JPH08249737A - Optical recording medium and reproducing method - Google Patents
Optical recording medium and reproducing methodInfo
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- JPH08249737A JPH08249737A JP5119395A JP5119395A JPH08249737A JP H08249737 A JPH08249737 A JP H08249737A JP 5119395 A JP5119395 A JP 5119395A JP 5119395 A JP5119395 A JP 5119395A JP H08249737 A JPH08249737 A JP H08249737A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁気光学効果を利用して
レーザ光により情報の記録再生を行う光学的記録媒体等
に関し、更に詳しくは、媒体の高密度化を可能とする光
学的記録媒体および記録情報の再生方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium for recording / reproducing information with a laser beam by utilizing a magneto-optical effect, and more specifically, an optical recording medium capable of increasing the density of the medium. And a method of reproducing recorded information.
【0002】[0002]
【従来の技術】書き換え可能な高密度記録方法として、
半導体レーザの熱エネルギーを用いて、磁性薄膜に磁区
を書き込んで、情報を記録し、磁気光学効果を用いて、
この情報を読み出す光磁気記録媒体が注目されている。
また、近年、この光磁気記録媒体の記録密度を高めて更
に大容量の記録媒体とする要求が高まっている。光磁気
記録媒体等の光ディスクの線記録密度は、再生光学系の
レーザ波長および対物レンズの開口数に大きく依存す
る。すなわち、再生光学系のレーザ波長λと対物レンズ
の開口数NA が決まるとビームウェストの径が決まるた
め、信号再生時の空間周波数は2NA /λ程度が検出可
能な限界となってしまう。したがって従来の光ディスク
で高密度化を実現するためには、再生光学系のレーザ波
長を短くし、対物レンズのNA を大きくする必要があ
る。このため、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。2. Description of the Related Art As a rewritable high density recording method,
Using the thermal energy of the semiconductor laser, write the magnetic domain in the magnetic thin film, record the information, use the magneto-optical effect,
Attention has been paid to a magneto-optical recording medium for reading this information.
Further, in recent years, there is an increasing demand for increasing the recording density of this magneto-optical recording medium to make it a recording medium having a larger capacity. The linear recording density of an optical disk such as a magneto-optical recording medium greatly depends on the laser wavelength of the reproducing optical system and the numerical aperture of the objective lens. That is, since the diameter of the beam waist is determined when the laser wavelength λ of the reproduction optical system and the numerical aperture N A of the objective lens are determined, the spatial frequency at the time of signal reproduction becomes about 2N A / λ as a detectable limit. Therefore, in order to realize high density in the conventional optical disk, it is necessary to shorten the laser wavelength of the reproducing optical system and increase N A of the objective lens. Therefore, a technique for improving the recording density by devising the configuration of the recording medium and the reading method has been developed.
【0003】例えば、特開平3−93058号において
は、磁気的に結合される再正層と記録保持層を有してな
る多層膜の、記録保持層に信号記録を行うとともに、再
生層の磁化の向きを揃えた後、レーザ光を照射して加熱
し、再生層の昇温領域に、記録保持層に記録された信号
を転写しながら読み取る信号再生方法が提案されてい
る。For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-93058, signal recording is performed on a recording holding layer of a multilayer film having a magnetically coupled renormalization layer and a recording holding layer, and magnetization of a reproducing layer is performed. A signal reproducing method has been proposed in which the signals recorded in the recording holding layer are read while being transferred to the temperature rising region of the reproducing layer after the signals are aligned and aligned with each other and heated.
【0004】この方法によれば、再生用のレーザスポッ
ト径に対して、このレーザにより加熱されて、転写温度
に達し信号が検出される領域は、より小さな領域に限定
できるため、再生時の符号間干渉を減少させ、光の回折
限界以下の周期の信号が再生可能となる。According to this method, the area heated by the laser to reach the transfer temperature and the signal is detected with respect to the laser spot diameter for reproduction can be limited to a smaller area. It is possible to reduce inter-interference and reproduce a signal having a period less than the diffraction limit of light.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−93058号記載の光磁気再生方式では、再生用の
レーザスポット径に対して、有効に使用される信号検出
領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低下し、
十分な再生と出力が得られない欠点を有している。ま
た、再生層の磁化をレーザ光が照射される前に一方向に
揃えなければならない。そのため、従来の装置に再生層
の初期化用磁石を追加することが必要となる。このため
前記再生方法は、光磁気記録装置が複雑化し、コストが
高くなる、小型化が難しい等の問題を有している。However, in the magneto-optical reproducing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-93058, the signal detection area that is effectively used becomes smaller than the laser spot diameter for reproduction, and therefore the reproduced signal is reduced. The amplitude is significantly reduced,
It has a drawback that sufficient reproduction and output cannot be obtained. Further, the magnetization of the reproducing layer must be aligned in one direction before being irradiated with laser light. Therefore, it is necessary to add a reproducing layer initialization magnet to the conventional device. Therefore, the reproducing method has problems that the magneto-optical recording device is complicated, the cost is high, and it is difficult to reduce the size.
【0006】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、再生時の条件から規定さ
れる記録密度の制約の問題を解決し、記録情報ビットの
微小化をはかった場合においても、十分な再生出力(C
/N)を向上することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, solves the problem of the restriction of the recording density defined by the conditions at the time of reproduction, and aims to miniaturize the recording information bits. Even if the
/ N).
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、基
板上に少なくとも、第1、第2、第3の磁性層が順次積
層されている光学的記録媒体であって、第1の磁性層
は、第3の磁性層に比べて、相対的に磁壁抗磁力が小さ
く、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、第2の磁
性層は第1および第3の磁性層よりキュリー温度が低い
磁性層からなり、第2、第3の磁性層は垂直磁化膜であ
る光学的記録媒体において、第3磁性層上に第2の磁性
層と接する側とは反対側に直接もしくは誘電体層を介し
て熱拡散層が形成され、前記誘電体層は前記1〜3磁性
層よりも熱伝導率が小さく、熱拡散層は前記1〜3の磁
性層より熱伝導率が大きい構成としたことを特徴とする
光学的記録媒体である。The present invention is an optical recording medium in which at least a first magnetic layer, a second magnetic layer and a third magnetic layer are sequentially laminated on a substrate, and the first magnetic layer is provided. Comprises a perpendicularly magnetized film having a relatively small domain wall coercive force and a large domain wall mobility as compared with the third magnetic layer, and the second magnetic layer has a lower Curie temperature than the first and third magnetic layers. In the optical recording medium, which is composed of magnetic layers, and the second and third magnetic layers are perpendicularly magnetized films, in the optical recording medium, a direct or dielectric layer is formed on the side opposite to the side in contact with the second magnetic layer on the third magnetic layer. A thermal diffusion layer is formed via the dielectric layer, the thermal conductivity of the dielectric layer is smaller than that of the magnetic layers 1 to 3, and the thermal diffusion layer is larger than the magnetic layers of 1 to 3; It is a characteristic optical recording medium.
【0008】上記光学的記録媒体においては、前記熱拡
散層の熱伝導率が50W/m・K以上であり、比熱が
0.2J/(g・K)以上であり、層の膜厚が100n
m以下であることがより好ましい態様である。In the above optical recording medium, the thermal conductivity of the thermal diffusion layer is 50 W / m · K or more, the specific heat is 0.2 J / (g · K) or more, and the layer thickness is 100 n.
It is a more preferable embodiment that it is m or less.
【0009】本発明はまた、上記光学的記録媒体より記
録情報を再生する方法であって、光ビームを光学的記録
媒体に対して、相対的に移動させながら前記第1の磁性
層の側から照射し、少なくとも前記第2の磁性層のキュ
リー温度よりも高い温度領域を有する温度分布とするこ
とによって、第1の磁性層に形成されていた磁壁を移動
させて記録情報を再生することを特徴とする再生方法で
ある。上記の再生方法においては、再生光としてパルス
変調された光を用いること、パルス変調された再生光の
変調周期を、再生信号の情報単位の周期よりも短く設定
することがより好ましい態様である。また、第2の磁性
層のキュリー温度を100℃以下とすることもより好ま
しい態様である。The present invention is also a method of reproducing recorded information from the above-mentioned optical recording medium, wherein the light beam is moved relative to the optical recording medium from the side of the first magnetic layer. The recorded information is reproduced by moving the domain wall formed in the first magnetic layer by irradiating and making a temperature distribution having at least a temperature region higher than the Curie temperature of the second magnetic layer. And the reproduction method. In the above reproducing method, it is a more preferable aspect that pulse-modulated light is used as the reproducing light and that the modulation cycle of the pulse-modulating reproducing light is set shorter than the cycle of the information unit of the reproducing signal. Further, it is a more preferable embodiment that the Curie temperature of the second magnetic layer is 100 ° C. or lower.
【0010】本発明は、図1に示すように、基板11上
に、光透過性の保護膜ないしは干渉膜としての誘電体膜
12を形成し、この誘電体膜12上に、互いに室温で磁
気的に結合する第1〜第3の磁性膜13,14および1
5の各垂直磁化膜を形成する。According to the present invention, as shown in FIG. 1, a dielectric film 12 as a light-transmitting protective film or an interference film is formed on a substrate 11, and the dielectric film 12 is magnetized at room temperature. First to third magnetic films 13, 14 and 1 that are magnetically coupled
Each perpendicular magnetization film 5 is formed.
【0011】ここで、各磁性膜のキュリー温度をTc1,
Tc2,Tc3とするとき、室温よりT C2は高く、かつ
TC1,Tc3>Tc2とする。ここで第1の磁性層の保磁力
HC1は第2の磁性層のキュリー温度TC2近傍で十分小さ
く、第3の磁性層の保磁力HC3が室温からTC2より高い
所要の温度で、所要の磁場より十分大きい構成の光磁気
記録媒体とする。Here, the Curie temperature of each magnetic film is set to Tc1,
Tc2, Tc3And when C2Is high and
TC1, Tc3> Tc2And Where the coercive force of the first magnetic layer
HC1Is the Curie temperature T of the second magnetic layerC2Small enough in the vicinity
Coercive force H of the third magnetic layerC3From room temperature to TC2taller than
Magneto-optical at a desired temperature and well above the required magnetic field
Use as a recording medium.
【0012】更に第1の磁性層は磁壁移動度が大きい垂
直磁化膜とする。更に磁性層に吸収された熱エネルギー
が速やかに放熱されるように熱拡散層16を設けるもの
である。Further, the first magnetic layer is a perpendicular magnetization film having a large domain wall mobility. Further, the heat diffusion layer 16 is provided so that the heat energy absorbed in the magnetic layer is quickly radiated.
【0013】熱拡散層としては、熱伝導率が50W/m
・K以上で、比熱が0.2J/g・K以上のものを用い
ることにより、十分な熱拡散効果を得ることができる。The thermal diffusion layer has a thermal conductivity of 50 W / m.
A sufficient heat diffusion effect can be obtained by using a material having a specific heat of 0.2 J / g · K or more and K or more.
【0014】本発明では、上記を満たすための熱拡散層
を形成するための材料としては、Al,Ag,Auある
いはAlにTi,Cr等を添加した材料等の採用が好適
である。また、10〜20nmの誘電体膜を介して大き
な熱伝導を示す材料を積層することも有効である。In the present invention, as a material for forming the thermal diffusion layer to satisfy the above, it is preferable to use Al, Ag, Au or a material obtained by adding Ti, Cr or the like to Al. It is also effective to stack a material exhibiting large heat conduction through a dielectric film having a thickness of 10 to 20 nm.
【0015】熱拡散層16の厚さは一般に記録パワーは
再生パワーの3〜4倍のパワーを必要とすること、記録
媒体投入パワーは最大15mWとすると100nm以下
であることが好ましい。これ以上熱拡散層を厚くする
と、再生パワーをこれに伴って増大させる必要がある。The thickness of the thermal diffusion layer 16 generally requires that the recording power is 3 to 4 times the reproducing power, and that the recording medium input power is 15 mW at maximum, and it is preferably 100 nm or less. If the thermal diffusion layer is made thicker than this, it is necessary to increase the reproduction power accordingly.
【0016】図2には本発明の光記録再生方法における
再生信号波形を示す。FIG. 2 shows a reproduced signal waveform in the optical recording / reproducing method of the present invention.
【0017】上述のように、媒体上の再生時の温度プロ
ファイルを急峻にするために、最小ビット長に対応する
周波数の間隔で幅の狭いパルスレーザ光で再生を行えば
よいが、このようにして再生する際には、レーザ光を再
生レーザ駆動信号(図2−B)にしたがって駆動して光
記録媒体に照射する。As described above, in order to make the temperature profile at the time of reproduction on the medium steep, reproduction may be performed with a pulse laser beam having a narrow width at the frequency interval corresponding to the minimum bit length. At the time of reproduction, the laser beam is driven according to the reproduction laser drive signal (FIG. 2-B) to irradiate the optical recording medium.
【0018】こうして照射されたレーザ光の反射光は、
レンズを透過してからPINフォトダイオード等の検出
器で検出される。この信号は検出回路で増幅され、検出
信号(図2−C)が得られる。この検出信号は再生レー
ザ光のパルスと同期したパルス状となっているため、ロ
ーパスフィルタを通して再生信号(図2−D)とする。The reflected light of the laser light thus radiated is
After passing through the lens, it is detected by a detector such as a PIN photodiode. This signal is amplified by the detection circuit, and the detection signal (FIG. 2-C) is obtained. Since this detection signal has a pulse shape synchronized with the pulse of the reproduction laser light, it is used as a reproduction signal (FIG. 2-D) through a low pass filter.
【0019】次に、図3(a)は本発明の光学的記録媒
体の模式的断面図である。Next, FIG. 3A is a schematic sectional view of the optical recording medium of the present invention.
【0020】この媒体の磁性層は、第1の磁性層13、
第2の磁性層14、第3の磁性層15が順次積層されて
いる。各層中の矢印は原子スピンの向きを表わしてい
る。スピンの向きが相互に逆向きの領域の境界部には、
磁壁19が形成されている。また、この記録層の記録信
号も下側にグラフとして表わす。The magnetic layer of this medium is the first magnetic layer 13,
The second magnetic layer 14 and the third magnetic layer 15 are sequentially stacked. The arrow in each layer represents the direction of atomic spin. At the boundary of the regions where the spin directions are opposite to each other,
The domain wall 19 is formed. The recording signal of this recording layer is also shown as a graph on the lower side.
【0021】図3(b)は、本発明の光記録媒体に形成
される温度分布を示すグラフである。この温度分布は、
再生用に照射されている光ビーム自身により媒体上に誘
起されるものでもよいが、望ましくは、別の加熱手段を
併用して、再生用の光ビームのスポットの手前から温度
を上昇させ、スポットの後方に温度のピークがくるよう
な温度分布を形成する。ここで、位置XS においては、
媒体温度が第2の磁性層のキュリー温度近傍の温度TS
になっている。FIG. 3B is a graph showing the temperature distribution formed on the optical recording medium of the present invention. This temperature distribution is
It may be induced on the medium by the light beam itself for reproduction, but it is desirable to use another heating means together to raise the temperature from before the spot of the reproduction light beam to increase the temperature. Forms a temperature distribution with a temperature peak behind. Here, at the position X S ,
The medium temperature is a temperature T S near the Curie temperature of the second magnetic layer.
It has become.
【0022】図3(c)は、図3(b)の温度分布に対
応する第1の磁性層の磁壁エネルギー密度σ1 の分布を
示すグラフである。このように磁壁エネルギー密度σ1
の勾配があると位置Xに存在する各層の磁壁に対して下
記式から求められる力F1 が作用する。FIG. 3C is a graph showing the distribution of the domain wall energy density σ 1 of the first magnetic layer corresponding to the temperature distribution of FIG. 3B. Thus, the domain wall energy density σ 1
When there is a gradient of, the force F 1 obtained from the following formula acts on the domain wall of each layer existing at the position X.
【0023】[0023]
【数1】 この力F1 は、磁壁エネルギーの低い方に磁壁を移動さ
せるように作用する。第1の磁性層は、磁壁共磁力が小
さく磁壁移動度が大きいので、単独では、この力F1 に
よって容易に磁壁が移動する。[Equation 1] This force F 1 acts so as to move the magnetic domain wall to the lower domain wall energy. Since the first magnetic layer has a small domain wall co-magnetism and a large domain wall mobility, by itself, the domain wall is easily moved by this force F 1 .
【0024】しかし、位置XS により手前(図では右
側)の領域では、まだ、媒体温度がT S より低く、磁壁
抗磁力の大きな第3の磁性層と交換結合しているため
に、第3の磁性層中の磁壁の位置に対応した位置に、第
1の磁性層中の磁壁も固定されている。However, position XS To the front (right in the figure)
Side), the medium temperature is still T S Lower, domain wall
Because it is exchange-coupled with the third magnetic layer having a large coercive force,
At the position corresponding to the position of the domain wall in the third magnetic layer,
The domain wall in the magnetic layer 1 is also fixed.
【0025】本発明においては、図3(a)に示すよう
に、磁壁19が媒体の位置XS にあると、媒体温度が第
2の磁性層のキュリー温度近傍の温度TS まで上昇し、
第1の磁性層と第3の磁性層との間の交換結合が切断さ
れる。この結果、第1の磁性層中の磁壁19は矢印20
で示したようにより温度が高く磁壁エネルギー密度が小
さな領域へと瞬間的に移動する。In the present invention, as shown in FIG. 3A, when the domain wall 19 is at the position X S of the medium, the medium temperature rises to a temperature T S near the Curie temperature of the second magnetic layer,
The exchange coupling between the first magnetic layer and the third magnetic layer is broken. As a result, the domain wall 19 in the first magnetic layer is indicated by the arrow 20.
As indicated by, the temperature instantaneously moves to the region where the temperature is high and the domain wall energy density is small.
【0026】再生用の光ビームのスポットの下を磁壁1
9が通過すると、スポット内の第1の磁性層の原子スピ
ンは全て一方向に揃う。そして、媒体の移動に伴って磁
壁19が位置XS に来る度に、スポットの下を磁壁19
が瞬間的に移動しスポット内の原子スピンの向きが反転
して一方向に揃う。この結果、図3(a)に示すよう
に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔(すなわ
ち記録マーク長)によらず、単に一定かつ最大の振幅に
なり、光学的な回折限界に起因した波形干渉等の問題か
ら完全に開放されるのである。このため、記録密度を向
上させて磁区を微細化しても十分な再生出力を得ること
が可能で、記録の高密度化をはかることができる。Below the spot of the reproducing light beam, the domain wall 1 is formed.
When 9 passes, all atomic spins of the first magnetic layer in the spot are aligned in one direction. Then, each time the domain wall 19 comes to the position X S as the medium moves, the domain wall 19 is moved below the spot.
Move momentarily and the directions of atomic spins in the spot are reversed and aligned in one direction. As a result, as shown in FIG. 3 (a), the reproduction signal amplitude does not depend on the recorded domain wall spacing (that is, the recording mark length), but becomes a constant and maximum amplitude, which is caused by the optical diffraction limit. It is completely free from problems such as waveform interference. Therefore, even if the recording density is improved and the magnetic domains are made finer, a sufficient reproduction output can be obtained and the recording density can be increased.
【0027】また、再生時のレーザ光のパワーを一定と
した場合、媒体中の熱拡散のため、温度プロファイルが
広がるが、この温度プロファイルを急峻にするために、
例えば最小ビット長に対応する周波数の間隔(10〜1
5MHz)幅の狭いパルスレーザ光で再生を行えばよ
い。更に、磁性層に吸収された熱エネルギーが速やかに
放熱されるように熱伝導性のよい熱拡散層を第3の磁性
層に設けるとよい。透明基板としては、例えば、ポリカ
ーボネート、ガラス等を用いることができる。誘電体層
としては、例えば、Si3 N4 ,AlN,SiO2 ,S
iO,ZnS,MgF2 等の透明誘電材料が使用でき
る。最後に保護膜として再び形成される誘電体層も同様
のものを用いることができる。これらの各層は、例え
ば、マグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリン
グ、または連続充填蒸着等によって形成できる。特に各
磁性層は、真空を破ることなく連続成膜されることで、
互いに交換結合している。また、高分子樹脂からなる保
護コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を
貼り合わせてもよい。Further, when the power of the laser beam during reproduction is constant, the temperature profile spreads due to thermal diffusion in the medium, but in order to make this temperature profile steep,
For example, the frequency interval corresponding to the minimum bit length (10 to 1
Reproduction may be performed with a pulsed laser beam having a narrow width (5 MHz). Further, a thermal diffusion layer having good thermal conductivity may be provided in the third magnetic layer so that the thermal energy absorbed in the magnetic layer can be quickly released. As the transparent substrate, for example, polycarbonate, glass or the like can be used. Examples of the dielectric layer include Si 3 N 4 , AlN, SiO 2 , and S.
Transparent dielectric materials such as iO, ZnS, MgF 2 can be used. The same thing can be used for the dielectric layer that is finally formed again as a protective film. Each of these layers can be formed by, for example, continuous sputtering using a magnetron sputtering apparatus, continuous filling vapor deposition, or the like. In particular, each magnetic layer is formed continuously without breaking the vacuum,
They are exchange-coupled to each other. Further, a protective coat made of a polymer resin may be applied. Alternatively, the substrates after the film formation may be attached.
【0028】上記、媒体においては、各磁性層は種々の
磁性材料によって構成することが考えられるが、例え
ば、Pr,Nd,Sm,Gd,Tb,Dy,Ho等のた
めに、これにCr,Mn,Cu,Ti,Al,Si,P
t,In等の元素を添加してもよい。In the above-mentioned medium, it is considered that each magnetic layer is made of various magnetic materials. For example, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, etc. are added to the magnetic layer. Mn, Cu, Ti, Al, Si, P
You may add elements, such as t and In.
【0029】重希土類−鉄族非晶質合金の場合、飽和磁
化は、希土類元素と鉄族元素との組成比により制御する
ことが可能である。また、キュリー温度も、組成比によ
り制御することが可能である。また、キュリー温度組成
比により制御することが可能であるが、飽和磁化と独立
に制御するためには、鉄族元素として、Feの一部をC
oで置換した材料を用い、置換量を制御する方法がより
好ましく利用できる。すなわち、Fe,1重量%をCo
で置換することにより、6℃程度のキュリー温度上昇が
見込めるので、この関係を用いて、所望のキュリー温度
となるようにCoの添加量を調整する。またCr,Ti
等の非磁性元素を微量添加することにより、逆にキュリ
ー温度を低下させることも可能である。あるいは、ま
た、二種類以上の希土類元素を用いて、それらの組成比
を調整することでもキュリー温度を制御できる。In the case of a heavy rare earth-iron group amorphous alloy, the saturation magnetization can be controlled by the composition ratio of the rare earth element and the iron group element. The Curie temperature can also be controlled by the composition ratio. Further, although it is possible to control it by the Curie temperature composition ratio, in order to control it independently of the saturation magnetization, a part of Fe as the iron group element is C
A method of controlling the substitution amount using a material substituted with o can be more preferably used. That is, Fe, 1 wt% is Co
By substituting with, it is expected that the Curie temperature will rise by about 6 ° C. Therefore, using this relationship, the addition amount of Co is adjusted so as to obtain the desired Curie temperature. Also, Cr, Ti
Conversely, the Curie temperature can be lowered by adding a small amount of a non-magnetic element such as. Alternatively, the Curie temperature can be controlled by using two or more kinds of rare earth elements and adjusting the composition ratio thereof.
【0030】この他にガーネット、白金族−鉄族周期構
造膜、もしくは白金族−鉄族合金等の材料も使用可能で
ある。Besides, materials such as garnet, a platinum group-iron group periodic structure film, or a platinum group-iron group alloy can also be used.
【0031】第1の磁性層としては、例えば、GdC
o,GdFeCo,GdFe,NdGdFeCo等の垂
直磁気異方性の小さな希土類−鉄族非晶質合金や、ガー
ネット等のバブルメモリ用材料の採用が望ましい。The first magnetic layer is, for example, GdC.
It is desirable to employ a rare earth-iron group amorphous alloy having a small perpendicular magnetic anisotropy such as o, GdFeCo, GdFe, NdGdFeCo, or a bubble memory material such as garnet.
【0032】第3の磁性層として、例えば、TbFeC
o,DyFeCo,TbDyFeCo等の希土類−鉄族
非晶質合金や、Pt/Co,Pd/Co等の白金族−鉄
族周期構造膜等、垂直磁気異方性が大きく、安定に磁化
状態が保持できるものが望ましい。As the third magnetic layer, for example, TbFeC
o, DyFeCo, TbDyFeCo, and other rare earth-iron group amorphous alloys, Pt / Co, Pd / Co, and other platinum group-iron group periodic structure films, which have large perpendicular magnetic anisotropy and maintain a stable magnetization state. What you can do is desirable.
【0033】媒体温度が第2の磁性層のキュリー温度近
傍の温度TS に達すると、記録層(第3の磁性層)と移
動層(第1の磁性層)の磁気的結合が切れるため、磁壁
抗磁力が小さく磁壁移動度が大きい第1の磁性層は、単
独で容易に磁壁が移動する。When the medium temperature reaches a temperature T S near the Curie temperature of the second magnetic layer, the magnetic coupling between the recording layer (third magnetic layer) and the moving layer (first magnetic layer) is broken, The domain wall of the first magnetic layer having a small domain wall coercive force and a large domain wall mobility easily moves alone.
【0034】第2の磁性層のキュリー温度を100℃以
下に設定すると、再生パワーが比較的小さくても、第1
の磁性層における磁壁の移動量が大となる。これに対
し、第2の磁性層のキュリー温度を140℃以上に設定
すると、再生パワーを大きく設定しなければ磁壁の移動
は起こらず、またその磁壁の移動量も大きい。第2の磁
性層のキュリー温度は、重希土類−鉄族非晶質合金の場
合、組成比により、制御することが可能である。また、
キュリー温度組成比により制御することが可能である
が、飽和磁化と独立に制御するためには、鉄族元素とし
て、Feの一部をCoで置換した材料を用い、置換量を
制御する方法がより好ましく利用できる。When the Curie temperature of the second magnetic layer is set to 100 ° C. or lower, even if the reproducing power is relatively small,
The amount of movement of the domain wall in the magnetic layer is large. On the other hand, when the Curie temperature of the second magnetic layer is set to 140 ° C. or higher, the domain wall does not move unless the reproducing power is set high, and the amount of domain wall movement is large. In the case of a heavy rare earth-iron group amorphous alloy, the Curie temperature of the second magnetic layer can be controlled by the composition ratio. Also,
It can be controlled by the Curie temperature composition ratio, but in order to control it independently of the saturation magnetization, a method in which a material in which a part of Fe is replaced with Co is used as the iron group element and the replacement amount is controlled is known. It can be used more preferably.
【0035】[0035]
【実施例】基板は、光透過性の例えば、ガラス板、また
はポリカーボネート等の樹脂基板よりなり、一方の面に
トラッキングサーボ用のトラック溝が、例えば1.6μ
mピッチをもって形成され、この上に例えばSi3 N4
膜よりなる誘電体膜と更に第1〜第3の磁性層と、更に
その上に保護膜とが例えばマグネトロンスパッタ装置に
よる連続スパッタリングあるいは蒸着によって連続的に
形成される。EXAMPLE A substrate is made of a light transmissive resin substrate such as a glass plate or polycarbonate, and a track groove for tracking servo is formed on one surface of, for example, 1.6 μm.
It is formed with an m pitch, on which, for example, Si 3 N 4 is formed.
A dielectric film made of a film, first to third magnetic layers, and a protective film thereon are successively formed by, for example, continuous sputtering or vapor deposition using a magnetron sputtering apparatus.
【0036】第1の磁性層としては、例えばGdCo,
GdFeCo,GdFeによって構成することができ
る。第2の磁性層は例えば、DyFe,DyFeCo,
TbFe,TbFeCo等によって構成することが可能
であり、第3の磁性層は、TbFe,TbFeCo,D
yFeCo等によって形成することができる。 実施例1 トラックピッチ1.6μmのトラック溝を有するポリカ
ーボネート基板上にSi3 N4 より成る誘電体膜と、G
dFeCo膜から成る第1の磁性層と、TbFeCo膜
より成る第2の磁性層と、DyFeCo膜より成る第3
の磁性層と、熱拡散層としてAlと、Si3 N4 膜より
成る保護膜とを順次マグネトロンスパッタ装置によって
連続スパッタリングにより形成して、光ディスクを作成
した。この場合の各層の厚さ、磁気特性を以下に示す。As the first magnetic layer, for example, GdCo,
It can be composed of GdFeCo and GdFe. The second magnetic layer is, for example, DyFe, DyFeCo,
The third magnetic layer can be made of TbFe, TbFeCo, D, or the like.
It can be formed of yFeCo or the like. Example 1 A dielectric film made of Si 3 N 4 on a polycarbonate substrate having a track groove with a track pitch of 1.6 μm, and G
A first magnetic layer made of a dFeCo film, a second magnetic layer made of a TbFeCo film, and a third magnetic layer made of a DyFeCo film.
The magnetic layer, Al as a heat diffusion layer, and a protective film made of a Si 3 N 4 film were sequentially formed by continuous sputtering using a magnetron sputtering apparatus to prepare an optical disk. The thickness and magnetic characteristics of each layer in this case are shown below.
【0037】[0037]
【表1】 FeCoリッチとは室温でFeCo副格子磁化優勢膜を
示し、Tbリッチとは室温でTb副格子磁化優勢膜を示
す。[Table 1] FeCo-rich means a FeCo sub-lattice magnetization dominant film at room temperature, and Tb-rich means a Tb sub-lattice magnetization dominant film at room temperature.
【0038】この実施例による光磁気記録媒体を用い
て、本発明における再生パルス光を用いて、C/Nの記
録周波数依存性の測定結果を図4に示す。FIG. 4 shows the measurement results of the recording frequency dependency of C / N using the reproducing pulsed light of the present invention using the magneto-optical recording medium according to this example.
【0039】図中の実線は、対物レンズの開口数N.A
=0.50,レーザ波長780nm,線速8m/se
c,記録パワー7mW、記録外部磁界500(Oe)と
し、再生時外部印加磁界なし、再生パワー4mWとした
ものであり、図中の点線は再生パワー1.5mWとした
場合を示す。再生パワーを1.5mWとした場合は、磁
性層をTbFeCo単層とした場合のC/Nの周波数依
存性と同様の結果を示した。このことは、この程度の再
生パワーでは、第2の磁性層のキュリー温度まで加熱温
度が達していないため記録磁区の変化は起こらないもの
と考えられる。これに対して、再生パワーが4mWの場
合は、再生パワーが1.5mWの場合に比較して、磁区
長が0.6μm以下でC/Nは大きく増加し、0.3μ
m以下でもC/Nは低いものの信号成分は得られた。ま
た再生パワー4mWで再生した場所を再び再生した場
合、C/Nは再現していることが確認された。The solid line in the figure indicates the numerical aperture N.V. of the objective lens. A
= 0.50, laser wavelength 780 nm, linear velocity 8 m / se
c, the recording power is 7 mW, the recording external magnetic field is 500 (Oe), there is no externally applied magnetic field during reproduction, and the reproduction power is 4 mW. The dotted line in the figure shows the case where the reproduction power is 1.5 mW. When the reproducing power was set to 1.5 mW, the same result as the frequency dependency of C / N when the magnetic layer was a TbFeCo single layer was shown. It is considered that the recording power does not change at such a reproducing power because the heating temperature does not reach the Curie temperature of the second magnetic layer. On the other hand, when the reproducing power is 4 mW, the C / N is greatly increased when the reproducing power is 1.5 mW and the magnetic domain length is 0.6 μm or less.
A signal component was obtained although the C / N was low even at m or less. It was also confirmed that the C / N was reproduced when the place reproduced with the reproduction power of 4 mW was reproduced again.
【0040】次に第1の磁性層、第2の磁性層、第3の
磁性層、熱拡散層の膜厚・組成のうち、第2の磁性層の
キュリー温度のみを、該層の組成を変えることによって
変えた光学的記録媒体のサンプルを作成し、媒体の再生
パワーと磁壁移動量との関係を測定した。Next, among the film thicknesses and compositions of the first magnetic layer, the second magnetic layer, the third magnetic layer, and the thermal diffusion layer, only the Curie temperature of the second magnetic layer, A sample of the optical recording medium which was changed was prepared, and the relationship between the reproducing power of the medium and the amount of domain wall movement was measured.
【0041】[0041]
【表2】 [Table 2]
【0042】[0042]
【表3】 該媒体に再生パワーを変えたときの磁壁移動量の測定に
ついては、以下の方法により行った。[Table 3] The following method was used to measure the amount of domain wall movement when the reproducing power was changed to the medium.
【0043】媒体から、基準となる同期信号を取り出
し、この同期信号をもとに、1パルスだけ信号を記録
し、再生パワーを変えた場合の再生パルスの位置の変化
をタイムインターバルアナライザで測定するものであ
る。同期信号はセクターマークから作成する。測定精度
は、信号を記録する位置がこの同期信号から近ければ近
いどど高くなるので、セクターマークの14T部分に記
録して行った。A reference synchronizing signal is taken out from the medium, a signal is recorded for one pulse based on this synchronizing signal, and a change in the position of the reproducing pulse when the reproducing power is changed is measured by a time interval analyzer. It is a thing. The sync signal is created from the sector mark. The measurement accuracy increases as the signal recording position is closer to this synchronizing signal, so recording was performed at the 14T portion of the sector mark.
【0044】3.5インチ1stISO媒体の14T部
分は、最内周で7μm以上であり十分な長さを有する。The 14T portion of the 3.5 inch 1st ISO medium has a sufficient length of 7 μm or more at the innermost circumference.
【0045】セクターマーク、記録パルス、再生パルス
およびタイムインターバルの関係を図5に示す。FIG. 5 shows the relationship among the sector mark, recording pulse, reproducing pulse and time interval.
【0046】また、再生パワーと磁壁移動量との関係を
図6に示す。FIG. 6 shows the relationship between the reproducing power and the domain wall movement amount.
【0047】第2の磁性層のキュリー温度が100℃以
下では、再生パワー2〜3mWから磁壁が移動するが、
キュリー温度が140℃,180℃では再生パワーを5
mWにしないと磁壁の移動が開始せず、しかもその移動
量は小さい。When the Curie temperature of the second magnetic layer is 100 ° C. or lower, the domain wall moves from the reproducing power of 2 to 3 mW.
When the Curie temperature is 140 ° C and 180 ° C, the reproducing power is 5
Unless it is set to mW, the domain wall does not start to move, and the amount of movement is small.
【0048】次に、前記の第2の磁性層のキュリー温度
が80℃の媒体と、該層のキュリー温度が140℃の
媒体とを用いて、本発明における再生パルス光を用い
てC/Nの記録周波数依存性の測定結果を図7に示す。Next, by using the medium in which the Curie temperature of the second magnetic layer is 80 ° C. and the medium in which the Curie temperature of the layer is 140 ° C., C / N is obtained by using the reproducing pulsed light in the present invention. FIG. 7 shows the measurement result of the recording frequency dependence of the.
【0049】測定結果は、対物レンズN.A=0.5,
レーザ波長780nm、線速7mW,記録外部磁界50
0(Oe)とし、再生時外部磁界印加なし、再生パワー
2mWとしたものである。The result of the measurement is the objective lens N. A = 0.5,
Laser wavelength 780 nm, linear velocity 7 mW, recording external magnetic field 50
0 (Oe), no external magnetic field was applied during reproduction, and reproduction power was 2 mW.
【0050】の媒体では、再生パワーが2mWでも記
録磁区の変化が起こり、磁区長が0.6μm以下で、C
/Nが大きく増加し、0.3μm以下でもC/Nは低い
ものの信号成分が得られた。これに対しての媒体で
は、0.6μm以下でのC/Nの増加は少なく、0.3
μm以下では信号成分が得られなかった。また2mWで
再生した場所を再び再生した場合、C/Nは再現してい
ることが確認された。In the medium (1), the recording magnetic domain changed even when the reproducing power was 2 mW, the magnetic domain length was 0.6 μm or less, and C
/ N significantly increased, and a signal component was obtained although the C / N was low even at 0.3 μm or less. On the other hand, in the medium, the increase in C / N below 0.6 μm is small,
A signal component could not be obtained below μm. It was also confirmed that the C / N was reproduced when the place reproduced at 2 mW was reproduced again.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
十分な再生出力を得ることが可能なことから、その記録
情報磁区を十分縮小することができる。このこと自体で
記録密度の向上をはかることができると共に、更にラン
ト部のみだけでなく、グルーブ部にも記録磁区の形成を
行うことができるため、双方に記録磁区の形成を行うこ
とができることにより、更に記録密度を向上することが
できる。As described above, according to the present invention,
Since it is possible to obtain a sufficient reproduction output, the recorded information magnetic domain can be sufficiently reduced. By this fact, the recording density can be improved, and the recording magnetic domains can be formed not only on the runt portion but also on the groove portion. Therefore, the recording magnetic domains can be formed on both sides. Further, the recording density can be further improved.
【図1】本発明に用いられる光学的記録媒体の構成図の
1例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration diagram of an optical recording medium used in the present invention.
【図2】光記録再生装置における各種信号波形を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing various signal waveforms in the optical recording / reproducing apparatus.
【図3】光学記録媒体の模式的断面図の1例である。FIG. 3 is an example of a schematic cross-sectional view of an optical recording medium.
【図4】実施例1の実験におけるC/Nの記録周波数依
存性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the recording frequency dependence of C / N in the experiment of Example 1.
【図5】実施例1の実験におけるセクターマーク、記録
パルス等の関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between sector marks, recording pulses, etc. in the experiment of Example 1.
【図6】実施例1の実験における再生パワーと磁壁移動
量の関係を示す。FIG. 6 shows the relationship between the reproduction power and the domain wall movement amount in the experiment of Example 1.
【図7】実施例1の実験における記録周波数依存性を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing recording frequency dependence in the experiment of Example 1.
11 基板 12 誘電体膜 13 第1の磁性層 14 第2の磁性層 15 第3の磁性層 16 熱拡散層 17 誘電体膜 18 表面保護層 19 磁壁 20 再生用の光ビームスポット 21 磁壁の移動方向 22 媒体移動方向 Reference Signs List 11 substrate 12 dielectric film 13 first magnetic layer 14 second magnetic layer 15 third magnetic layer 16 thermal diffusion layer 17 dielectric film 18 surface protective layer 19 domain wall 20 light beam spot for reproduction 21 domain moving direction 22 Medium movement direction
Claims (7)
の磁性層が順次積層されている光学的記録媒体であっ
て、第1の磁性層は、第3の磁性層に比べて、相対的に
に磁壁抗磁力が小さく、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜
からなり、第2の磁性層は第1および第3の磁性層より
キュリー温度が低い磁性層からなり、第2、第3の磁性
層は垂直磁化膜である光学的記録媒体において、第3磁
性層上に第2の磁性層と接する側とは反対側に直接もし
くは誘電体層を介して熱拡散層が形成され、前記誘電体
層は前記1〜3磁性層よりも熱伝導率が小さく、熱拡散
層は前記1〜3の磁性層より熱伝導率が大きい構成とし
たことを特徴とする光学的記録媒体。1. At least a first, a second, and a third on a substrate.
The magnetic recording medium in which the magnetic layers are sequentially laminated, the first magnetic layer has a relatively small domain wall coercive force and a large domain wall mobility as compared with the third magnetic layer. The second magnetic layer is a magnetic layer having a Curie temperature lower than that of the first and third magnetic layers, and the second and third magnetic layers are perpendicular magnetization films. A thermal diffusion layer is formed on the magnetic layer on the side opposite to the side in contact with the second magnetic layer directly or via a dielectric layer, and the dielectric layer has a smaller thermal conductivity than the first to third magnetic layers. An optical recording medium, wherein the heat diffusion layer has a thermal conductivity higher than that of the magnetic layers 1 to 3 above.
50W/m・K以上であり、比熱が0.2J/(g・
K)以上であることを特徴とする光学的記録媒体。2. The thermal conductivity of the heat diffusion layer according to claim 1 is 50 W / m · K or more, and the specific heat is 0.2 J / (g · g).
K) or above, which is an optical recording medium.
0nm以下であることを特徴とする光学的記録媒体。3. The thickness of the heat diffusion layer according to claim 1 is 10
An optical recording medium having a thickness of 0 nm or less.
る第2の磁性層のキュリー温度を100℃以下とするこ
とを特徴とする光学的記録媒体。4. An optical recording medium according to claim 1, wherein the Curie temperature of the second magnetic layer is 100 ° C. or lower.
録情報を再生する方法であって、光ビームを光学的記録
媒体に対して相対的に移動させながら前記第1の磁性層
の側から照射し、少なくとも前記第2の磁性層のキュリ
ー温度よりも高い温度領域を有する温度分布とすること
によって、第1の磁性層に形成されている磁壁を移動さ
せ記録情報を再生することを特徴とする再生方法。5. A method for reproducing recorded information from the optical recording medium according to claim 1, wherein the first magnetic layer side is provided while moving a light beam relative to the optical recording medium. From the second magnetic layer to obtain a temperature distribution having a temperature region higher than the Curie temperature of the second magnetic layer to move the domain wall formed in the first magnetic layer and reproduce the recorded information. And how to play.
された光を用いることを特徴とする再生方法。6. A reproducing method, wherein pulse-modulated light is used as the reproducing light according to claim 5.
を、再生信号の情報単位の周期よりも短く設定する請求
項2に記載の再生方法。7. The reproducing method according to claim 2, wherein the modulation cycle of the pulse-modulated reproduction light is set shorter than the cycle of the information unit of the reproduction signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5119395A JPH08249737A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Optical recording medium and reproducing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5119395A JPH08249737A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Optical recording medium and reproducing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08249737A true JPH08249737A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=12880049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5119395A Pending JPH08249737A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Optical recording medium and reproducing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08249737A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999039342A1 (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Sony Corporation | Magneto-optic recording medium and signal reproducing method |
US6628574B1 (en) | 1998-01-12 | 2003-09-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Reproducing method and reproducing apparatus using plural light beam powers for transferring a magnetic domain |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP5119395A patent/JPH08249737A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6628574B1 (en) | 1998-01-12 | 2003-09-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Reproducing method and reproducing apparatus using plural light beam powers for transferring a magnetic domain |
WO1999039342A1 (en) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Sony Corporation | Magneto-optic recording medium and signal reproducing method |
US6572957B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-06-03 | Sony Corporation | Magneto-optical recording medium with four layered recording layer having specific relative magnetic anisotropy values |
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