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JPH06236589A - 光磁気記録方法および光磁気再生方法及び光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録方法および光磁気再生方法及び光磁気記録媒体

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Publication number
JPH06236589A
JPH06236589A JP5023023A JP2302393A JPH06236589A JP H06236589 A JPH06236589 A JP H06236589A JP 5023023 A JP5023023 A JP 5023023A JP 2302393 A JP2302393 A JP 2302393A JP H06236589 A JPH06236589 A JP H06236589A
Authority
JP
Japan
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recording
magnetic layer
magneto
magnetic field
magnetization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5023023A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Osato
陽一 大里
Katsumi Miyata
克美 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP5023023A priority Critical patent/JPH06236589A/ja
Priority to DE69421729T priority patent/DE69421729T2/de
Priority to EP94300876A priority patent/EP0611120B1/en
Publication of JPH06236589A publication Critical patent/JPH06236589A/ja
Priority to US08/610,845 priority patent/US5652738A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な重ね書き記録を可能とした光磁気記録
方法及び光磁気記録媒体及び良好な再生信号が得られる
光磁気再生方法を提供する。 【構成】 保磁力及び保磁力等が特定の第1及び第2磁
性層との記録層を有する光磁気記録媒体を用いて、記録
前に一定方向に磁界を印加後、反対方向に記録バイアス
磁界を印加しながら記録信号より大なる周波数でレーザ
をパルス変調して第1磁性層を磁化反転可能なパワーの
レーザビームを照射しつつ、記録信号に応じてON/O
FFを繰り返すかONを連続するかの2通りの記録を行
う光磁気記録方法及び光磁気記録媒体及び光磁気再生方
法。 【効果】 良好な重ね書き記録が可能で、良好な再生信
号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気カー効果を利用し
て記録情報を読み出すことのできる、重ね書き可能な光
磁気記録媒体およびその記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、消去可能な光メモリとして光
磁気メモリが知られている。光磁気メモリは、磁気ヘッ
ドを使用する磁気記録媒体と比べて、高密度記録、非接
触での記録再生などが可能という利点を有する。しか
し、このような光磁気メモリに情報を記録するには、一
般に、既に記録した部分を記録前に消去(一方向に着
磁)する必要があった。
【0003】そこで記録再生用ヘッドと消去用ヘッドを
別々に設ける方式、あるいはレーザの連続ビームを照射
しながら同時に印加する磁場を変調しながら記録を行う
方式などが提案された。しかし、前者の記録方式では、
装置が大がかりになりコスト高になるという欠点があ
る。また、後者の記録方式では、大きな磁界を印加する
ときは高速の変調が出来ない。高速で変調するため磁気
ヘッドを媒体面に近づけると、回転している媒体と磁気
ヘッドとが接触してヘッドクラッシュを起こす、あるい
は媒体表面に付着したゴミの影響を受けやすいなどの、
本来の光磁気記録の長所をそこなう欠点がある。
【0004】そこで、保磁力が大きくキュリー温度の低
い磁性層と保磁力が小さくキュリー温度が高い磁性層か
らなる二層構造の垂直磁化膜を用いて、比較的大きな磁
界を印加して保磁力の小さな層のみの磁化を一方向に揃
えた後、大きなレーザパワーを加えてこの層の磁化を反
転させる記録を行うか、比較的小さなレーザパワーを加
えて、保磁力の小さなキュリー温度の高い層の磁化反転
を行わずに、保磁力の大きなキュリー温度の低い層の磁
化を保磁力の小さな層の磁化方向に揃える記録を行うか
の2種の記録より重ね書きを実現する方法が考え出され
た。しかしこの方法では、両磁性層の間に磁壁が存在す
る記録状態があり記録ビットの安定性に問題があり、ま
た保磁力の小さな層の磁化の方向をそろえるための磁界
発生部が大がかりになるという欠点がある。
【0005】この他にも、例えば特開平3−12734
7に示されるような、レーザビームを照射した部分の磁
化を周りからの反磁界で反転させる方法も考えられてい
る。しかし記録バイアス磁界と反磁界の大きさのバラン
スで記録する方法はノイズの発生が大きく、実用には難
しいと考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の光強度変調記録法の欠点を排し、良好な重ね書き記録
を可能とした光磁気記録方法及び光磁気再生方法および
光磁気記録媒体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
せんとするもので、その要旨は相対的に保磁力が小さく
てキュリー温度が高い第一の磁性層と相対的に保磁力が
大きくキュリー温度が低い第二の磁性層との記録層を有
する光磁気記録媒体を用いて、記録前に一定方向に第一
の磁性層の磁化を着磁可能な磁界を印加後、反対方向に
記録バイアス磁界を印加しながら、記録情報に応じて第
一磁性層の磁化反転可能なパワーのレーザビームをON
/OFFを繰り返しながら照射するか、ONを連続して
照射するかの2通りの記録を行うことを特徴とする光磁
気記録方法及び前記の光磁気記録媒体を用いて記録前に
あらかじめ隣接する案内溝部を一定方向に着磁後、一定
方向に記録バイアス磁界を印加しながら、第一磁性層の
磁化反転可能なパワーのレーザビームを記録情報に応じ
てON/OFFを繰り返しながら照射するか、ONを連
続して照射するかの2通りの記録を行うことを特徴とす
る光磁気記録方法及び室温とキュリー温度の間に補償温
度を有する第一の磁性層と相対的に保磁力が大きくキュ
リー温度が低い第二の磁性層の記録層を有する光磁気記
録媒体を用いて、一定方向に記録バイアス磁界を印加し
ながら、第一磁性層の磁化反転可能なパワーのレーザビ
ームを記録情報に応じてON/OFFを繰り返しながら
照射するか、ONを連続して照射するかの2通りの記録
を行うことを特徴とする光磁気記録方法にある。また本
発明は上記各記録方法において、ON/OFFを繰り返
す記録では記録ビットは形成されず、ONを連続する記
録では記録ビットが形成されるように、第一の磁性層の
キュリー温度、飽和磁化、膜厚など、変調するレーザの
周波数、印加する記録バイアス磁界の方向、大きさなど
を調整したことを特徴とする光磁気記録媒体および記録
方法にある。更に、本発明は、上記記録方法によって形
成された記録ビットを再生読みだしする際、印加した第
一磁性層着磁のための磁界を取り除き、界面磁壁を解消
可能な大きさの磁界を記録バイアス磁界と同方向に印加
することを特徴とする光磁気再生方法にある。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】まず第一の記録方法の発明について記録過
程を図1をもとに説明する。ここでは第一磁性層と第二
磁性層の磁化が平行のとき安定(磁壁ができない)な場
合を考える。反平行が安定な場合も同様である。
【0010】図1の(a)は記録が行われる前の状態で
ある。記録前に着磁用磁界Hi(ここでは下向き)によ
り第一磁性層の磁化を下向きにそろえる。ここで第二磁
性層は保磁力が十分大きいので磁化の向きは変わらな
い。(状態(b))次に記録情報に応じて第一磁性層を
キュリー温度近傍に昇温せしめるパワーのレザーを記録
周波数より大きな周波数でON/OFFを繰返して照射
するか又は、ONを連続して照射しながら記録バイアス
磁界Hb(ここでは上向き)を印加しながら記録を行
う。
【0011】ここで前記いずれのレーザ照射状態におい
てもレーザ照射で昇温が始まり、第一磁性層のキュリー
温度Tc2近傍の状態(c)となる。ここでは第二磁性
層はそのキュリー温度Tc1を越え磁化が消失してい
る。第一磁性層のレーザ照射部位の磁化は記録バイアス
磁界Hbの方向へならう。
【0012】レーザ照射位置から離れて降温が始まり、
第二磁性層のキュリー温度より下がり状態(d)、
(d’)のいずれかとなると、第二磁性層に第一磁性層
と副格子磁化の方向をそろえるように(界面磁壁を形成
しないように)磁化が現れる。
【0013】さらに室温まで降温する途中で2つの過程
にわかれる。これはレーザ照射時にレーザがONになっ
たパルス時間と関係がある。つまりレーザがONになっ
たパルス時間の短い記録ビットは、第一磁性層に形成さ
れた反転磁区一つ一つの長さ及び巾が狭い。ここではバ
イアス磁界も磁壁エネルギーも反転磁区を消滅させるよ
うに働き、保磁力エネルギーだけが磁区を残そうと働
く。そこで磁区の多くが磁壁であるような狭い反転磁区
は消滅し、状態(e)となる。
【0014】反対にパルス時間の長い記録ビットは、磁
壁の占める割合が減って反転磁区が保存され状態(f)
となる。
【0015】状態(e)、(f)が最終的な記録状態と
なるが、続いて着磁用磁界Hiを通過すると再び状態
(b)になる。ここでは第一磁性層の磁化が着磁方向に
そろってしまうため、再生信号への寄与がなく、さらに
第一磁性層側からレーザ光入射する場合には第二磁性層
からの光磁気再生信号を遮蔽してしまう。
【0016】そこで着磁用磁界Hiを取り除いて、さら
に記録バイアス方向に磁壁が解消されるまでの磁界を印
加し、再び状態(a)として記録信号を再生することも
可能である。
【0017】以上のように本発明の記録媒体を用いて、
一定方向のバイアス磁界Hbを印加しながら、記録情報
に応じレーザを記録周波数より高い周波数でON/OF
Fしながら照射するか、連続してを照射するかで、前の
記録状態によらず重ね書き可能であることが分かる。
【0018】次に図2に基づき第2の記録方法の発明の
記録過程を説明する。図1の場合と同様に、ここでは第
一磁性層と第二磁性層の磁化が平行のとき安定(磁壁が
できない)な場合を考える。反平行が安定な場合も同様
である。
【0019】図2の(a)は記録が行われる前の状態で
ある。記録前に記録トラックに隣接する案内溝部分の記
録層の磁化を一定方向に着磁(ここでは下向き)する。
これには例えば下向きの記録バイアス磁界を印加して案
内溝部分にレーザビームを集光消去を行えばよい。
【0020】次に第一の記録方法と同様のレーザ照射状
態で記録バイアス磁界Hb(ここでは上向き)を印加し
ながら記録を行う。
【0021】ここでいずれのレーザ照射状態においても
レーザ照射で昇温が始まり、第一磁性層のキュリー温度
Tc1近傍の状態(b)となる。ここでは第二磁性層は
そのキュリー温度Tc2を越え磁化が消失している。第
一磁性層のレーザ照射部位の磁化は記録バイアス磁界H
bの方向へならう。
【0022】レーザ照射位置から離れて降温が始まり、
第二磁性層のキュリー温度より下がり状態(c)、
(c’)のいずれかとなると、第二磁性層に第一磁性層
と副格子磁化の方向をそろえるように(界面磁壁を形成
しないように)磁化が現れる。
【0023】さらに室温まで降温する途中で2つの過程
にわかれる。これはレーザがONになったパルス時間と
関係がある。つまり隣接する案内トラック部分はすでに
下向きに磁化されているので、レーザがONになったパ
ルス時間の短い記録ビットは、第一磁性層に形成された
反転磁区巾が狭いものである。ここでは磁壁エネルギー
が反転磁区を消滅させるように働き、保磁力エネルギー
とバイアス磁界が磁区を残そうと働く。そこで磁区の多
くが磁壁であるような狭い反転磁区は消滅し、状態
(d)となる。
【0024】反対にレーザがONになったパルス時間の
長い記録ビットは、磁壁の占める割合が減って反転磁区
が保存され状態(e)となる。
【0025】以上のように本発明の記録媒体を用いて、
一定方向のバイアス磁界Hbを印加しながら、記録情報
に応じてレーザを記録周波数より高い周波数でON/O
FFしながら照射するか、連続した長いパルスを照射す
るかで、前の記録状態によらず重ね書き可能であること
が分かる。
【0026】更に第3の記録方法の発明について図3に
基づき記録過程を説明する。尚、この第3の記録方法で
は前述の第一の記録方法における着磁用磁界を記録バイ
アス磁界で兼用できる。
【0027】図1、2の場合と同様に、ここでも第一磁
性層と第二磁性層の磁化が平行のとき安定(磁壁ができ
ない)な場合を考える。反平行が安定な場合も同様であ
る。
【0028】図3の(a)は記録が行われる前の状態で
ある。記録バイアス磁界Hb(ここでは上向き)の方向
へ第一磁性層の磁化をそろえる。ここで第二磁性層は保
磁力が十分大きいので磁化の向きは変わらない。次に第
一の記録方法と同様のレーザ照射状態で記録バイアス磁
界Hbを印加しながら記録を行う。
【0029】ここでいずれのレーザ照射状態においても
レーザ照射で昇温が始まり、第一磁性層の補償温度Tco
mpを越え状態(b)となる。ここでは第二磁性層はその
キュリー温度Tcを超え磁化が消失している。第一磁性
層は副格子磁化が遷移金属原子優位となり、自発磁化の
方向が逆転している。
【0030】ここでバイアス磁界Hbにより、第一磁性
層のレーザ照射部位の磁化はもう一度上向きに反転す
る。(状態(c))レーザ照射位置から離れて降温が始
まり、第二磁性層のキュリー温度より下がり状態
(d)、(d’)のいずれかとなると、第二磁性層に第
一磁性層と副格子磁化の方向をそろえるように(界面磁
壁を形成しないように)磁化が現れる。また第一磁性層
は補償温度Tcomp以下になったことで自発磁化が再び下
向きになっている。
【0031】さらに室温まで降温する途中で2つの過程
にわかれる。これはレーザがONになったパルス時間と
関係がある。つまりレーザがONになったパルス時間の
短い記録ビットは、第一磁性層に形成された反転磁区巾
が狭い。ここではバイアス磁界も磁壁エネルギーも反転
磁区を消滅させるように働き、保磁力エネルギーだけが
磁区を残そうと働く。そこで磁区の多くが磁壁であるよ
うな狭い反転磁区は消滅し、状態(e)となる。
【0032】反対にレーザがONになったパルス時間の
長い記録ビットは、磁壁の占める割合が減って反転磁区
が保存され状態(f)となる。
【0033】以上のように本発明の記録媒体を用いて、
一定方向のバイアス磁界Hbを印加しながら、記録情報
に応じてレーザを記録周波数より高い周波数でON/O
FFしながら照射するか、連続して照射するかで、前の
記録状態によらず重ね書き可能であることが分かる。
【0034】本発明の第一乃至第三の記録方法に用いら
れる記録媒体は例えば図4に示すような構成からなる。
透明基板1の上に保護膜2を設け、第一、第二磁性層
3、4を積層した後、保護膜5と金属反射膜6を設け
る。第一磁性層3と第二磁性層4は順序が逆でもよい。
また図2の基板を接着剤を介して、基板1が外を向くよ
うに貼りあわせ両面使用可能な記録媒体としてもよい。
【0035】尚、第一磁性層は小さな保磁力と高いキュ
リー温度を有し、第二磁性層は第一磁性層に対して相対
的に大きな保磁力と低いキュリー温度を有する。
【0036】また第一磁性層は、その磁区の大きさが小
さい場合は消滅するように設計する。そこで記録ビット
形状がきまる第二磁性層のキュリー温度Tc付近で、第
一磁性層の磁壁エネルギーσw1が十分に大きいこと、
つまり第一磁性層のキュリー温度が高いことが必要であ
る。また室温で保磁力の大きくなった第二磁性層のビッ
ト形状が第一磁性層に転写されるには、室温で第一磁性
層の保磁力は小さいこと、つまり磁気異方性が小さいこ
とが必要である。
【0037】これらの条件から、第一磁性層のキュリー
温度は200℃以上、保磁力は3KOe以下が好まし
い。
【0038】また、第二磁性層のキュリー温度は70〜
230℃、保磁力は3KOe以上が好ましい。
【0039】両磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示
し、かつ比較的大きな磁気光学効果を有するものが利用
できるが、第一磁性層には、Gd−Fe、Gd−Fe−
Co、Gd−Co、Gd−Ho−Co、Gd−Ho−F
e、Gd−Ho−Fe−Co、Gd−Dy−Fe、Gd
−Dy−Fe−Co、Gd−Dy−Coなどの比較的垂
直磁気異方性の小さな、希土類元素と遷移金属元素との
非晶質合金が好ましい。
【0040】また形成された界面磁壁が安定に存在する
には飽和磁化が大きく、小さな保磁力であるが良好な垂
直磁化膜であるPt/Co多層膜も利用できる。
【0041】また、第二磁性層には、Tb−Fe、Tb
−Dy−Fe、Dy−Fe、Tb−Fe−Co、Dy−
Dy−Fe−Co、Dy−Fe−Coなどの比較的垂直
磁気異方性の大きな、希土類元素と遷移金属元素との非
晶質合金が好ましい。
【0042】この他にも、MnBi、PtCoなどの金
属間化合物を用いても良い。またガーネット、フェライ
トなどの酸化物結晶を用いても良い。
【0043】保護膜材料としては、記録再生に用いられ
るレーザ光に対して透光性のものが望ましく、SiO、
SiO2 、ZnS、ZnSe、Al23 、AlN、S
34 、TiN、Si、SiCなどが用いられる。
【0044】金属反射層材料としては、Al、Cu、A
u、Ti、Fe、Co、Ptあるいはこれらを主成分と
する合金などが用いられる。
【0045】次に第3の記録方法の発明に用いられる光
磁気記録媒体の場合は、更に第一磁性層は室温とキュリ
ー温度の間に補償温度Tcompを有する。また第二磁性層
のキュリー温度Tcは第一磁性層の補償温度Tcompより
低いことが好ましい。尚補償温度Tcompは100〜25
0℃が好ましい。
【0046】第1乃至第3の記録方法の発明において、
ON/OFFを繰り返す記録では記録ビットは形成され
ず、ONを連続する記録では記録ビットが形成されるよ
うに、第一の磁性層のキュリー温度、飽和磁化及び膜厚
を適切に設定した光磁気記録媒体を用い、変調するレー
ザの周波数、印加する記録バイアス磁界の方向及びその
大きさを調整することによりノイズのないより良好な重
ね書きが可能である。
【0047】また第一、第二磁性層の間に磁性材料ある
いは非磁性材料からなる中間層を設け、磁化の転写性
(それぞれの副格子磁化の向きを同じにそろえる)を調
整することも可能である。
【0048】次に本発明を実施例に基づき、更に詳細に
説明する。
【0049】
【実施例】
実施例1 スパッタ装置内に、プリグルーブ、プリフォーマット信
号の刻まれたポリカーボネイト製の円板をターゲットと
の距離が10cmであるようにセットし、前記基板を回
転させた。アルゴン中で第一のターゲットより、スパッ
タ速度100A/min、スパッタ圧5*10-1Pa
で、600Aの厚さのSi34 を保護層として前記基
板上に設けた。次にアルゴン中で、第二のターゲットよ
りスパッタ速度100A/min、スパッタ圧6*10
-1Paで、Gd22Fe68Co10(at%)合金
(副格子磁化はFeCo原子優位)をスパッタし、膜厚
250A、キュリー温度が約270℃、保磁力が120
0 Oeの第一磁性層を形成した。
【0050】次に、アルゴン中で、第三のターゲットよ
りTb24Fe68Co8(at%)合金(副格子磁化
はTb原子優位)をスパッタし、膜厚200A、キュリ
ー温度が約160℃、保磁力が15KOeの第二磁性層
を形成した。
【0051】さらにアルゴン中で第一のターゲットのS
34 と第四のターゲットのAlをスパッタ圧5*1
-1Paで順にスパッタ、400AのSi34 保護層
と400AのAl金属層を形成した。
【0052】次に、ホットメルト接着剤を用いて、上記
の膜形成を終えた基板をポリカーボネイト製の貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ、光磁気ディスクサンプルを作製
した。
【0053】第一、第二磁性層はそれぞれ交換相互作用
により結合している。第一磁性層は、第二磁性層と強く
結合しているので安定化され界面磁壁のない状態から第
一磁性層を磁化反転させるのに必要な磁界は約2KOe
であった。
【0054】この光磁気ディスクを記録再生装置(ナカ
ミチOMS−2000)にセットし、従来の消去、記録
のテストを行った。
【0055】記録の前に記録トラック部分に2.5KO
eの外部磁界を印加して第一磁性層を着磁後、反対方向
に記録バイアス磁界200 Oeを印加、線速度9m/
secで回転させながら、約1.2μ直径に集光した波
長780nm、出力10mWの連続のレーザビームを照
射して消去(記録層を一方向に着磁)した。
【0056】次に同様に記録前に2.5KOeの外部磁
界で第一磁性層を着磁後、8mW出力のレーザを50%
の時間比でON/OFFさせる周波数を変えながら、記
録バイアス磁界の大きさと記録再生信号のキャリアの関
係を調べた。なお信号再生のため1mWの連続ビームを
照射した。結果を図5に示す。
【0057】ここでバイアス磁界のマイナスは消去方向
である。
【0058】図5を見ると、記録の周波数が大きくなる
(記録ビットの長さが短くなる)に従ってキャリアレベ
ルの立ち上がり始める(記録ビットが形成される)。バ
イアス磁界がプラス方向にシフトしていることが分か
る。
【0059】これは、消去(記録層を一方向に着磁)状
態では、ほぼ500 Oe程度の反磁界があり、例えば
長さ5.0μと3.3μの長いビットでは記録ビットの
中で磁壁の占める割合が小さく、レーザで昇温した部分
がそのまま記録ビットとして形成される。
【0060】次に、周波数が大きくなり、記録ビットの
中で磁壁の占める割合が大きくなると、磁壁エネルギー
から、もう一度記録ビット消滅させようとする力を受け
る。そこで記録バイアス磁界をプラス(書き込み)方向
に印加して補助しないと記録ビットが形成されないこと
になる。
【0061】最後にビット長が、0.33μ程度まで小
さくなると、約400 Oeの記録バイアス磁界を印加
しても記録ビットは形成されなくなることがわかる。
【0062】次にレーザを50%の時間比で周波数20
MHz(記録ビット長0.17μ)でON/OFFさせ
ながら、記録ビットを形成する信号に応じて20対分を
ON/ONの連続ビーム(周波数1MHz、記録ビット
長3.3μに対応)として照射記録を行った。記録バイ
アス磁界は200 Oe、記録パワーは8mWである。
この結果信号周波数1MHzでC/N比52dBの良好
な記録再生信号を得た。また同様の条件で図5の記録を
行った領域(すでに記録ビットが存在する)に第一磁性
層を初期化するプロセスを含めて、重ね書き記録の実験
を行ったところ、以前の記録信号は再生されず、再生信
号周波数1MHzの良好な再生信号が得られた。
【0063】比較例1 実施例1と同様の方法で、第二磁性層を設けない以外は
実施例1と同じ構成のサンプルディスクを作製した。ま
た実施例1と同じ条件で記録の実験を行ったところ、消
去後記録でも、重ね書き記録でも、記録ノイズが大きく
キャリアの立ち上がるバイアス磁界の大きさ、あるいは
重ね書き以前の信号が十分に消去されたかなどの確認が
難しかった。
【0064】これは第一磁性層を短い記録ビットでは記
録後消滅しやすい様に設定してある為で、形成した記録
ビットを安定化させる第二磁性層が必要であることを確
認した。
【0065】実施例2〜4 実施例1と同じ構成で、第一磁性層の膜厚を変化させた
サンプルディスク(実施例2〜4)を作製し、実施例1
と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結果を表1
に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わり得る
が、第一磁性層が75A(実施例2)と、膜厚が小さく
なると、短いビットを消滅させる効果が弱まり重ね書き
で以前の記録ビットが消去されにくいことが分かる。ま
た第一磁性層が400A(実施例4)と膜厚が大きくな
ると、逆に記録ビットを消滅させる効果が大きすぎてビ
ット形状が不安定になるためか記録ノイズの増大が著し
い。
【0066】実施例5〜6 実施例1と同じ構成で、第一磁性層の材料組成を変えた
サンプルディスク(実施例5〜6)を作製し、実施例1
と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結果を表1
に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わり得る
が、第一磁性層のキュリー温度が下がって第二磁性層の
キュリー温度に近づいてくると、第一磁性層で記録ビッ
トの形成が始まると同時に第二磁性層の磁化の発生があ
り、短いビットを消滅させる効果もなくなり記録ノイズ
が上昇してしまう(実施例6)ことが分かった。
【0067】実施例7〜9 実施例1と同じ構成で、第一磁性層の材料としてPtと
Coの多層膜を用い膜厚条件を変えたサンプルディスク
(実施例7〜9)を作製し、実施例1と同様の条件で重
ね書き実験を行った。それぞれ良好な記録が行えた。
【0068】第一磁性層は次の様な条件で設けた。アル
ゴン中でスパッタ圧9*10-1Paで第五のターゲット
よりPtを、第六のターゲットよりPdを、第七のター
ゲットよりCoをそれぞれ20〜100A/minでス
パッタしながら、シャッター板を開閉してそれぞれ単一
の層厚が2〜50A程の膜を繰り返し積層し第一磁性層
とした。
【0069】実施例7:Pt20AとCo4Aの多層膜
でそれぞれ10周期 実施例8:Pd15AとCo6Aの多層膜でそれぞれ1
5周期 実施例9:Pt10AとCo4Aの多層膜でそれぞれ1
5周期 の構成である。これらの実施例では第一磁性層
の保磁力が小さくなったことと、飽和磁化が大きくなっ
た為より小さい磁界で第一磁性層の着磁が可能になっ
た。実施例9では、着磁磁界350 Oe、記録バイア
ス磁界150 Oeの組み合せで良好な記録が行えた。
【0070】
【表1】 実施例10 実施例1で信号周波数1MHzで再生C/N比52dB
の良好な記録が行われた領域に、第一磁性層だけを着磁
可能な磁界2.5KOeを印加すると、第一磁性層は再
生信号に寄与しなくなり、再生C/N比は30dBに低
下した。
【0071】次に着磁磁界と反対極性の磁界を1.8K
Oeまで印加すると形成された界面磁壁は解消され初め
の磁化状態となり、再生C/N比も52dBとなった。
【0072】実施例11 実施例1と同様の操作で実施例1と同様の光磁気ディス
クサンプルを作成した。
【0073】第一、第二磁性層は実施例1の場合と同様
にそれぞれ交換相互作用により結合している。第一磁性
層は、第二磁性層と強く結合しているので安定化され界
面磁壁のない状態から第一磁性層を磁化反転させるのに
必要な磁界は実施例1の場合と同様に約2KOeであっ
た。
【0074】この光磁気ディスクを記録再生装置(ナカ
ミチOMS−2000)にセットし、実施例1と同様に
従来の消去、記録のテストを行った。案内溝部、記録ト
ラック部共に約0.7ミクロンの幅で、トラックピッチ
が約1.4ミクロンの幅の基板を用いた。
【0075】記録の前に案内溝部分に消去バイアス磁界
500 Oeを印加し、線速度9m/secで回転させ
ながら、約1.2μ直径に集光した波長780nm、出
力10mWの連続レーザビームを照射して案内溝部分の
着磁を行った。次に同様にして、記録トラック部の消去
(着磁)を行った。次に反対方向に記録バイアス磁界2
00 Oeを印加、8mW出力のレーザを50%の時間
比でON/OFFさせる周波数を変えながら、記録バイ
アス磁界の大きさと記録再生信号のキャリアの関係を調
べた。なお信号再生のため1mWの連続ビームを照射し
た。結果を図6に示す。
【0076】ここでバイアス磁界のマイナスは消去方向
である。図6を見ると、実施例1と同様に記録の周波数
が大きくなる(記録ビットの長さが短くなる)に従って
キャリアレベルの立ち上がり始める(記録ビットが形成
される)。バイアス磁界がプラス方向にシフトしている
ことが分かる。
【0077】これは、消去(記録層を一方向に着磁)状
態でも実施例1と同様に、ほぼ500 Oe程度の反磁
界があり、例えば長さ5.0μと3.3μの長いビット
では記録ビットの中で磁壁の占める割合が小さく、レー
ザで昇温した部分がそのまま記録ビットとして形成され
る。
【0078】次に、周波数が大きくなり、記録ビットの
中で磁壁の占める割合が大きくなると、この場合も実施
例1と同様に磁壁エネルギーから、もう一度記録ビット
消滅させようとする力を受ける。そこで記録バイアス磁
界をプラス(書き込み)方向に印加して補助しないと記
録ビットが形成されないことになる。
【0079】最後にビット長が、0.33μ程度まで小
さくなると、約400 Oeの記録バイアス磁界を印加
しても記録ビットは形成されなくなることがわかる。
【0080】次にレーザを50%の時間比で周波数20
MHz(記録ビット長0.17μ)でON/OFFさせ
ながら、記録ビットを形成する信号に応じて20対分を
ON/ONの連続ビーム(周波数1MHz、記録ビット
長3.3μに対応)として照射記録を行った。記録バイ
アス磁界は200 Oe、記録パワーは8mWである。
この結果信号周波数1MHzでC/N比52dBの良好
な記録再生信号を得た。また同様の条件で図6の記録を
行った領域(すでに記録ビットが存在する)に記録バイ
アスのみを印加して、重ね書き記録の実験を行ったとこ
ろ、以前の記録信号は再生されず、再生信号周波数1M
Hzの良好な再生信号が得られた。
【0081】比較例2 実施例11と同様の方法で、第二磁性層を設けない以外
は実施例11と同じ構成のサンプルディスクを作製し
た。また実施例11と同じ条件で記録の実験を行ったと
ころ、消去後記録でも、重ね書き記録でも、記録ノイズ
が大きくキャリアの立ち上がるバイアス磁界の大きさ、
あるいは重ね書き以前の信号が十分に消去されたかなど
の確認が難しかった。
【0082】これは第一磁性層を短い記録ビットでは記
録後消滅しやすい様に設定してある為で、形成した記録
ビットを安定化させる第二磁性層が必要であることを確
認した。
【0083】比較例3 実施例1のサンプルディスクの案内溝部分を消去する磁
界の向きを反対にして、記録バイアス磁界と同じ向きに
したほかは、実施例11と同様に記録の実験を行った。
この結果消去後記録でも、重ね書き記録でも、記録ノイ
ズが大きくキャリアの立ち上がるバイアス磁界の大き
さ、あるいは重ね書き以前の信号が十分に消去されたか
などの確認が難しかった。これは実施例11では、レー
ザのON/OFF記録で短いビット列を書き込み後、磁
壁エネルギーによってビットが消滅していたものが、隣
接する案内溝部の磁化が、記録ビットと同じ向きのため
短いビット列は案内溝部にひろがり安定化され、本来は
形成されないはずの微小磁区が残るためである。
【0084】これから、あらかじめ記録トラック隣接部
を消去方向に磁化しておくことが必要であることがわか
る。
【0085】実施例12〜14 実施例11と同じ構成で、第一磁性層の膜厚を変化させ
たサンプルディスク(実施例12〜14)を作製し、実
施例11と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結
果を表2に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わ
り得るが、第一磁性層が75A(実施例12)と、膜厚
が小さくなると、短いビットを消滅させる効果が弱まり
重ね書きで以前の記録ビットが消去されにくいことが分
かる。また第一磁性層が400A(実施例14)と膜厚
が大きくなると、逆に記録ビットを消滅させる効果が大
きすぎてビット形状が不安定になるためか記録ノイズの
増大が著しい。
【0086】実施例15〜16 実施例11と同じ構成で、第一磁性層の材料組成を変え
たサンプルディスク(実施例15〜16)を作製し、実
施例11と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結
果を表2に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わ
り得るが、第一磁性層のキュリー温度が下がって第二磁
性層のキュリー温度に近づいてくると、第一磁性層で記
録ビットの形成が始まると同時に第二磁性層の磁化の発
生があり、短いビットを消滅させる効果もなくなり記録
ノイズが上昇してしまう(実施例16)ことが分かっ
た。
【0087】実施例17〜19 実施例11と同じ構成で、第一磁性層の材料としてPt
とCoの多層膜を用い膜厚条件を変えたサンプルディス
ク(実施例17〜19)を作製し、実施例11と同様の
条件で重ね書き実験を行った。それぞれ良好な記録が行
えた。
【0088】第一磁性層は次の様な条件で設けた。アル
ゴン中でスパッタ圧9*10-1Paで第五のターゲット
よりPtを、第六のターゲットよりPdを、第七のター
ゲットよりCoをそれぞれ20〜100A/minでス
パッタしながら、シャッター板を開閉してそれぞれ単一
の層厚が2〜50A程の膜を繰り返し積層し第一磁性層
とした。この結果を表2に示す。
【0089】実施例17:Pt20AとCo4Aの多層
膜でそれぞれ10周期 実施例18:Pd15AとCo6Aの多層膜でそれぞれ
15周期 実施例19:Pt10AとCo4Aの多層膜でそれぞれ
15周期 の構成である。これらの実施例では第一磁性
層の保磁力が小さくなったことと、飽和磁化が大きくな
った為より小さい記録バイアス磁界で安定に良好な記録
が行えた。
【0090】
【表2】 実施例20 基板に設けた記録トラックの幅だけを変化させた基板を
用いて、実施例11と同様の記録膜を設けたサンプルデ
ィスクを作製し、記録トラックの幅と記録特性の関係を
調べた。実施例11と同じ条件で周波数1MHz(記録
ビット長3.3ミクロン)の信号を記録後、周波数2M
Hz(記録ビット長1.65ミクロン)の信号を重ね書
き記録した。表3に示すように、記録トラックの幅が小
さいほうが、周波数1MHzの信号の消え残りは少な
く、本発明の記録方法はトラックビッチの小さい高密度
記録に適していることがわかる。
【0091】
【表3】 実施例21 スパッタ装置内に、プリグルーブ、プリフォーマット信
号の刻まれたポリカーボネイト製の円板をターゲットと
の距離が10cmであるようにセットし、前記基板を回
転させた。アルゴン中で第一のターゲットより、スパッ
タ速度100A/min、スパッタ圧5*10-1Pa
で、600Aの厚さのSi34 を保護層として前記基
板上に設けた。次にアルゴン中で、第二のターゲットよ
りスパッタ速度100A/min、スパッタ圧6*10
-1Paで、Gd25Fe65Co10(at%)合金
(副格子磁化はGd原子優位)をスパッタし、膜厚25
0A、キュリー温度が約250℃、補償温度が約200
℃、保磁力が1200 Oeの第一磁性層を形成した。
【0092】次に、アルゴン中で、第三のターゲットよ
りTb24Fe68Co8(at%)合金(副格子磁化
はTb原子優位)をスパッタし、膜厚200A、キュリ
ー温度が約160℃、保磁力が15KOeの第二磁性層
を形成した。
【0093】さらにアルゴン中で第一のターゲットのS
34 と第四のターゲットのAlをスパッタ圧5*1
-1Paで順にスパッタ、400AのSi34 保護層
と400AのAl金属層を形成した。
【0094】次に、ホットメルト接着剤を用いて、上記
の膜形成を終えた基板をポリカーボネイト製の貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ、光磁気ディスクサンプルを作製
した。
【0095】第一、第二磁性層はそれぞれ交換相互作用
により結合している。第一磁性層は、第二磁性層と強く
結合しているので安定化され界面磁壁のない状態から第
一磁性層を磁化反転させるのに必要な磁界は約2KOe
であった。
【0096】この光磁気ディスクを記録再生装置(ナカ
ミチOMS−2000)にセットし、従来の消去、記録
のテストを行った。消去バイアス磁界500 Oeを印
加、線速度9m/secで回転させながら、約1.2μ
直径に集光した波長780nm、出力10mWの連続の
レーザビームを照射して消去(記録層を一方向に着磁)
した。
【0097】次に8mW出力のレーザを50%の時間比
でON/OFFさせる周波数を変えながら、記録バイア
ス磁界の大きさと記録再生信号のキャリアの関係を調べ
た。なお信号再生のため1mWの連続ビームを照射し
た。結果は図7に示す。
【0098】ここでバイアス磁界のマイナスは消去方向
である。
【0099】図7を見ると、実施例1と同様に記録の周
波数が大きくなる(記録ビットの長さが短くなる)に従
ってキャリアレベルの立ち上がり始める(記録ビットが
形成される)。バイアス磁界がプラス方向にシフトして
いることが分かる。
【0100】これは、消去(記録層を一方向に着磁)状
態では、ほぼ500 Oe程度の反磁界があり、例えば
長さ5.0μと3.3μの長いビットでは記録ビットの
中で磁壁の占める割合が小さく、レーザで昇温した部分
がそのまま記録ビットとして形成される。
【0101】次に、周波数が大きくなり、記録ビットの
中で磁壁の占める割合が大きくなると、磁壁エネルギー
から、もう一度記録ビット消滅させようとする力を受け
る。そこで記録バイアス磁界をプラス(書き込み)方向
に印加して補助しないと記録ビットが形成されないこと
になる。
【0102】最後にビット長が、0.33μ程度まで小
さくなると、約400 Oeの記録バイアス磁界を印加
しても記録ビットは形成されなくなることがわかる。
【0103】次にレーザを50%の時間比で周波数20
MHz(記録ビット長0.17μ)でON/OFFさせ
ながら、記録ビットを形成する信号に応じて20対分を
ON/ONの連続ビーム(周波数1MHz、記録ビット
長3.3μに対応)として照射記録を行った。記録バイ
アス磁界は200 Oe、記録パワーは8mWである。
この結果信号周波数1MHzでC/N比52dBの良好
な記録再生信号を得た。また同様の条件で図5の記録を
行った領域(すでに記録ビットが存在する)に、重ね書
き記録の実験を行ったところ、以前の記録信号は再生さ
れず、再生信号周波数1MHzの良好な再生信号が得ら
れた。
【0104】比較例4 実施例21と同様の方法で、第二磁性層を設けない以外
は実施例21と同じ構成のサンプルディスクを作製し
た。また実施例21と同じ条件で記録の実験を行ったと
ころ、消去後記録でも、重ね書き記録でも、記録ノイズ
が大きくキャリアの立ち上がるバイアス磁界の大きさ、
あるいは重ね書き以前の信号が十分に消去されたかなど
の確認が難しかった。
【0105】これは第一磁性層を短い記録ビットでは記
録後消滅しやすい様に設定してある為で、形成した記録
ビットを安定化させる第二磁性層が必要であることを確
認した。
【0106】実施例22〜24 実施例21と同じ構成で、第一磁性層の膜厚を変化させ
たサンプルディスク(実施例22〜24)を作製し、実
施例21と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結
果を表4に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わ
り得るが、第一磁性層が75A(実施例22)と、膜厚
が小さくなると、短いビットを消滅させる効果が弱まり
重ね書きで以前の記録ビットが消去されにくいことが分
かる。また第一磁性層が400A(実施例24)と膜厚
が大きくなると、逆に記録ビットを消滅させる効果が大
きすぎてビット形状が不安定になるためか記録ノイズの
増大が著しい。
【0107】実施例25〜26 実施例21と同じ構成で、第一磁性層の材料組成を変え
たサンプルディスク(実施例25〜26)を作製し、実
施例21と同様の条件で重ね書き実験を行った。この結
果を表4に示す。第二磁性層の材料、膜厚などでも変わ
り得るが、第一磁性層のキュリー温度が下がって第二磁
性層のキュリー温度に近づいてくると、第一磁性層で記
録ビットの形成が始まると同時に第二磁性層の磁化の発
生があり、短いビットを消滅させる効果もなくなり記録
ノイズが上昇してしまう(実施例26)ことが分かっ
た。
【0108】
【表4】
【0109】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の第1
及び第2の記録方法の発明によれば、相対的に保磁力が
小さくてキュリー温度の高い第一の磁性層と、相対的に
保磁力が大きくキュリー温度が低い第二の磁性層との記
録層を有する光磁気記録媒体を用いて、記録前に第一磁
性層を一定方向に着磁後反対方向に記録バイアス磁界を
印加しながら、又は記録前に案内溝部を一定方向に着磁
後反対方向に記録バイアス磁界を印加しながら、第一磁
性層にまたは記録トラック部分に、記録情報に応じて第
一磁性層を磁化反転可能なパワーのレーザビームをON
/OFFを繰り返しながら照射するか、ONを連続して
照射するかの2通りの記録を行うことにより、良好な重
ね書き記録が可能となった。
【0110】本発明の第3の記録方法の発明によれば、
室温とキュリー温度の間に補償温度を有する第一の磁性
層と、相対的に保磁力が大きくキュリー温度が低い第二
の磁性層との記録層を有する光磁気記録媒体を用いて、
一定方向に記録バイアス磁界を印加しながら、第一磁性
層を磁化反転可能なパワーのレーザビームを、記録情報
に応じてON/OFFを繰り返しながら照射するか、O
Nを連続して照射するかの2通りの記録を行うことによ
り、良好な重ね書き記録が可能となった。
【0111】またON/OFFを繰り返す記録では記録
ビットが形成されず、ONを連続する記録では記録ビッ
トが形成されるように第一の磁性層のキュリー温度、飽
和磁化及び膜厚を適切に設定した光磁気記録媒体を用
い、変調するレーザの周波数、印加する記録バイアス磁
界の方向及びその大きさを調整することによりノイズの
ない良好な重ね書きが可能となった。
【0112】更に前記の記録方法で形成された記録ビッ
トを再生読み出しする際、印加した第一磁性層着磁のた
めの磁界を取り除き、界面磁壁を解消可能な大きさの磁
界を記録バイアス磁界と同方向に印加することによりノ
イズのない良好な再生信号が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の発明の記録方法によって重ね書
き記録を行うときの記録過程を説明する図
【図2】本発明の第2の発明の記録方法によって重ね書
き記録を行うときの記録過程を説明する図
【図3】本発明の第3の発明の記録方法によって重ね書
き記録を行うときの記録過程を説明する図
【図4】本発明の記録方法に用いられる光磁気記録媒体
の構成例の一つを示す模式断面図
【図5】実施例1における記録バイアス磁界の大きさと
記録再生信号のキャリアの関係を示すグラフ
【図6】実施例11における記録バイアス磁界の大きさ
と記録再生信号のキャリアの関係を示すグラフ
【図7】実施例21における記録バイアス磁界の大きさ
と記録再生信号のキャリアの関係を示すグラフ
【符号の説明】
1 基板 2 保護膜 3 第一磁性層 4 第二磁性層 5 保護膜 6 金属反射膜

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対的に保磁力が小さくてキュリー温度
    が高い第一の磁性層と相対的に保磁力が大きくキュリー
    温度が低い第二の磁性層との記録層を有する光磁気記録
    媒体を用いて、記録前に一定方向に第一の磁性層の磁化
    を着磁可能な磁界を印加後、反対方向に記録バイアス磁
    界を印加しながら、記録情報に応じて第一磁性層の磁化
    反転可能なパワーのレーザビームを照射しつつ、記録信
    号に応じてON/OFFを繰り返しながら照射するか、
    ONを連続して照射するかの2通りの記録を行うことを
    特徴とする光磁気記録方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光磁気記録媒体を用いて
    記録前にあらかじめ隣接する案内溝部を一定方向に着磁
    後、一定方向に記録バイアス磁界を印加しながら、第一
    磁性層の磁化反転可能なパワーのレーザビームを、記録
    情報に応じてON/OFFを繰り返しながら照射する
    か、ONを連続して照射するかの2通りの記録を行うこ
    とを特徴とする光磁気記録方法。
  3. 【請求項3】 室温とキュリー温度の間に補償温度を有
    する第一の磁性層と相対的に保磁力が大きくキュリー温
    度が低い第二の磁性層の記録層を有する光磁気記録媒体
    を用いて、一定方向に記録バイアス磁界を印加しなが
    ら、第一磁性層の磁化反転可能なパワーのレーザビーム
    を照射しつつ、記録情報に応じてON/OFFを繰り返
    しながら照射するか、ONを連続して照射するかの2通
    りの記録を行うことを特徴とする光磁気記録方法。
  4. 【請求項4】 第一の磁性層がPtまたはPdとCoの
    多層膜である媒体を用いることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の光磁気記録方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1つの記録
    方法で形成された記録ビットを再生読みだしする際、印
    加した第一磁性層着磁のための磁界を取り除き、界面磁
    壁を解消可能な大きさの磁界を記録バイアス磁界と同方
    向に印加することを特徴とする光磁気再生方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか1つに記載
    の記録方法であって、ON/OFFを繰り返す記録では
    記録ビットは形成されず、ONを連続する記録では記録
    ビットが形成されるように、変調するレーザの周波数、
    印加する記録バイアス磁界の方向、およびその大きさを
    調整することを特徴とする光磁気記録方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし3のいずれか1つに記載
    の記録方法に用いる光磁気記録媒体であって、ON/O
    FFを繰り返す記録では記録ビットは形成されず、ON
    を連続する記録では記録ビットが形成されるように、第
    一の磁性層のキュリー温度、飽和磁化、および膜厚が設
    定されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
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