JP3146614B2 - 光磁気記録媒体の記録方法と記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部磁界印加の下で、
レーザ光照射による加熱によって光磁気記録媒体に情報
ピット即ち磁区を形成する光磁気記録媒体の記録方法と
記録装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、未記録の磁気記録媒体に、或いは
例えばすでに記録がなされた磁気記録媒体の記録（即ち
情報ピット）を一旦消去した磁気記録媒体に、垂直記録
バイアス印加の下でレーザ光照射による局部的加熱によ
って情報の書き込みを行う熱磁気記録方法がある。

【０００３】或いは、既記録状態の磁気記録媒体に、記
録情報に応じた垂直変調記録磁界を与えると共に例えば
レーザ光照射による局部的加熱を行って情報の書き換え
いわゆるオーバーライトを行う熱磁気記録方法がある。

【０００４】このようにして記録された記録媒体から情
報の読み出し（再生）は、レーザ光照射によって行われ
る。即ちレーザ光の情報ピットにおける光磁気相互作
用、即ちカー効果による偏光面の回転の検出によって行
われる。

【０００５】このような記録態様を採る磁気記録媒体即
ち光磁気記録媒体（以下ＭＯ媒体という）、例えば上述
の磁界変調によるオーバーライト用のＭＯ媒体におい
て、低磁界化が進んで来ており、±１００（Ｏｅ）程度
の変調磁界での記録が可能となり、これに伴って消費電
力の低減化がはかられて来ている。

【０００６】しかしながら、図８中曲線１及び２で、キ
ャリアＣとノイズＮの各出力の印加磁界（記録磁界）と
の関係を示すように、±１００（Ｏｅ）以下の小さい磁
界ではキャリアＣの低下、変調ノイズＮの増加がみられ
る。

【０００７】したがって±１００（Ｏｅ）程度以下の間
で磁界反転による変調磁界によってその記録を行うと
き、そのＣ／Ｎ比は、本来図９中実線曲線をもって示す
べきものが、ノイズＮの存在によって破線図示のように
低下してしまう。

【０００８】そして、このような低磁界の範囲で、ノイ
ズが大となるのは、情報ピットとなる本来単一であるべ
き磁区内に、更に細かい磁区が発生することに因るもの
であることが究明されている。

【０００９】即ち、情報の記録は、図１０Ａに矢印をも
って模式的に示すように、膜面に垂直一方向に磁化され
た磁性膜３に対し、同図Ｂに示すように、逆向きの外部
磁界Ｈｒｅｃを与えてレーザ光Ｌを照射して領域Ｉにお
いて局部的に磁性膜３のキュリー温度Ｔｃないしはこれ
に近い温度とすると、領域Ｉにおいて保磁力Ｈｃが低下
し、この状態からレーザ光Ｌが他部に移行することか
ら、或いはレーザ光Ｌの照射が停止されることによって
この領域Ｉが室温に向かって冷却する過程で外部磁界Ｈ
ｒｅｃの方向に磁区を生じさせることによって図１０Ｃ
に示すように、情報ピット４の形成を行うものである。

【００１０】ところが実際には、図１１に模式的に一部
を断面とした斜視図を示すように、情報ピット４の生成
に当たっては、その周辺部から降温が生じ磁化が発生し
て来て、周囲の磁化による浮遊磁界と、上述した外部磁
界Ｈｒｅｃによって、周囲とは、逆向きの磁化が生じて
来る。ところがこのような磁化が発生するとこれによる
浮遊磁界が生じ、特に外部磁界Ｈｒｅｃを小さくする場
合には、この浮遊磁界の影響によって、情報ピット４内
に不要な磁区５が不安定に生じ、これが変調ノイズの増
加を来す。

【００１１】このような不要磁区５の発生を抑制して低
ノイズ化をはかるものとして種々の記録方法が提案され
ている。

【００１２】例えば用いるＭＯ媒体として、上述の不要
磁区発生に影響を与える浮遊磁界を小さくするために、
図１２に保磁力Ｈｃと飽和磁化Ｍｓの温度特性を示すよ
うにＭｓが室温近傍でも小さい値を示す磁性材によって
構成することが知られている。

【００１３】また、他の方法としては図１３に同様のＨ
ｃ及びＭｓの温度特性を示すように、室温近傍で補償点
を有する磁性材を用いることによって磁化の向きを逆向
きとして浮遊磁界が相殺できるようにするなどの方法を
採ることが知られている。

【００１４】また、或いは図１４にＭＯ媒体の磁性膜３
の模式的構成図を示すように、矢印ａ及びｂで遷移金属
及び希土類金属の各副格子磁化を示し、これらによる総
合的磁化を矢印Ｃをもって示すように、希土類優勢の第
１の磁性膜３Ａと、遷移金属優勢の第２の磁性膜３Ｂと
が磁気的に交換結合した多層構造として、矢印Ｃで示す
総合的磁化が逆向きとなるようにして浮遊磁界の相殺を
はかるなどの構成も知られている。

【００１５】しかしながら、いずれの場合も、実際上、
磁性膜の材料選定の制約が生じるのみならず、このよう
にしてもなお充分に確実な変調ノイズの低減化がはから
れていない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＭＯ媒体の
構成材料の選定の自由度を阻害することなく、しかも確
実に変調ノイズの低減化をはかることができ、Ｃ／Ｎの
向上をはかる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明において
は、レーザ光照射によるキュリー点記録を行うものであ
るが、そのキュリー点記録時の即ち熱磁気記録時の磁気
記録媒体の磁性膜の保磁力Ｈｃが低下した状態で面内外
部磁界を与えてこの記録部、即ち情報ピットの形成部内
を一旦膜面方向に関して磁化を飽和させて、降温過程
で、垂直磁気異方性磁界と、垂直記録バイアス磁界或い
は変調記録磁界とをもって垂直磁化による情報ピットの
形成、つまり情報の記録を行う。

【００１８】即ち本発明は、レーザ光照射による熱磁気
記録時に、光磁気記録媒体に印加する垂直記録バイアス
磁界より大きく、かつ光磁気記録媒体（ＭＯ媒体）の垂
直磁気異方性磁界より充分小さい磁界を、ＭＯ媒体の膜
面方向に印加する。

【００１９】また、本発明は、レーザ光照射による熱磁
気記録時に、光磁気記録媒体に印加する垂直変調記録磁
界より大きく、かつ光磁気記録媒体（ＭＯ媒体）の垂直
磁気異方性磁界より充分小さい磁界を、ＭＯ媒体の膜面
方向に印加する。

【００２０】本発明では、光（熱）磁気記録に当たって
その情報ピットが形成部を面内方向に飽和状態で磁化さ
せるが、この場合磁性膜は薄膜であることから、形状異
方性を有し、面内方向の反磁界係数はゼロであるので、
この面内方向の磁化はし易い。そしてこの状態で垂直記
録外部磁界、即ち垂直バイアス磁界ないしは記録情報に
よる変調磁界が与えられることから、この垂直記録外部
磁界の向きで決まる方向の垂直磁化、即ち情報ピットの
形成は、極めて安定良好に行われる。

【００２１】図１を参照して説明すると、今同図Ａで一
部を断面として模式的に示す領域ｅ内が、レーザ光照射
で局部的にキュリー点Ｔｃ近くに加熱された状態になっ
たとすると、その保磁力Ｈｃが低下することによって、
膜面方向に上述した特定の大きさの面内磁界Ｈｓｕｂが
印加されているとすると、領域ｅ内で一旦面内磁化が生
じこれが飽和する。このとき、面内磁化が飽和している
ことから垂直方向に関する浮遊磁界は各部で相殺される
ことによって少なくとも領域ｅ内では殆ど生じない。し
たがってこの状態で領域ｅが、レーザ光照射の他部への
移動或いは照射停止によって室温へと降温していくと、
面内磁界Ｈｓｕｂは、垂直磁気異方性より小に選定され
ていることから、磁化の向きが垂直方向へと移行する
が、このとき記録磁界Ｈｒｅｃによってこれが磁界Ｈｒ
ｅｃと同方向に向けられて図１Ｂに示すように情報ピッ
ト４が形成されて情報の書き込みが行われる。

【００２２】このときの面内磁化の垂直方向への磁化へ
の移行は、一様化された面内方向からの回転であるの
で、安定、確実に行われる。

【００２３】したがって、この情報ピットの形成に伴う
変調ノイズは、効果的に改善され、Ｃ／Ｎは、図９の実
線で示したすぐれた特性を示す。したがって高いＣ／Ｎ
の記録を例えば±１００（Ｏｅ）程度の小なる変調磁界
で行うことができ、これに伴って消費電力の低減化をは
かることができることになる。

【００２４】

【実施例】本発明による熱磁気記録方法は、前述したよ
うに、熱磁気記録時に、このとき与える磁気記録媒体に
印加する垂直記録バイアス磁界或いは垂直変調記録磁界
より大きく、かつＭＯ媒体の垂直磁気異方性磁界より充
分小さい磁界を、ＭＯ媒体の膜面方向に印加する。

【００２５】今、変調記録磁界をもってオーバーライト
可能な光（熱）磁気記録方法を採る場合の本発明方法と
これを実施する本発明装置の実施例について説明する。

【００２６】この場合の熱磁気記録を行う装置の一例の
概略構成を図２に示す。

【００２７】この場合、ＭＯ媒体１１例えばＭＯディス
クがスピンドルモータ（図示せず）によって回転駆動す
るようになされ、この媒体１１を挟んで光ヘッド１２と
磁界発生手段１３とを配置する。

【００２８】光ヘッド１２は、光源例えば半導体レーザ
ダイオードＬＤよりのレーザ光を、光学系（レンズ）１
４を介してＭＯ媒体１１の磁性膜３にフォーカシングす
るようになされる。１５はレーザダイオードＬＤの駆動
用ドライバである。

【００２９】記録されるべき情報、即ちデータは、信号
ＣＰＵ１６に入力され、これにより磁界発生手段１３の
磁界変調ドライバ１７を制御して、磁界発生手段１３よ
り磁性膜３に垂直変調記録磁界を印加するようになされ
る。

【００３０】磁界発生手段１３は、図３にその一例の略
線的斜視図を示すように、コ字状磁気ヨーク１８が設け
られ、その相対向する両端に例えば対の永久磁石１９Ａ
及び１９Ｂがその異極同士が対向するように配置されて
両者間に所要の面内磁界Ｈｓｕｂが生じるようにする。
そして、この磁石１９Ａ及び１９Ｂ間の磁気ギャップ
に、例えば中心コアに、コイル１９が巻装されたコア２
０を設け、上述の磁界変調ドライバ１７からのドライブ
電流によって垂直変調記録磁界Ｈｒｅｃが生じるように
なされる。

【００３１】ＭＯ媒体１１の磁性膜３に与える面内磁界
Ｈｓｕｂは、例えば２ｋＯｅ程度で、垂直変調記録磁界
Ｈｒｅｃは±１００（Ｏｅ）程度に選定し得る。

【００３２】このような構成において、ＭＯ媒体１１を
回転させ、光ヘッド１２を媒体１１の半径方向の所定位
置に持ち来して、媒体１１の、記録すべき部分にレーザ
光照射を行って磁性膜３のキュリー点もしくはこれに近
い温度に局部的に加熱する。一方図１で示すようにこの
加熱領域ｅに、磁界発生手段１３から、一定の面内磁界
Ｈｓｕｂを与えると共に、記録情報に応じて垂直変調記
録磁界Ｈｒｅｃを与える。このようにすると、図１Ａ及
びＢで説明した過程をとって単磁区による情報ピット４
が形成される。

【００３３】尚、ここにＭＯ媒体１１の磁性膜３は、垂
直磁化膜であって、膜面に垂直方向及び膜面の各磁化Ｍ
−磁界Ｈ曲線は、図４及び図５に示すようになり、膜面
方向には殆ど保磁力Ｈｃがない。

【００３４】一方、異方性エネルギーは、ほぼＭｓＨｃ
ｓ／２で示されるように、この磁性膜３を膜面方向に飽
和磁化させるための磁界Ｈｃｓは、垂直方向のＨｃとほ
ぼ等しい磁界を印加させれば良い。

【００３５】つまり、用いる磁性膜によって印加する磁
界Ｈｓｕｂは、次のように決められる。

【００３６】先ず、カーループによる垂直方向のヒステ
リシスループを温度変化させることによって図６に示す
ように、磁性膜３について保磁力Ｈｃの温度特性を測定
する。この場合上述したように、ＨｃとＨｃｓとはほぼ
等しいと考えると、図６は、Ｈｃｓについての温度特性
ともなる。

【００３７】一方、今、磁性膜３に、図２で説明した光
ヘッド１２によってレーザ光が照射されて、図７中実線
図示の温度分布が得られたとし、レベルｆが、この磁性
膜３におけるキュリー点Ｔｃであるとすると、この磁性
膜３に形成される記録情報ピットはキュリー点Ｔｃ以上
とされた領域ｅとなる。

【００３８】そして、このレーザ光が照射された部位か
らレーザ光スポットが例えば他へと移動することによっ
てこの部位での温度は室温（外囲温度の例えば−２０°
〜６０°）へと降温するが、今、最も温度が高い位置ｘ
₀ が、キュリー点Ｔｃに達したときの温度分布を図７中
破線で示すと、領域ｅの全域で面内磁化を飽和させるた
めに必要な面内磁界Ｈｓｕｂは、このときの領域ｅの周
縁部での温度差ΔＴをもとに、図６の曲線から求めるこ
とができ、例えば２〜１ｋＯｅ以上となる。

【００３９】そして、このときのＨｓｕｂの上限は、記
録信号磁界を劣化させることがなく、磁性膜３の垂直磁
気異方性磁界より充分小さい大きさとする。

【００４０】上述したように、本発明方法では、情報の
書き込み即ち記録情報ピット４の形成において、一旦面
内磁化に飽和させ、その後垂直に磁化させるという態様
をとったことによってピット４内の全域を単磁区構成と
することができるので、小さい変調磁界領域での変調ノ
イズの低減化をはかることができることから、図９中実
線で示したようなＣ／Ｎの向上をはかることができる。

【００４１】そして、このように本発明では、一旦膜面
方向に磁化させる構成を採るので、図１２で示したよう
なＭｓの低い材料によって磁性膜３を構成する必要がな
いことからＭｓの高い、したがってカー効果の大きい磁
性膜とすることができる。

【００４２】尚、上述した例では、磁界変調による例え
ばオーバーライトが可能な記録態様を採る場合について
説明したが、記録バイアス磁界が一定の値とされて、例
えば記録消去がなされているＭＯ媒体への記録を行う場
合は、磁界発生手段１３の垂直磁界Ｈｒｅｃの磁界発生
部においてコイル１９を省略し、これに代えて永久磁石
を用いることもできる。

【００４３】また、記録装置や磁界発生手段１３の構成
等は、図２及び図３の例に限られるものではなく種々の
構成を採り得る。

【００４４】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、Ｃ／Ｎ
向上がはかられると共に、小さい記録磁界Ｈｒｅｃをも
ってこの記録を行うことができるので消費電力の低減化
がはかられる。

【００４５】また、図１２〜１４で説明したような特別
の特性、構成を有する磁性膜を用いる必要がないことか
ら、材料の選定の自由度が大となり、また、光磁気効果
による再生を行う場合の再生出力を高めることのできる
例えばカー回転角の大きい材料を選定し易いなどの多く
の利益を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法による情報ピットの発生過程の説明
図である。

【図２】本発明装置の一例の概略構成図である。

【図３】磁界発生手段の一例の斜視図である。

【図４】ＭＯ媒体の垂直方向の磁化曲線図である。

【図５】ＭＯ媒体の膜面方向の曲線図である。

【図６】保磁力の温度特性曲線図である。

【図７】磁性膜上の温度分布図である。

【図８】キャリアＣ及びノイズＮの磁界依存性を示す曲
線図である。

【図９】Ｃ／Ｎの磁界との関係を示す曲線図である。

【図１０】情報ピットの形成過程を示す図である。

【図１１】情報ピットの形成状態を示す図である。

【図１２】磁性膜の飽和磁化及び保磁力の温度特性図で
ある。

【図１３】磁性膜の飽和磁化及び保磁力の温度特性図で
ある。

【図１４】磁性膜の模式的構成図である。

【符号の説明】

３ 磁性膜 ４ 情報ピット １１ ＭＯ媒体 １２ 光ヘッド １３ 磁界発生手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録媒体の記録方法であって、 レーザ光を照射して光磁気記録媒体を局部的に加熱しな
   がら、上記光磁気記録媒体に印加する垂直記録バイアス
   磁界より大きく、かつ上記光磁気記録媒体の垂直磁気異
   方性磁界より充分小さい磁界を、上記光磁気記録媒体の
   膜面方向に印加して一旦面内方向に磁化を飽和させ、 その後に上記垂直記録バイアス磁界により磁化を垂直方
   向に移行させることを特徴とする光磁気記録媒体の記録
   方法。
2. 【請求項２】 光磁気記録媒体の記録方法であって、 レーザ光を照射して光磁気記録媒体を局部的に加熱しな
   がら、上記光磁気記録媒体に印加する垂直変調記録磁界
   より大きく、かつ上記光磁気記録媒体の垂直磁気異方性
   磁界より充分小さい磁界を、上記光磁気記録媒体の膜面
   方向に印加して一旦面内方向に磁化を飽和させ、 その後に上記垂直変調記録磁界により磁化を垂直方向に
   移行させることを特徴とする光磁気記録媒体の記録方
   法。
3. 【請求項３】 光磁気記録媒体の記録装置であって、 光磁気記録媒体に対してレーザ光を照射する光ヘッド
   と、 上記光磁気記録媒体に対して、垂直および水平磁界を印
   加する磁界発生手段と、 上記光磁気記録媒体に対するレーザ光の照射位置を相対
   的に移行する機構を有し、 上記光ヘッドは、上記レーザ光照射によって上記光磁気
   記録媒体を局部的に加熱し、 上記磁界発生手段は、上記局部的加熱部において垂直記
   録バイアス磁界もしくは垂直変調記録磁界の印加と、該
   垂直記録バイアス磁界もしくは垂直変調記録磁界より大
   きく、上記光磁気記録媒体の垂直磁気異方性磁界より充
   分小さい磁界を上記光磁気記録媒体の面内方向に印加し
   て上記光磁気記録媒体に対する垂直記録に先立って一旦
   面内方向に磁化を飽和させる水平の磁界印加とを行う磁
   界発生手段であることを特徴とする光磁気記録媒体の記
   録装置。