain wall driving force, and thus greatly improves the reproduction characteristics of domain domain expansion reproduction by domain wall movement whether or not a domain wall exists at a track boundary. That is, domain wall movement can be made steeper (sharp), and high-density recording becomes possible. Also, the jitter of the reproduced signal can be reduced.
【0017】本発明の第2の特徴において、第一磁性層
が、ガドリニウム・鉄・コバルト・ビスマス(Gd−F
e−Co−Bi)、ガドリニウム・鉄・コバルト・錫
(Gd−Fe−Co−Sn)及びガドリニウム・コバル
ト・ニッケル(Gd−Co−Ni)のいずれかであるこ
とが好ましい。更に、第一磁性層に、テルビウム(T
b)よりも質量数の大きな超重希土類元素が添加、若し
くは、この超重希土類元素でガドリニウム(Gd)を置
換した膜であることが好ましい。ここで、「超重希土類
元素」とは、例えば、ホルミウム(Ho),エルビウム
(Er),ツリウム(Tm),イッテルビウム(Y
b),ルテチウム(Lu)である。In a second aspect of the present invention, the first magnetic layer is formed of gadolinium / iron / cobalt / bismuth (Gd-F
e-Co-Bi), gadolinium-iron-cobalt-tin (Gd-Fe-Co-Sn) and gadolinium-cobalt-nickel (Gd-Co-Ni). Further, terbium (T
It is preferable that the film be a film in which a super heavy rare earth element having a mass number larger than that of b) is added or gadolinium (Gd) is substituted by the super heavy rare earth element. Here, the “super heavy rare earth element” is, for example, holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Y
b), lutetium (Lu).
【0018】或いは、本発明の第2の特徴において、第
一磁性層が、ガドリニウム・鉄・コバルト(Gd−Fe
−Co)をベースとして、他の希土類スピンを減少させ
るために第4の元素を添加、或いは第4の元素で置換し
た膜であることが好ましい。また、第一磁性層が、ガド
リニウム・鉄・コバルト(Gd−Fe−Co)をベース
として、その遷移金属スピンを減少させるために第4の
元素を添加、或いは第4の元素で置換した膜であること
が好ましい。更に、第一磁性層が、ガドリニウム・鉄・
コバルト(Gd−Fe−Co)をベースとして、その希
土類と遷移金属間の交換積分を減少させるために第4の
元素を添加、或いは第4の元素で置換した膜であること
が好ましい。Alternatively, in the second aspect of the present invention, the first magnetic layer is formed of gadolinium-iron-cobalt (Gd-Fe).
It is preferable that the film be based on (-Co) and have a fourth element added or substituted with a fourth element to reduce other rare earth spins. Further, the first magnetic layer is a film based on gadolinium-iron-cobalt (Gd-Fe-Co), in which a fourth element is added or replaced with a fourth element in order to reduce the transition metal spin. Preferably, there is. Further, the first magnetic layer is made of gadolinium / iron /
It is preferable that the film be a film based on cobalt (Gd-Fe-Co) to which a fourth element is added or replaced by a fourth element in order to reduce the exchange integral between the rare earth and the transition metal.
【0019】一方、本発明の第2の特徴において、第一
磁性層が、そのキュリー温度Tc1(z)をビスマス
(Bi)又は錫(Sn)以外の非磁性元素の添加により
調節されることが好ましい。On the other hand, in the second aspect of the present invention, the Curie temperature Tc1 (z) of the first magnetic layer may be adjusted by adding a nonmagnetic element other than bismuth (Bi) or tin (Sn). preferable.
【0020】更に、本発明の第2の特徴において、第二
磁性層が、テルビウム・鉄(Tb−Fe)をベースとし
て、Co又はDyを添加若しくは置換した垂直磁化膜に
よって構成されることが好ましい。この第二磁性層のキ
ュリー温度Tc2は、非磁性元素の添加により調節する
ことが可能である。また、第二磁性層が、テルビウム・
鉄(Tb−Fe)又はジスプロシウム・鉄(Dy−F
e)をベースとして構成されるフェリ磁性垂直磁化膜で
ある場合は、補償温度が、室温近傍になる組成であるこ
とが好ましい。Further, in the second aspect of the present invention, it is preferable that the second magnetic layer is constituted by a perpendicular magnetization film based on terbium-iron (Tb-Fe) to which Co or Dy is added or substituted. . The Curie temperature Tc2 of the second magnetic layer can be adjusted by adding a non-magnetic element. Further, the second magnetic layer is made of terbium.
Iron (Tb-Fe) or dysprosium-iron (Dy-F
In the case of a ferrimagnetic perpendicular magnetization film configured based on e), the composition preferably has a compensation temperature near room temperature.
【0021】更に、本発明の第2の特徴において、第三
磁性層が、テルビウム・鉄・コバルト(Tb−Fe−C
o)又はジスプロシウム・鉄・コバルト(Dy−Fe−
Co)をベースとしたフェリ磁性垂直磁化膜であること
が好ましい。この場合、第三磁性層のキュリー温度Tc
3を非磁性元素の添加により調節することが出来る。Further, according to the second feature of the present invention, the third magnetic layer is preferably made of terbium-iron-cobalt (Tb-Fe-C).
o) or dysprosium-iron-cobalt (Dy-Fe-
It is preferable to use a ferrimagnetic perpendicular magnetization film based on Co). In this case, the Curie temperature Tc of the third magnetic layer
3 can be adjusted by adding a non-magnetic element.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
第1及び第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記
載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符
号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、
厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実の
ものとは異なることに留意すべきである。従って、具体
的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきもの
である。また図面相互間においても互いの寸法の関係や
比率が異なる部分が含まれていることはもちろんであ
る。Next, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic,
It should be noted that the relationship between the thickness and the plane dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. In addition, it goes without saying that parts having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
【0023】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態に係る光磁気記録媒体は、図1に示すように、ガ
ラス板又はポリカーボネイト等の光透過性基板1の上
(図1は上下を逆転して記載していることに留意された
い。即ち、この場合、図1では、光透過性基板1の下
面)に、保護膜又は多重干渉膜となる透明な第一誘電体
層2を介して第一磁性層3、第二磁性層4、第三磁性層
5を順次積層し、更にこの第三磁性層5上(図1中では
その下面)に第二誘電体層(或いは非磁性金属膜)6よ
りなる保護膜を形成している。更に、必要に応じてその
上(図1中ではその下面)に、UV硬化樹脂等による保
護層7を形成しても良い。第一磁性層3、第二磁性層
4、第三磁性層5からなる三層磁化膜は、真空中で、例
えば連続スパッタリング等により順次積層すれば良い。
レーザ光等の照射は光透過性基板1側から行われる。(First Embodiment) As shown in FIG. 1, a magneto-optical recording medium according to a first embodiment of the present invention is provided on a light-transmitting substrate 1 such as a glass plate or polycarbonate (see FIG. 1). Note that 1 is shown upside down, that is, in this case, a transparent first dielectric material serving as a protective film or a multi-interference film is formed on the lower surface of the light-transmitting substrate 1 in FIG. A first magnetic layer 3, a second magnetic layer 4, and a third magnetic layer 5 are sequentially laminated via the layer 2, and a second dielectric layer (the lower surface in FIG. 1) is formed on the third magnetic layer 5 (the lower surface in FIG. 1). Alternatively, a protective film made of a nonmagnetic metal film 6 is formed. Further, if necessary, a protective layer 7 made of a UV curable resin or the like may be formed thereon (the lower surface in FIG. 1). The three-layer magnetic film including the first magnetic layer 3, the second magnetic layer 4, and the third magnetic layer 5 may be sequentially stacked in vacuum, for example, by continuous sputtering or the like.
Irradiation with laser light or the like is performed from the light transmitting substrate 1 side.
【0024】本発明の第1の実施の形態に係る光磁気記
録媒体の第一磁性層3は、室温において、垂直方向(膜
面に垂直な方向)に磁化容易方向を持つ膜、いわゆる垂
直磁化膜となる重希土類・鉄族金属からなるアモルファ
ス薄膜である。そして、互いに組成の異なる3〜5層の
積層膜によって第一磁性層3が構成されている。第一磁
性層3を構成する各層のキュリー温度Tc1(z)は、
厚さz方向に、第二磁性層4側から一定温度差ΔTc=
10℃〜50℃、例えば約10℃ずつ、階段状に高くな
って行く膜から構成されている。また、磁壁移動を容易
にするため、第一磁性層3は、磁気異方性の小さい膜で
あることが望ましい。The first magnetic layer 3 of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention has, at room temperature, a film having an easy magnetization direction in the vertical direction (perpendicular to the film surface), so-called perpendicular magnetization. It is an amorphous thin film made of heavy rare earth and iron group metal to be a film. The first magnetic layer 3 is composed of three to five laminated films having different compositions. The Curie temperature Tc1 (z) of each layer constituting the first magnetic layer 3 is:
A constant temperature difference ΔTc = from the second magnetic layer 4 side in the thickness z direction.
It is composed of a film that rises stepwise at 10 ° C. to 50 ° C., for example, about 10 ° C. at a time. Further, in order to facilitate domain wall movement, the first magnetic layer 3 is preferably a film having a small magnetic anisotropy.
【0025】図2に本発明の第1の実施の形態に係る光
磁気記録媒体の第一磁性層3の詳細な構造の一例とし
て、3層構造の第一磁性層3の模式的な断面図を示す。
図2に示すように、ガドリニウム・鉄(Gd0.2Fe
0.8)からなる第二磁性層4の上に、ガドリニウム・
鉄(Gd0.22Fe0.78)からなる第一層43、
ガドリニウム・鉄・コバルト(Gd0.24Fe
0.75Co0.01)からなる第二層42、ガドリニ
ウム・鉄・コバルト(Gd0.26Fe0.72Co0
.02)からなる第三層41が、積層されている。第一
層43、第二層42及び第三層41は、同一の厚さ10
nmである。コバルト(Co)を、1atm%ずつ増やす
ように添加すると、第一層43、第二層42及び第三層
41のそれぞれのキュリー温度Tc1(z)をΔTc=
6〜7℃ずつ上げることが可能である。更に、第一層4
3、第二層42及び第三層41においては、ガドリニウ
ム(Gd)の組成を、2%ずつ増加することにより、第
一層43、第二層42及び第三層41のそれぞれのキュ
リー温度Tc1(z)をΔTc=10℃ずつ上げてい
る。FIG. 2 is a schematic sectional view of the first magnetic layer 3 having a three-layer structure as an example of a detailed structure of the first magnetic layer 3 of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention. Is shown.
As shown in FIG. 2, gadolinium-iron (Gd 0.2 Fe
0.8 ) on the second magnetic layer 4 made of gadolinium.
A first layer 43 made of iron (Gd 0.22 Fe 0.78 );
Gadolinium, iron, cobalt (Gd 0.24 Fe
A second layer 42 of 0.75 Co 0.01 , gadolinium-iron-cobalt (Gd 0.26 Fe 0.72 Co 0
. 02 ) are laminated. The first layer 43, the second layer 42 and the third layer 41 have the same thickness 10
nm. When cobalt (Co) is added so as to increase by 1 atm%, the Curie temperature Tc1 (z) of each of the first layer 43, the second layer 42 and the third layer 41 becomes ΔTc =
It is possible to increase by 6-7 ° C. Furthermore, the first layer 4
3. In the second layer 42 and the third layer 41, the Curie temperature Tc1 of each of the first layer 43, the second layer 42, and the third layer 41 is increased by increasing the composition of gadolinium (Gd) by 2%. (Z) is increased by ΔTc = 10 ° C. at a time.
【0026】第二磁性層4、第三磁性層5は、垂直方向
(膜面に垂直な方向)に磁化容易軸を持つ膜、いわゆる
垂直磁化膜で、重希土類・鉄族金属からなるアモルファ
ス薄膜である。レーザ光による記録及び再生時の温度状
態を考慮して、第一磁性層3、第二磁性層4、第三磁性
層5のキュリー温度Tc1,Tc2,Tc3は、Tc3
>Tc1>Tc2・・・・・(1)であることが望ましい。
ここで、第一磁性層3のキュリー温度Tc1は、Tc3
に対しては、多層構造の最上層のキュリー温度Tc1
(zmax)で定義される。一方、第一磁性層3のキュリ
ー温度Tc1は、Tc2に対しては、多層構造の最下層
のキュリー温度Tc1(zmin)で定義される。磁壁移
動層となる第一磁性層3は、磁壁移動が容易に起こり得
るために、異方性及び保磁力が小さい膜であることが必
要で、そのために図2に示したようなGd−Fe膜をベ
ースとする材料を使用することが望ましい。それに対
し、記録情報を保持するメモリー層となる第三磁性層5
は、室温において安定に記録マーク(磁区)が存在する
のに充分な保磁力を有し、且つ記録に適したキュリー温
度Tc3を持つ膜であることが必要である。そのため、
第三磁性層5は、Tb−Fe−Co膜又はDy−Fe−
Co膜をベースとする材料を使用することが望ましい。
また、上述のキュリー温度Tc1,Tc2,Tc3の調
節は、これらの磁気特性を大きく変化させることのない
非磁性元素の添加により行うことが望ましい。The second magnetic layer 4 and the third magnetic layer 5 are films having an easy axis of magnetization in the vertical direction (perpendicular to the film surface), so-called perpendicular magnetization films, and are amorphous thin films made of heavy rare earth elements and iron group metals. It is. The Curie temperatures Tc1, Tc2, and Tc3 of the first magnetic layer 3, the second magnetic layer 4, and the third magnetic layer 5 are set to Tc3 in consideration of the temperature state at the time of recording and reproduction by the laser light.
>Tc1> Tc2 (1) is desirable.
Here, the Curie temperature Tc1 of the first magnetic layer 3 is Tc3
For the Curie temperature Tc1 of the uppermost layer of the multilayer structure
(Z max ). On the other hand, the Curie temperature Tc1 of the first magnetic layer 3 is defined by the Curie temperature Tc1 (z min ) of the lowermost layer of the multilayer structure with respect to Tc2. The first magnetic layer 3 serving as a domain wall displacement layer needs to be a film having a small anisotropy and a low coercive force in order to easily cause domain wall displacement. It is desirable to use a film-based material. On the other hand, the third magnetic layer 5 serving as a memory layer for holding recorded information
Needs to be a film having a coercive force sufficient for a recording mark (magnetic domain) to exist stably at room temperature and having a Curie temperature Tc3 suitable for recording. for that reason,
The third magnetic layer 5 is made of a Tb—Fe—Co film or Dy—Fe—
It is desirable to use a material based on a Co film.
It is desirable that the above-mentioned Curie temperatures Tc1, Tc2, and Tc3 be adjusted by adding a nonmagnetic element that does not significantly change these magnetic properties.
【0027】図3(b)は、レーザビームが、ディスク
に対して相対的にある一定の線速で移動する場合、即
ち、再生の際のレーザ光のビーム強度プロファイルであ
る。レーザ光のビーム強度は、ガウス分布となることが
分かる。図3(a)は、レーザビームの中心位置をゼロ
としトラック方向に座標軸をとった場合の、トラック方
向での温度分布を示す。実際には、ディスクがある一定
の線速で回転する場合の温度分布を示すことになる。こ
こでの位置座標は、レーザビームの進行方向を正として
いる。レーザビーム中心よりやや後方に最高温度到達点
は位置することになる。磁区拡大再生のための磁壁移動
は、横軸正の側即ち進行ビームの前方で起こるいわゆる
「フロントプロセス」であることが分かる。FIG. 3B shows a beam intensity profile of the laser beam when the laser beam moves at a certain constant linear velocity relative to the disk, that is, at the time of reproduction. It can be seen that the beam intensity of the laser light has a Gaussian distribution. FIG. 3A shows the temperature distribution in the track direction when the center position of the laser beam is set to zero and the coordinate axis is set in the track direction. Actually, it shows the temperature distribution when the disk rotates at a certain linear velocity. Here, the position coordinates assume that the traveling direction of the laser beam is positive. The maximum temperature reaching point is located slightly behind the center of the laser beam. It can be seen that the domain wall movement for magnetic domain expansion reproduction is a so-called “front process” that occurs on the positive side of the horizontal axis, that is, in front of the traveling beam.
【0028】そこで、このフロントプロセスにおける磁
壁駆動力について考える。図4は、フロントプロセスの
起きる位置xに対し、温度勾配によって生じる磁区の磁
壁エネルギーの変化即ち磁壁駆動力∂σB/∂xとそれ
を妨げる力である2MsHc+σw/hをプロットした
ものである。Then, the domain wall driving force in this front process will be considered. FIG. 4 is a plot of the change in the domain wall energy of the magnetic domain caused by the temperature gradient, that is, the domain wall driving force ∂σ B / ∂x, and the force obstructing the change, 2MsHc + σ w / h, with respect to the position x where the front process occurs. .
【0029】 ∂σB/∂x>2MsHc+σw/h・・・・・(2) となるところで磁壁移動が開始することになる。ここ
で、σBは記録マークの磁区の磁壁エネルギー即ちブロ
ッホ磁壁エネルギー、xはトラック方向の位置座標,M
sは移動層の飽和磁化、Hcは移動層の磁壁抗磁力、σ
wは移動層と記録層間の交換結合による界面磁壁エネル
ギー、hは移動層の膜厚である。The domain wall movement starts when ∂σ B / ∂x> 2MsHc + σ w / h (2). Here, σ B is the domain wall energy of the magnetic domain of the recording mark, that is, Bloch domain wall energy, x is the position coordinate in the track direction, M
s is the saturation magnetization of the moving layer, Hc is the domain wall coercive force of the moving layer, σ
w is the interface domain wall energy due to exchange coupling between the moving layer and the recording layer, and h is the thickness of the moving layer.
【0030】図4には、磁壁移動層(第一磁性層)4が
一層の場合と、三層、五層の積層構造の場合の、それぞ
れの磁壁移動を妨げる力を示している。磁壁移動層(第
一磁性層)は、その各層のキュリー温度Tc1(z)が
第二磁性層4側からΔTc=10℃〜50℃、例えば約
10℃ずつ高くなって行くように設定されており、飽和
磁化の温度特性は、キュリー温度Tc1(z)の上昇と
ともに、その変化率を変えることなく温度依存性の曲線
が平行移動する特性を示すものである。この特性を満た
すためには、磁気特性に影響を与えない非磁性元素の添
加により、キュリー温度Tc1(z)の厚さz方向の分
布の制御を行う必要がある。磁壁移動のためには、
(2)式の左辺と右辺の差で与えられる磁壁移動開始の
閾値Fthを考慮すれば良い。この閾値Fthに比較す
れば、図4の結果により、磁壁移動層(第一磁性層)4
の3層又は5層の多層化が、再生信号特性の向上に有効
であることが分かる。3層又は5層の多層化により、磁
壁移動を妨げる力が、より急激に減少していることが分
かる。即ち、磁壁移動層(第一磁性層)4の多層化によ
り、磁壁移動がより急峻(シャープ)に可能になる。こ
の結果、再生信号のジッターが低減される。FIG. 4 shows the force that hinders the movement of the domain wall when the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4 is a single layer, and when the layer has a three-layer or five-layer laminated structure. The domain wall displacement layer (first magnetic layer) is set such that the Curie temperature Tc1 (z) of each layer increases from the second magnetic layer 4 side by ΔTc = 10 ° C. to 50 ° C., for example, about 10 ° C. at a time. The temperature characteristic of the saturation magnetization shows a characteristic that the temperature-dependent curve moves in parallel with the increase in the Curie temperature Tc1 (z) without changing the rate of change. In order to satisfy this characteristic, it is necessary to control the distribution of the Curie temperature Tc1 (z) in the thickness z direction by adding a nonmagnetic element that does not affect the magnetic characteristics. For domain wall motion,
(2) may be considered the threshold F th domain wall movement starting given by the difference between the left and right sides of the equation. Compared to the threshold value Fth , the result of FIG. 4 shows that the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4
It can be seen that the multi-layering of three or five layers is effective for improving the reproduction signal characteristics. It can be seen that the force that hinders the domain wall movement is reduced more rapidly with the three or five layers. In other words, the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4 has a multi-layer structure, so that the domain wall displacement can be steeper (sharp). As a result, the jitter of the reproduced signal is reduced.
【0031】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態に係る光磁気記録媒体は、第1の実施の形態と類
似な基本構造を有する。即ち、図1と同様に、ガラス板
又はポリカーボネイト等の光透過性基板1上(図1中で
はその下面)に、保護層又は多重干渉膜となる透明な第
一誘電体層2を介して第一磁性層3、第二磁性層4、第
三磁性層5を、順次積層した三層磁化膜を形成してい
る。更にこの第三磁性層5上(図1中ではその下面)に
第二誘電体層(或いは非磁性金属膜)6よりなる保護膜
を形成し、図1のその下面に、UV硬化樹脂等による保
護層7を形成している。但し、第一磁性層が、希土類
(RE)と遷移金属(TM)間の交換エネルギーが小さ
い重希土類(HRE)・遷移金属(TM)族アモルファ
ス薄膜から構成されている点が、第1の実施の形態とは
異なる。第一磁性層3は、室温において、垂直方向(膜
面に垂直な方向)に磁化容易方向を持つ膜、いわゆる垂
直磁化膜となるアモルファス薄膜である。具体的には、
遷移金属(TM)は、3d遷移金属であり、より具体的
には鉄族金属が好ましい。(Second Embodiment) A magneto-optical recording medium according to a second embodiment of the present invention has a basic structure similar to that of the first embodiment. That is, similarly to FIG. 1, on a light-transmitting substrate 1 such as a glass plate or polycarbonate (the lower surface in FIG. 1) via a transparent first dielectric layer 2 serving as a protective layer or a multiple interference film. One magnetic layer 3, second magnetic layer 4, and third magnetic layer 5 are sequentially laminated to form a three-layer magnetic film. Further, a protective film made of a second dielectric layer (or a non-magnetic metal film) 6 is formed on the third magnetic layer 5 (the lower surface in FIG. 1), and the lower surface of FIG. A protective layer 7 is formed. However, the first embodiment is characterized in that the first magnetic layer is composed of a heavy rare earth (HRE) / transition metal (TM) group amorphous thin film having a small exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM). It is different from the form. The first magnetic layer 3 is an amorphous thin film that becomes a film having a direction of easy magnetization in a vertical direction (direction perpendicular to the film surface) at room temperature, that is, a so-called perpendicular magnetization film. In particular,
The transition metal (TM) is a 3d transition metal, and more specifically, an iron group metal is preferable.
【0032】即ち、本発明の第2の実施の形態に係る光
磁気記録媒体の第一磁性層3は、重希土類・鉄族金属か
らなるアモルファス薄膜で、且つ重希土類・鉄族金属と
の交換エネルギーが小さい膜から構成されている。第一
磁性層3は、磁壁移動を容易にするため、磁気異方性の
小さい膜であることが望ましい。第二磁性層4、第三磁
性層5は、垂直方向(膜面に垂直な方向)に磁化容易軸
を持つ膜、いわゆる垂直磁化膜で、重希土類・鉄族金属
からなるアモルファス薄膜である。レーザ光による記録
及び再生時の温度状態を考慮して、第一磁性層3、第二
磁性層4、第三磁性層5のキュリー温度Tc1,Tc
2,Tc3は、前述の式(1)を満足することが望まし
い。That is, the first magnetic layer 3 of the magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention is an amorphous thin film made of a heavy rare earth / iron group metal and exchanged with a heavy rare earth / iron group metal. It is composed of a film with low energy. The first magnetic layer 3 is desirably a film having small magnetic anisotropy in order to facilitate domain wall movement. Each of the second magnetic layer 4 and the third magnetic layer 5 is a film having an easy axis of magnetization in a vertical direction (a direction perpendicular to the film surface), that is, a so-called perpendicular magnetization film, and is an amorphous thin film made of a heavy rare earth / iron group metal. The Curie temperatures Tc1, Tc of the first magnetic layer 3, the second magnetic layer 4, and the third magnetic layer 5 are considered in consideration of the temperature state during recording and reproduction by the laser beam.
2, Tc3 desirably satisfies the above equation (1).
【0033】磁壁移動層となる第一磁性層3は、磁壁移
動が容易に起こり得るために、異方性及び保磁力が小さ
い膜であることが必要で、そのためにGd−Fe膜をベ
ースとするGd−Fe−Co−BiやGd−Fe−Co
−Sn等の材料を使用することが望ましい。それに対
し、記録情報を保持するメモリー層となる第三磁性層5
は、室温において安定に記録マーク(磁区)が存在する
のに充分な保磁力を有し、且つ記録に適したキュリー温
度Tc3を持つ膜であることが必要で、そのためにTb
−Fe−Co膜又はDy−Fe−Co膜をベースとする
材料を使用することが望ましい。また、上述のキュリー
温度Tc1,Tc2,Tc3の調節は、これらの磁気特
性を大きく変化させることのない非磁性元素の添加によ
り行うことが望ましい。The first magnetic layer 3 serving as a domain wall displacement layer needs to be a film having small anisotropy and coercive force in order that domain wall displacement can easily occur. Therefore, the first magnetic layer 3 is based on a Gd—Fe film. Gd-Fe-Co-Bi or Gd-Fe-Co
It is desirable to use a material such as -Sn. On the other hand, the third magnetic layer 5 serving as a memory layer for holding recorded information
Needs to be a film having a coercive force sufficient for a recording mark (magnetic domain) to exist stably at room temperature and having a Curie temperature Tc3 suitable for recording.
It is desirable to use a material based on -Fe-Co or Dy-Fe-Co films. It is desirable that the above-mentioned Curie temperatures Tc1, Tc2, and Tc3 be adjusted by adding a nonmagnetic element that does not significantly change these magnetic properties.
【0034】図5は、Gd−Fe膜,Gd−Fe−Co
−Bi膜の飽和磁化Msの温度特性を示している。白抜
きの丸印は、Gd−Fe膜の飽和磁化Msの実測値、黒
塗りの三角印は、Gd−Fe−Co−Bi膜の飽和磁化
Msの実測値である。実線は、それぞれ分子場理論によ
るGd−Fe膜,Gd−Fe−Co−Bi膜の飽和磁化
Msの計算値を示している。Gd−Fe膜及びGd−F
e−Co膜のいずれも、Gdの組成を調節することで、
飽和磁化Msの温度変化をより急峻にすることが可能で
ある。図5から、Gd−Fe−Co−Bi膜では、飽和
磁化Msが、温度上昇と共に、Gd−Fe膜よりも急峻
に減少していることが分かる。つまり、図5のGd−F
e膜の飽和磁化Msの温度変化を見ると、Gd−Fe膜
の飽和磁化Msの温度変化を、Gd−Fe−Co−Bi
膜の飽和磁化Msの温度変化より急峻に変えることは不
可能であることが分かる。FIG. 5 shows a Gd—Fe film, Gd—Fe—Co
5 shows temperature characteristics of saturation magnetization Ms of a Bi film. The white circles indicate the measured values of the saturation magnetization Ms of the Gd-Fe film, and the black triangles indicate the measured values of the saturation magnetization Ms of the Gd-Fe-Co-Bi film. The solid lines indicate the calculated values of the saturation magnetization Ms of the Gd—Fe film and the Gd—Fe—Co—Bi film based on the molecular field theory, respectively. Gd-Fe film and Gd-F
In any of the e-Co films, by adjusting the composition of Gd,
It is possible to make the temperature change of the saturation magnetization Ms steeper. From FIG. 5, it can be seen that the saturation magnetization Ms of the Gd—Fe—Co—Bi film decreases more steeply with the temperature rise than that of the Gd—Fe film. That is, Gd-F in FIG.
Looking at the temperature change of the saturation magnetization Ms of the e film, the temperature change of the saturation magnetization Ms of the Gd—Fe film is represented by Gd—Fe—Co—Bi.
It can be seen that it is impossible to change the saturation magnetization Ms of the film more rapidly than the temperature change.
【0035】図6は、Gd−Fe膜,Gd−Fe−Co
−Bi膜の真の異方性Kuと実効的異方性Ku−2πM
s2の温度変化を示している。図5の飽和磁化Msの温
度変化が急激なほど、反磁界エネルギー2πMs2の温
度変化を急激にすることが出来るため、Gd−Fe膜に
比べGd−Fe−Co−Bi膜での実効的異方性の温度
変化が急激になっていることが分かる。この異方性の温
度変化を制御することが、前述した第1及び第2の従来
技術の問題点を改善するものである。FIG. 6 shows a Gd—Fe film, Gd—Fe—Co
-True anisotropy Ku and effective anisotropy Ku-2πM of Bi film
shows the temperature change of s 2. Since the temperature change of the demagnetizing field energy 2πMs 2 can be made sharper as the temperature change of the saturation magnetization Ms in FIG. 5 is sharper, the effective difference in the Gd—Fe—Co—Bi film is larger than that in the Gd—Fe film. It can be seen that the anisotropic temperature change is sharp. Controlling this anisotropic temperature change improves the problems of the first and second prior arts described above.
【0036】これらの良好な結果は、Biの添加の効
果、即ち希土類(RE)と遷移金属(TM)間の交換積
分が低下したことにより説明出来る。交換積分の低下に
より、希土類(RE)と遷移金属(TM)間の交換エネ
ルギーが低下し、磁化の急峻な減少が生じているのであ
る。These good results can be explained by the effect of the addition of Bi, ie, the reduction of the exchange integral between the rare earth (RE) and the transition metal (TM). Due to the decrease of the exchange integral, the exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM) decreases, and the magnetization sharply decreases.
【0037】一般的に考えると、希土類(RE)と遷移
金属(TM)の間の交換エネルギーの大きさは、SREを
希土類(RE)のスピン、SFeを鉄(Fe)のスピン、
SCoをコバルト(Co)のスピンとして、 JRE-Fe・SRE・SFe+JRE-Co・SRE・SCo ・・・・・(3) と表わされる。ここで、JRE-Feは、希土類(RE)と
Feの交換積分であり、JRE-Coは、希土類(RE)と
Coの交換積分である。希土類(RE)と遷移金属(T
M)の間の交換エネルギーが低下すると、遷移金属(T
M)の副格子磁化によって支えられている希土類(R
E)の副格子磁化が弱くなり、希土類(RE)副格子磁
化は温度とともに急激に小さくなる。その結果、飽和磁
化Msの温度変化が急峻になると考えられる。Gd−F
e膜へのBiやSnの添加は、(3)式のうちのJ
RE−Fe を低下させることに相当する。従って、上
述のGd−Fe−Co−Bi膜を用いる場合と同様の結
果がGd−Fe−Co−Sn膜を用いる場合にも起こる
ことになる。Generally speaking, the magnitude of the exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM) is such that S RE is the spin of the rare earth (RE), S Fe is the spin of iron (Fe),
The S Co as a spin cobalt (Co), is expressed as J RE-Fe · S RE · S Fe + J RE-Co · S RE · S Co ····· (3). Here, J RE-Fe is an exchange integral between rare earth (RE) and Fe, and J RE-Co is an exchange integral between rare earth (RE) and Co. Rare earth (RE) and transition metal (T
When the exchange energy during (M) decreases, the transition metal (T
Rare earth (R) supported by the sublattice magnetization of (M)
The sub-lattice magnetization of E) becomes weak, and the rare-earth (RE) sub-lattice magnetization decreases rapidly with temperature. As a result, it is considered that the temperature change of the saturation magnetization Ms becomes steep. Gd-F
The addition of Bi or Sn to the e-film is based on J in equation (3).
This corresponds to lowering RE-Fe . Therefore, the same result as when the above-described Gd-Fe-Co-Bi film is used also occurs when the Gd-Fe-Co-Sn film is used.
【0038】希土類(RE)と遷移金属(TM)の間の
交換エネルギーの低下により、前述した第1及び第2の
従来技術の問題点の解決が図れるわけであるが、(3)
式より、Feのスピンの低下によっても交換エネルギー
を低下させることが可能であることが分かる。Feのス
ピンの低下は、Niの添加やFeのCoによる置換によ
って可能である。The problem of the first and second prior arts can be solved by lowering the exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM).
It can be seen from the equation that the exchange energy can be reduced by reducing the spin of Fe. The Fe spin can be reduced by adding Ni or replacing Fe with Co.
【0039】図7は、この効果を実証する結果である。
図7のグラフは、キュリー温度Tc1の違いや飽和磁化
Msの絶対値の違いを持つ三種類の膜の温度変化を直接
比較するため、縦軸、横軸ともに規格化してある。ま
た、黒塗りの三角印が、Gd−Co−Ni膜の飽和磁化
Msの実測値、白抜きの丸印が、Gd−Fe−Co−B
i膜の飽和磁化Msの実測値、白抜きの四角印が、Gd
−Fe膜の飽和磁化Msの実測値である。実線は、計算
値を示している。図7(a)が飽和磁化Msの温度変化
を比較したグラフである。図7(a)に示した飽和磁化
Msの温度変化の相違が、上述の副格子磁化の温度変化
の違いに起因するものであることを示すべく、図7
(b)及び(c)に、希土類(RE)副格子磁化の温度
変化と遷移金属(TM)副格子磁化の温度変化の比較グ
ラフをそれぞれ示した。三種類の膜の飽和磁化Msの温
度変化は、それぞれの膜の希土類(RE)副格子磁化の
変化の違いにより、温度上昇に対する減少割合に違いが
生じていることが分かる。前述した問題点の解決には、
飽和磁化Msの急激な減少が望ましいことより、Gd−
Co−Ni膜を第一磁性層3とすることは、問題解決に
有効であると言える。FIG. 7 shows the result of verifying this effect.
The graph of FIG. 7 is normalized on both the vertical and horizontal axes in order to directly compare the temperature changes of three types of films having different Curie temperatures Tc1 and different absolute values of the saturation magnetization Ms. Further, a black triangle indicates an actually measured value of the saturation magnetization Ms of the Gd-Co-Ni film, and a white circle indicates Gd-Fe-Co-B.
The measured value of the saturation magnetization Ms of the i-film, the white square mark is Gd
-It is an actually measured value of the saturation magnetization Ms of the Fe film. The solid line shows the calculated value. FIG. 7A is a graph comparing the temperature change of the saturation magnetization Ms. In order to show that the difference in temperature change of the saturation magnetization Ms shown in FIG. 7A is caused by the above-described difference in temperature change of the sublattice magnetization, FIG.
(B) and (c) show comparison graphs of the temperature change of the rare earth (RE) sublattice magnetization and the temperature change of the transition metal (TM) sublattice magnetization, respectively. It can be seen that the temperature change of the saturation magnetization Ms of the three types of films causes a difference in the reduction ratio with respect to the temperature rise due to the difference in the change of the rare earth (RE) sublattice magnetization of each film. To solve the problems mentioned above,
Since it is desirable to have a sharp decrease in the saturation magnetization Ms, Gd−
It can be said that using a Co—Ni film as the first magnetic layer 3 is effective for solving the problem.
【0040】希土類(RE)のスピンは、原子番号が大
きくなるにつれて小さくなる。従って、(3)式の関係
より、Gd−Fe−Co膜のGdを、より原子番号の大
きい重希土類で置換することは、希土類(RE)・遷移
金属(TM)間の交換積分の低下やFeのスピンの低下
と同様に、希土類(RE)・遷移金属(TM)間の交換
エネルギーの大きさを低下させるものと考えられる。そ
こで、Gd−Fe−Co膜のGdを他の重希土類で置換
することによる飽和磁化Msの温度変化を、フント(Hu
nd)の法則によるパラメータで、分子場論理により計算
し比較した。その結果が、図8である。Tb−Fe−C
o膜,Dy−Fe−Co膜,Ho−Fe−Co膜の飽和
磁化Msは温度上昇に対し、Gd−Fe−Co膜のそれ
に比べより急激に減少するようになることが分かる。た
だし、Tb−Fe−Co膜,Dy−Fe−Co膜は、磁
気異方性の大きい膜であるため、ここでの利用は好まし
くない。この結果より、上述の第一磁性層3への重希土
類の添加及び置換、即ちHo,Er,Tm,Yb,Lu
等の超重希土類元素の添加、又は置換は、前述した問題
点の解決に有効であるということが分かる。The spin of the rare earth (RE) decreases as the atomic number increases. Therefore, from the relationship of the formula (3), replacing Gd of the Gd—Fe—Co film with a heavy rare earth having a larger atomic number can reduce the exchange integral between the rare earth (RE) and the transition metal (TM), It is considered that the magnitude of the exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM) is reduced as in the case of the decrease in the spin of Fe. Therefore, the temperature change of the saturation magnetization Ms caused by replacing Gd of the Gd-Fe-Co film with another heavy rare earth is described by Hund (Hu).
The parameters were calculated according to the molecular field logic and compared with the parameters according to the law of nd). FIG. 8 shows the result. Tb-Fe-C
It can be seen that the saturation magnetization Ms of the o film, the Dy-Fe-Co film, and the Ho-Fe-Co film decreases more rapidly with temperature rise than that of the Gd-Fe-Co film. However, since the Tb-Fe-Co film and the Dy-Fe-Co film are films having large magnetic anisotropy, their use is not preferable. From these results, the addition and substitution of heavy rare earth elements to the above-described first magnetic layer 3, ie, Ho, Er, Tm, Yb, Lu
It can be seen that addition or substitution of a super-heavy rare earth element such as is effective in solving the above-mentioned problems.
【0041】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記
録媒体においても、第1の実施の形態で説明した図3に
示すような、レーザビーム照射によるトラック方向での
温度分布及びレーザ光のビーム強度のプロファイルが採
用される。即ち、図3(b)に示すように、レーザビー
ム強度のビーム強度プロファイルはガウス分布である。
そして、ディスクがある一定の線速で回転する場合、ト
ラック方向に座標軸をとると、図3(a)に示すような
温度分布が得られる。ここでの位置座標は、レーザビー
ムの進行方向を正としている。図3(a)に示すよう
に、レーザビーム中心よりやや後方に最高温度到達点が
位置する。Also in the magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 described in the first embodiment, the temperature distribution in the track direction by laser beam irradiation and the laser beam Beam intensity profile is adopted. That is, as shown in FIG. 3B, the beam intensity profile of the laser beam intensity has a Gaussian distribution.
When the disk rotates at a certain linear velocity, if a coordinate axis is set in the track direction, a temperature distribution as shown in FIG. 3A is obtained. Here, the position coordinates assume that the traveling direction of the laser beam is positive. As shown in FIG. 3A, the highest temperature reaching point is located slightly behind the center of the laser beam.
【0042】図3に示すように、磁区拡大再生のための
磁壁移動は、横軸正の側、即ち進行ビームの前方で起こ
るいわゆるフロントプロセスである。本発明の第2の実
施の形態に係る光磁気記録媒体においては、このフロン
トプロセスでの磁壁駆動力について考える。図9は、図
4と同様な、Gd−Fe−Co膜中で、フロントプロセ
スの起きる位置に対し、温度勾配によって生じる磁区の
磁壁エネルギーの変化即ち磁壁駆動力∂σB/∂xと、
それを妨げる力である2MsHc+σw/hをプロット
したものである。既に、本発明の第1の実施の形態にお
いて説明した(2)式を満足する場合に、磁壁移動が開
始することになる。As shown in FIG. 3, domain wall movement for magnetic domain expansion reproduction is a so-called front process that occurs on the positive side of the horizontal axis, that is, in front of the traveling beam. In the magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention, the domain wall driving force in this front process will be considered. FIG. 9 shows a change in domain wall energy of a magnetic domain caused by a temperature gradient, that is, a domain wall driving force ∂σ B / ∂x in a Gd—Fe—Co film, similar to FIG.
It is a plot of 2MsHc + σ w / h, which is a force that prevents this. When the expression (2) described in the first embodiment of the present invention is already satisfied, the domain wall movement starts.
【0043】次に、上述の磁気的分断がない場合、即ち
トラックの境界に磁壁が存在する場合を考える。x方向
に温度勾配があるため磁壁がdxだけ移動すると磁壁エ
ネルギーσB がdσB だけ低下する。磁壁の面積は
トラック幅をwとするとhwであるので磁壁エネルギー
の減少は、hwdσB となる。他方、トラック境界の
磁壁は面積が増加するためエネルギーが増加し、その磁
壁エネルギーの増加は、2hσBdxである。Next, let us consider a case where there is no magnetic division described above, that is, a case where a domain wall exists at the boundary between tracks. Due to the temperature gradient in the x direction, when the domain wall moves by dx, the domain wall energy σ B decreases by dσ B. Reduction of the domain wall energy because the area of the domain wall is a hw when the track width is w becomes hwdσ B. On the other hand, the domain wall of the track boundary is increased energy because the area is increased, the increase in the magnetic wall energy, a 2hσ B dx.
【0044】 hwdσB>2hσBdx ・・・・・(4) が成立すれば磁壁移動が起こることになる。したがつ
て、トラックの境界に磁壁が存在しても磁壁移動が起こ
るための条件は、 ∂σB/∂x>2σB /w ・・・・・(5) である。If hwdσ B > 2hσ B dx (4) holds, domain wall movement will occur. Therefore, the condition for the domain wall movement to occur even if a domain wall exists at the boundary of the track is ∂σ B / ∂x> 2σ B / w (5).
【0045】Gd−Fe−Co膜を用いた光磁気記録媒
体のトラック幅wをパラメータとし、(5)式の右辺と
左辺の項の大小関係について、プロットしたのが図10
である。図10では、図9で磁壁移動が開始した温度に
おいて、(5)式の右辺と左辺の大小関係を比較してい
る。図10では、(5)式の右辺を示す曲線と左辺を示
す曲線が、トラック幅w=0.9μmで交わっている。
即ち、Gd−Fe−Co膜の場合は、トラック幅が0.
9μm以上になると、トラックの境界に磁壁が存在して
も、同一温度で磁壁移動が起こることが分かる。Using the track width w of the magneto-optical recording medium using the Gd—Fe—Co film as a parameter, the magnitude relationship between the terms on the right and left sides of the equation (5) is plotted in FIG.
It is. FIG. 10 compares the magnitude relationship between the right side and the left side of Expression (5) at the temperature at which the domain wall movement starts in FIG. In FIG. 10, a curve indicating the right side of the equation (5) and a curve indicating the left side intersect with a track width w = 0.9 μm.
That is, in the case of the Gd—Fe—Co film, the track width is set to be equal to 0.1.
It can be seen that when the thickness is 9 μm or more, the domain wall movement occurs at the same temperature even if the domain wall exists at the track boundary.
【0046】更に、このGd−Fe−Co膜の場合につ
いて、トラック幅を0.7μm及び0.9μmとした場
合の(5)式の左辺と右辺の大小関係をトラック方向の
位置座標に対しプロットしたのが図11である。トラッ
ク幅が0.7μmでは、図9の場合と比べ磁壁移動開始
位置が大きくビーム中心側へズレていることが分かる。
この磁壁移動開始位置のズレは再生信号のジッターを悪
化させるものであり、Gd−Fe−Co膜の場合は、再
生信号品質の悪化により高密度化に支障を来すこととな
る。Further, in the case of the Gd-Fe-Co film, the magnitude relation between the left side and the right side of the equation (5) when the track width is set to 0.7 μm and 0.9 μm is plotted with respect to the position coordinates in the track direction. FIG. 11 shows the result. It can be seen that when the track width is 0.7 μm, the domain wall movement start position is larger than in the case of FIG. 9 and is shifted toward the beam center.
The deviation of the domain wall movement start position deteriorates the jitter of the reproduction signal. In the case of the Gd-Fe-Co film, the reproduction signal quality deteriorates, which hinders the high density.
【0047】この問題を解決すべく、第2の実施の形態
においては、磁壁移動層(第一磁性層)4の磁気特性
を、Gd−Fe−Co−Bi膜を用いて調整した。ここ
では、一例として、Biを、Gd−Fe−Co膜に対し
て10atm%添加している。そして、このGd−Fe−
Co−Bi膜とGd−Fe−Co膜とを比較しながら、
磁壁移動層(第一磁性層)4の垂直磁気異方性の温度変
化を示したのが図12である。即ち、図9に示したGd
−Fe−Co膜の磁壁移動層(第一磁性層)4の垂直磁
気異方性の温度変化を点線で示している。一方、Gd−
Fe−Co−Bi膜を用いて、希土類(RE)と遷移金
属(TM)間の交換エネルギーを小さくした磁壁移動層
(第一磁性層)4の垂直磁気異方性の温度変化を実線で
示している。図中a及びbが真の異方性Kuであり、c
及びdが実効的異方性Ku−2πMs2である。実線で
示したGd−Fe−Co−Bi膜の異方性の温度変化
は、点線のGd−Fe−Co膜の異方性の温度変化に比
べ急激な変化をしていることが分かる。In order to solve this problem, in the second embodiment, the magnetic properties of the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4 were adjusted using a Gd—Fe—Co—Bi film. Here, as an example, Bi is added at 10 atm% to the Gd—Fe—Co film. And this Gd-Fe-
While comparing the Co-Bi film and the Gd-Fe-Co film,
FIG. 12 shows the temperature change of the perpendicular magnetic anisotropy of the domain wall motion layer (first magnetic layer) 4. That is, Gd shown in FIG.
The dotted line indicates the temperature change of the perpendicular magnetic anisotropy of the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4 made of the -Fe-Co film. On the other hand, Gd-
The solid line shows the temperature change of the perpendicular magnetic anisotropy of the domain wall displacement layer (first magnetic layer) 4 in which the exchange energy between the rare earth (RE) and the transition metal (TM) is reduced by using the Fe—Co—Bi film. ing. In the figure, a and b are true anisotropic Ku, and c
And d are the effective anisotropy Ku-2πMs 2 . It can be seen that the temperature change of the anisotropy of the Gd-Fe-Co-Bi film shown by the solid line changes more rapidly than the temperature change of the anisotropy of the Gd-Fe-Co film shown by the dotted line.
【0048】磁壁移動が開始する350°K以上の温度
領域での急激な異方性の温度変化が、図13に示すブロ
ッホ磁壁エネルギーの急激な変化をもたらしている。図
13中の点線aは、図12のGd−Fe−Co膜に対応
し、実線bは、図12のGd−Fe−Co−Bi膜に対
応している。ブロッホ磁壁エネルギーの急激な減少は、
(5)式の左辺即ち磁壁駆動力を大きくするため、トラ
ックの境界に磁壁が存在する場合もしない場合も磁壁移
動による磁区拡大再生の再生特性を大いに改善すること
になる。The abrupt anisotropic temperature change in the temperature range of 350 ° K or higher at which the domain wall movement starts causes the abrupt change in the Bloch domain wall energy shown in FIG. The dotted line a in FIG. 13 corresponds to the Gd—Fe—Co film in FIG. 12, and the solid line b corresponds to the Gd—Fe—Co—Bi film in FIG. The sharp decrease in Bloch domain wall energy is
Since the left side of equation (5), that is, the domain wall driving force, is increased, the reproduction characteristic of domain expansion reproduction by domain wall movement is greatly improved whether or not a domain wall exists at the track boundary.
【0049】図14は、図9に対応する磁壁駆動力とそ
れを妨げる力を示す図である。即ち、Gd−Fe−Co
−Bi膜を用いた磁壁移動層(第一磁性層)4の磁壁駆
動力とそれを妨げる力を、位置に対してプロットした図
である。図14に示すように、Gd−Fe−Co−Bi
膜を用いることにより、磁壁移動を開始する位置がビー
ムスポットのエッジ側により近づき、且つ磁壁移動を阻
止する力2MsHc+σw/hが急激に減少しているこ
とが分かる。このため、Gd−Fe−Co−Bi膜を用
いることにより、再生信号のジッターを低減した高密度
記録再生が可能となる。FIG. 14 is a diagram showing the domain wall driving force corresponding to FIG. 9 and the force obstructing it. That is, Gd-Fe-Co
FIG. 7 is a diagram in which the domain wall driving force of the domain wall motion layer (first magnetic layer) 4 using a Bi film and the force that hinders the domain wall driving force are plotted with respect to position. As shown in FIG. 14, Gd—Fe—Co—Bi
It can be seen that by using the film, the position at which the domain wall movement starts is closer to the edge side of the beam spot, and the force 2MsHc + σ w / h for preventing the domain wall movement is sharply reduced. For this reason, by using the Gd-Fe-Co-Bi film, high-density recording / reproduction with reduced jitter of the reproduction signal becomes possible.
【0050】また、図15では、Gd−Fe−Co−B
i膜を用いることにより、トラック幅が0.7μmでも
より早く磁壁移動が開始することが分かる。従って、ア
ニール処理以外の方法による磁気的分断が不完全な場合
にも、磁壁移動がスムースに実現し、トラック密度を向
上してのより高密度な記録が実現出来ることになる。In FIG. 15, Gd-Fe-Co-B
It can be seen that the use of the i film allows domain wall movement to start earlier even when the track width is 0.7 μm. Therefore, even when the magnetic separation by a method other than the annealing treatment is incomplete, the domain wall movement is smoothly realized, and higher-density recording by improving the track density can be realized.
【0051】既に説明したように、Biだけでなく、G
d−Fe−Co膜へSnを添加しても、磁壁移動層(第
一磁性層)4の特性が改善される。即ち、上述のGd−
Fe−Co−Bi膜を用いた場合と同様の効果が、Gd
−Fe−Co−Sn膜を用いても得られる。更に、Ni
の添加やFeのCoによる置換によってFeのスピンを
低下しても良い。従って、Gd−Co−Ni膜を用いて
も良い。As described above, not only Bi but also G
Even when Sn is added to the d-Fe-Co film, the characteristics of the domain wall motion layer (first magnetic layer) 4 are improved. That is, Gd-
The same effect as in the case of using the Fe—Co—Bi film is obtained by Gd
-Fe-Co-Sn film can also be used. Furthermore, Ni
The Fe spin may be reduced by adding Fe or replacing Fe with Co. Therefore, a Gd-Co-Ni film may be used.
【0052】[0052]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、再生信号
のジッターが低減され、再生信号の品質が改良された高
密度記録可能な高性能光磁気記録媒体を提供することが
可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-performance magneto-optical recording medium capable of high-density recording with reduced jitter of a reproduction signal and improved reproduction signal quality. .
【0053】本発明によれば、量産性向上が容易で、且
つ、トラック密度を向上させることによる高密度記録可
能な高性能光磁気記録媒体を提供することが出来る。According to the present invention, it is possible to provide a high-performance magneto-optical recording medium capable of easily improving mass productivity and capable of high-density recording by increasing track density.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光磁気記録媒
体の構造の概略を示す模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view schematically showing the structure of a magneto-optical recording medium according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る光磁気記録媒
体の第一磁性層の詳細な構造の一例を示す模式的な断面
図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a detailed structure of a first magnetic layer of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.
【図3】図3(a)は、レーザビーム照射によるトラッ
ク方向での温度分布で、図3(b)は、用いるレーザ光
のビーム強度のプロファイルを示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a temperature distribution in a track direction by laser beam irradiation, and FIG. 3B is a diagram showing a profile of a beam intensity of a laser beam used.
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る光磁気記録媒
体において、温度勾配によって生じる磁壁駆動力とそれ
を妨げる力を、位置に対してプロットした図である。FIG. 4 is a diagram plotting a domain wall driving force generated by a temperature gradient and a force obstructing the domain wall driving force with respect to a position in the magneto-optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記録媒
体に用いる第一磁性層の材料として、Gd−Fe膜及び
Gd−Fe−Co−Bi膜の飽和磁化の温度特性を比較
して示す図である。FIG. 5 compares the temperature characteristics of the saturation magnetization of a Gd—Fe film and a Gd—Fe—Co—Bi film as a material of a first magnetic layer used for a magneto-optical recording medium according to a second embodiment of the present invention. FIG.
【図6】Gd−Fe膜及びGd−Fe−Co−Bi膜
の、それぞれの真の異方性及び実効的異方性の温度変化
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing temperature changes of true anisotropy and effective anisotropy of a Gd—Fe film and a Gd—Fe—Co—Bi film.
【図7】図7(a)は、三種類の膜のそれぞれの飽和磁
化の温度変化を比較したグラフ、図7(b)は、三種類
の膜のそれぞれの希土類(RE)副格子磁化の温度変化
の比較を示すグラフ、図7(c)は、三種類の膜のそれ
ぞれの遷移金属(TM)副格子磁化の温度変化の比較を
示すグラフである。FIG. 7 (a) is a graph comparing the temperature change of the saturation magnetization of each of the three types of films, and FIG. 7 (b) is a graph of the rare earth (RE) sublattice magnetization of each of the three types of films. FIG. 7C is a graph showing a comparison of temperature change of transition metal (TM) sublattice magnetization of each of the three types of films.
【図8】Gd−Fe−Co膜のGdを他の重希土類で置
換した場合の、飽和磁化Msの温度変化を、分子場論理
により計算した結果を比較する図である。FIG. 8 is a diagram comparing the results of calculating the temperature change of the saturation magnetization Ms by molecular field logic when Gd of the Gd—Fe—Co film is replaced with another heavy rare earth.
【図9】第一磁性層にGd−Fe−Co膜を用いた場合
の温度勾配によって生じる磁壁駆動力とそれを妨げる力
を、位置に対してプロットした図である。FIG. 9 is a diagram plotting a domain wall driving force generated by a temperature gradient and a force obstructing the domain wall driving force with respect to a position when a Gd—Fe—Co film is used as the first magnetic layer.
【図10】第一磁性層にGd−Fe−Co膜を用いた場
合の、その磁壁移動が開始する温度(432.2°K)
における明細書中記載の(5)式の右辺と左辺の項の大
小関係を、トラック幅wをパラメータとして示す図であ
る。FIG. 10 shows a temperature (432.2 ° K) at which domain wall movement starts when a Gd—Fe—Co film is used for the first magnetic layer.
FIG. 9 is a diagram showing the magnitude relationship between terms on the right side and the left side of the expression (5) described in the specification in FIG.
【図11】第一磁性層にGd−Fe−Co膜を用いた場
合のトラック幅が0.7μm及び0.9μmの場合の
(5)式の左辺と右辺の大小関係をトラック方向の位置
座標に対し示す図である。FIG. 11 shows the relationship between the magnitude of the left side and the right side of equation (5) when the track width is 0.7 μm and 0.9 μm when a Gd—Fe—Co film is used for the first magnetic layer, and the position coordinates in the track direction. FIG.
【図12】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記録
媒体において、Gd−Fe−Co−Bi膜を磁壁移動層
(第一磁性層)に用いた場合の、磁壁移動層中の垂直磁
気異方性の温度変化を、Gd−Fe−Co膜の場合と比
較して示す図である。FIG. 12 shows a magneto-optical recording medium according to a second embodiment of the present invention, in which a Gd—Fe—Co—Bi film is used as a domain wall motion layer (first magnetic layer). FIG. 4 is a diagram showing a change in temperature of perpendicular magnetic anisotropy in comparison with the case of a Gd—Fe—Co film.
【図13】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記録
媒体において、Gd−Fe−Co−Bi膜を磁壁移動層
(第一磁性層)に用いた場合の、ブロッホ磁壁エネルギ
ーの温度変化を、Gd−Fe−Co膜の場合と比較して
示す図である。FIG. 13 shows the temperature of the Bloch domain wall energy when the Gd—Fe—Co—Bi film is used for the domain wall moving layer (first magnetic layer) in the magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows a change compared with the case of a Gd-Fe-Co film.
【図14】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記録
媒体において、Gd−Fe−Co−Bi膜を磁壁移動層
(第一磁性層)に用いた場合の、温度勾配によって生じ
る磁壁駆動力とそれを妨げる力を、位置に対してプロッ
トした図である。FIG. 14 shows a domain wall generated by a temperature gradient when a Gd—Fe—Co—Bi film is used as a domain wall displacement layer (first magnetic layer) in the magneto-optical recording medium according to the second embodiment of the present invention. It is the figure which plotted the driving force and the force which obstructs it with respect to a position.
【図15】本発明の第2の実施の形態に係る光磁気記録
媒体において、Gd−Fe−Co−Bi膜を磁壁移動層
(第一磁性層)に用いた場合の、トラック幅が0.7μ
m及び0.9μmの場合の(5)式の左辺と右辺の大小
関係をトラック方向の位置座標に対し示す図である。FIG. 15 shows a magneto-optical recording medium according to a second embodiment of the present invention, in which a Gd—Fe—Co—Bi film is used as a domain wall displacement layer (first magnetic layer) and has a track width of 0.1 mm. 7μ
FIG. 9 is a diagram illustrating the magnitude relationship between the left side and the right side of Expression (5) for m and 0.9 μm with respect to position coordinates in the track direction.
1 基板 2 第一誘電体層 3 第一磁性層 4 第二磁性層 5 第三磁性層 6 第二誘電体層 7 保護層 41 第一層 42 第二層 43 第三層 REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate 2 first dielectric layer 3 first magnetic layer 4 second magnetic layer 5 third magnetic layer 6 second dielectric layer 7 protective layer 41 first layer 42 second layer 43 third layer
Claims (8)
と、記録層として機能する第三磁性層と、前記第一及び
第三磁性層の間の交換相互作用を制御する第二磁性層と
からなる光磁気記録媒体において、 前記第一磁性層が、一定温度差を単位として、それぞれ
のキュリー温度が第二磁性層側から段階的に上昇するよ
うに積層された複数の重希土類・鉄族アモルファス薄膜
から構成されていることを特微とする光磁気記録媒体。A first magnetic layer functioning as a domain wall displacement layer, a third magnetic layer functioning as a recording layer, and a second magnetic layer controlling exchange interaction between the first and third magnetic layers. In the magneto-optical recording medium comprising: the first magnetic layer, a plurality of heavy rare earth / iron group stacked in such a manner that each Curie temperature gradually increases from the second magnetic layer side in units of a constant temperature difference. A magneto-optical recording medium characterized by being composed of an amorphous thin film.
希土類・鉄族アモルファス薄膜は、互いに組成の異なる
3〜5層の積層膜によって構成されていることを特微と
する請求項1記載の光磁気記録媒体。2. The method according to claim 1, wherein the plurality of heavy rare earth / iron group amorphous thin films constituting the first magnetic layer are formed of three to five laminated films having different compositions. A magneto-optical recording medium according to claim 1.
ることを特微とする請求項1又は2記載の光磁気記録媒
体。3. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the constant temperature difference is 10 ° C. to 50 ° C.
希土類・鉄族アモルファス薄膜は、ガドリニウム・鉄
(Gd−Fe)又はガドリニウム・鉄・コバルト(Gd
−Fe−Co)をベースとしたフェリ磁性垂直磁化膜に
よって構成されることを特微とする請求項1〜3のいず
れか1項記載の光磁気記録媒体。4. The plurality of heavy rare earth / iron group amorphous thin films constituting the first magnetic layer are gadolinium / iron (Gd-Fe) or gadolinium / iron / cobalt (Gd
The magneto-optical recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the magneto-optical recording medium is constituted by a ferrimagnetic perpendicular magnetization film based on -Fe-Co).
希土類・鉄族アモルファス薄膜の内の少なくとも一層の
キュリー温度が、非磁性元素の添加によって制御されて
いることを特微とする請求項1〜4のいずれか1項記載
の光磁気記録媒体。5. The method according to claim 1, wherein the Curie temperature of at least one of the plurality of heavy rare earth / iron group amorphous thin films constituting the first magnetic layer is controlled by adding a nonmagnetic element. Item 5. A magneto-optical recording medium according to any one of items 1 to 4.
と、記録層として機能する第三磁性層と、前記第一及び
第三磁性層の間の交換相互作用を制御する第二磁性層と
からなる光磁気記録媒体において、 前記第一磁性層が希土類と遷移金属間の交換エネルギー
が小さい重希土類・遷移金属族アモルファス薄膜から構
成されていることを特微とする光磁気記録媒体。6. A first magnetic layer functioning as a domain wall displacement layer, a third magnetic layer functioning as a recording layer, and a second magnetic layer controlling exchange interaction between the first and third magnetic layers. 2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the first magnetic layer comprises a heavy rare earth / transition metal group amorphous thin film having a small exchange energy between the rare earth and the transition metal.
コバルト・ビスマス(Gd−Fe−Co−Bi)、ガド
リニウム・鉄・コバルト・錫(Gd−Fe−Co−S
n)及びガドリニウム・コバルト・ニッケル(Gd−C
o−Ni)のいずれかであることを特微とする請求項6
記載の光磁気記録媒体。7. The method according to claim 1, wherein the first magnetic layer comprises gadolinium / iron /
Cobalt bismuth (Gd-Fe-Co-Bi), gadolinium-iron-cobalt-tin (Gd-Fe-Co-S)
n) and gadolinium-cobalt-nickel (Gd-C
o-Ni).
A magneto-optical recording medium according to claim 1.
b)よりも質量数の大きな超重希土類元素が添加された
組成であること、若しくは、前記超重希土類元素で前記
第一磁性層のガドリニウム(Gd)の少なくとも一部が
置換された組成であることを特微とする請求項6又は7
記載の光磁気記録媒体。8. The method according to claim 1, wherein the first magnetic layer further comprises terbium (T
b) a composition in which a super heavy rare earth element having a mass number larger than that of b) is added, or a composition in which at least a part of gadolinium (Gd) of the first magnetic layer is substituted with the super heavy rare earth element. Claim 6 or 7
A magneto-optical recording medium according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000213126A JP2002025136A (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Magneto-optical recording medium |
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JP2000213126A JP2002025136A (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Magneto-optical recording medium |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2000
- 2000-07-13 JP JP2000213126A patent/JP2002025136A/en active Pending
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