JP3332458B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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Description
てレーザー光により情報の記録再生を行う光磁気記録媒
体等に関し、更に詳しくは媒体の高密度記録化を可能と
する光磁気記録媒体に関する。
半導体レーザー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。
度は、再生光学系のレーザー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
ー波長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2
NA/λ程度が検出可能な限界となってしまう。
を実現するためには、再生光学系のレーザー波長を短く
し、対物レンズの開口数NAを大きくする必要がある。
しかしながら、レーザー波長や対物レンズの開口数の改
善にも限度がある。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。
は、磁気的に結合される再生層と記録保持層とを有して
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、レーザー光を照射して
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。
ポット径に対して、このレーザーによって加熱されて転
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。
開平3−93058号記載の光磁気再生方法では、再生
用のレーザーの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、十分な再生出力が得られない欠点を有してい
る。
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点を
有している。
すべくなされたものである。すなわち本発明の目的は、
再生信号振幅を低下させることなく光の回折限界以下の
周期の信号が高速で再生可能となり、記録密度並びに転
送速度を大幅に向上でき、再生装置の小型化も可能な光
磁気記録媒体を提供することにある。
発明により達成される。
動する磁壁移動層と、情報に応じた記録磁区を保持する
メモリ層と、前記磁壁移動層とメモリ層の間に配置さ
れ、前記両層よりキュリー温度が低い遮断層を備え、前
記磁壁移動層は前記メモリ層より小さな磁壁抗磁力を有
すると共に前記磁壁移動層は各情報トラック間で互いに
磁気的に分断されており、前記遮断層のキュリー温度以
上の領域において前記メモリ層から磁壁移動層に転写さ
れた記録磁区の磁壁を情報トラックに沿って移動させて
前記記録磁区を拡大することにより情報の再生を行う光
磁気記録媒体である。
媒体から記録情報を再生することを特徴とする再生方法
である。
前記再生層側から照射し、前記媒体と該光ビームを相対
的に移動させ、該媒体上に該光ビームのスポットの移動
方向に対して勾配を有する温度分布を形成し、該温度分
布に対して該再生層に形成された磁壁を移動させ、該光
ビームの反射光の変化を検出して記録情報を再生するこ
とが好ましい。
生方法における作用を説明するため模式図である。
模式的断面図である。この媒体の磁性層は、磁壁移動層
である第1の磁性層11、遮断層である第2の磁性層1
2、メモリ層である第3の磁性層13が順次積層されて
なる。各層中の矢印14は原子スピンの向きを表してい
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15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。
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って媒体
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側か
ら温度を上昇させ、スポットの後方に温度のピークが来
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。
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。この様にx方向に磁壁エネルギー密
度σ 1 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。
せるように作用する。第1の磁性層は、磁壁抗磁力が小
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。しかし、位置xs より手
前(図では右側)の領域では、まだ媒体温度がTs 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。
に、磁壁15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15は、破線矢
印17で示した様に、より温度が高く磁壁エネルギー密
度の小さな領域へと”瞬間的”に移動する。
壁15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15が位置xs に来る度に、スポットの下を磁壁
15が瞬間的に移動しスポット内の原子スピンの向きが
反転して全て一方向に揃う。この結果、図1(a)に示
す様に、再生信号振幅は記録されている磁壁の間隔(即
ち記録マーク長)によらず、常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
ら完全に解放されるのである。
ら、スポットの下を磁壁が通過するのに要する時間τ
が、最短記録マーク長相当の距離を媒体が移動するのに
要する時間tmin よりも長くならないようにする必要が
ある(図2参照)。
通常の従来法とを比較する模式図である。この図におい
て(a1)〜(a7)、および(b1)〜(b7)は、
記録マーク長の異なる磁区33が形成された情報トラッ
ク36上を、再生用スポット31が移動する状態を示
す。また(a8)および(b8)は、得られる再生信号
のグラフである。
ト31自体が情報トラック36上のひとつの磁区内に完
全に入った状態(b2)でないと、再生信号の最大振幅
が得られない(b8)。一方、本発明においては、再生
用スポット31と温度プロファイルを同方向32に相対
移動させ、再生用スポット31の直前部分が第2の磁性
層の臨界温度Ts になる様にしてある。したがって、再
生用スポット31が磁壁34に差掛る直前において、磁
壁34の部分の温度が臨界温度Tsとなり、磁壁34が
逆方向35に移動し、再生用スポット31が記録マーク
内に完全に入った状態(a2)となり、瞬時に再生信号
の最大振幅が得られる(a8)。
3がスポット径よりも狭い場合には、再生用スポット3
1全体が磁区内に納まらず(b3〜b7)、得られる再
生信号も不明瞭となる(b8)。一方、本発明において
は、再生用スポット31が記録マークの磁壁にほぼ差掛
った段階で、磁壁が逆方向後方に逐次移動するので(a
3〜a7)、極めて明瞭な再生信号が得られる(a
8)。
る本発明の光磁気記録媒体について説明したが、本発明
においては、図4に示す様に、補助層である第4の磁性
層44を第1の磁性層41と第2の磁性層42との間に
設けてもよい。この第4の磁性層44は、第2の磁性層
よりも高く、第1の磁性層よりも低いキュリー温度を有
し、かつ少なくとも第2の磁性層のキュリー温度以上の
温度において、第3の磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁
力が小さな垂直磁化膜からなるものである。この第4の
磁性層は、更に第1の磁性層中の磁壁を移動させるのに
充分な力を誘発するためのものである。
磁性層を有する光磁気記録媒体においても同様に、位置
xs で第2の磁性層のキュリー温度近傍の温度Ts とす
ることによって、第4の磁性層と第3の磁性層との間の
交換結合を切断し、第1及び第4の磁性層中の磁壁を移
動できる。
第1の磁性層の磁壁エネルギー密度σ1 および第4の磁
性層の磁壁エネルギー密度σ4 の分布を示すグラフであ
る。この様にx方向に磁壁エネルギー密度σ1 の勾配が
あると、先に説明したと同様に位置xに存在する各層の
磁壁に対して力Fi が作用し、この力Fi は、磁壁エネ
ルギーの低い方に磁壁を移動させるのである。
壁を高速で移動させる必要がある。そのために、磁壁に
大きな力を作用させる必要がある。一般に、磁壁エネル
ギー密度の温度依存性は、キュリー温度に近づく程大き
くなる。従って、キュリー温度近傍の温度範囲で温度勾
配を与えた方が、x方向の磁壁エネルギー密度の勾配を
大きくすることができ、磁壁に大きな力を作用させるこ
とができる。しかし、第1の磁性層からの反射光の偏光
面の変化を検出するためには、再生用の光ビームのスポ
ットの照射領域においては、第1の磁性層のキュリー温
度よりも充分に低い温度になっている必要がある。
度の低い第4の磁性層44を、第1の磁性層の光ビーム
の入射側と反対側に隣接して設ければ、再生用の光ビー
ムのスポットの照射領域において、第1の磁性層のキュ
リー温度よりは充分低く、かつ第4の磁性層のキュリー
温度近傍の温度範囲で温度勾配を与えることができる。
この結果、第4の磁性層中の磁壁に大きな力が作用し、
第1の磁性層中の磁壁にも、第4の磁性層との交換相互
作用による力が付加されて、大きな力が作用するのであ
る。
に近づく程キュリー温度が低くなるような膜厚方向のキ
ュリー温度の勾配をつければ、x方向の温度勾配に伴っ
て、x方向に順次キュリー温度直下の第4の磁性層の構
成部を形成できるので、磁壁を移動させる必要のあるx
方向の範囲全般に渡って、比較的大きな力を作用させる
ことが可能になる。
を参照しながら説明する。
の一実施態様を示す模式的断面図である。この態様にお
いては、透明基板56上に、誘電体層55、第1の磁性
層51、第2の磁性層52、第3の磁性層53、誘電体
層54が順次積層されている。
ボネート、ガラス等を用いることができる。誘電体層5
5としては、例えば、Si3 N4 、AlN、SiO2 、
SiO、ZnS、MgF2 など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54
も同様のものを用いることができる。これら各層は、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、または連続蒸着等によって被着形成できる。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、
互いに交換結合をしている。
AlTi、AlCr、Cuなどからなる金属層を付加し
て、熱的な特性を調整してもよい。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。
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、H
oなどの希土類金属元素の一種類あるいは二種類以上が
10〜40at%と、Fe、Co、Niなどの鉄族元素
の一種類あるいは二種類以上が90〜60at%とで構
成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成し得る。
また、耐食性向上などのために、これにCr、Mn、C
u、Ti、Al、Si、Pt、Inなどの元素を少量添
加してもよい。
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
き換えた材料を用い、置換量を制御する方法がより好ま
しく利用できる。即ち、Fe 1at%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などの非
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。
構造膜、もしくは白金族−鉄族合金などの材料も使用可
能である。
o、GdFeCo、GdFe、NdGdFeCoなどの
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が望ましい。
Co、DyFeCo、TbDyFeCoなどの希土類−
鉄族非晶質合金や、Pt/Co、Pd/Coなどの白金
族−鉄族周期構造膜など、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。
記録は、媒体を移動させながら、第3の磁性層がキュリ
ー温度以上になるようなパワーのレーザー光を照射しな
がら外部磁界を変調して行うか、もしくは、一定方向の
磁界を印加しながらレーザーパワーを変調して行う。後
者の場合、光スポット内の所定領域のみが第3の磁性層
のキュリー温度近傍になる様にレーザー光の強度を調整
すれば、光スポットの径以下の記録磁区が形成でき、そ
の結果、光の回折限界以下の周期の信号を記録できる。
図6に示す。この態様においては、透明基板66上に、
誘電体層65、第1の磁性層61、第4の磁性層64、
第2の磁性層62、第3の磁性層63、誘電体層64が
順次積層されている。各層の材料、製造法等に関して
は、図5について述べたものと同様である。
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り
以下の実施例に限定されるものではない。
層を有する光磁気記録媒体の実施例を以下に挙げる。
ング装置に、BドープしたSi、及びGd、Dy、T
b、Fe、Coの各ターゲットを取り付け、トラッキン
グ用の案内溝の形成されたポリカーボネイト基板を基板
ホルダーに固定した後、1×10-5Pa以下の高真空に
なるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気し
た。真空排気をしたままArガスを0.3Paとなるま
でチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、干渉
層であるSiN層を800オングストローム成膜した。
引き続き、第1の磁性層としてGdCo層を300オン
グストローム、第2の磁性層としてDyFe層を100
オングストローム、第3の磁性層としてTbFeCo層
を400オングストローム順次成膜した。最後に、保護
層としてSiN層を800オングストローム成膜した。
SiN層成膜時にはArガスに加えてN2 ガスを導入
し、直流反応性スパッタにより成膜した。各磁性層は、
Gd、Dy、Tb、Fe、Coの各ターゲットに直流パ
ワーを印加して成膜した。
るように調整し、キュリー温度は、第1の磁性層が30
0℃以上、第2の磁性層が70℃、第3の磁性層が20
0℃程度となるように設定した。
た様に、基板71上に、誘電体層72、磁性層73、誘
電体層74が積層され、基板71の案内溝を深さ100
0オングストロームの矩形に形成してある。このため、
ランド76上に積層された磁性層72は、案内溝75の
部分でほぼ分離されている。なお実際には、段差部にも
多少膜が堆積して磁性層が繋がってしまうが、他の部分
と比較して膜厚が非常に薄くなるので、段差部での結合
は無視できる。本発明において、各情報トラック間で互
いに磁気的に分離されるとは、この様な状態も含まれ
る。このランド76上に幅いっぱいに反転磁区を形成す
ると、図7(b)に示す様に、ランド76上の磁区の境
界部に、閉じていない磁壁77が形成される。このよう
な磁壁77は、トラック方向に移動させても、トラック
側部の磁壁77の生成・消滅を伴わないので、容易に移
動させることができる。
て、記録再生特性を測定した。
すように、一般的な光磁気ディスク記録再生装置の光学
系に、加熱用のレーザーが付加されている。81は、記
録再生用のレーザー光源で、波長は780nmで、記録
媒体に対してP偏向が入射する様に配置されている。8
2は、加熱用のレーザー光源で、波長は1.3μmで、
同じく記録媒体に対してP偏向が入射する様に配置され
ている。83は、780nm光を100%透過し、1.
3μm光を100%反射するように設計されたダイクロ
イックミラーである。84は、偏向ビームスプリッタ
で、780nm光、1.3μm光、各々のP偏向は70
〜80%透過し、S偏向は100%反射するよう設計さ
れている。1.3μm光の光束径は、対物レンズ85の
開口径よりも小さくなるようにしてあり、全開口部を通
過して集光される780nm光に比べて、NAが小さく
なるようにしてある。また、87は、1.3μm光が、
信号検出系に漏れ込まないようにするために設けるもの
で、780nm光を100%透過し、1.3μm光を1
00%反射するように設計されたダイクロイックミラー
である。
上に、図9(a)に示すように、案内溝94間のランド
95上にいおいて、記録再生用のスポット91と、加熱
用のスポット92とを結像させることができる。加熱用
のスポット92は、波長が長くNAが小さいので、記録
再生用のスポット91よりも径が大きくなる。これによ
り、移動している媒体の記録面上の記録再生用のスポッ
ト91の領域に、図9(b)に示してあるような所望の
温度勾配を容易に形成することができる。ここで温度T
s の等温線96も図示する。記録再生は媒体を線速5m
/secで駆動して行なった。
照射しながら磁界を±150 Oeで変調することによ
り、第3の磁性層のキュリー温度以上に加熱した後の冷
却過程で、磁界の変調に対応した上向き磁化と下向き磁
化との繰り返しパターンを形成した。尚、この時、加熱
用のレーザーを合わせて照射して、記録再生用レーザー
の記録パワーを低減させることも可能である。
で変化させ、2.5〜0.25μmの範囲のマーク長の
パターンを記録した。
1mWとし、加熱用のレーザーを20mWのパワーで同
時に照射しながら、各マーク長のパターンについてC/
Nを測定した。この時の媒体面上の温度分布は図9
(b)に示すとおりである。
す。また比較のため同図中の特開平3−93058号に
記載の従来の超解像再生方法による測定結果をグラフ線
bとして示し、超解像現象の起こらない通常の再生方法
による測定結果をグラフ線cとして示す。
くなっても再生用のスポット内の全磁化の反転が検出さ
れるので、光の回折限界以下の周期の信号が再生可能と
なるのみならず、C/Nのマーク長依存性がほとんどな
くなる。
層の磁壁が、温度勾配によって移動する様子は、以下に
述べるように、偏光顕微鏡による直接観察で確認され
た。
積層順を逆にしたサンプルを作製した。このサンプルに
実施例1と同様の記録方法により、磁区パターンを形成
した。これを膜面側、即ち第1の磁性層側から偏光顕微
鏡で観察した。
ーを照射して、偏光顕微鏡の視野内で、実施例1とほぼ
同様の温度分布を形成した。
度の磁界を印加した。この結果、温度分布に対応した円
形の領域のみが、外部磁界の方向に配向するのが観察さ
れた。これは、この領域において、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ていることを意味
している。
向にサンプルをゆっくりと移動させた。すると、トラッ
ク上に形成されている磁区の境界部が上述の円形の結合
切断領域に入る度に、移動してきた磁区が円形領域の中
心方向に向かって拡大するのが観察された。
3の磁性層に保存されていた磁区パターンが第1の磁性
層に転写されるのが観察された。
れた領域において、第1の磁性層の磁壁が、温度勾配に
よって高温側へ移動することが確認された。
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上に薄膜を成膜
して光磁気記録媒体を作成した。但し、本実施例におい
ては、以下の三点を変更した。
加速照射処理を加えたこと、第二に、干渉層であるSi
N層を成膜した後の膜表面にArイオンの加速照射処理
を加えたことである。これらの処理により、表面状態を
平滑化した。更に、第三に、第1の磁性層の膜厚を20
00オングストロームに変更したことである。これらの
変更点は、それぞれ独立に、第1の磁性層の磁壁移動度
の向上に寄与する。
の方法で測定したところ、実施例1と同様の良好な結果
が得られた。更に、再生時の媒体の線速度を20m/s
ecまで高速化して再生しても、再生特性は低下しなか
った。
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上に薄膜を成膜
して光磁気記録媒体を作製した。
プレピットが形成されており、案内溝の断面形状がU型
になっているものを用いた。このため、積層した磁性層
は、案内溝の部分で形状的に分断されていない。
ザーを照射し、案内溝の部分の磁性層を全面にアニール
した。この結果、案内溝の部分の磁性層が変質して面内
膜になり、案内溝を介して、互いに隣接するトラックの
磁性層の間の結合が分断された。この媒体の記録再生特
性を実施例1と同様の方法で測定したところ、実施例1
と同様の良好な結果が得られた。
記の媒体の記録再生特性を実施例1と同様の方法で測定
したところ、実施例1の結果に比べてノイズが上昇した
が、光の回折限界以下の周期の信号の再生は、十分可能
であった。この媒体では、閉じた磁壁で囲まれた磁区が
存在するので、この磁区を拡大させる方向に磁壁を移動
させる時に動作が不安定になりノイズが上昇した。
結合を分断する別の方法として、エッチング処理による
パターニングを行ってもよい。
施例1とほぼ同様の記録再生装置で記録再生特性を評価
した。
スポットとの位置関係を図11のように変更した。即
ち、加熱用レーザーによって誘起される温度分布の、媒
体の移動方向に対して前方の斜面に、記録再生用のスポ
ットが配置されるようにした。
過すると、第1の磁性層と第3の磁性層とが再び結合し
て、第1の磁性層に第3の磁性層の磁化配向状態が転写
される。第3の磁性層の磁壁がSで示した位置を通過す
ると、第1の磁性層のSで示した位置に磁壁が残され、
この磁壁が瞬間的に後方に移動する。記録再生用のスポ
ットを、上述のように配置しておくと、この時の磁壁の
移動が検出される。
s の等温線の形状と、磁界変調方式で形成された磁区の
磁壁の形状とがほぼ整合するので、磁壁の移動がより安
定に行われるようになる。
熱用のレーザーが付加されていない通常の光磁気ディス
ク記録再生装置によって、記録再生特性を測定した。
は、実施例1と同様の方法で再生特性を調べたところ、
再生パワーを3mW程度まで増大させることにより、良
好なC/Nが得られた。但し、実施例1の結果と比較す
ると、各マーク長において、5dB程度C/Nが低かっ
た。これは、再生用スポットの前部においては媒体の温
度が上昇しないので、再生用スポットの途中から磁壁の
移動が起こり、実施例1のようには、スポット全域を有
効に使用できないためである。
層を有する光磁気記録媒体の実施例を以下に挙げる。
ング装置に、BドープしたSi、及びGd、Tb、F
e、Co、Crの各ターゲットを取り付け、トラッキン
グ用の案内溝の形成されたポリカーボネイト基板を基板
ホルダーに固定した後、1×10-5Pa以下の高真空に
なるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気し
た。
となるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させなが
ら、干渉層であるSiN層を800オングストローム成
膜した。引き続き、第1の磁性層としてGdCoCr層
を300オングストローム、第4の磁性層としてGdF
eCr層を300オングストローム、第2の磁性層とし
てTbFeCr層を100オングストローム、第3の磁
性層としてTbFeCo層を400オングストローム順
次成膜した。最後に、保護層としてSiN層を800オ
ングストローム成膜した。SiN層成膜時にはArガス
に加えてN2 ガスを導入し、直流反応性スパッタにより
成膜した。各磁性層は、Gd、Tb、Fe、Co、Cr
の各ターゲットに直流パワーを印加して成膜した。
るように調整し、キュリー温度は、第1の磁性層が30
0℃以上、第4の磁性層が170℃、第2の磁性層が7
0℃、第3の磁性層が200℃程度となるように設定し
た。この媒体は、実施例1と同様に、図7に示した様な
断面形状を有する。
て、実施例1と同様にして記録再生特性を測定した。た
だし、記録時のDC照射レーザーパワーは10mWと
し、再生時の加熱用レーザーパワーは25mWとした。
この測定結果は、実施例1と同様に、図10のグラフ線
aの良好な結果が得られた。
/secまで高速化して再生しても再生特性は低下しな
かった。
って移動する様子は、実施例1と同様に偏光顕微鏡によ
る直接観察で確認された。
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上に薄膜を成膜
して光磁気記録媒体を作成した。
内を、第1の磁性層の側から順に、第1、第2、及び第
3の構成層で形成し、各構成層のキュリー温度を順に、
180℃、160℃、140℃とし、膜厚を順に、20
0オングストローム、400オングストローム、800
オングストロームとして、第4の磁性層中で、膜厚方向
に段階的なキュリー温度の勾配を持つようにした。材料
としては、GdFeCoCrを用いた。
0℃のGdFeCoCr層を200オングストローム、
第2の磁性層は、キュリー温度120℃のTbFeCo
Cr層を200オングストローム、第3の磁性層は、キ
ュリー温度200℃のTbFeCoCr層を600オン
グストロームとした。
うに、希土類元素と鉄族元素の組成比を調整し、Co及
びCrの添加量を調整して、キュリー温度を上記のよう
に設定した。
の方法で測定したところ、実施例5と同様の良好な結果
が得られた。更に、再生時の媒体の線速度を30m/s
ecまで高速化して再生しても、再生特性は低下しなか
った。
録面上の記録再生用のスポットの領域に、120℃から
180℃程度のトラック方向の温度勾配を形成した。こ
の場合、120℃から140℃の領域では、第4の磁性
層の第3の構成層の磁壁に大きな力が作用し、140℃
から160℃の領域では、第4の磁性層の第2の構成層
の磁壁に大きな力が作用し、160℃から180℃の領
域では、第4の磁性層の第1の構成層の磁壁に大きな力
が作用する。このため、記録再生用のスポットの領域全
域に渡って、第1の磁性層から第4の磁性層にかけて存
在している磁壁を、比較的大きな力で移動させることが
でき、本発明の再生動作を、より安定に、また高速に行
なうことができるようになった。
膜方法で、同様にポリカーボネイト基板上に薄膜を成膜
して光磁気記録媒体を作成した。
プレピットが形成されており、案内溝の断面形状がU型
になっているものを用いた。このため、積層した磁性層
は、案内溝の部分で形状的に分断されていない。
成比を次に述べるように変化させた他は、実施例5と同
様にした。
成比を調整して、室温において鉄族元素副格子磁化優勢
な組成にしたサンプル(1)と、室温において希土類元
素副格子磁化優勢で、キュリー温度以下の温度に補償温
度が存在する組成にしたサンプル(2)と、室温におい
て希土類元素副格子磁化優勢で、キュリー温度以下の温
度に補償温度が存在しない組成にしたサンプル(3)と
を作製した。各サンプルのキュリー温度は、Cr添加量
を調整して、全て170℃に合わせた。
力のレーザーを照射し、案内溝の部分の磁性層を全面ア
ニールした。この結果、案内溝の部分の磁性層が磁気的
に変質し、案内溝を介して互いに隣接するトラックの磁
性層の間の結合が分断された。
法で測定したところ、線速5m/secにおいて、各サ
ンプルとも実施例5と同様の良好な結果が得られた。
して再生すると、サンプル(1)では、C/Nが5dB
程度低下した。これに対し、サンプル(2)では、C/
Nの低下はほとんど見られず、また、サンプル(3)で
は、2dB程度しか低下しなかった。
磁化優勢な組成のもの、中でもキュリー温度以下に補償
温度を有する組成のものの方が、キュリー温度近傍にお
ける、磁壁エネルギーの温度依存性が大きく、温度勾配
によって、より大きな力を磁壁に作用させることができ
るためであると考えられる。
ものでない。他の実施可能な例として、光ヘッドは従来
のままにして、媒体上の温度分布を別の手段でつい調整
する方法も考えられる。例えば、磁界変調記録に用いる
浮上ヘッドのコアを熱源として流用したり、その他適当
な発熱体を媒体の再生用レーザー照射領域の近くに配置
することが考えられる。但し、この場合、磁壁の移動開
始位置となる温度の位置と、再生用スポットとの位置関
係が再生信号の周波数に近い周波数で変動することがな
いように注意する必要がある。
磁気記録媒体によれば、再生信号振幅を低下させること
なく光の回折限界以下の周期の信号が高速で再生可能と
なり、記録密度並びに転送速度を大幅に向上でき、再生
装置の小型化も可能である。
使用した場合の本発明の再生方法の概念を模式的に示し
た図である。(a)は、再生状態における媒体の断面を
示し、各磁性層のスピンの配向状態を模式的に示してあ
る。(b)は、(a)に示されている位置における媒体
上の温度分布を示している。(c)は、同様の位置にお
ける磁壁エネルギー密度の分布及びそれに伴って磁壁に
作用する力の分布を模式的に示している。
τと、最短記録マーク長相当の距離を媒体が移動するの
に要する時間tmin との関係を示すグラフである。
図である。
使用した場合の本発明の再生方本発明の再生方法の概念
を模式的に示した図である。
を示す模式的断面図である。
を示す模式的断面図である。
す図である。
図である。
である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 情報の再生に寄与し、磁壁が移動する磁
壁移動層と、情報に応じた記録磁区を保持するメモリ層
と、前記磁壁移動層とメモリ層の間に配置され、前記両
層よりキュリー温度が低い遮断層を備え、前記磁壁移動
層は前記メモリ層より小さな磁壁抗磁力を有すると共に
前記磁壁移動層は各情報トラック間で互いに磁気的に分
断されており、前記遮断層のキュリー温度以上の領域に
おいて前記メモリ層から磁壁移動層に転写された記録磁
区の磁壁を情報トラックに沿って移動させて前記記録磁
区を拡大することにより情報の再生を行う光磁気記録媒
体。 - 【請求項2】 前記磁壁移動層と遮断層間に、前記磁壁
移動層よりキュリー温度が低く、前記遮断層のキュリー
温度より高い補助層が設けられている請求項1記載の光
磁気記録媒体。 - 【請求項3】 前記補助層が、前記遮断層に近づく程キ
ュリー温度が低くなるように膜厚方向にキュリー温度の
勾配を有する請求項2記載の光磁気記録媒体。 - 【請求項4】 前記補助層が、希土類−鉄族元素非晶質
合金からなり、希土類元素副格子磁化優勢な組成である
請求項2記載の光磁気記録媒体。 - 【請求項5】 前記補助層が、キュリー温度以下に補償
温度を有する請求項4記載の光磁気記録媒体。 - 【請求項6】 前記補助層が、各情報トラック間で互い
に磁気的に分離されている請求項2〜5の何れか一項記
載の光磁気記録媒体。
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