JP2910250B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
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- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
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- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果によって
情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録媒体に
関するものであり、特に再生時に再生スポット中の温度
分布により部分的に情報ビットを消滅あるいは拡大する
光磁気記録媒体に関する。
情報ビット（磁区）の読み出しを行う光磁気記録媒体に
関するものであり、特に再生時に再生スポット中の温度
分布により部分的に情報ビットを消滅あるいは拡大する
光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気記録方式は、磁性薄膜を部分的に
キュリー温度または補償点温度を越えて昇温し、この部
分の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の
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。したがって光磁気記録媒体の構成としては、
例えばポリカーボネート等からなる透明基板の一主面
に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し優れた磁気光学
特性を有する記録磁性層（例えば希土類−遷移金属合金
非晶質薄膜）や反射層、誘電体層を積層することにより
記録部を設け、透明基板側からレーザー光を照射して信
号の読み取りを行うようにしたものが知られている。
キュリー温度または補償点温度を越えて昇温し、この部
分の保磁力を消滅させて外部から印加される記録磁界の
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。したがって光磁気記録媒体の構成としては、
例えばポリカーボネート等からなる透明基板の一主面
に、膜面と垂直方向に磁化容易軸を有し優れた磁気光学
特性を有する記録磁性層（例えば希土類−遷移金属合金
非晶質薄膜）や反射層、誘電体層を積層することにより
記録部を設け、透明基板側からレーザー光を照射して信
号の読み取りを行うようにしたものが知られている。
【０００３】ところで、光磁気記録媒体に限らず、デジ
タル・オーディオ・ディスク（いわゆるコンパクトディ
スク）やビデオディスク等の光ディスクにおいても、線
記録密度は主として再生時のＳ／Ｎによって決められて
おり、また再生信号の信号量は記録されている信号のビ
ット列の周期と再生光学系のレーザー波長，対物レンズ
の開口数に大きく依存する。現状では、再生光学系のレ
ーザー波長λと対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．が決まる
と、検出限界となるビット周期ｆが決まる。すなわち、
ｆ＝λ／２・Ｎ．Ａ．である。
タル・オーディオ・ディスク（いわゆるコンパクトディ
スク）やビデオディスク等の光ディスクにおいても、線
記録密度は主として再生時のＳ／Ｎによって決められて
おり、また再生信号の信号量は記録されている信号のビ
ット列の周期と再生光学系のレーザー波長，対物レンズ
の開口数に大きく依存する。現状では、再生光学系のレ
ーザー波長λと対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．が決まる
と、検出限界となるビット周期ｆが決まる。すなわち、
ｆ＝λ／２・Ｎ．Ａ．である。
【０００４】したがって、光ディスクで高密度化を図る
ためには、再生光学系のレーザー波長λを短くし、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．を大きくするというのが基本姿
勢である。しかしながら、現状の技術ではレーザー波長
λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．の改善にも限度があ
り、一方では光磁気記録媒体の構成や読み取り方法を工
夫し、記録密度を改善する技術が開発されている。
ためには、再生光学系のレーザー波長λを短くし、対物
レンズの開口数Ｎ．Ａ．を大きくするというのが基本姿
勢である。しかしながら、現状の技術ではレーザー波長
λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．の改善にも限度があ
り、一方では光磁気記録媒体の構成や読み取り方法を工
夫し、記録密度を改善する技術が開発されている。
【０００５】例えば、本願出願人は、先に特開平１−１
４３０４１号公報，特開平１−１４３０４２号公報等に
おいて、情報ビット（磁区）を再生時に部分的に拡大，
縮小若しくは消滅させることにより、再生分解能を向上
させる方式を提案している。この方式は、記録磁性層を
再生層，中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜と
し、再生時において再生光ビームで加熱された再生層の
磁区を温度の高い部分で拡大，縮小あるいは消去するこ
とにより、再生時の情報ビット間の干渉を減少させ、光
の回折限界以上の周期の信号を再生可能とするものであ
る。
４３０４１号公報，特開平１−１４３０４２号公報等に
おいて、情報ビット（磁区）を再生時に部分的に拡大，
縮小若しくは消滅させることにより、再生分解能を向上
させる方式を提案している。この方式は、記録磁性層を
再生層，中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜と
し、再生時において再生光ビームで加熱された再生層の
磁区を温度の高い部分で拡大，縮小あるいは消去するこ
とにより、再生時の情報ビット間の干渉を減少させ、光
の回折限界以上の周期の信号を再生可能とするものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、情報ビッ
トを再生時に部分的に拡大，縮小，消滅させる方法で
は、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決
まる記録密度以上の高密度記録情報が再生可能となる
が、本発明者等がさらなる検討を加えた結果、単にキュ
リー温度や保磁力を選定するだけでは、必ずしもＣ／Ｎ
の高い再生を行うことができないことが判明した。そこ
で本発明は、かかる状況に鑑みて提案されたものであっ
て、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決
まる記録密度を越える高密度記録ビットであっても再生
可能で、しかも高いＣ／Ｎを得ることが可能な光磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
トを再生時に部分的に拡大，縮小，消滅させる方法で
は、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決
まる記録密度以上の高密度記録情報が再生可能となる
が、本発明者等がさらなる検討を加えた結果、単にキュ
リー温度や保磁力を選定するだけでは、必ずしもＣ／Ｎ
の高い再生を行うことができないことが判明した。そこ
で本発明は、かかる状況に鑑みて提案されたものであっ
て、レーザー波長λや対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．で決
まる記録密度を越える高密度記録ビットであっても再生
可能で、しかも高いＣ／Ｎを得ることが可能な光磁気記
録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の目
的を達成せんものと長期に亘り鋭意検討を重ねた。その
結果、先の記録方式においては、第１の磁性膜及び第３
の磁性膜に使用する磁性材料の種類並びに飽和磁化Ｍｓ
がＣ／Ｎに大きく影響することを見出すに至った。本発
明は、このような知見に基づいて完成されたものであっ
て、室温ＴRTで互いに磁気的に結合した第１の磁性膜、
第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、上記第１の磁性
膜のキュリー温度をＴC1、第２の磁性膜のキュリー温度
をＴC2、第３の磁性膜のキュリー温度をＴC3としたとき
に、６０℃≦ＴC2≦２００℃、且つＴC2＜ＴC1、ＴC2＜
ＴC3とされ、上記第１の磁性膜の保磁力ＨC1は上記第２
の磁性膜のキュリー温度ＴC2近傍で再生時に印加される
外部磁界よりも小さく、上記第３の磁性膜の保磁力ＨC3
は上記室温ＴRTから上記第２の磁性膜のキュリー温度Ｔ
C2より高い所要の温度ＴPBまでの温度範囲で再生時に印
加される外部磁界よりも大きくなされるとともに、上記
第１の磁性膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属副格
子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc以下、希土
類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc以下
とされ、上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣｏを主体とし、
遷移金属副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが３００emu/
cc以下、希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが１６
０emu/cc以下とされたことを特徴とするものである。
的を達成せんものと長期に亘り鋭意検討を重ねた。その
結果、先の記録方式においては、第１の磁性膜及び第３
の磁性膜に使用する磁性材料の種類並びに飽和磁化Ｍｓ
がＣ／Ｎに大きく影響することを見出すに至った。本発
明は、このような知見に基づいて完成されたものであっ
て、室温ＴRTで互いに磁気的に結合した第１の磁性膜、
第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、上記第１の磁性
膜のキュリー温度をＴC1、第２の磁性膜のキュリー温度
をＴC2、第３の磁性膜のキュリー温度をＴC3としたとき
に、６０℃≦ＴC2≦２００℃、且つＴC2＜ＴC1、ＴC2＜
ＴC3とされ、上記第１の磁性膜の保磁力ＨC1は上記第２
の磁性膜のキュリー温度ＴC2近傍で再生時に印加される
外部磁界よりも小さく、上記第３の磁性膜の保磁力ＨC3
は上記室温ＴRTから上記第２の磁性膜のキュリー温度Ｔ
C2より高い所要の温度ＴPBまでの温度範囲で再生時に印
加される外部磁界よりも大きくなされるとともに、上記
第１の磁性膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属副格
子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc以下、希土
類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc以下
とされ、上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣｏを主体とし、
遷移金属副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが３００emu/
cc以下、希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが１６
０emu/cc以下とされたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明の光磁気記録媒体において、記録すなわ
ち情報磁区の形成は、通常の光磁気記録媒体と同様、光
変調方式あるいは磁界変調方式により行われる。一方、
再生時には、再生層である第１の磁性膜にレーザー光を
照射することにより、当該第１の磁性膜の磁化信号が磁
気光学効果（磁気カー効果，ファラデー効果）によって
光学的信号に変換されて読みだされる。このとき、レー
ザービーム径内の温度分布によって再生層である第１の
磁性膜と中間層である第２の磁性膜の磁気的結合が部分
的に切断、あるいは非常に小さくなり、外部磁界を印加
することで前記磁気的結合が切断された部分、若しくは
磁気的結合が小さい部分の磁区が変形（外部磁界の向き
によって拡大，縮小あるいは反転）される。その結果、
レーザービーム径内の磁区パターンが一部マスクされた
かたちで読みだされ、ＮＡとλによって決まる再生限界
（カットオフ周波数）以上のピッチで形成された信号で
あっても再生される。
ち情報磁区の形成は、通常の光磁気記録媒体と同様、光
変調方式あるいは磁界変調方式により行われる。一方、
再生時には、再生層である第１の磁性膜にレーザー光を
照射することにより、当該第１の磁性膜の磁化信号が磁
気光学効果（磁気カー効果，ファラデー効果）によって
光学的信号に変換されて読みだされる。このとき、レー
ザービーム径内の温度分布によって再生層である第１の
磁性膜と中間層である第２の磁性膜の磁気的結合が部分
的に切断、あるいは非常に小さくなり、外部磁界を印加
することで前記磁気的結合が切断された部分、若しくは
磁気的結合が小さい部分の磁区が変形（外部磁界の向き
によって拡大，縮小あるいは反転）される。その結果、
レーザービーム径内の磁区パターンが一部マスクされた
かたちで読みだされ、ＮＡとλによって決まる再生限界
（カットオフ周波数）以上のピッチで形成された信号で
あっても再生される。
【０００９】ここで、第１の磁性膜をＧｄＦｅＣｏを主
体とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の
飽和磁化Ｍｓを２００emu/cc以下、希土類副格子優勢で
ある場合の飽和磁化Ｍｓを２００emu/cc以下とするとと
もに、第３の磁性膜をＴｂＦｅＣｏを主体とする磁性膜
とし、遷移金属副格子優勢である場合の飽和磁化Ｍｓを
３００emu/cc以下、希土類副格子優勢である場合の飽和
磁化Ｍｓを１６０emu/cc以下とすることにより、高いＣ
／Ｎが確保される。
体とする磁性膜とし、遷移金属副格子優勢である場合の
飽和磁化Ｍｓを２００emu/cc以下、希土類副格子優勢で
ある場合の飽和磁化Ｍｓを２００emu/cc以下とするとと
もに、第３の磁性膜をＴｂＦｅＣｏを主体とする磁性膜
とし、遷移金属副格子優勢である場合の飽和磁化Ｍｓを
３００emu/cc以下、希土類副格子優勢である場合の飽和
磁化Ｍｓを１６０emu/cc以下とすることにより、高いＣ
／Ｎが確保される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本実
施例の光磁気記録媒体の基本構成、並びに再生原理につ
いて述べる。本実施例の光磁気記録媒体は、図１に示す
ように、透明基板１上に再生層である第１の磁性膜１
１、中間層である第２の磁性膜１２及び記録保持層であ
る第３の磁性膜１３が積層形成され、光磁気記録層１０
とされてなるものである。上記各磁性膜１１，１２，１
３は、いずれも希土類−遷移金属非晶質合金よりなるも
ので、本例では、第１の磁性膜１１がＧｄＦｅＣｏを主
体とする希土類−遷移金属非晶質合金、第３の磁性膜１
３がＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質
合金によりそれぞれ形成されている。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本実
施例の光磁気記録媒体の基本構成、並びに再生原理につ
いて述べる。本実施例の光磁気記録媒体は、図１に示す
ように、透明基板１上に再生層である第１の磁性膜１
１、中間層である第２の磁性膜１２及び記録保持層であ
る第３の磁性膜１３が積層形成され、光磁気記録層１０
とされてなるものである。上記各磁性膜１１，１２，１
３は、いずれも希土類−遷移金属非晶質合金よりなるも
ので、本例では、第１の磁性膜１１がＧｄＦｅＣｏを主
体とする希土類−遷移金属非晶質合金、第３の磁性膜１
３がＴｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質
合金によりそれぞれ形成されている。
【００１１】そして、これら各磁性膜１１，１２，１３
のキュリー温度や保磁力は、次のように設定されてい
る。先ず、キュリー温度であるが、第１の磁性膜１１の
キュリー温度をＴC1、第２の磁性膜１２のキュリー温度
をＴC2、第３の磁性膜１３のキュリー温度をＴC3とした
ときに、６０℃≦ＴC2≦２００℃、且つＴC2＜ＴC1、Ｔ
C2＜ＴC3となされている。一方、上記第１の磁性膜１１
の保磁力ＨC1は、上記第２の磁性膜１２のキュリー温度
ＴC2近傍で十分小さく、また上記第３の磁性膜１３の保
磁力ＨC3は、上記室温ＴRTから上記第２の磁性膜１２の
キュリー温度ＴC2より高い所要の温度ＴPBまでの温度範
囲で所要の磁場よりも十分大きくなされている。なお、
本例では、この光磁気記録層１０の表面が保護膜２０に
よって覆われているが、この保護膜２０は場合によって
は無くともよい。また、透明基板１と光磁気記録層１０
との間には、カー回転角のエンハンスメント等のために
透明誘電体層が設けられていてもよい。
のキュリー温度や保磁力は、次のように設定されてい
る。先ず、キュリー温度であるが、第１の磁性膜１１の
キュリー温度をＴC1、第２の磁性膜１２のキュリー温度
をＴC2、第３の磁性膜１３のキュリー温度をＴC3とした
ときに、６０℃≦ＴC2≦２００℃、且つＴC2＜ＴC1、Ｔ
C2＜ＴC3となされている。一方、上記第１の磁性膜１１
の保磁力ＨC1は、上記第２の磁性膜１２のキュリー温度
ＴC2近傍で十分小さく、また上記第３の磁性膜１３の保
磁力ＨC3は、上記室温ＴRTから上記第２の磁性膜１２の
キュリー温度ＴC2より高い所要の温度ＴPBまでの温度範
囲で所要の磁場よりも十分大きくなされている。なお、
本例では、この光磁気記録層１０の表面が保護膜２０に
よって覆われているが、この保護膜２０は場合によって
は無くともよい。また、透明基板１と光磁気記録層１０
との間には、カー回転角のエンハンスメント等のために
透明誘電体層が設けられていてもよい。
【００１２】このような構成を有する光磁気記録媒体に
おいて、再生に際しては、第１の磁性膜１１の記録磁区
パターンを変形させ、記録ビットの見掛け上の空間周波
数を低くすることで高密度記録に対処する。再生の原理
は、特開平１−１４３０４１号公報あるいは特開平１−
１４３０４２号公報に記載される通りであるが、以下に
その基本原理を簡単に説明する。いま、図２及び図３に
示すように、第１の磁性膜１１，第２の磁性膜１２及び
第３の磁性膜１３に所定の磁気信号が記録され、磁区パ
ターンＰ2 が形成されているとする。なお、図３におい
ては、磁化の向きが上向きの領域を黒く塗り潰して表示
している。ここで、レーザービームＬＢによって信号を
読みだそうとする場合、当該レーザービームＬＢのビー
ム径が記録ビット（磁区パターン）のピッチよりも大き
いと、ビーム径内に複数の記録ビットが存在することに
なり、通常の再生では個々に読み取ることは不可能であ
る。しかしながら、本実施例の光磁気記録媒体において
は、光磁気記録層１０が第１の磁性膜１１，第２の磁性
膜１２及び第３の磁性膜１３からなる多層構造とされ、
各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度や保磁力が所
定の値に設定されていることから、第１の磁性膜１１の
磁区パターンを変形させることができ、ビーム径が記録
ビットのピッチよりも大きくても個々の記録ビットを読
み取ることが可能となる。
おいて、再生に際しては、第１の磁性膜１１の記録磁区
パターンを変形させ、記録ビットの見掛け上の空間周波
数を低くすることで高密度記録に対処する。再生の原理
は、特開平１−１４３０４１号公報あるいは特開平１−
１４３０４２号公報に記載される通りであるが、以下に
その基本原理を簡単に説明する。いま、図２及び図３に
示すように、第１の磁性膜１１，第２の磁性膜１２及び
第３の磁性膜１３に所定の磁気信号が記録され、磁区パ
ターンＰ2 が形成されているとする。なお、図３におい
ては、磁化の向きが上向きの領域を黒く塗り潰して表示
している。ここで、レーザービームＬＢによって信号を
読みだそうとする場合、当該レーザービームＬＢのビー
ム径が記録ビット（磁区パターン）のピッチよりも大き
いと、ビーム径内に複数の記録ビットが存在することに
なり、通常の再生では個々に読み取ることは不可能であ
る。しかしながら、本実施例の光磁気記録媒体において
は、光磁気記録層１０が第１の磁性膜１１，第２の磁性
膜１２及び第３の磁性膜１３からなる多層構造とされ、
各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度や保磁力が所
定の値に設定されていることから、第１の磁性膜１１の
磁区パターンを変形させることができ、ビーム径が記録
ビットのピッチよりも大きくても個々の記録ビットを読
み取ることが可能となる。
【００１３】 すなわち、先ず、前述のような多層膜か
ら構成される光磁気記録層１０にレーザービームＬＢを
照射すると、ビーム径内で温度分布が生じ、図４に示す
ように媒体走行方向（図中矢印Ｘ方向）で見てレーザー
ビーム前方部分（図中斜線領域）の温度が高くなる。こ
のとき、前記斜線領域の温度ＴＨが第２の磁性膜１２の
キュリー温度ＴＣ２ 付近Ｔ Ｃ２ ’（Ｔ Ｃ２ ＜Ｔ Ｃ２ ’）
以上であれば、当該第２の磁性膜１２の磁化が消失、若
しくは非常に小さくなり，第１の磁性膜１１と第３の磁
性膜１３の磁気的結合（交換結合）は遮断、若しくは非
常に小さくなることになる。この状態で、第１の磁性膜
１１の保磁力ＨＣ１ と磁気的結合力σω ０ ／２Ｍｓ １ ｈ
１ の和より大きな外部磁界ＨＰＢを印加すると、図５に
示すように、前記斜線領域の第１の磁性膜１１の磁化の
向きは反転され、前記外部磁界ＨＰＢ向き（ここでは下
向き）に揃えられる。一方、前記斜線領域以外の部分，
すなわち温度が低い領域では、第１の磁性膜１１と第３
の磁性膜１３の磁気的な結合が維持されており、第３の
磁性膜１３に記録された磁区パターンが第１の磁性膜１
１においてもそのまま保たれている。したがって、ビー
ム径内の斜線領域は、あたかもマスクされたようにな
り、この部分に記録された磁区パターンは見掛け上消失
し、ビーム径内には単一の磁区パターンのみが存在する
状態となる。すなわち、再生時の再生光から見た記録ビ
ットの空間周波数は、光学伝達関数の絶対値が大きくな
って再生分解能が向上する。
ら構成される光磁気記録層１０にレーザービームＬＢを
照射すると、ビーム径内で温度分布が生じ、図４に示す
ように媒体走行方向（図中矢印Ｘ方向）で見てレーザー
ビーム前方部分（図中斜線領域）の温度が高くなる。こ
のとき、前記斜線領域の温度ＴＨが第２の磁性膜１２の
キュリー温度ＴＣ２ 付近Ｔ Ｃ２ ’（Ｔ Ｃ２ ＜Ｔ Ｃ２ ’）
以上であれば、当該第２の磁性膜１２の磁化が消失、若
しくは非常に小さくなり，第１の磁性膜１１と第３の磁
性膜１３の磁気的結合（交換結合）は遮断、若しくは非
常に小さくなることになる。この状態で、第１の磁性膜
１１の保磁力ＨＣ１ と磁気的結合力σω ０ ／２Ｍｓ １ ｈ
１ の和より大きな外部磁界ＨＰＢを印加すると、図５に
示すように、前記斜線領域の第１の磁性膜１１の磁化の
向きは反転され、前記外部磁界ＨＰＢ向き（ここでは下
向き）に揃えられる。一方、前記斜線領域以外の部分，
すなわち温度が低い領域では、第１の磁性膜１１と第３
の磁性膜１３の磁気的な結合が維持されており、第３の
磁性膜１３に記録された磁区パターンが第１の磁性膜１
１においてもそのまま保たれている。したがって、ビー
ム径内の斜線領域は、あたかもマスクされたようにな
り、この部分に記録された磁区パターンは見掛け上消失
し、ビーム径内には単一の磁区パターンのみが存在する
状態となる。すなわち、再生時の再生光から見た記録ビ
ットの空間周波数は、光学伝達関数の絶対値が大きくな
って再生分解能が向上する。
【００１４】 ここで、第３の磁性膜１３の保磁力Ｈ
Ｃ３を前記外部磁界ＨＰＢの強さよりも大としておけ
ば、前述の外部磁界ＨＰＢの印加によって第３の磁性膜
１３の磁化（磁区パターン）が変化することはない。ま
た、冷却時に温度Ｔ＝Ｔ Ｃ２ ’となったところで再び交
換力が働き、以下の条件が満足される場合に第３の磁性
膜１３の磁化パターンが第２の磁性膜１２と第１の磁性
膜１１に転写され、再生前と同じ状態に戻る。すなわ
ち、Ｔ≦Ｔ Ｃ２ ’−△Ｔで ２Ｍｓ１ＨＣ１ｈ１＋２Ｍｓ１ＨＰＢｈ１＜σＷ・・・（１） ２Ｍｓ３ＨＣ３ｈ３＋２Ｍｓ３ＨＰＢｈ３＜σＷ・・・（２） ただし、第２の磁性膜１２の膜厚は、第１の磁性膜１１
と第３の磁性膜１３の間に生じる界面磁壁幅に比べて無
視できるものとし、Ｍｓ１磁性膜１１の飽和磁化、ｈ１
は第１の磁性膜１１の膜厚、Ｍｓ３は第３の磁性膜１３
の飽和磁化、ｈ３は第３の磁性膜１３の膜厚、σＷは界
面磁壁エネルギー（単位：ｅｒｇ／ｃｍ２）である。上
式は、第１の磁性膜１１及び第３の磁性膜１３が同一の
副格子磁化が優勢な場合の条件例である。
Ｃ３を前記外部磁界ＨＰＢの強さよりも大としておけ
ば、前述の外部磁界ＨＰＢの印加によって第３の磁性膜
１３の磁化（磁区パターン）が変化することはない。ま
た、冷却時に温度Ｔ＝Ｔ Ｃ２ ’となったところで再び交
換力が働き、以下の条件が満足される場合に第３の磁性
膜１３の磁化パターンが第２の磁性膜１２と第１の磁性
膜１１に転写され、再生前と同じ状態に戻る。すなわ
ち、Ｔ≦Ｔ Ｃ２ ’−△Ｔで ２Ｍｓ１ＨＣ１ｈ１＋２Ｍｓ１ＨＰＢｈ１＜σＷ・・・（１） ２Ｍｓ３ＨＣ３ｈ３＋２Ｍｓ３ＨＰＢｈ３＜σＷ・・・（２） ただし、第２の磁性膜１２の膜厚は、第１の磁性膜１１
と第３の磁性膜１３の間に生じる界面磁壁幅に比べて無
視できるものとし、Ｍｓ１磁性膜１１の飽和磁化、ｈ１
は第１の磁性膜１１の膜厚、Ｍｓ３は第３の磁性膜１３
の飽和磁化、ｈ３は第３の磁性膜１３の膜厚、σＷは界
面磁壁エネルギー（単位：ｅｒｇ／ｃｍ２）である。上
式は、第１の磁性膜１１及び第３の磁性膜１３が同一の
副格子磁化が優勢な場合の条件例である。
【００１５】以上、第１の磁性膜１１及び第３の磁性膜
１３が同一の副格子磁化が優勢な場合を例にして、外部
磁界によって第１の磁性膜１１の記録磁区を反転させな
がら再生する読み出し方法について説明したが、第１の
磁性膜１１及び第３の磁性膜１３において優勢な副格子
磁化が互いに異なる場合にも、前記各層が遷移金属副格
子磁化優勢膜であるか希土類副格子磁化優勢膜であるか
によって、再生時に与える外部磁界ＨPBの向きを選定す
ることで、磁区パターンを反転，縮小あるいは拡大する
ことができ、同様に見掛け上の空間周波数を抑え、再生
分解能を向上することができる。
１３が同一の副格子磁化が優勢な場合を例にして、外部
磁界によって第１の磁性膜１１の記録磁区を反転させな
がら再生する読み出し方法について説明したが、第１の
磁性膜１１及び第３の磁性膜１３において優勢な副格子
磁化が互いに異なる場合にも、前記各層が遷移金属副格
子磁化優勢膜であるか希土類副格子磁化優勢膜であるか
によって、再生時に与える外部磁界ＨPBの向きを選定す
ることで、磁区パターンを反転，縮小あるいは拡大する
ことができ、同様に見掛け上の空間周波数を抑え、再生
分解能を向上することができる。
【００１６】上述のような再生を行う光磁気記録媒体に
おいては、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度、
保磁力が先の条件を満たすことが必要であるが、さらに
高いＣ／Ｎでの再生を行うためには、次の条件をも満た
すことが必要である。先ず、第１の磁性膜１１は、Ｇｄ
ＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜と
し、室温での飽和磁化Ｍｓ1 が遷移金属副格子磁化優勢
（以下、ＴＭリッチと称する。）の場合に２００emu/cc
以下、希土類副格子磁化優勢（以下、ＲＥリッチと称す
る。）の場合に２００emu/cc以下とする。なお、この第
１の磁性膜１１には、信頼性を良くする目的でＣｒ等
を、短波長への対応を目的としてＮｄ等を必要に応じて
添加してもよい。第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2
は、６０℃〜２００℃とする。第３の磁性膜１３は、Ｔ
ｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜
とし、室温での飽和磁化Ｍｓ3 がＴＭリッチの場合に３
００emu/cc以下、ＲＥリッチの場合に１６０emu/cc以下
とする。この第３の磁性膜１３にも必要に応じて添加元
素が加えられていてもよい。
おいては、各磁性膜１１，１２，１３のキュリー温度、
保磁力が先の条件を満たすことが必要であるが、さらに
高いＣ／Ｎでの再生を行うためには、次の条件をも満た
すことが必要である。先ず、第１の磁性膜１１は、Ｇｄ
ＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜と
し、室温での飽和磁化Ｍｓ1 が遷移金属副格子磁化優勢
（以下、ＴＭリッチと称する。）の場合に２００emu/cc
以下、希土類副格子磁化優勢（以下、ＲＥリッチと称す
る。）の場合に２００emu/cc以下とする。なお、この第
１の磁性膜１１には、信頼性を良くする目的でＣｒ等
を、短波長への対応を目的としてＮｄ等を必要に応じて
添加してもよい。第２の磁性膜１２のキュリー温度ＴC2
は、６０℃〜２００℃とする。第３の磁性膜１３は、Ｔ
ｂＦｅＣｏを主体とする希土類−遷移金属非晶質合金膜
とし、室温での飽和磁化Ｍｓ3 がＴＭリッチの場合に３
００emu/cc以下、ＲＥリッチの場合に１６０emu/cc以下
とする。この第３の磁性膜１３にも必要に応じて添加元
素が加えられていてもよい。
【００１７】ここで、第１の磁性膜１１及び第３の磁性
膜１３の飽和磁化の最適範囲をＴＭリッチの場合とＲＥ
リッチの場合に分けたのは、次のような理由による。Ｇ
ｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏは、フェリ磁性体と呼ばれる
もので、Ｔｂ，Ｇｄ等の希土類の副格子磁化と、ＦｅＣ
ｏ（遷移金属）の副格子磁化は、常に逆向きである。そ
して、その副格子の持つ磁化の差し引きが自発磁化（＝
飽和磁化Ｍｓ）である。つまり、飽和磁化Ｍｓは、同じ
値でもＴｂ，Ｇｄ等の希土類元素（ＲＥ）の磁化が優位
な場合と、ＦｅＣｏ等の遷移金属（ＴＭ）の磁化が優位
な場合がある。ここでは、前者をＲＥリッチ、後者をＴ
Ｍリッチとする。図６は、これを図示したもので、図中
黒く塗り潰した矢印がＴＭのＭｓを、白抜きの矢印がＲ
ＥのＭｓをそれぞれ表す。遷移金属に希土類元素を添加
していくと、希土類元素の添加量の増加に伴ってＴＭの
Ｍｓが小さくなり、ＲＥのＭｓが大きくなる。そして、
ある添加量でＴＭのＭｓとＲＥのＭｓが同じになって、
自発磁化（飽和磁化Ｍｓ）が零になる。この点を境とし
て、ＴＭのＭｓがＲＥのＭｓより大きい領域（図中左側
の領域）がＴＭリッチ、ＲＥのＭｓがＴＭのＭｓより大
きい領域（図中右側の領域）がＲＥリッチである。
膜１３の飽和磁化の最適範囲をＴＭリッチの場合とＲＥ
リッチの場合に分けたのは、次のような理由による。Ｇ
ｄＦｅＣｏやＴｂＦｅＣｏは、フェリ磁性体と呼ばれる
もので、Ｔｂ，Ｇｄ等の希土類の副格子磁化と、ＦｅＣ
ｏ（遷移金属）の副格子磁化は、常に逆向きである。そ
して、その副格子の持つ磁化の差し引きが自発磁化（＝
飽和磁化Ｍｓ）である。つまり、飽和磁化Ｍｓは、同じ
値でもＴｂ，Ｇｄ等の希土類元素（ＲＥ）の磁化が優位
な場合と、ＦｅＣｏ等の遷移金属（ＴＭ）の磁化が優位
な場合がある。ここでは、前者をＲＥリッチ、後者をＴ
Ｍリッチとする。図６は、これを図示したもので、図中
黒く塗り潰した矢印がＴＭのＭｓを、白抜きの矢印がＲ
ＥのＭｓをそれぞれ表す。遷移金属に希土類元素を添加
していくと、希土類元素の添加量の増加に伴ってＴＭの
Ｍｓが小さくなり、ＲＥのＭｓが大きくなる。そして、
ある添加量でＴＭのＭｓとＲＥのＭｓが同じになって、
自発磁化（飽和磁化Ｍｓ）が零になる。この点を境とし
て、ＴＭのＭｓがＲＥのＭｓより大きい領域（図中左側
の領域）がＴＭリッチ、ＲＥのＭｓがＴＭのＭｓより大
きい領域（図中右側の領域）がＲＥリッチである。
【００１８】 本発明の光磁気記録媒体においては、特
に第３の磁性膜１３の飽和磁化Ｍｓ３が重要で、ＴＭリ
ッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下とし、ＲＥリッチ
の場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする必要がある。こ
れは、ＴＭリッチで飽和磁化Ｍｓ３が３００ｅｍｕ／ｃ
ｃを越えると、再生温度において飽和磁化Ｍｓ３が大き
く保磁力Ｈ Ｃ３ が小さいため、外部磁界ＨＰＢによって
記録保持層である第３の磁性膜１３の磁化が反転してし
まうことによる。また、ＲＥリッチでＭｓ３が１６０ｅ
ｍｕ／ｃｃを越えると、記録温度においてＲＥリッチの
部分とＴＭリッチの部分が混在することになり、再生時
の磁化の向きはばらばらになってしまう。ただし、前記
飽和磁化Ｍｓ３の規定は室温での値であり、ＴＭリッチ
であるかＲＥリッチであるかは、室温の状態で定義され
る。これは、ＲＥとＴＭの磁化の温度特性（＝温度変
化）はそれぞれ異なり、ある組成においては温度によっ
てＲＥとＴＭの優位性が変化する場合があるからであ
る。例えば、図７はＴＭの磁化が常に優位である場合の
各副格子磁化（図中実線で示す。）と自発磁化（図中破
線で示す。）を示し、図８は低温ではＲＥ優位，高温で
ＴＭが優位である場合の各副格子磁化と自発磁化を、図
９はＲＥの副格子磁化が常に優位である場合の各副格子
磁化と自発磁化を示す。
に第３の磁性膜１３の飽和磁化Ｍｓ３が重要で、ＴＭリ
ッチの場合に３００ｅｍｕ／ｃｃ以下とし、ＲＥリッチ
の場合に１６０ｅｍｕ／ｃｃ以下とする必要がある。こ
れは、ＴＭリッチで飽和磁化Ｍｓ３が３００ｅｍｕ／ｃ
ｃを越えると、再生温度において飽和磁化Ｍｓ３が大き
く保磁力Ｈ Ｃ３ が小さいため、外部磁界ＨＰＢによって
記録保持層である第３の磁性膜１３の磁化が反転してし
まうことによる。また、ＲＥリッチでＭｓ３が１６０ｅ
ｍｕ／ｃｃを越えると、記録温度においてＲＥリッチの
部分とＴＭリッチの部分が混在することになり、再生時
の磁化の向きはばらばらになってしまう。ただし、前記
飽和磁化Ｍｓ３の規定は室温での値であり、ＴＭリッチ
であるかＲＥリッチであるかは、室温の状態で定義され
る。これは、ＲＥとＴＭの磁化の温度特性（＝温度変
化）はそれぞれ異なり、ある組成においては温度によっ
てＲＥとＴＭの優位性が変化する場合があるからであ
る。例えば、図７はＴＭの磁化が常に優位である場合の
各副格子磁化（図中実線で示す。）と自発磁化（図中破
線で示す。）を示し、図８は低温ではＲＥ優位，高温で
ＴＭが優位である場合の各副格子磁化と自発磁化を、図
９はＲＥの副格子磁化が常に優位である場合の各副格子
磁化と自発磁化を示す。
【００１９】次に、実際に第１の磁性膜１１や第３の磁
性膜１３の自発磁化を変更して光磁気記録媒体を作成
し、Ｃ／Ｎを測定した。測定条件（再生条件）は次の通
りである。 対物レンズの開口数Ｎ．Ａ． ・・・ ０．５３ 再生レーザー光の波長 ・・・ ７８０ｎｍ 再生パワー ・・・ ３．０ｍＷ ランド幅 ・・・ １．０μｍ グルーブ幅 ・・・ ０．６μｍ 線速 ・・・ ８ｍ／秒
性膜１３の自発磁化を変更して光磁気記録媒体を作成
し、Ｃ／Ｎを測定した。測定条件（再生条件）は次の通
りである。 対物レンズの開口数Ｎ．Ａ． ・・・ ０．５３ 再生レーザー光の波長 ・・・ ７８０ｎｍ 再生パワー ・・・ ３．０ｍＷ ランド幅 ・・・ １．０μｍ グルーブ幅 ・・・ ０．６μｍ 線速 ・・・ ８ｍ／秒
【００２０】図１０は、再生層である第１の磁性膜１１
の自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示すものである。た
だし、この図１０では、自発磁化をＧｄの磁化（Ｍｓ−
Ｇｄ）として表記しているので、プラス側がＲＥリッ
チ、マイナス側がＴＭリッチである。この図１０より明
らかなように、第１の磁性膜１１の磁化にも最適範囲が
あり、ＴＭリッチ２００emu/cc〜ＲＥリッチ２００emu/
ccでＣ／Ｎが高い。一方、図１１は、記録保持層である
第３の磁性膜１３の自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示
すものである。図１１においても、自発磁化をＴｂの磁
化（Ｍｓ−Ｔｂ）として表記しているので、プラス側が
ＲＥリッチ、マイナス側がＴＭリッチである。第３の磁
性膜１３に関して言えば、ＴＭリッチで３００emu/ccを
越える領域（図中−３００emu/cc未満の領域），あるい
はＲＥリッチで１６０emu/ccを越える領域（図中＋１６
０emu/ccを越える領域）で、Ｃ／Ｎが急激に低下してい
る。
の自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示すものである。た
だし、この図１０では、自発磁化をＧｄの磁化（Ｍｓ−
Ｇｄ）として表記しているので、プラス側がＲＥリッ
チ、マイナス側がＴＭリッチである。この図１０より明
らかなように、第１の磁性膜１１の磁化にも最適範囲が
あり、ＴＭリッチ２００emu/cc〜ＲＥリッチ２００emu/
ccでＣ／Ｎが高い。一方、図１１は、記録保持層である
第３の磁性膜１３の自発磁化に対するＣ／Ｎの変化を示
すものである。図１１においても、自発磁化をＴｂの磁
化（Ｍｓ−Ｔｂ）として表記しているので、プラス側が
ＲＥリッチ、マイナス側がＴＭリッチである。第３の磁
性膜１３に関して言えば、ＴＭリッチで３００emu/ccを
越える領域（図中−３００emu/cc未満の領域），あるい
はＲＥリッチで１６０emu/ccを越える領域（図中＋１６
０emu/ccを越える領域）で、Ｃ／Ｎが急激に低下してい
る。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気記録媒体においては、記録磁性層を再生層，
中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜とするとと
もに、各層のキュリー温度や保磁力が所定の条件を満た
すように設定されているので、再生時に情報ビット（磁
区）を部分的に拡大，縮小若しくは消滅させることがで
き、光の回折限界以上の周期の信号を再生することが可
能である。また、再生層である第１の磁性膜や記録保持
層である第３の磁性膜の自発磁化が所定の範囲とされて
いるので、Ｃ／Ｎの高い再生が可能である。
明の光磁気記録媒体においては、記録磁性層を再生層，
中間層，記録保持層からなる交換結合多層膜とするとと
もに、各層のキュリー温度や保磁力が所定の条件を満た
すように設定されているので、再生時に情報ビット（磁
区）を部分的に拡大，縮小若しくは消滅させることがで
き、光の回折限界以上の周期の信号を再生することが可
能である。また、再生層である第１の磁性膜や記録保持
層である第３の磁性膜の自発磁化が所定の範囲とされて
いるので、Ｃ／Ｎの高い再生が可能である。
【図１】光磁気記録媒体の構成例を示す要部拡大断面図
である。
である。
【図２】光磁気記録層の初期磁化状態を示す模式図であ
る。
る。
【図３】初期磁化状態における第１の磁性膜の磁区パタ
ーンを示す模式図である。
ーンを示す模式図である。
【図４】再生時のレーザー照射によるビームスポット径
内の温度プロファイルを示す特性図である。
内の温度プロファイルを示す特性図である。
【図５】再生時の光磁気記録層の磁化状態を示す模式図
である。
である。
【図６】自発磁化を説明する特性図である。
【図７】ＴＭの磁化が常に優位である場合の各副格子磁
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
【図８】低温でＲＥ優位，高温でＴＭ優位である場合の
各副格子磁化と自発磁化の温度変化を示す特性図であ
る。
各副格子磁化と自発磁化の温度変化を示す特性図であ
る。
【図９】ＲＥの磁化が常に優位である場合の各副格子磁
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
化と自発磁化の温度変化を示す特性図である。
【図１０】第１の磁性膜の自発磁化とＣ／Ｎの関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１１】第３の磁性膜の自発磁化とＣ／Ｎの関係を示
す特性図である。
す特性図である。
１１・・・第１の磁性膜 １２・・・第２の磁性膜 １３・・・第３の磁性膜
Claims (1)
- 【請求項１】 室温ＴRTで互いに磁気的に結合した第１
の磁性膜、第２の磁性膜及び第３の磁性膜を有し、 上記第１の磁性膜のキュリー温度をＴC1、第２の磁性膜
のキュリー温度をＴC2、第３の磁性膜のキュリー温度を
ＴC3としたときに、６０℃≦ＴC2≦２００℃、且つＴC2
＜ＴC1、ＴC2＜ＴC3とされ、上記第１の磁性膜の保磁力Ｈ C1 は上記第２の磁性膜のキ
ュリー温度Ｔ C2 近傍で再生時に印加される外部磁界より
も小さく、上記第３の磁性膜の保磁力Ｈ C3 は上記室温Ｔ
RT から上記第２の磁性膜のキュリー温度Ｔ C2 より高い所
要の温度Ｔ PB までの温度範囲で再生時に印加される外部
磁界よりも大きくなされるとともに、 上記第１の磁性膜がＧｄＦｅＣｏを主体とし、遷移金属
副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc以下、
希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが２００emu/cc
以下とされ、 上記第３の磁性膜がＴｂＦｅＣｏを主体とし、遷移金属
副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが３００emu/cc以下、
希土類副格子優勢の場合に飽和磁化Ｍｓが１６０emu/cc
以下とされたことを特徴とする光磁気記録媒体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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