JPH05274727A - Overwritable magneto-optical recording medium having r layer - Google Patents

Overwritable magneto-optical recording medium having r layer

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JPH05274727A
JPH05274727A JP7396692A JP7396692A JPH05274727A JP H05274727 A JPH05274727 A JP H05274727A JP 7396692 A JP7396692 A JP 7396692A JP 7396692 A JP7396692 A JP 7396692A JP H05274727 A JPH05274727 A JP H05274727A
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JP
Japan
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layer
magnetization
state
temperature
medium
Prior art date
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Application number
JP7396692A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Hosokawa
哲夫 細川
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH05274727A publication Critical patent/JPH05274727A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To lower the jitter sigma of a mark length by forming films under the gaseous pressure at the time of forming the a read layer lower than the gaseous pressure of a memory layer. CONSTITUTION:A 2p substrate formed with a UV curing type resin layer PP on a glass substrate G is prepd. Many pieces of grooves are spirally formed on the resin layer PP from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. Sputtering is executed in a vacuum by a five-dimensional RF sputtering device. The reactive sputtering is executed by introducing N2 in addition to gaseous Ar by using an Si target at this time. The gaseous N2 is then stopped and the sputtering is executed by a GdFeCo alloy target in gaseous Ar to form the read layer R. In succession, the gaseous Ar pressure is raised and the sputtering is executed by a TbFeCo alloy target to form the memory layer M. Further, a sigma w control layer Int. consisting of Gd35Fe52Co13 is formed thereon. A lighting layer w and a protective layer SiN are formed thereon. The overwritable magneto-optical recording medium is thus obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録磁界Hb の向き及
び強度を変調せずに、レーザービームを記録すべき2値
化情報に従いパルス変調しながら照射する(irradiate)
ことにより、オーバーライト(over write)が可能な光磁
気記録ディスク(媒体)に関するものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention irradiates a laser beam while modulating the direction and intensity of a recording magnetic field Hb while modulating the pulse according to the binary information to be recorded.
Thus, the present invention relates to a magneto-optical recording disk (medium) capable of overwriting.

【0002】オーバーライトとは、 前の情報を消去せ
ずに新たな情報を記録する行為を言う。この場合、再生
したとき、前の情報は再生されてはならない。
Overwriting refers to the act of recording new information without erasing the previous information. In this case, when reproduced, the previous information should not be reproduced.

【0003】[0003]

【従来の技術】最近、高密度、大容量、高いアクセス速
度、並びに高い記録及び再生速度を含めた種々の要求を
満足する光学的記録再生方法、それに使用される記録装
置、再生装置及び記録媒体を開発しようとする努力が成
されている。広範囲な光学的記録再生方法の中で、光磁
気記録再生方法は、情報を記録した後、消去することが
でき、再び新たな情報を記録することが繰り返し何度も
可能であるというユニークな利点のために、最も大きな
魅力に満ちている。
2. Description of the Related Art Recently, an optical recording / reproducing method satisfying various requirements including high density, large capacity, high access speed, and high recording / reproducing speed, and a recording apparatus, reproducing apparatus and recording medium used therefor. Efforts are being made to develop. Among the wide range of optical recording / reproducing methods, the magneto-optical recording / reproducing method has a unique advantage that information can be recorded and then erased, and new information can be recorded again and again. For being full of the greatest attraction.

【0004】この光磁気記録再生方法で使用される記録
媒体は、記録を残す層として1層又は多層からなる垂直
磁化膜(perpendicular magnetic layer or layers) を
有する。この磁化膜は、例えばアモルファスのGdFeやGd
Co、GdFeCo、TbFe、TbCo、TbFeCoなどからなる。垂直磁
化膜は、一般に同心円状又はらせん状のトラックを有し
ており、このトラックの上に情報が記録される。トラッ
クは明示的な場合と黙示的な場合の2通りある。 〔明示的なトラック〕光磁気記録媒体はディスク形状を
している。明示的なトラックを有するディスクは、ディ
スク平面に対し垂直方向から見た場合、情報を記録する
トラックが渦巻状又は同心円状に形成されている。そし
て、隣接する2つのトラック間にトラッキングのため及
び分離のための溝(グルーブ groove )が存在する。逆
に溝と溝の間をランド(land)と呼ぶ。実際には、ディス
クの裏表でランドと溝が逆になる。そこで、ビームが入
射するのと同じにディスクを見て、手前を溝、奥をラン
ドと呼ぶ。垂直磁化膜は、溝の上にもランドの上にも一
面に形成するので、溝の部分をトラックにしてもよい
し、ランドの部分をトラックにしてもよい。溝の幅とラ
ンドの幅との間に特に大小関係はない。
The recording medium used in this magneto-optical recording / reproducing method has a perpendicular magnetic layer (perpendicular magnetic layer or layers) consisting of one layer or multiple layers as a layer for recording. This magnetic film is made of, for example, amorphous GdFe or Gd
It consists of Co, GdFeCo, TbFe, TbCo, TbFeCo, and the like. The perpendicular magnetic film generally has concentric or spiral tracks, and information is recorded on the tracks. There are two types of tracks, explicit and implicit. [Explicit Track] The magneto-optical recording medium has a disk shape. In a disc having explicit tracks, information recording tracks are formed in a spiral or concentric shape when viewed in a direction perpendicular to the disc plane. There is a groove for tracking and separation between two adjacent tracks. Conversely, the space between the grooves is called a land. In reality, the land and groove are reversed on the front and back of the disc. Therefore, looking at the disk in the same way as the beam enters, the front side is called a groove and the back side is called a land. Since the perpendicularly magnetized film is formed on the groove and the land over the entire surface, the groove portion may be the track or the land portion may be the track. There is no particular relationship between the width of the groove and the width of the land.

【0005】このようなランドと溝を構成するために、
一般に、基板には、表面に渦巻状又は同心円状に形成さ
れたランドと、2つの隣合うランド間に挟まれた溝が存
在する。このような基板上に薄く垂直磁化膜が形成され
る。これにより垂直磁化膜はランドと溝を持つ。 〔マーク〕本明細書では、膜面に対し「上向き(upwar
d) 」又は「下向き(downward)」の何れか一方を、「A
向き」、他方を「逆A向き」と定義する。 記録すべき
情報は、予め2値化されており、この情報が「A向き」
の磁化を有するマーク(B1)と、「逆A向き」の磁化を
有するマーク(B0)の2つの信号で記録される。これら
のマークB1 ,B0 は、デジタル信号の1,0の何れか
一方と他方にそれぞれ相当する。しかし、一般には記録
されるトラックの磁化は、記録前に強力な外部磁場を印
加することによって「逆A向き」に揃えられる。この磁
化の向きを揃える行為は、古い意味で「初期化* (init
ialize* )」と呼ばれる。その上でトラックに「A向
き」の磁化を有するマーク(B1)を形成する。情報は、
このマーク(B1)の有無及び/又はマーク長によって表
現される。尚、マークは、過去にピット又はビットと呼
ばれたことがあるが、最近はマークと呼ぶ。 〔マーク形成の原理〕マークの形成に於いては、レーザ
ーの特徴即ち空間的時間的に素晴らしい凝集性(coheren
ce) が有利に使用され、レーザー光の波長によって決定
される回折限界とほとんど同じ位に小さいスポットにビ
ームが絞り込まれる。絞り込まれた光はトラック表面に
照射され、垂直磁化膜に直径が1μm以下のマークを形
成することにより情報が記録される。光学的記録におい
ては、理論的に約108 マーク/cm2 までの記録密度を達
成することができる。何故ならば、レーザビームはその
波長とほとんど同じ位に小さい直径を有するスポットに
まで凝縮(concentrate)することが出来るからである。
In order to form such a land and groove,
Generally, a substrate has a land formed in a spiral or concentric shape on the surface and a groove sandwiched between two adjacent lands. A thin perpendicular magnetization film is formed on such a substrate. As a result, the perpendicular magnetic film has lands and grooves. [Mark] In the present specification, “upwar (upwar
d) ”or“ downward ”,
Orientation "and the other is defined as" reverse A orientation ". The information to be recorded is binarized in advance, and this information is "A direction".
Are recorded with two signals: a mark (B 1 ) having a magnetization of No. 1 and a mark (B 0 ) having a magnetization of “inverse A direction”. These marks B 1 and B 0 correspond to either one or the other of the digital signals 1 and 0, respectively. However, generally, the magnetization of the recorded track is aligned in the "reverse A direction" by applying a strong external magnetic field before recording. In the old sense, the act of aligning the directions of magnetization is "initialization * (init
ialize * ) ”. Then, a mark (B 1 ) having "A direction" magnetization is formed on the track. The information is
It is expressed by the presence or absence of this mark (B 1 ) and / or the mark length. The mark has been called a pit or a bit in the past, but is recently called a mark. [Principle of mark formation] In the formation of marks, the characteristic of the laser, that is, the excellent coherence in space and time (coheren
ce) is preferably used to focus the beam into a spot that is almost as small as the diffraction limit determined by the wavelength of the laser light. The narrowed light is applied to the track surface, and information is recorded by forming marks with a diameter of 1 μm or less on the perpendicular magnetization film. In optical recording, recording densities up to about 10 8 marks / cm 2 can theoretically be achieved. This is because the laser beam can be concentrated to a spot with a diameter as small as about its wavelength.

【0006】図2に示すように、光磁気記録において
は、レーザービーム(L)を垂直磁化膜(MO)の上に
絞りこみ、それを加熱する。その間、初期化* された向
きとは反対の向きの記録磁界(Hb)を加熱された部分に
外部から印加する。そうすると局部的に加熱された部分
の保磁力Hc(coersivity) は減少し記録磁界(Hb)より
小さくなる。その結果、その部分の磁化は、記録磁界
(Hb)の向きに並ぶ。こうして逆に磁化されたマークが
形成される。
As shown in FIG. 2, in magneto-optical recording, a laser beam (L) is focused on a perpendicularly magnetized film (MO) and heated. Meanwhile, a recording magnetic field (Hb) in the opposite direction to the initialized * direction is externally applied to the heated portion. Then, the coercive force Hc (coersivity) of the locally heated portion decreases and becomes smaller than the recording magnetic field (Hb). As a result, the magnetization of that portion is aligned in the direction of the recording magnetic field (Hb). In this way, the oppositely magnetized mark is formed.

【0007】フェロ磁性材料とフェリ磁性材料では、磁
化及びHc の温度依存性が異なる。フェロ磁性材料はキ
ュリー点付近で減少するHc を有し、この現象に基づい
て記録が実行される。従って、Tc 書込み(キュリー点
書込み)と引用される。他方、フェリ磁性材料はキュリ
ー点より低い補償温度(compensationtemperature ) T
comp. を有しており、そこでは磁化(M)はゼロにな
る。逆にその温度付近でHc が非常に大きくなり、その
温度から外れるとHc が急激に低下する。この低下した
Hc は、比較的弱い記録磁界(Hb)によって打ち負かさ
れる。つまり、記録が可能になる。この記録プロセスは
comp. 書込み(補償点書込み)と呼ばれる。
Ferromagnetic materials and ferrimagnetic materials have different temperature dependences of magnetization and Hc. Ferromagnetic materials have Hc that decreases near the Curie point, and recording is performed based on this phenomenon. Therefore, it is referred to as Tc writing (Curie point writing). On the other hand, ferrimagnetic materials have a compensation temperature T below the Curie point.
comp. , where the magnetization (M) becomes zero. On the contrary, Hc becomes very large near that temperature, and when it deviates from that temperature, Hc drops sharply. This lowered Hc is defeated by the relatively weak recording magnetic field (Hb). That is, recording becomes possible. This recording process is called T comp. Writing (compensation point writing).

【0008】もっとも、キュリー点又はその近辺、及び
補償温度の近辺にこだわる必要はない。要するに、室温
より高い所定の温度に於いて、低下したHc を有する磁
性材料に対し、その低下したHc を打ち負かせる記録磁
界(Hb )を印加すれば、記録は可能である。但し、室
温より高い所定の温度に達していない領域(この領域の
Hc は元の高いHc を有する)にある垂直磁化膜(M
O)の磁化を反転するような高すぎるHb は、不可であ
る。 〔再生の原理〕図3は、光磁気効果に基づく情報再生の
原理を示す。光は、光路に垂直な平面上で全ての方向に
通常は発散している電磁場ベクトルを有する電磁波であ
る。光が直線偏光(Lp ) に変換され、そして垂直磁化
膜(MO)に照射されたとき、光はその表面で反射され
るか又は垂直磁化膜(MO)を透過する。このとき、偏
光面は磁化Mの向きに従って回転する。この回転する現
象は、磁気カー(Kerr)効果又は磁気ファラデー(Farada
y) 効果と呼ばれる。
However, it is not necessary to stick to the Curie point or its vicinity and the compensation temperature. In short, recording is possible by applying a recording magnetic field (Hb) for compensating the lowered Hc to the magnetic material having the lowered Hc at a predetermined temperature higher than room temperature. However, the perpendicular magnetization film (Mc) in a region (Hc of this region has the original high Hc) that has not reached a predetermined temperature higher than room temperature.
Too high Hb that reverses the magnetization of (O) is not possible. [Principle of Reproduction] FIG. 3 shows the principle of information reproduction based on the magneto-optical effect. Light is an electromagnetic wave that has an electromagnetic field vector that is normally divergent in all directions on a plane perpendicular to the optical path. When the light is converted to linearly polarized light (L p ) and is applied to the perpendicular magnetic film (MO), the light is reflected on its surface or transmitted through the perpendicular magnetic film (MO). At this time, the polarization plane rotates according to the direction of the magnetization M. This rotating phenomenon is caused by the magnetic Kerr effect or the magnetic Faraday.
y) Called the effect.

【0009】例えば、もし反射光の偏光面が「A向き」
磁化に対してθk 度回転するとすると、「逆A向き」磁
化に対しては−θk 度回転する。従って、光アナライザ
ー(偏光子)の軸を−θk 度傾けた面に垂直にセットし
ておくと、「逆A向き」に磁化されたマーク(B0)から
反射された光はアナライザーを透過することができな
い。それに対して「A向き」に磁化されたマーク(B1)
から反射された光は、(sin2θk)2 を乗じた分がアナラ
イザーを透過し、 ディテクター(光電変換手段)に捕
獲される。その結果、「A向き」に磁化されたマーク
(B1)は「逆A向き」に磁化されたマーク(B0)よりも
明るく見え、ディテクターに於いて強い電気信号を発生
させる。従って、このディテクターからの電気信号は、
記録された情報に従って変調されるので、情報が再生さ
れるのである。
For example, if the plane of polarization of the reflected light is "A direction"
Rotation of θ k degrees with respect to magnetization causes rotation of −θ k degrees with respect to "reverse A direction" magnetization. Therefore, when the axis of the optical analyzer (polarizer) is set perpendicular to the plane inclined by -θk, the light reflected from the mark (B 0 ) magnetized in the "reverse A direction" passes through the analyzer. I can't. On the other hand, the mark (B 1 ) magnetized in “A direction”
The light reflected from is multiplied by (sin2θk) 2 and passes through the analyzer, and is captured by a detector (photoelectric conversion means). As a result, the mark (B 1 ) magnetized in the “A direction” appears brighter than the mark (B 0 ) magnetized in the “reverse A direction”, and generates a strong electric signal in the detector. Therefore, the electrical signal from this detector is
The information is reproduced because it is modulated according to the recorded information.

【0010】ところで、記録ずみの媒体を再使用するに
は、 (1) 媒体を再び初期化* 装置で初期化* するか、
又は (2) 記録装置に記録ヘッドと同様な消去ヘッドを
併設するか、又は (3) 予め、前段処理として記録装置
又は消去装置を用いて記録ずみ情報を消去する必要があ
る。従って、光磁気記録方式では、これまで、記録ずみ
情報の有無にかかわらず新たな情報をその場で記録でき
るオーバーライトは、不可能とされていた。
By the way, in order to reuse the recorded medium, (1) initialize the medium again * initialize it with the device * , or
Or (2) it is necessary to add an erasing head similar to the recording head to the recording device, or (3) it is necessary to erase the recorded information in advance by using the recording device or the erasing device as a pre-stage process. Therefore, in the magneto-optical recording method, it has hitherto been impossible to perform overwriting capable of recording new information on the spot regardless of the presence or absence of recorded information.

【0011】もっとも、もし記録磁界Hb の向きを必要
に応じて「A向き」と「逆A向き」との間で自由に変調
することができれば、オーバーライトが可能になる。し
かしながら、記録磁界Hb の向きを高速度で変調するこ
とは不可能である。例えば、記録磁界Hb が永久磁石で
ある場合、磁石の向きを機械的に反転させる必要があ
る。しかし、磁石の向きを高速で反転させることは、無
理である。記録磁界Hbが電磁石である場合にも、大容
量の電流の向きをそのように高速で変調することは不可
能である。
However, if the direction of the recording magnetic field Hb can be freely modulated between "A direction" and "reverse A direction" as required, overwriting becomes possible. However, it is impossible to modulate the direction of the recording magnetic field Hb at high speed. For example, when the recording magnetic field Hb is a permanent magnet, it is necessary to mechanically reverse the direction of the magnet. However, it is impossible to reverse the direction of the magnet at high speed. Even when the recording magnetic field Hb is an electromagnet, it is impossible to modulate the direction of a large-capacity current at such a high speed.

【0012】しかしながら、技術の進歩は著しく、記録
磁界Hb の強度を変調せずに(ON、OFF を含む) 又は記
録磁界Hb の向きを変調せずに、照射する光ビームの強
度を記録すべき2値化情報に従い変調するだけで、オー
バーライトが可能な光磁気記録方法と、それに使用され
るオーバーライト可能な光磁気記録媒体と、同じくそれ
に使用されるオーバーライト可能な記録装置が発明さ
れ、特許出願された(特開昭62−175948号=DE3,619,61
8A1 =米国特許出願中 Ser.No453,255) 。以下、この発
明を「基本発明」と引用する。 〔基本発明の説明〕基本発明では、「基本的に垂直磁化
可能な磁性薄膜からなる記録再生層recording layer
(本明細書では、この記録再生層をメモリー層 Memory
layer又はM層と言う)と、垂直磁化可能な磁性薄膜か
らなる記録補助層 referencelayer (本明細書では、こ
の記録補助層をライティング層 Writing layer 又はW
層と言う)とを含み、両層は交換結合しており、かつ、
室温でM層の磁化の向きは変えないでW層の磁化のみを
所定の向きに向けておくことができるオーバーライト可
能な多層光磁気記録媒体」を使用する。
However, the technological progress is remarkable, and the intensity of the irradiation light beam should be recorded without modulating the intensity of the recording magnetic field Hb (including ON and OFF) or without modulating the direction of the recording magnetic field Hb. A magneto-optical recording method capable of overwriting, a magneto-optical recording medium capable of being overwritten, and an overwritable recording device also employed therein have been invented simply by modulating in accordance with binary information. A patent application has been filed (JP-A-62-175948 = DE3,619,61)
8A1 = US patent pending Ser. No. 453,255). Hereinafter, this invention is referred to as a "basic invention". [Explanation of Basic Invention] In the basic invention, "a recording / reproducing layer basically consisting of a magnetic thin film capable of perpendicular magnetization is used.
(In this specification, this recording / reproducing layer is referred to as a memory layer Memory
layer or M layer) and a recording auxiliary layer reference layer composed of a magnetic thin film capable of perpendicular magnetization (in this specification, this recording auxiliary layer is referred to as a writing layer Writing layer or W).
Layers) and both layers are exchange-coupled, and
An overwritable multi-layered magneto-optical recording medium in which only the magnetization of the W layer can be oriented in a predetermined direction without changing the magnetization direction of the M layer at room temperature is used.

【0013】そして、情報をM層(場合によりW層に
も)における「A向き」磁化を有するマークと「逆A向
き」磁化を有するマークで表現し、記録するのである。
この媒体は、W層が外部手段(例えば初期補助磁界Hin
i. )によって、その磁化の向きを「A向き」に揃える
ことができる。しかも、そのとき、M層は、磁化の向き
は反転せず、更に、一旦「A向き」に揃えられたW層の
磁化の向きは、M層からの交換結合力を受けても反転せ
ず、逆にM層の磁化の向きは、「A向き」に揃えられた
W層からの交換結合力を受けても反転しない。
Then, the information is represented and recorded by the mark having the "A direction" magnetization and the mark having the "reverse A direction" magnetization in the M layer (and also in the W layer in some cases).
In this medium, the W layer has an external means (for example, an initial auxiliary magnetic field Hin.
By i.), the direction of the magnetization can be aligned in the “A direction”. Moreover, at that time, the magnetization direction of the M layer is not reversed, and further, the magnetization direction of the W layer once aligned in the “A direction” is not reversed even when the exchange coupling force from the M layer is received. On the contrary, the magnetization direction of the M layer is not reversed even when receiving the exchange coupling force from the W layer aligned in the “A direction”.

【0014】そして、W層は、M層に比べて低い保磁力
C と高いキュリー点TC を持つ。基本発明の記録方法
によれば、記録媒体は、記録前までに、外部手段により
W層の磁化の向きだけが「A向き」に揃えられる。この
行為を本明細書では特別に“初期化(initialize)”と呼
ぶ。この“初期化”はオーバーライト可能な媒体に特有
なことである。
The W layer has a lower coercive force H C and a higher Curie point T C than the M layer. According to the recording method of the basic invention, only the magnetization direction of the W layer of the recording medium is aligned in the “A direction” by external means before recording. This act is specifically referred to herein as "initialize". This "initialization" is unique to overwritable media.

【0015】その上で、2値化情報に従いパルス変調さ
れたレーザービームが媒体に照射される。レーザービー
ムの強度は、高レベルPH と低レベルPL があり、これ
はパルスの高レベルと低レベルに相当する。この低レベ
ルは、再生時に媒体を照射する再生レベルPR よりも高
い。既に知られているように、記録をしない時にも、例
えば媒体における所定の記録場所をアクセスするために
レーザービームを<非常な低レベル>で点灯することが
ある。この<非常な低レベル>も、再生レベルPR と同
一又は近似のレベルである。従って、例えば、基本発明
におけるレーザービームの出力波形は、図4の通りにな
る。
Then, the medium is irradiated with the laser beam pulse-modulated according to the binarized information. The intensity of the laser beam has a high level P H and a low level P L , which correspond to the high level and low level of the pulse. This low level is higher than the reproduction level P R that illuminates the medium during reproduction. As is already known, even when recording is not performed, the laser beam may be turned on at <very low level>, for example, to access a predetermined recording location on the medium. This <very low level> is also the same as or close to the reproduction level P R. Therefore, for example, the output waveform of the laser beam in the basic invention is as shown in FIG.

【0016】なお、基本発明の明細書には明記されてい
ないが、基本発明では、記録用のビームは、1本ではな
く近接した2本のビームを用いて、先行ビームを原則と
して変調しない低レベルのレーザービーム(消去用)と
し、後行ビームを情報に従い変調する高レベルのレーザ
ービーム(書込用)としてもよい。 この場合、後行ビ
ームは、高レベルと基底レベル(低レベルと同一又はそ
れより低いレベルであり、出力がゼロでもよい)との間
でパルス変調される。この場合の出力波形は例えば図5
に示される。
Although not specified in the specification of the basic invention, in the basic invention, the recording beam is not a single beam but two beams which are close to each other, and is a low beam which does not modulate the preceding beam in principle. It is also possible to use a level laser beam (for erasing) and a high level laser beam (for writing) that modulates the trailing beam according to information. In this case, the trailing beam is pulse modulated between a high level and a base level (equal to or lower than the low level and may have zero output). The output waveform in this case is, for example, as shown in FIG.
Shown in.

【0017】ビームが照射された部分の媒体に、向きも
強度も変調されない記録磁界Hb が作用する。Hb は、
ビームの照射された部分(スポット領域)と同じ位の寸
法に絞ることはできず、Hb が作用する領域は、スポッ
ト領域に比べれば、ずっと大きい。低レベルのビームが
照射されると、前のマークの磁化の向きに無関係に、M
層に「A向き」のマーク(B1)又は「逆A向き」のマー
ク(B0)の一方が形成される。
A recording magnetic field Hb whose direction and intensity are not modulated acts on the medium irradiated with the beam. Hb is
It cannot be narrowed down to the same size as the irradiated portion of the beam (spot area), and the area on which Hb acts is much larger than the spot area. When illuminated by a low level beam, M is independent of the direction of magnetization of the previous mark.
One of the "A-oriented" mark (B 1 ) and the "reverse A-oriented" mark (B 0 ) is formed on the layer.

【0018】そして、高レベルのビームが照射される
と、前のマークの磁化の向きに無関係に、M層に他方の
マークが形成される。これでオーバーライトが完了す
る。基本発明では、レーザービームは、記録すべき情報
に従いパルス状に変調される。しかし、このこと自身
は、従来の光磁気記録でも行われており、記録すべき2
値化情報に従いビーム強度をパルス状に変調する手段は
既知の手段である。例えば、THE BELL SYSTEM TECHN
ICAL JOURNAL, Vol.62(1983),1923 −1936に詳しく説
明されている。従って、ビーム強度の必要な高レベルと
低レベルが与えられれば、従来の変調手段を一部修正す
るだけで容易に入手できる。当業者にとって、そのよう
な修正は、ビーム強度の高レベルと低レベルが与えられ
れば、容易であろう。
When a high level beam is applied, the other mark is formed on the M layer regardless of the magnetization direction of the previous mark. This completes the overwrite. In the basic invention, the laser beam is pulse-modulated according to the information to be recorded. However, this is also done in the conventional magneto-optical recording, and it should be recorded.
The means for pulse-modulating the beam intensity in accordance with the digitized information is a known means. For example, THE BELL SYSTEM TECHN
ICAL JOURNAL, Vol. 62 (1983), 1923 -1936. Therefore, given the required high and low levels of beam intensity, it is readily available with only minor modifications to conventional modulation means. For a person skilled in the art, such a modification would be easy given the high and low levels of beam intensity.

【0019】基本発明に於いて特徴的なことの1つは、
ビーム強度の高レベルと低レベルである。即ち、ビーム
強度が高レベルの時に、記録磁界Hb その他の外部手段
によりW層の「A向き」磁化を「逆A向き」に反転(re
verse)させ、このW層の「逆A向き」磁化によってM層
に「逆A向き」磁化〔又は「A向き」磁化〕を有するマ
ークを形成する。ビーム強度が低レベルの時は、W層の
磁化の向きは、“初期化”状態と変わらず、そして、W
層の作用(この作用は交換結合力を通じてM層に伝わ
る)によってM層に「A向き」磁化〔又は「逆A向き」
磁化〕を有するマークを形成する。
One of the features of the basic invention is
There are high and low levels of beam intensity. That is, when the beam intensity is at a high level, the "A direction" magnetization of the W layer is reversed to "reverse A direction" by the recording magnetic field Hb or other external means (re
verse), and the "reverse A direction" magnetization of the W layer forms a mark having the "reverse A direction" magnetization (or "A direction" magnetization) in the M layer. When the beam intensity is low, the magnetization direction of the W layer is the same as in the "initialized" state, and
By the action of the layer (this action is transmitted to the M layer through the exchange coupling force), the M layer is magnetized “A direction” [or “reverse A direction”].
Magnetization] is formed.

【0020】なお、本明細書で、○○○〔又は△△△〕
という表現は、先に〔 〕の外の○○○を読んだときに
は、以下の○○○〔又は△△△〕のときにも、〔 〕の
外の○○○を読むことにする。それに対して先に○○○
を読まずに〔 〕内の△△△の方を選択して読んだとき
には、以下の○○○〔又は△△△〕のときにも○○○を
読まずに〔 〕内の△△△を読むものとする。
In the present specification, ○○○ [or △△△]
With the expression, when XX outside [] is read first, XX outside [] will be read also in the following XX [or ΔΔ △ ]. On the contrary, ○○○
If you select and read the △△△ one in [] without reading, read the following △ ○ △ [or △△△ ] without reading ○○○. Should be read.

【0021】基本発明で使用される媒体は、第1実施態
様と第2実施態様とに大別される。いずれの実施態様に
おいても、 記録媒体は、M層とW層を含む多層構造を
有する。M層は、室温で保磁力が高く磁化反転温度が低
い磁性層である。W層はM層に比べ相対的に室温で保磁
力が低く磁化反転温度が高い磁性層である。なお、M層
とW層ともに、それ自体多層膜から構成されていてもよ
い。 場合によりM層とW層との間に中間層(例えば、
交換結合力σW 調整層・・・・以下、この層をInt.層と
略す)が存在していてもよい。Int.層については、特開
昭64−50257 号や特開平1−273248号を参照されたい。
The medium used in the basic invention is roughly classified into a first embodiment and a second embodiment. In any of the embodiments, the recording medium has a multilayer structure including an M layer and a W layer. The M layer is a magnetic layer having a high coercive force and a low magnetization reversal temperature at room temperature. The W layer is a magnetic layer having a lower coercive force and a higher magnetization reversal temperature at room temperature than the M layer. Both the M layer and the W layer may themselves be composed of a multilayer film. In some cases, an intermediate layer (for example, between the M layer and the W layer)
Exchange coupling force σ W adjusting layer ... (Hereinafter, this layer is abbreviated as Int. Layer). For the Int. Layer, see JP-A-64-50257 and JP-A-1-273248.

【0022】第1実施態様では、M層の保磁力をHC1
W層のそれをHC2、M層のキュリー点をTC1、W層のそ
れをTC2、室温をTR 、低レベルPL のレーザービーム
を照射した時の記録媒体の温度をTL 、高レベルPH
レーザービームを照射した時のそれをTH 、M層が受け
る結合磁界をHD1(HD1はσW をM層飽和磁気モーメン
トMS とM層の膜厚tとの積で割った商で算出され
る)、W層が受ける結合磁界をHD2(HD2はσW をW層
飽和磁気モーメントMS とW層の膜厚tとの積で割った
商で算出される)とした場合、記録媒体は、下記の式1
を満足し、そして室温で式2〜5を満足するものであ
る。
In the first embodiment, the coercive force of the M layer is H C1 ,
The W layer has H C2 , the M layer has a Curie point T C1 , the W layer has T C2 , the room temperature is T R , and the temperature of the recording medium when irradiated with a low-level P L laser beam is T L , When a high-level P H laser beam is irradiated, it is T H , and the coupling magnetic field received by the M layer is H D1 (H D1 is σ W multiplied by the saturation magnetic moment M S of the M layer and the film thickness t of the M layer. Is calculated by dividing the coupling magnetic field received by the W layer by H D2 (where H D2 is σ W divided by the product of the W layer saturation magnetic moment M S and the W layer thickness t). The recording medium is defined by the following formula 1
And satisfying formulas 2 to 5 at room temperature.

【0023】 TR <TC1≒TL <TC2≒TH ・・・・・・・式1 HC1>HC2+|HD1−(±HD2)|・・・・・式2 HC1>HD1 ・・・・・・・・・・・・・・・式3 HC2>HD2 ・・・・・・・・・・・・・・・式4 HC2+HD2<|Hini. |<HC1±HD1・・・・式5 上記式中、符号「≒」は、等しいか又はほぼ等しい(±
20℃位) ことを表す。また上記式中、複号±について
は、上段が後述するA(antiparallel) タイプの媒体の
場合であり、下段は後述するP(parallel)タイプの媒体
の場合である。なお、フェロ磁性体媒体はPタイプに属
する。
[0023] T R <T C1 ≒ T L <T C2 ≒ T H ······· formula 1 H C1> H C2 + | H D1 - (± H D2) | ····· Formula 2 H C1 > H D1・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Formula 3 H C2 > H D2・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Formula 4 H C2 + H D2 <| Hini . | <H C1 ± H D1 ... Equation 5 In the above equation, the symbols “≈” are equal or almost equal (±
20 ° C). Further, in the above formula, the double sign ± indicates the case of the A (antiparallel) type medium described later in the upper stage, and the case of the P (parallel) type medium described later in the lower stage. The ferromagnetic medium belongs to the P type.

【0024】つまり、保磁力と温度との関係をグラフで
表すと、一般には図6の如くなる。細線はM層のそれ
を、太線はW層のそれを表す。従って、この記録媒体に
室温で外部手段例えば初期補助磁界(Hini.) を印加する
と、 式5によれば、M層の磁化の向きは反転せずにW
層の磁化のみが反転する。そこで、記録前に媒体に外部
手段から作用(例えば、初期補助磁界Hini.)を及ぼす
と、W層の磁化のみを「A向き」に揃えることができ
る。つまり、“初期化”である。以下の説明では、「A
向き」を便宜的に本明細書紙面において上向きの矢↑で
示し、「逆A向き」を下向きの矢↓で示す。そして、Hi
ni. がなくなっても、式4により、W層の磁化↑は再反
転せずにそのまま保持される。
That is, the relationship between the coercive force and the temperature is generally represented by a graph as shown in FIG. The thin line represents that of the M layer, and the thick line represents that of the W layer. Therefore, when an external means such as an initial auxiliary magnetic field (Hini.) Is applied to this recording medium at room temperature, according to Equation 5, the magnetization direction of the M layer is not reversed and W
Only the magnetization of the layer is reversed. Therefore, when an action (for example, an initial auxiliary magnetic field Hini.) Is applied to the medium before recording, only the magnetization of the W layer can be aligned in the “A direction”. That is, "initialization". In the following explanation, "A
For convenience, the “direction” is indicated by an upward arrow ↑ on the surface of the present specification, and the “reverse A direction” is indicated by a downward arrow ↓. And Hi
Even if ni. disappears, the magnetization ↑ of the W layer is maintained as it is without re-reversal according to the equation (4).

【0025】外部手段によりW層の磁化のみが、記録前
までに「A向き」↑に揃えられた状態−−−−“初期
化”された状態−−−−を概念的に表すと、図7にな
る。図7でM層における磁化の向きは、それまでに記録
されていた情報を表わす。以下の説明においては、M層
の磁化の向きに関係がないので、これをXで示し簡略化
すると、図7は、図8の状態1で示せる。
When only the magnetization of the W layer is aligned to "A direction" ↑ by the external means before recording, a "initialized" state is conceptually represented. Become 7. The direction of magnetization in the M layer in FIG. 7 represents the information recorded up to that point. In the following description, since it has nothing to do with the direction of magnetization of the M layer, when this is shown by X and simplified, FIG. 7 can be shown as state 1 in FIG.

【0026】ここにおいて、高レベルのレーザービーム
を照射して媒体温度をTH に上昇させる。すると、TH
はキュリー点TC1より高温度なのでM層の磁化は消失し
てしまう。 更にTH はキュリー点TC2付近なのでW層
の磁化も全く又はほぼ消失する。ここで、媒体の種類に
応じて「A向き」又は「逆A向き」の記録磁界Hb を印
加する。Hb は、媒体自身からの浮遊磁界でもよい。説
明を簡単にするために「逆A向き」↓の記録磁界Hb を
印加したとする。媒体は移動しているので、照射された
部分は、レーザービームから直ぐに遠ざかり、冷却され
る。Hb の存在下で、媒体の温度が低下すると、W層の
磁化は、Hb に従い、反転されて「逆A向き」↓の磁化
となる(図8状態2)。
Here, the medium temperature is raised to T H by irradiating a high level laser beam. Then, T H
Is higher than the Curie point T C1 , the magnetization of the M layer disappears. Furthermore, since T H is near the Curie point T C2 , the magnetization of the W layer disappears completely or almost. Here, the recording magnetic field Hb of "A direction" or "reverse A direction" is applied according to the type of medium. Hb may be a stray magnetic field from the medium itself. In order to simplify the explanation, it is assumed that the recording magnetic field Hb in the "reverse A direction" ↓ is applied. Since the medium is moving, the irradiated portion is immediately moved away from the laser beam and cooled. When the temperature of the medium is lowered in the presence of Hb, the magnetization of the W layer is reversed according to Hb and becomes "inverse A direction" ↓ magnetization (state 2 in FIG. 8).

【0027】そして、さらに放冷が進み、媒体温度がT
C1より少し下がると、再びM層の磁化が現れる。その場
合、磁気的結合(交換結合)力のために、M層の磁化の
向きは、W層の影響を受け所定の向きとなる。その結
果、媒体の種類に応じて「逆A向き」↓のマーク(Pタ
イプの媒体の場合)又は「A向き」↑のマーク(Aタイ
プの媒体の場合)がM層に形成される。この状態が図8
状態3(Pタイプ)又は状態4(Aタイプ)である。
Then, the cooling is further advanced, and the medium temperature becomes T
When it is slightly lower than C1, the magnetization of the M layer appears again. In that case, due to the magnetic coupling (exchange coupling) force, the magnetization direction of the M layer is influenced by the W layer and becomes a predetermined direction. As a result, a "reverse A direction" ↓ mark (P type medium) or an "A direction" ↑ mark (A type medium) is formed in the M layer depending on the type of medium. This state is shown in Figure 8.
State 3 (P type) or state 4 (A type).

【0028】この高レベルのレーザービームによる状態
の変化をここでは高温サイクルと呼ぶことにする。次
に、低レベルPL のレーザービームを照射して 媒体温
度をTL に上昇させる。TL はキュリー点TC1付近なの
でM層の磁化は全く又はほぼ消失してしまうが、キュリ
ー点TC2よりは低温であるのでW層の磁化は消失しな
い。この状態は図8状態5で示される。ここでは、記録
磁界Hb は、不要であるが、高速度(短時間)でHb を
ON,OFFすることは不可能である。従って、止むを
得ず高温サイクルのときのままになっている。
The change of state due to this high level laser beam will be referred to as a high temperature cycle here. Next, the medium temperature is raised to T L by irradiating the laser beam of low level P L. Since T L is near the Curie point T C1, the magnetization of the M layer disappears at all or almost disappears. However, since the temperature is lower than the Curie point T C2 , the magnetization of the W layer does not disappear. This state is shown as state 5 in FIG. Here, the recording magnetic field Hb is unnecessary, but it is impossible to turn the Hb on and off at a high speed (short time). Therefore, it is unavoidable and remains as it was during the high temperature cycle.

【0029】しかし、HC2はまだ大きいままなので、H
b によってW層の磁化↑が反転することはない。媒体は
移動しているので、照射された部分は、レーザービーム
から直ぐに遠ざかり、冷却される。冷却が進むと、再び
M層に磁化が現れる。現れる磁化の向きは、磁気的結合
力のためにW層の影響を受け所定の向きとなる。その結
果、媒体の種類に応じて「A向き」↑のマーク(Pタイ
プの媒体の場合)又は「逆A向き」↓のマーク(Aタイ
プの媒体の場合)がM層に形成される。この磁化は室温
でも変わらない。この状態が図8状態6(Pタイプ)又
は状態7(Aタイプ)である。
However, since H C2 is still large, H C2
The magnetization ↑ of the W layer is not reversed by b. Since the medium is moving, the irradiated portion is immediately moved away from the laser beam and cooled. As cooling progresses, magnetization again appears in the M layer. The direction of the appearing magnetization has a predetermined direction due to the influence of the W layer due to the magnetic coupling force. As a result, depending on the type of medium, a mark “A direction” ↑ (for P type medium) or a mark “reverse A direction” ↓ (for A type medium) is formed in the M layer. This magnetization does not change even at room temperature. This state is the state 6 (P type) or the state 7 (A type) in FIG.

【0030】この低レベルのレーザービームによる状態
の変化をここでは低温サイクルと呼ぶことにする。以
上、説明したように、記録前のM層の磁化の向きがどう
であれ、高温サイクルと低温サイクルを選択することに
よって、「逆A向き」↓のマークと、「A向き」↑のマ
ークをM層に自由に形成できる。つまり、レーザービー
ムを情報に従い高レベル(高温サイクル)と低レベル
(低温サイクル)との間でパルス状に変調することによ
りオーバーライトが可能となる。図9、図10を参照さ
れたい。図9、図10では、それぞれPタイプ及びAタ
イプの媒体について、いずれも室温又は室温に戻ったと
き形成されている磁化の向きを描いてある。
The change of state caused by the low-level laser beam will be referred to as a low temperature cycle here. As described above, regardless of the magnetization direction of the M layer before recording, by selecting the high temperature cycle and the low temperature cycle, the mark of “reverse A direction” ↓ and the mark of “A direction” ↑ can be obtained. It can be freely formed on the M layer. That is, overwriting is possible by modulating the laser beam in a pulse shape between a high level (high temperature cycle) and a low level (low temperature cycle) according to information. Please refer to FIG. 9 and FIG. In FIG. 9 and FIG. 10, the magnetization directions of the P-type medium and the A-type medium are drawn at room temperature or when returned to room temperature.

【0031】これまでの説明は、M層、W層ともに室温
とキュリー点との間に補償温度Tcomp. がない磁性体組
成について説明した。しかし、補償温度Tcomp. が存在
する場合には、それを越えると磁化の向きが反転する
こと−−−−実際にはRE、TMの各副格子磁化の向き
は変わらないが、その大小関係が逆転するので、全体
(合金)としての磁化の向きが反転する−−−−−と、
A、Pタイプが逆になるので、説明はそれだけ複雑に
なる。この場合、記録磁界Hb の向きも、室温で考えた
場合、前頁の説明の向き↓と逆になる。つまり、“初期
化”されたW層の磁化の向き↑と同じ向きのHb を印加
する。
In the above description, the magnetic material composition in which there is no compensation temperature T comp. Between the room temperature and the Curie point for both the M layer and the W layer has been described. However, if the compensating temperature T comp. Exists, the direction of the magnetization is reversed when the compensating temperature T comp. Is exceeded. In reality, the directions of the sublattice magnetizations of RE and TM do not change, but the magnitude relation is large. Is reversed, the direction of the magnetization as a whole (alloy) is reversed -----
The explanation becomes more complicated because the A and P types are reversed. In this case, the direction of the recording magnetic field Hb is also opposite to the direction ↓ in the description on the previous page when considering at room temperature. That is, Hb having the same direction as the magnetization direction ↑ of the “initialized” W layer is applied.

【0032】記録媒体は一般にディスク状であり、記録
時、媒体は回転される。そのため、記録された部分(マ
ーク)は、記録後に 再び外部手段例えばHini. の作用
を受け、その結果、W層の磁化は元の「A向き」↑に揃
えられる。つまり、W層は“初期化”される。しかし、
室温では、W層の磁化の影響がM層に及ぶことはなく、
そのため記録された情報は保持される。
The recording medium is generally disc-shaped, and the medium is rotated during recording. Therefore, the recorded portion (mark) is again subjected to the action of external means such as Hini. After recording, and as a result, the magnetization of the W layer is aligned in the original “A direction” ↑. That is, the W layer is “initialized”. But,
At room temperature, the influence of the magnetization of the W layer does not affect the M layer,
Therefore, the recorded information is retained.

【0033】そこで、M層に直線偏光を照射すれば、そ
の反射光には情報が含まれているので、従来の光磁気記
録媒体と同様に情報が再生される。このようなM層及び
W層を構成する垂直磁化膜は、補償温度を有せずキュ
リー点を有するフェロ磁性体の非晶質或いは結晶質、
補償温度を有せずキュリー点を有する及びフェリ磁性体
の非晶質或いは結晶質、並びに補償温度、キュリー点
の双方を有するフェリ磁性体の非晶質或いは結晶質から
なる群から選択される。
Therefore, if the M layer is irradiated with linearly polarized light, the reflected light contains information, so that the information is reproduced as in the conventional magneto-optical recording medium. The perpendicularly magnetized films forming the M layer and the W layer are amorphous or crystalline of a ferromagnetic material having no Curie point and having a Curie point.
It is selected from the group consisting of amorphous or crystalline ferrimagnetic material having no Curie point without compensation temperature, and amorphous or crystalline ferrimagnetic material having both compensation temperature and Curie point.

【0034】以上の説明は、磁化反転温度としてキュリ
ー点を利用した第1実施態様の説明である。それに対し
て第2実施態様はキュリー点より低い温度に於いて低下
したHc を利用するものである。第2実施態様は、第1
実施態様に於けるTC1の代わりにM層がW層に磁気結合
される温度TS1を使用し、TC2の代わりにW層がHbで
反転する温度TS2を使用すれば、第1実施態様と同様に
説明される。
The above description is for the first embodiment using the Curie point as the magnetization reversal temperature. On the other hand, the second embodiment utilizes Hc lowered at a temperature lower than the Curie point. The second embodiment is the first
If the temperature T S1 at which the M layer is magnetically coupled to the W layer is used instead of T C1 and the temperature T S2 at which the W layer is inverted at Hb is used instead of T C2 in the embodiment, the first embodiment It is described similarly to the embodiment.

【0035】第2実施態様では、M層の保磁力をHC1
W層のそれをHC2、M層がW層に磁気的に結合される温
度をTs1とし、W層の磁化がHb で反転する温度を
S2、室温をTR 、低レベルPL のレーザービームを照
射した時の媒体の温度をTL 、高レベルPH のレーザー
ビームを照射した時のそれをTH 、M層が受ける結合磁
界をHD1(HD1はσW をM層の飽和磁気モーメントMS
とM層の膜厚tとの積で割った商で算出される)、W層
が受ける結合磁界をHD2(HD2はσW をW層飽和磁気モ
ーメントMS とW層の膜厚tとの積で割った商で算出さ
れる)とした場合、記録媒体は、下記式6を満足し、か
つ室温で式7〜10を満足するものである。
In the second embodiment, the coercive force of the M layer is H C1 ,
Let W C2 be that of the W layer, T s1 be the temperature at which the M layer is magnetically coupled to the W layer, T S2 be the temperature at which the magnetization of the W layer is reversed at Hb, T R be the room temperature, and L be the low level P L. the temperature of the medium when irradiated with a laser beam T L, it T H when irradiated with a laser beam of high level P H, the coupling magnetic field M layer receives H D1 (H D1 is the sigma W of the M layer Saturation magnetic moment M S
Calculated by the quotient divided by the product of M and the film thickness t of the M layer), and the coupling magnetic field received by the W layer is H D2 (where H D2 is σ W is the W layer saturation magnetic moment M S and the W layer thickness t). (Calculated by the quotient divided by the product of and), the recording medium satisfies the following expression 6 and satisfies the expressions 7 to 10 at room temperature.

【0036】 TR <Ts1≒TL <Ts2≒TH ・・・・・・・式6 HC1>HC2+|HD1−(±HD2)|・・・・・式7 HC1>HD1 ・・・・・・・・・・・・・・・式8 HC2>HD2 ・・・・・・・・・・・・・・・式9 HC2+HD2<|Hini. |<HC1±HD1・・・・式10 上記式中、複号±については、上段がA(antiparalle
l) タイプの媒体の場合であり、下段はP(parallel)タ
イプの媒体の場合である。
[0036] T R <T s1 ≒ T L <T s2 ≒ T H ······· formula 6 H C1> H C2 + | H D1 - (± H D2) | ····· Formula 7 H C1 > H D1・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation 8 H C2 > H D2・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation 9 H C2 + H D2 <| Hini . | <H C1 ± H D1 ··· Formula 10 In the above formula, for the double sign ±, the upper part is A (antiparalle
In the case of the l) type medium, the lower row shows the case of the P (parallel) type medium.

【0037】第2実施態様では、高温TH のとき、W層
の磁化は消失していないが、十分に弱く、M層の磁化は
消失しているか、又は十分に弱い。M層、W層ともに十
分に弱い磁化を残留していても、記録磁界Hb ↓が十分
に大きいので、Hb ↓がW層及び場合によりM層の磁化
の向きをHb ↓に従わせることができる。この状態が図
11状態2である。この後、直ちに又はレーザービ
ームの照射が無くなって放冷が進み、媒体温度がTH
り下がった時又はHb から遠ざかった時、W層がσW
を介してM層に影響を及ぼしてM層の磁化の向きを安定
な向きに従わせる。その結果、図11状態3(Pタイ
プ)又は状態4(Aタイプ)となる。
In the second embodiment, at high temperature T H , the magnetization of the W layer has not disappeared, but is sufficiently weak, and the magnetization of the M layer has disappeared or is sufficiently weak. Since the recording magnetic field Hb ↓ is sufficiently large even if a sufficiently weak magnetization remains in both the M layer and the W layer, Hb ↓ can make the magnetization direction of the W layer and, in some cases, the M layer follow Hb ↓. .. This state is state 2 in FIG. Immediately thereafter, or when the laser beam is no longer emitted and cooling is allowed to proceed and the medium temperature falls below T H or moves away from H b, the W layer is σ W.
To influence the M layer through the magnetic field to make the magnetization direction of the M layer follow a stable direction. As a result, the state becomes the state 3 (P type) or the state 4 (A type) in FIG.

【0038】他方、低温TL のとき、W層はもちろんM
層も磁化を消失していない。 しかし、M層のそれは比
較的小さい。この場合、マークの状態には、Pタイプの
場合図11状態5と状態6の2種類あり、Aタイプの場
合、図11状態7と状態8の2種類ある。状態6及び状
態8では、M層とW層との間に界面磁壁(太線で示すも
の)が生じており、やや不安定(準安定)な状態であ
る。状態1は状態5〜8のいずれかを示す。この状態の
媒体部分が、レーザービームの照射位置に来る直前に、
Hb ↓の印加を受ける。それでも、この状態6又は状態
8は保持される。何故ならば、W層は、室温で、十分な
磁化を有するので、磁化がHb ↓によって反転すること
はない。また、Hb ↓と向きが反対の状態8のメモリー
層は、Hb↓の影響より大きなW層からの交換結合力σ
W の影響を受け、Pタイプ故にW層と同じ向きに、磁化
の向きが保持される。
On the other hand, at the low temperature T L , the W layer is of course M.
The layers have not lost their magnetization. However, that of the M layer is relatively small. In this case, there are two types of mark states, state 5 and state 6 in FIG. 11 for the P type, and state 7 and state 8 in FIG. 11 for the A type. In State 6 and State 8, an interface domain wall (shown by a thick line) is formed between the M layer and the W layer, and the state is slightly unstable (metastable). State 1 indicates any of states 5 to 8. Just before the medium part in this state reaches the irradiation position of the laser beam,
Hb ↓ is applied. Nevertheless, this state 6 or state 8 is retained. Because the W layer has sufficient magnetization at room temperature, the magnetization is not reversed by Hb ↓. In addition, the memory layer in the state 8 whose direction is opposite to Hb ↓ has a larger exchange coupling force σ from the W layer than the influence of Hb ↓.
Under the influence of W, the magnetization direction is maintained in the same direction as the W layer due to the P type.

【0039】その後、まもなく状態6又は状態8は低レ
ベルのレーザービームの照射を受ける。そのため、媒体
温度は上昇する。それに伴い両層の保磁力は低下する。
しかし、W層は高いキュリー点を有するので、保磁力H
C2の低下は小さく、Hb ↓に負けることがなく、“初期
化”されたときの磁化の向き「A向き」↑が維持され
る。他方、M層は低いキュリー点を有するものの、媒体
温度は未だM層のキュリー点Tc1より低いので、保磁力
C1は残存する。しかし、HC1は小さいので、W層は
Hb ↓の影響とW層からの交換結合力σw を介した影
響(Pタイプの場合、同じ向きに向かせようとする力)
を受ける。この場合、後者の方が強く、 式10の2 :HC1+Hb <(σw /2MS11 ) 式10の3 :HC2+Hb >(σw /2MS22 ) の2つの式が同時に満足される。これらの式が同時に満
足される最も低い温度をTLminと呼ぶ。換言すれば、状
態6又は状態8の磁壁が消滅する最低温度がTLminであ
る。
Shortly thereafter, the state 6 or the state 8 is irradiated with a low level laser beam. Therefore, the medium temperature rises. Along with that, the coercive force of both layers decreases.
However, since the W layer has a high Curie point, the coercive force H
The decrease in C2 is small, it does not lose to Hb ↓, and the magnetization direction "A direction" ↑ when "initialized" is maintained. On the other hand, although the M layer has a low Curie point, since the medium temperature is still lower than the Curie point T c1 of the M layer, the coercive force H C1 remains. However, since H C1 is small, the effect of Hb ↓ on the W layer and the effect via the exchange coupling force σ w from the W layer (in the case of the P type, the force to turn the same direction)
Receive. In this case, the latter is stronger, and two equations of 2: H C1 + Hb <(σ w / 2M S1 t 1 ) 3 of Equation 10: H C2 + Hb> (σ w / 2M S2 t 2 ) are obtained. At the same time satisfied. The lowest temperature at which these equations are satisfied simultaneously is called T Lmin . In other words, the minimum temperature at which the domain wall in state 6 or state 8 disappears is TLmin .

【0040】その結果、状態6は状態9に移行し、状態
8は状態10に移行する。他方、磁壁が元々ない状態5は
状態9と同じであり、同じく磁壁が元々ない状態7は状
態10と同じであるから、結局、前の状態(Pタイプの場
合、状態5か6か、Aタイプの場合、状態7か8か)に
関係なく、低レベルのビームの照射により状態9(Pタ
イプ)又は状態10(Aタイプ)のマークが形成される。
As a result, the state 6 shifts to the state 9 and the state 8 shifts to the state 10. On the other hand, the state 5 without the domain wall is the same as the state 9, and the state 7 without the domain wall is also the same as the state 10. Therefore, the previous state (in the case of the P type, the state 5 or 6 or A In the case of the type, regardless of the state 7 or 8, the irradiation of the low level beam forms the mark of the state 9 (P type) or the state 10 (A type).

【0041】この状態は、その後マークがレーザービー
ムの照射が止んだり又は照射位置から外れたりすること
により、媒体温度が低下し、室温に戻った時にも、変わ
らない。この図11状態9(Pタイプ)又は状態11
(Aタイプ)は、図8状態6(Pタイプ)又は状態7
(Aタイプ)と同一である。これにより、M層のキュリ
ー点TC1まで媒体温度を高めることなく、低温サイクル
が実現されることが理解されよう。
This state does not change even when the medium temperature is lowered and the temperature is returned to room temperature because the laser beam irradiation of the mark is stopped or the mark is removed from the irradiation position thereafter. This FIG. 11 state 9 (P type) or state 11
(A type) is state 6 (P type) or state 7 in FIG.
It is the same as (A type). It will be appreciated that this allows a low temperature cycle to be achieved without raising the medium temperature to the Curie point T C1 of the M layer.

【0042】実は低温サイクルをTC1以上で実施する第
1実施態様の場合にも、媒体温度が室温からTC1に上昇
する途中でTLminを通るので、そのとき、Pタイプの場
合、状態6から状態9への移行が、Aタイプの場合、状
態8から状態10への移行がそれぞれ起こるのである。そ
の後、TC1に至り、図8状態5となるのである。以上の
説明は、M層、W層ともに室温とキュリー点との間に補
償温度Tcomp.がない磁性体組成について説明した。し
かし、補償温度Tcomp. が存在する場合には、それを越
えると磁化の向きが反転することとA、Pタイプが
逆になるので、説明はそれだけ複雑になる。また、記録
磁界Hb の向きも、室温で考えた場合の向きと逆にな
る。
In fact, also in the case of the first embodiment in which the low temperature cycle is carried out at T C1 or more, since the medium temperature passes T Lmin on the way from room temperature to T C1 , at that time, in the case of the P type, the state 6 The transition from state 8 to state 9 occurs in the case of type A, and the transition from state 8 to state 10 respectively. After that, T C1 is reached, and the state 5 shown in FIG. 8 is reached. The above description has explained the magnetic material composition in which there is no compensation temperature T comp. Between the room temperature and the Curie point for both the M layer and the W layer. However, if the compensating temperature T comp. Exists, the direction of the magnetization is reversed when the compensating temperature T comp. Is exceeded, and the A and P types are reversed, and the explanation becomes complicated accordingly. Further, the direction of the recording magnetic field Hb is also opposite to the direction when considered at room temperature.

【0043】第1、第2実施態様ともに、M層及びW層
が遷移金属(例えばFe, Co) −重希土類金属( 例えばG
d,Tb,Dyその他) 合金組成から選択された非晶質フェリ
磁性体である記録媒体が好ましい。M層、W層の双方と
も、遷移金属(TM= transition metal)−重希土類金
属(RE=heavy rare earth metal )合金組成から
選択された場合には、各合としての外部に現れる磁化の
向き及び大きさは、合金内部のTM原子の副格子磁化
の向きと大きさとRE原子の副格子磁化の向きと大き
さの関係で決まる。例えばTMの副格子磁化の向き及び
大きさを点線の矢印ベクトルで表わし、REの副格子磁
化のそれを実線の矢印ベクトルで表し、合金全体の磁化
の向き及び大きさを白抜きの矢印ベクトルで表す。この
とき白抜きの矢(ベクトル)は点線の矢(ベクトル)と
実線の矢(ベクトル)との和として表わされる。ただ
し、合金の中ではTMの副格子磁化とRE副格子磁化と
の相互作用のために点線の矢(ベクトル)と実線の矢
(ベクトル)とは、向きが必ず逆になっている。 従っ
て、点線の矢(ベクトル)と実線の矢(ベクトル)との
和は、両者の強度が等しいとき、合金のベクトルは ゼ
ロ(つまり、外部に現れる磁化の大きさはゼロ)にな
る。このゼロになるときの合金組成は補償組成(compens
ation composition ) と呼ばれる。それ以外の組成のと
きには、合金は両方の副格子磁化の強度差に等しい強度
を有し、いずれか大きい方のベクトルの向きに等しい向
きを有する白抜きの矢(ベクトル)を持つ。
In both the first and second embodiments, the M layer and the W layer are made of a transition metal (eg Fe, Co) -heavy rare earth metal (eg G).
d, Tb, Dy, etc.) A recording medium which is an amorphous ferrimagnetic material selected from alloy compositions is preferable. When both the M layer and the W layer are selected from the transition metal (TM = transition metal) -heavy rare earth metal (RE) alloy composition, the orientation of the magnetization appearing outside as a combination and The size is determined by the relationship between the direction and size of the sublattice magnetization of the TM atom inside the alloy and the direction and size of the sublattice magnetization of the RE atom. For example, the direction and magnitude of the TM sub-lattice magnetization is represented by a dotted arrow vector, that of the RE sub-lattice magnetization is represented by a solid arrow vector, and the magnetization direction and magnitude of the entire alloy is represented by a white arrow vector. Represent At this time, the white arrow (vector) is represented as the sum of the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector). However, in the alloy, due to the interaction between the TM sublattice magnetization and the RE sublattice magnetization, the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector) always have opposite directions. Therefore, the sum of the dotted arrow (vector) and the solid arrow (vector), when the strength of both is equal, the alloy vector becomes zero (that is, the magnitude of the magnetization appearing outside is zero). The alloy composition when it becomes zero is the compensating composition (compensation composition).
ation composition). For any other composition, the alloy has an intensity equal to the intensity difference of both sublattice magnetizations and has a hollow arrow (vector) with an orientation equal to the orientation of the larger vector.

【0044】そこで、合金の磁化ベクトルを点線のベク
トルと実線のベクトルを隣接して書き、例えば図12に
示すように書き表す。RE、TMの副格子磁化の状態は
大別すると4通りあり、これらを図12の(1A)〜(4A)に
示す。そして、各状態における合金の磁化ベクトル(白
抜きの矢)を図13の(1B)〜(4B)に対応して示す。例え
ば、REベクトルがTMベクトルに比べて大きい場合、
副格子磁化の状態は(1A)に示され、合金の磁化ベクトル
は、(1B)に示される。
Therefore, the magnetization vector of the alloy is written adjacent to the dotted vector and the solid vector, for example, as shown in FIG. The sublattice magnetization states of RE and TM are roughly classified into four states, which are shown in (1A) to (4A) of FIG. And the magnetization vector (open arrow) of the alloy in each state is shown corresponding to (1B) to (4B) of FIG. For example, if the RE vector is larger than the TM vector,
The state of sublattice magnetization is shown in (1A), and the magnetization vector of the alloy is shown in (1B).

【0045】ある合金組成のTMベクトルとREベクト
ルの強度が、どちらか一方が大きいとき、その合金組成
は、強度の大きい方の名をとって○○リッチ例えばRE
リッチであると呼ばれる。M層とW層の両方について、
TMリッチな組成とREリッチな組成とに分けられる。
従って、縦軸座標にM層の組成を横軸座標にW層の組成
をとると、基本発明の媒体全体としては、種類を図14
に示す4象限に分類することができる。図14におい
て、座標の交点は両層の補償組成を表す。先に述べたP
タイプは、図14に示す1象限と3象限に属するもので
あり、Aタイプは2象限と4象限に属するものである。
When the strength of the TM vector or RE vector of a certain alloy composition is larger, the alloy composition is named as the one having the larger strength and is XX rich, for example, RE.
Called to be rich. For both M and W layers,
It is divided into TM-rich composition and RE-rich composition.
Therefore, when the composition of the M layer is plotted on the ordinate and the composition of the W layer is plotted on the abscissa, the types of the medium of the basic invention are shown in FIG.
It can be classified into the four quadrants shown in. In FIG. 14, the intersection of the coordinates represents the compensation composition of both layers. P mentioned above
The type belongs to the 1st quadrant and the 3rd quadrant shown in FIG. 14, and the A type belongs to the 2nd quadrant and the 4th quadrant.

【0046】一方、温度変化に対する保磁力の変化を見
ると、キュリー点(保磁力ゼロの温度)に達する前に保
磁力が一旦無限大に増加してまた降下すると言う特性を
持つ合金組成がある。この無限大のときに相当する温度
は補償温度(Tcomp. )と呼ばれる。補償温度より低い
温度ではREベクトル(実線の矢)の方がTMベクトル
(点線の矢) より大きく、そのためTMリッチと言うこ
とができ、補償温度より高い温度ではその逆になる。従
って、補償組成の合金の補償温度は、室温にあると言う
ことができる。
On the other hand, looking at the change in coercive force with respect to temperature change, there is an alloy composition having a characteristic that the coercive force temporarily increases to infinity and then drops before reaching the Curie point (temperature at which coercive force is zero). .. The temperature corresponding to this infinity is called the compensation temperature (T comp. ). At a temperature lower than the compensation temperature, the RE vector (solid arrow) is larger than the TM vector (dotted arrow), so it can be said to be TM rich, and vice versa at a temperature higher than the compensation temperature. Therefore, it can be said that the compensation temperature of the alloy having the compensation composition is at room temperature.

【0047】逆に補償温度はTMリッチの合金組成にお
いては、室温からキュリー点の間には存在しない。室温
より下にある補償温度は、光磁気記録においては無意味
であるので、この明細書で補償温度とは室温からキュリ
ー点の間に存在するものを言うことにする。M層とW層
の補償温度の有無について分類すると、媒体はタイプ1
〜4の4つのタイプに分類される。タイプ1は、M層と
W層の両方が補償温度を持つ。タイプ2は、M層が補償
温度を持たず、W層が補償温度を持つ。タイプ3は、M
層が補償温度を持ち、W層が補償温度を持たない。タイ
プ4は、M層とW層の両方が補償温度を持たない。1象
限の媒体は、4つ全部のタイプを含む。そこで、M層と
W層の両方についてREリッチかTMリッチかで分け、
かつ補償温度を持つか持たないかで分けると、記録媒体
は表1に示す9クラスに分類される。
On the contrary, the compensation temperature does not exist between room temperature and the Curie point in the TM-rich alloy composition. Since the compensation temperature below room temperature is meaningless in magneto-optical recording, the compensation temperature in this specification refers to that which exists between room temperature and the Curie point. Classifying the presence or absence of the compensation temperature of the M layer and the W layer, the medium is type 1
Are classified into four types. In Type 1, both the M layer and the W layer have a compensation temperature. In the type 2, the M layer has no compensation temperature and the W layer has compensation temperature. Type 3 is M
The layer has a compensation temperature and the W layer has no compensation temperature. In Type 4, both the M layer and the W layer have no compensation temperature. One-quadrant media includes all four types. Therefore, for both the M layer and the W layer, it is divided into RE rich or TM rich,
In addition, the recording media are classified into 9 classes shown in Table 1 according to whether they have a compensation temperature or not.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】〔クラス1−1の説明〕ここで表1に示し
たクラス1の記録媒体(Pタイプ・1象限・タイプ1)
に属する媒体No.1−1 を例にとり、オーバーライト原理
について詳細に説明する。この媒体No.1−1 は、次式1
1: TR <Tcomp.1<TL <TH ≦TC1≦Tc2 及び式11の2:Tcomp.2 <TC1 の関係を有する。本明細書では「≦」の「=」は等しい
か又はほぼ等しい(±20℃位) ことを意味する。説明を
簡単にする目的から、以下の説明は、TH <TC1<Tc2
の関係を有するものについて説明する。Tcomp.2は、T
L よりも高くとも等しくとも、低くともよいが、説明を
簡単にする目的から、以下の説明では、TL <Tcomp.2
とする。以上の関係をグラフで示すと、図15の如くな
る。なお、細線はM層のグラフを示し、太線はW層のグ
ラフを示す。
[Explanation of Class 1-1] The recording medium of Class 1 shown in Table 1 (P type, 1 quadrant, Type 1)
The overwrite principle will be described in detail with reference to the medium No. 1-1 belonging to the example. This medium No. 1-1 has the following formula 1.
1: 2 T R <T comp.1 <T L <T H ≦ T C1 ≦ T c2 and the formula 11: with the relationship T comp.2 <T C1. In the present specification, “=” in “≦” means equal or almost equal (± 20 ° C.). For the purpose of simplifying the explanation, the following explanation is T H <T C1 <T c2
Those having a relationship of will be described. T comp.2 is T
It may be higher than, equal to, or lower than L , but for the purpose of simplifying the explanation, in the following explanation, T L <T comp.
And FIG. 15 is a graph showing the above relationship. The thin line shows the graph of the M layer, and the thick line shows the graph of the W layer.

【0050】室温TR でM層の磁界が初期補助磁界Hin
i. により反転せずにW層のみが反転する条件は、
At room temperature T R , the magnetic field of the M layer is the initial auxiliary magnetic field Hin.
The condition that only W layer is inverted without being inverted by i.

【0051】[0051]

【数1】 [Equation 1]

【0052】として示す式12である。この媒体No.1−1
は式12を満足する。 但し、HC1:M層の保磁力 HC2:W層の保磁力 MS1:M層の飽和磁気モーメント(saturation magnet
ization) MS2:W層の飽和磁気モーメント t1 :M層の膜厚 t2 :W層の膜厚 σw :M層とW層との間の交換結合力 (interface wal
l energy)=σw12 =界面磁壁エネルギー このとき、Hini. の条件式は、数4に示す式15で示され
る。Hini. が無くなると、M層、W層の磁化は交換結合
力により互いに影響を受ける。それでもM層、W層の磁
化が反転せずに保持される条件は、式13〜14で示され
る。この媒体No.1−1 は式13〜14を満足する。
Equation 12 is expressed as This medium No.1-1
Satisfies Equation 12. However, H C1 : Coercive force of M layer H C2 : Coercive force of W layer M S1 : Saturation magnet moment of M layer (saturation magnet)
ization) M S2 : saturation magnetic moment of W layer t 1 : thickness of M layer t 2 : thickness of W layer σ w : exchange coupling force (interface wal) between M layer and W layer
l energy) = σ w12 = interfacial domain wall energy At this time, the conditional expression of Hini. When the Hini. Disappears, the magnetizations of the M layer and the W layer are affected by the exchange coupling force. Nevertheless, the conditions under which the magnetizations of the M layer and W layer are maintained without being inverted are expressed by equations 13-14. This medium No. 1-1 satisfies equations 13-14.

【0053】[0053]

【数2】 [Equation 2]

【0054】[0054]

【数3】 [Equation 3]

【0055】室温で式12〜14の条件を満足する記録媒体
のW層の磁化は、記録の直前までに
The magnetization of the W layer of the recording medium satisfying the conditions of equations 12 to 14 at room temperature should be measured by the time immediately before recording.

【0056】[0056]

【数4】 [Equation 4]

【0057】に示す式15を満足するHini. により例えば
「A向き」↑に揃えられる。このときM層は前の記録状
態のままで残る。この状態は図16の状態1又は状態2
のいずれかで示される。これより図16を引用して説明
する。この状態1、状態2は記録直前まで保持される。
そして、記録磁界Hb は「A向き」↑に印加することに
する。
Hini. Which satisfies the expression 15 shown in FIG. At this time, the M layer remains in the previous recording state. This state is state 1 or state 2 in FIG.
Indicated by either. This will be described with reference to FIG. The states 1 and 2 are held until just before recording.
Then, the recording magnetic field Hb is applied in the “A direction” ↑.

【0058】記録磁界Hb は、一般の磁界がそうである
ように、レーザービームの照射領域(スポット領域)と
同一の範囲に絞ることは難しい。媒体がディスク状の場
合、一旦記録された情報(マーク)は、1回転した場
合、 途中でHini. の影響を受け、再び状態1又は状態
2となる。その後、そのマークは、レーザービームの照
射領域(スポット領域)に近いところを通過する。この
とき、状態1、状態2のマークは、記録磁界Hb 印加手
段に近づくのでその影響を受ける。この場合Hbと反対
向きの磁化を有する状態2のマークのM層の磁化の向き
がHb によって反転させられたとすると、1回転前に記
録されたばかりの情報が消失することになる。そうなっ
てはならない条件は、
It is difficult to limit the recording magnetic field Hb to the same range as the irradiation area (spot area) of the laser beam, as is the case with general magnetic fields. When the medium is a disk, once the recorded information (mark) is rotated once, it is changed to state 1 or state 2 under the influence of Hini. After that, the mark passes near a laser beam irradiation region (spot region). At this time, the marks in state 1 and state 2 are affected by the approach to the recording magnetic field Hb applying means. In this case, if the magnetization direction of the M layer of the mark of the state 2 having the magnetization opposite to Hb is reversed by Hb, the information just recorded one rotation before disappears. The conditions that should not be so are

【0059】[0059]

【数5】 [Equation 5]

【0060】に示す式15の2で表される。ディスク状媒
体No.1−1 は、室温でこの条件式15の2を満足させる必
要がある。逆に言えば、Hb を決定する1つの条件は、
式15の2で示される。さて、状態1、2のマークは、い
よいよレーザービームのスポット領域に到達する。レー
ザービームの強度は、基本発明と同様に、低レベルと高
レベルの2種がある。
It is represented by 2 in the equation 15 shown in The disk-shaped medium No. 1-1 must satisfy the condition (2) of conditional expression 15 at room temperature. Conversely, one condition that determines Hb is
It is shown by 2 in Expression 15. The marks in states 1 and 2 finally reach the spot area of the laser beam. There are two types of laser beam intensities, low level and high level, as in the basic invention.

【0061】−−−−−低温サイクル−−−− 低レベルのレーザービームが照射されて、 媒体温度が
comp.1以上に上昇する。そうすると、PタイプからA
タイプに移行する。そして、M層のRE、TM各スピン
の方向は変わらないが、強度の大小関係が図13の(3A)
から(4A)へと逆転する。そのため、M層の磁化は図13
の(3B)から(4B)へと反転する。 その結果、図16状態
1のマークは状態3に移行し、状態2のマークは状態4
に移行する。
--- Low temperature cycle ----- A low level laser beam is irradiated and the medium temperature rises above T comp.1 . Then, from P type to A
Move to type. Then, although the directions of the RE and TM spins of the M layer do not change, the magnitude relationship between the strengths is (3A) in FIG.
To reverse (4A). Therefore, the magnetization of the M layer is as shown in FIG.
Invert from (3B) to (4B). As a result, the mark in state 1 moves to state 3 in FIG. 16, and the mark in state 2 changes to state 4.
Move to.

【0062】レーザービームの照射が続いて、媒体温度
は、やがてTLminになる。すると、式10の2 並びに式10
の3 が同時に満足される。その結果、Hb ↑が存在して
も、図16状態4のマークは状態5に遷移する。他方、
図16状態3のマークは、Hb ↑が存在しても10の2 並
びに式10の3 が同時に満足されているため、そのままの
状態を保つ。つまり、状態3から、同じ状態である図1
6状態5になるだけである。
After the irradiation of the laser beam continues, the medium temperature eventually becomes T Lmin . Then, Equation 2 and Equation 10
3 is satisfied at the same time. As a result, even if Hb ↑ exists, the mark in state 4 in FIG. 16 transits to state 5. On the other hand,
The mark in the state 3 in FIG. 16 is kept as it is because 2 of 10 and 3 of equation 10 are satisfied at the same time even if Hb ↑ is present. That is, from the state 3 to the same state in FIG.
It only goes to 6 state 5.

【0063】この状態でレーザービームのスポット領域
から外れると媒体温度は低下を始める。媒体温度がT
comp.1以下に冷えると、Aタイプから元のPタイプに戻
る。そして、M層のREスピンとTMスピンとの大小関
係が、図13の(2A)から(1A)へと逆転する。そのため、
M層の磁化は図13の(2B)から(1B)へと反転する。 そ
の結果、図16状態5のマークは状態6(M層の磁化は
「A向き」↑)に移行する。この状態6は媒体温度が室
温まで下がっても保持される。こうして、M層に「A向
き」↑のマークが形成される。
In this state, when the laser beam deviates from the spot area of the laser beam, the medium temperature starts to decrease. Medium temperature is T
When it cools down below comp.1, it will return to the original P type from A type. Then, the magnitude relationship between the RE spin and the TM spin of the M layer is reversed from (2A) to (1A) in FIG. for that reason,
The magnetization of the M layer is reversed from (2B) to (1B) in FIG. As a result, the mark of the state 5 in FIG. 16 shifts to the state 6 (the magnetization of the M layer is “A direction” ↑). This state 6 is maintained even when the medium temperature drops to room temperature. In this way, the mark of “A direction” ↑ is formed on the M layer.

【0064】−−−−−高温サイクル−−−−− 高レベルのレーザービームが照射されると、媒体温度
は、Tcomp.1を経て低温TL に上昇する。その結果、図
16状態5と同じ状態7になる。高レベルのレーザービ
ームの照射により、媒体温度は更に上昇する。媒体温度
がW層のTcomp.2を越えると、AタイプがPタイプに移
行する。そして、W層のRE、TM各スピンの方向は変
わらないが、強度の大小関係が、図13の(1A)から(2A)
へと逆転する。そのため、W層の磁化は図13の(1B)か
ら(2B)へと反転する。その結果、W層の磁化は、「逆A
向き」↓となる。これが図16状態8である。
--High Temperature Cycle ---- When a high level laser beam is irradiated, the medium temperature rises to a low temperature T L via T comp.1 . As a result, the state 7 is the same as the state 5 in FIG. Irradiation with a high level laser beam further raises the medium temperature. When the medium temperature exceeds T comp.2 of the W layer, the A type shifts to the P type. Although the directions of the RE and TM spins in the W layer do not change, the magnitude relationship between the strengths is (1A) to (2A) in FIG.
Reverse to. Therefore, the magnetization of the W layer is reversed from (1B) to (2B) in FIG. As a result, the magnetization of the W layer is
The direction will be ↓. This is state 8 in FIG.

【0065】しかし、この温度ではHC2がまだ大きいの
で、↑Hb によってW層の磁化が反転されることはな
い。さらに温度が上昇し、TH になると、M層、W層
は、その温度がキュリー点に近いので保磁力が小さくな
る。その結果、媒体は、
However, since H C2 is still large at this temperature, the magnetization of the W layer is not reversed by ↑ Hb. When the temperature further rises to T H , the coercive force of the M layer and the W layer becomes small because the temperature is close to the Curie point. As a result, the medium is

【0066】[0066]

【数6】 [Equation 6]

【0067】に示す(1)又は(1) or

【0068】[0068]

【数7】 [Equation 7]

【0069】に示す(2)又は(2) or

【0070】[0070]

【数8】 [Equation 8]

【0071】に示す(3)のいずれかに示した2つの式
を同時に満足する。そのため、両層の磁化は、ほぼ同時
に反転し、Hb ↑の向きに従う。この状態が状態9であ
る。この状態でレーザービームのスポット領域から外れ
ると、媒体温度は低下を始める。媒体温度がTcomp.2
下になると、PタイプからAタイプに移行する。そし
て、RE、TMの各スピンの方向は変わらないが、強度
の大小関係が、図13の(4A)から(3A)へと逆転する。そ
のため、W層の磁化は図13の(4B)から(3B)へと反転す
る。その結果、W層の磁化は、「逆A向き」↓となる。
これが図16状態10である。状態10では、媒体は、
The two expressions (3) shown in (3) are simultaneously satisfied. Therefore, the magnetizations of both layers are reversed almost at the same time and follow the direction of Hb ↑. This state is state 9. In this state, when the laser beam deviates from the spot area, the medium temperature starts to drop. When the medium temperature becomes T comp. 2 or less, the P type shifts to the A type. Then, the directions of the spins of RE and TM do not change, but the magnitude relationship of the strength is reversed from (4A) to (3A) in FIG. Therefore, the magnetization of the W layer is reversed from (4B) to (3B) in FIG. As a result, the magnetization of the W layer becomes “inverse A direction” ↓.
This is state 10 in FIG. In state 10, the medium is

【0072】[0072]

【数9】 [Equation 9]

【0073】に示す式15の4を満足する。そのため、W
層にHb ↑が作用しても反転することはない。媒体の温
度がこの状態10のときの温度から更に低下して、T
comp.1以下になると、Aタイプから元のPタイプに戻
る。そして、M層のREスピンとTMスピンの強度の大
小関係が、図13の(4A)から(3A)へと逆転する。そのた
め、M層の磁化は図13の(4B)から(3B)へと反転する。
その結果、M層の磁化は「逆A向き」↓となる。この状
態が図16状態11である。
4 of Expression 15 shown in is satisfied. Therefore, W
Even if Hb ↑ acts on the layer, it does not reverse. When the temperature of the medium further decreases from the temperature in this state 10,
When it becomes comp.1 or less, it returns from the A type to the original P type. Then, the magnitude relation between the intensity of the RE spin and the intensity of the TM spin of the M layer is reversed from (4A) to (3A) in FIG. Therefore, the magnetization of the M layer is reversed from (4B) to (3B) in FIG.
As a result, the magnetization of the M layer becomes “reverse A direction” ↓. This state is state 11 in FIG.

【0074】やがて媒体の温度は、状態11のときの温度
から室温まで低下する。室温でのHC1は十分に大きい
(式15の5参照)ので、M層の磁化↓は、↑Hb によっ
て反転されることなく、状態11が保持される。
Eventually, the temperature of the medium drops from the temperature in state 11 to room temperature. Since H C1 at room temperature is sufficiently large (see 5 in Equation 15), the magnetization ↓ of the M layer is not inverted by ↑ Hb, and the state 11 is maintained.

【0075】[0075]

【数10】 [Equation 10]

【0076】こうして、M層に「逆A向き」↓のマーク
が形成される。 〔選択発明の説明〕以上の説明は、M層とW層の2層膜
で説明した。このような2層膜を持っておれば、3層膜
以上の多層膜でもオーバーライトは可能である。特に、
基本発明の説明では、初期補助磁界(Hini. )という外
部手段を用いた。しかし、基本発明では、外部手段はHi
ni. に限られることはない。要するに、記録の前まで
に、W層の磁化が所定の向きを向いている、つまり、
“初期化”されていればよいのである。そのため、外部
手段としてHini. に代えて初期化層(intializing laye
r)を使用する発明がなされた。和文雑誌 "OPTRONICS"
1990年No.4 第 227〜231頁を参照されたい。これより
詳しいものは、1990年3月8日に発行された国際公開特
許公報WO/90/2400(PCT/JP89/863)である。以下、この発
明を選択発明( selection invention ) と引用する。
In this way, the mark of "inverse A direction" ↓ is formed on the M layer. [Explanation of Selected Invention] The above explanation has been made on the two-layer film of the M layer and the W layer. With such a two-layer film, overwriting is possible even with a multilayer film of three or more layers. In particular,
In the description of the basic invention, an external means called an initial auxiliary magnetic field (Hini.) Was used. However, in the basic invention, the external means is Hi
It is not limited to ni. In short, by the time before recording, the magnetization of the W layer is oriented in a predetermined direction, that is,
It just needs to be "initialized". Therefore, instead of Hini. As an external means, the initialization layer (intializing laye
An invention was made using r). Japanese magazine "OPTRONICS"
See No. 4, 1990, pages 227-231. More detailed information is WO / 90/2400 (PCT / JP89 / 863) published on Mar. 8, 1990. Hereinafter, this invention is referred to as a selection invention.

【0077】図17の状態1に選択発明で使用される媒
体の構成を示す。この媒体は基板とその上に成膜された
原則的に4層構造の磁性膜からなる。この磁性膜は、順
に、垂直磁化可能な磁性薄膜からなるM層と、垂直磁化
可能な磁性薄膜からなるW層と、垂直磁化可能な磁性薄
膜からなるスイッチング層Switching layer (以下、S
層と略す)と、垂直磁化可能な磁性薄膜からなる“初期
化”層 Initializing layer(以下、Ini.層と略す)と
の原則的に4層構造(場合によりS層はなくともよい)
からなる。
The state 1 of FIG. 17 shows the structure of the medium used in the selection invention. This medium is composed of a substrate and a magnetic film basically having a four-layer structure formed on the substrate. This magnetic film comprises, in order, an M layer made of a vertically magnetizable magnetic thin film, a W layer made of a vertically magnetizable magnetic thin film, and a switching layer (hereinafter S) made of a vertically magnetizable magnetic thin film.
Layer) and an "initializing layer" (hereinafter abbreviated as "Ini. Layer") consisting of a perpendicularly magnetizable magnetic thin film, in principle having a four-layer structure (the S layer may be omitted).
Consists of.

【0078】尚、前記国際公開特許公報では、M層は第
1磁性層、W層は第2磁性層、S層は第3磁性層(特許
請求の範囲の第3項参照)、Ini.層は第4磁性層(特許
請求の範囲の第3項参照)と呼ばれている。この第3項
以外の個所では第3磁性層と第4磁性層の呼び方が逆に
なっており、誤記と思われる。また、前記雑誌"OPTRONI
CS" では、S層は制御層と呼ばれている。
In the International Patent Publication, the M layer is the first magnetic layer, the W layer is the second magnetic layer, the S layer is the third magnetic layer (see claim 3), and the Ini. Layer. Is referred to as a fourth magnetic layer (see claim 3). In the parts other than the third item, the names of the third magnetic layer and the fourth magnetic layer are opposite to each other, which seems to be a mistake. In addition, the magazine "OPTRONI"
In CS ", the S layer is called the control layer.

【0079】この4層構造媒体では、M層とW層とは交
換結合しており、室温でM層の磁化の向きは変えないで
W層の磁化のみを所定の向きに向けておくことができ、
しかもW層とIni.層とはS層のキュリー点以下の温度で
S層を介して交換結合している。Ini.層は最も高いキュ
リー点を有し、高レベルのレーザービームの照射を受け
ても磁化を失わない。Ini.層は常に所定の向きの磁化を
保持しており、これが記録の都度、次の記録に備えてW
層の“初期化”を繰り返し行なう手段となる。そのた
め、Ini.層は“初期化”層と呼ばれる。
In this four-layer structure medium, the M layer and the W layer are exchange-coupled, and it is possible to direct only the magnetization of the W layer to a predetermined direction without changing the magnetization direction of the M layer at room temperature. You can
Moreover, the W layer and the Ini. Layer are exchange-coupled via the S layer at a temperature below the Curie point of the S layer. The Ini. Layer has the highest Curie point and does not lose its magnetization when exposed to a high level laser beam. The Ini. Layer always holds the magnetization in a predetermined direction, and this makes it possible to prepare for the next recording at each recording.
It provides a means for repeatedly "initializing" a layer. Therefore, the Ini. Layer is called the "initialization" layer.

【0080】しかしながら、高温サイクルの過程(例え
ば、TH 付近)では、W層の磁化反転が必ず起こらねば
ならず、その場合には、Ini.層からの影響が無視できる
ように小さくなければならない。温度が高くなると、W
層とIni.層との間の交換結合力σw24 は小さくなるの
で、好都合である。しかし、TH においても、十分なσ
w24 が残っている場合には、W層とIni.層との間にS層
が必要になる。S層が非磁性体であれば、σw24 はゼロ
又は非常に小さくなる。しかし、TH より低く室温まで
のどこかの温度では、 W層の“初期化”のためにσ
w24 は大きくなければならない。そのとき、S層はW層
とIni.層との間に見掛け上十分に大きな交換結合力を与
えなければならない。それにはS層は磁性体である必要
がある。従って、S層は、相対的に低い温度では、磁性
体となってW層とIni.層との間に、見掛け上十分に大き
な交換結合力σw24 を与え、相対的に高い温度では、非
磁性体となってW層とIni.層との間に見掛け上ゼロ又は
非常に小さな交換結合力σw24 を与えるものである。そ
れ故、S層はスイッチング層switching layer と呼ばれ
る。
However, in the course of the high temperature cycle (for example, near T H ), the magnetization reversal of the W layer must occur, and in that case, the influence from the Ini. Layer must be small so that it can be ignored. .. When the temperature rises, W
The exchange coupling force σ w24 between the layer and the Ini. Layer is small, which is advantageous. However, even at T H , sufficient σ
When w24 remains, an S layer is required between the W layer and the Ini. layer. If the S layer is a non-magnetic material, σ w24 is zero or very small. However, at some temperature below T H to room temperature, σ is due to the “initialization” of the W layer.
w24 must be large. At this time, the S layer must give an apparently sufficiently large exchange coupling force between the W layer and the Ini. Layer. For that purpose, the S layer needs to be magnetic. Therefore, the S layer becomes a magnetic substance at a relatively low temperature and gives an apparently sufficiently large exchange coupling force σ w24 between the W layer and the Ini. It becomes a magnetic substance and gives an apparent zero or very small exchange coupling force σ w24 between the W layer and the Ini. Layer. Therefore, the S layer is called the switching layer.

【0081】次に図17を用いて、4層膜オーバーライ
トの原理を説明する。この説明は典型的な例であり、こ
れ以外にも例はある。例えば、各層の何れかの層が室温
とキュリー点との間にTcomp. を持つと説明はより複雑
になる。図17で、白抜きの矢印は、各層の磁化の向き
を示す。記録前の状態は、状態1又は状態2のいずれか
である。M層に着目すると、状態1は「A向き」のマー
ク(B1)であり、状態2は「逆A向き」のマーク(B0)
であり、M層とW層との間に界面磁壁(太線で示す)が
あり、やや不安定な状態(準安定)にある。
Next, the principle of the four-layer film overwrite will be described with reference to FIG. This description is a typical example, and there are other examples. For example, the explanation becomes more complicated if any one of the layers has T comp. Between room temperature and the Curie point. In FIG. 17, white arrows indicate the magnetization directions of the layers. The state before recording is either state 1 or state 2. Focusing on the M layer, the state 1 is the “A-oriented” mark (B 1 ), and the state 2 is the “reverse A-oriented” mark (B 0 ).
There is an interface domain wall (shown by a thick line) between the M layer and the W layer, and it is in a slightly unstable state (metastable).

【0082】−−−−−−−低温サイクル−−−−−−
−− 状態1及び状態2のマークにレーザービームを照射して
温度を上昇させると、最初にS層の磁化が消失する。そ
のため、状態1は状態3に移行し、状態2は状態4に移
行する。更に温度が上昇してTLminに達すると、M層の
磁化は弱くなり、W層からの交換結合力を介した作用が
強くなる。その結果、状態4のM層の磁化は反転すると
同時に層間の磁壁は消失する。これが状態5である。状
態3のマークはもともと層間の磁壁はないので、そのま
ま状態5に移行する。
------- Low temperature cycle -----
When the laser beam is applied to the marks in state 1 and state 2 to raise the temperature, the magnetization of the S layer first disappears. Therefore, the state 1 shifts to the state 3, and the state 2 shifts to the state 4. When the temperature further rises and reaches TLmin , the magnetization of the M layer becomes weak and the action via the exchange coupling force from the W layer becomes strong. As a result, the magnetization of the M layer in state 4 is reversed, and at the same time, the domain wall between layers disappears. This is state 5. Since the mark in state 3 originally has no domain wall between layers, the state is directly shifted to state 5.

【0083】ここで、レーザービームの照射が止むか又
は照射位置から遠ざかると、状態5のマークは温度が低
下を始め、やがて状態3を経て状態1になる。これが低
温サイクルである。なお、状態5から更に温度が上昇し
M層のキュリー点を越えると、磁化が消失し状態6にな
る。ここで、レーザービームの照射が止むか又は照射位
置から遠ざかると、状態6のマークは温度が低下を始
め、やがてM層のキュリー点を少し低い温度に至る。そ
うすると、M層に磁化が現れる。この磁化の向きは、W
層からの交換結合力を介した作用を受け、W層の磁化の
向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じない向き)
となる。ここではPタイプであるので、状態5が再現す
る。温度は更に低下し、それに従い、状態3が生じ、次
いで状態1のマークが生じる。このプロセスは低温サイ
クルの別の例である。
Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the temperature of the mark in state 5 begins to drop, and finally the mark goes to state 1 via state 3. This is the low temperature cycle. When the temperature further rises from the state 5 and exceeds the Curie point of the M layer, the magnetization disappears and the state 6 is established. Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the temperature of the mark in state 6 starts to decrease, and eventually the Curie point of the M layer reaches a slightly lower temperature. Then, magnetization appears in the M layer. The direction of this magnetization is W
Stable to the magnetization direction of the W layer by the action of exchange coupling force from the layers (direction in which no domain wall is generated between layers)
Becomes Since the type is P type here, the state 5 is reproduced. The temperature drops further, and accordingly state 3 occurs, followed by the state 1 mark. This process is another example of a low temperature cycle.

【0084】−−−−−−−高温サイクル−−−−−−
−− 図17状態1及び状態2のマークにレーザービームを照
射して温度を上昇させると、既述のように状態5を経て
状態6に至る。更に温度が上昇すると、W層の保磁力は
非常に低下する。そのため、記録磁界Hb ↓によって磁
化が反転する。これが状態8である。
------- High Temperature Cycle ----
--- FIG. 17 When the laser beam is applied to the marks in the state 1 and the state 2 to raise the temperature, the state 5 is reached through the state 5 as described above. When the temperature is further increased, the coercive force of the W layer is extremely reduced. Therefore, the magnetization is reversed by the recording magnetic field Hb ↓. This is state 8.

【0085】ここで、レーザービームの照射が止むか又
は照射位置から遠ざかると、媒体温度は低下を始める。
やがて媒体温度はM層のキュリー点より少し下になる。
そうすると、M層に磁化が現れる。この磁化の向きは、
W層からの交換結合力を介した作用を受け、W層の磁化
の向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じない向
き)となる。ここではPタイプであるので、状態9が出
現する。
Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the medium temperature starts to decrease.
Eventually, the medium temperature falls slightly below the Curie point of the M layer.
Then, magnetization appears in the M layer. The direction of this magnetization is
Due to the action via the exchange coupling force from the W layer, the orientation becomes stable with respect to the magnetization direction of the W layer (direction in which no domain wall is generated between layers). Here, since it is the P type, the state 9 appears.

【0086】温度が更に低下すると、S層に磁化が現
れ、その結果、W層とIni.層とは磁気的に(交換結合力
で)結合される。その結果、W層の磁化の向きは、Ini.
層の磁化の向きに対して安定な向き(層間に磁壁が生じ
ない向き)となる。ここではPタイプであるので、W層
の磁化は「A向き」に反転し、その結果、M層とW層と
の間には界面磁壁が生じる。この状態が室温でも維持さ
れ、状態2のマークが生成する。
When the temperature further decreases, magnetization appears in the S layer, and as a result, the W layer and the Ini. Layer are magnetically (by exchange coupling force) coupled. As a result, the direction of magnetization of the W layer is Ini.
The orientation is stable with respect to the magnetization direction of the layers (direction in which no domain wall is generated between layers). Since it is of P type here, the magnetization of the W layer is inverted in the “A direction”, and as a result, an interface domain wall is generated between the M layer and the W layer. This state is maintained even at room temperature, and the mark of state 2 is generated.

【0087】これが高温サイクルである。なお、記録磁
界Hb ↓によって状態8が出現した後、更に温度が上昇
すると、やがて温度はW層のキュリー点を越える。そう
すると、状態7が出現する。ここで、レーザービームの
照射が止むか又は照射位置から遠ざかると、媒体温度は
低下を始める。やがて媒体温度はW層のキュリー点より
少し下になる。そうすると、W層に磁化が現れる。この
磁化の向きは、記録磁界Hb ↓の向きに従う。その結
果、状態8が出現する。
This is the high temperature cycle. When the temperature further rises after the state 8 appears due to the recording magnetic field Hb ↓, the temperature eventually exceeds the Curie point of the W layer. Then, the state 7 appears. Here, when the irradiation of the laser beam stops or moves away from the irradiation position, the medium temperature starts to decrease. Eventually, the medium temperature falls slightly below the Curie point of the W layer. Then, magnetization appears in the W layer. The direction of this magnetization follows the direction of the recording magnetic field Hb ↓. As a result, the state 8 appears.

【0088】更に温度が低下すると、状態9を経て状態
2のマークが形成される。このプロセスは高温サイクル
の別の例である。 −−−−−−オーバーライト−−−−−−− 以上の通り、前の記録状態に無関係に、低温サイクルで
M層に状態1のマーク(B1)が形成され、高温サイクル
で M層に状態2のマーク(B0)が形成される。従っ
て、オーバーライトが可能となる。 〔R層〕ところで、M層は、種々の条件を満足させるた
めにカー効果(θk)の大きい磁性組成で構成することは
難しい。その結果、C/N比が低い。そこで、M層の上
に、リード(readout) 層を設けることが提案された。特
開昭63−237238号の実施例1(先行技術)の媒体におけ
る第1磁性層(GdFeCoTi) がリード層(R層と略す)に
相当し、第2磁性層(TbFe)がM層に相当し、第3磁性
層(GdTbFe)がInt.層に相当し、第4磁性層(TbFeCo)
がW層に相当する。R層は、専ら読み出し(再生)を目
的とするので、θk の大きい磁性組成で構成することが
できる。例えば、GdFeCoはθk の大きい磁性組成であ
る。R層とM層は共にRE−TM合金ターゲットを用い
たスパッタリングにより成膜されたものであり、その成
膜の際、スパッタリング時のガス圧が同一である。
When the temperature is further lowered, the mark of state 2 is formed through state 9. This process is another example of a high temperature cycle. ---------- Overwrite -------- As mentioned above, the mark (B 1 ) of the state 1 is formed in the M layer in the low temperature cycle and the M layer in the high temperature cycle regardless of the previous recording state. The mark (B 0 ) of the state 2 is formed at. Therefore, overwriting becomes possible. [R Layer] By the way, it is difficult to form the M layer with a magnetic composition having a large Kerr effect (θk) in order to satisfy various conditions. As a result, the C / N ratio is low. Therefore, it has been proposed to provide a read-out layer on the M-layer. In the medium of Example 1 (prior art) of JP-A-63-237238, the first magnetic layer (GdFeCoTi) corresponds to the lead layer (abbreviated as R layer), and the second magnetic layer (TbFe) corresponds to the M layer. The third magnetic layer (GdTbFe) corresponds to the Int. Layer, and the fourth magnetic layer (TbFeCo)
Corresponds to the W layer. Since the R layer is exclusively intended for reading (reproduction), it can be composed of a magnetic composition having a large .theta.k. For example, GdFeCo is a magnetic composition having a large θk. Both the R layer and the M layer are formed by sputtering using a RE-TM alloy target, and the gas pressure during sputtering is the same during the film formation.

【0089】[0089]

【発明が解決しようとする課題】しかし、先行技術のも
のは、マーク長さのばらつき程度を示す標準偏差(ジッ
タσ)が高く、そのため、ビットエラーレート(BE
R)が高いと言う問題点があった。この問題点はマーク
長記録方式では致命的である。
However, in the prior art, the standard deviation (jitter σ) indicating the degree of variation in mark length is high, and therefore the bit error rate (BE
There was a problem that R) was high. This problem is fatal in the mark length recording method.

【0090】[0090]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、第
一に、垂直磁化膜からなり、後述するM層より高いキュ
リー点TCRを有するリード層(R層)、R層に交換結合
した垂直磁化膜からなるメモリー層(M層)及びM層に
交換結合した垂直磁化膜からなるライティング層(W
層)の少なくとも3層を含み、M層の磁化の向きを反転
させることなくW層の磁化の向きを所定の向きに揃える
ことができる、光変調方式でオーバーライト可能な光磁
気記録媒体において、 R層とM層がいずれもRE−T
M合金ターゲットを用いたスパッタリングにより成膜さ
れたものであり、成膜の際、R層のスパッタリング時の
ガス圧がM層のそれより低いことを特徴とする媒体(請
求項1)を提供する。
Therefore, according to the present invention, firstly, exchange coupling is performed to a lead layer (R layer) and an R layer which are made of a perpendicular magnetization film and have a Curie point T CR higher than that of the M layer described later. A memory layer (M layer) made of a perpendicular magnetic film and a writing layer (W made of a perpendicular magnetic film exchange-coupled to the M layer).
A magneto-optical recording medium overwritable by an optical modulation method, which includes at least three layers) and can align the magnetization direction of the W layer to a predetermined direction without reversing the magnetization direction of the M layer, Both R and M layers are RE-T
A medium formed by sputtering using an M alloy target, wherein the gas pressure during sputtering of the R layer is lower than that of the M layer during film formation (claim 1). ..

【0091】また、本発明は、請求項1記載の光磁気記
録媒体において、室温において下記条件を満足すること
を特徴とする媒体(請求項2)を提供する。 tR = 100〜700 Å t1 = 100〜400 Å 2MSRCRR <σWR1 2MSRCRR +2MS1C11 >σW12 (但し、 tR はR層の膜厚で、 t1 はM層の膜厚
であり、MSRはR層の飽和磁化で、MS1はM層の飽和磁
化であり、HCRはR層の保磁力で、 HC1はM層の飽保
磁力であり、σWR1 はR層とM層との間の交換結合力で
あり、σW12 はM層とW層との間の交換結合力である)
The present invention also provides a magneto-optical recording medium according to claim 1, characterized in that it satisfies the following condition at room temperature (claim 2). t R = 100 to 700 Å t 1 = 100 to 400 Å 2M SR H CR t RWR1 2M SR H CR t R + 2M S1 HC 1 t 1 > σ W12 (where t R is the film thickness of the R layer , T 1 is the thickness of the M layer, M SR is the saturation magnetization of the R layer, M S1 is the saturation magnetization of the M layer, H CR is the coercive force of the R layer, and H C1 is the saturation magnetization of the M layer. Is the coercive force, σ WR1 is the exchange coupling force between the R layer and the M layer, and σ W12 is the exchange coupling force between the M layer and the W layer)

【0092】[0092]

【作用】本発明の媒体では、何故、マーク長さのジッタ
σが小さいのか、正確な理由は不明である。しかし、実
験事実がこれを証明する。本発明の媒体は、キャリアレ
ベルが高く、ノイズが小さい。恐らく、マーク形状(P
H によるマークの形状)が良好なことから、ノイズが小
さくなるのであろう。マーク長さのジッタσが小さいこ
とから、本発明の媒体は、マーク長記録方式に特に適し
ている。
In the medium of the present invention, the exact reason why the mark length jitter σ is small is unknown. However, experimental facts prove this. The medium of the present invention has a high carrier level and low noise. Probably mark shape (P
Since the shape of the mark by H ) is good, the noise will be small. Since the mark length jitter σ is small, the medium of the present invention is particularly suitable for a mark length recording system.

【0093】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0094】[0094]

【実施例1】 (1)まず、直径 130mm、厚さ1.2mm のガラス基板
(G)上に厚さ約 100μmの紫外線硬化型樹脂層(PP)
が形成された2P基板を用意する。この樹脂層(PP)上
には、内周側(半径r=30mm位置) から外周側(r=60
mm位置) にかけて多数本の溝が渦巻状に形成されてい
る。溝の寸法は、幅が 0.5μm、ピッチが 1.6μm、深
さが 600Åである。 (2)5元のRFスパッタリング装置を用意し、2P基
板を該装置のチャンバー内にセットする。該装置のチャ
ンバー内を一旦7×10-7Torr. 以下の真空度に排気した
後、Arガスを3mTorr.導入する。そして、堆積(deposit
ion)速度約2Å/秒で、スパッタリングを行なう。
Example 1 (1) First, a glass substrate (G) having a diameter of 130 mm and a thickness of 1.2 mm, and an ultraviolet curable resin layer (PP) having a thickness of about 100 μm.
A 2P substrate on which is formed is prepared. On this resin layer (PP), from the inner circumference side (radius r = 30 mm position) to the outer circumference side (r = 60 mm)
A large number of grooves are formed in a spiral shape up to the (mm position). The dimensions of the groove are 0.5 μm in width, 1.6 μm in pitch, and 600Å in depth. (2) Prepare a 5-element RF sputtering device and set a 2P substrate in the chamber of the device. The chamber of the apparatus is once evacuated to a vacuum degree of 7 × 10 −7 Torr. Or less, and then Ar gas is introduced at 3 mTorr. And deposit
Ion) Sputtering is performed at a speed of about 2Å / sec.

【0095】最初にSiターゲット(第1ターゲット)を
用い、Arガスに加えてN2 ガスをチャンバー内に導入し
て反応性スパッタリングを行い、樹脂層の上に膜厚 700
Åの窒化シリコン(第1の保護層) を形成する。次にN
2 ガス導入を止め、2mTorr.のArガス中でGdFeCo合金タ
ーゲット(第2ターゲット)を用いて、スパッタリング
を行なう。これにより、第1保護層の上に膜厚 300Åの
R層を形成する。R層は、組成がGd19Fe57Co24の垂直磁
化膜からなり、キュリー点TCRは300 ℃を超えている。
First, a Si target (first target) was used, N 2 gas was introduced into the chamber in addition to Ar gas, and reactive sputtering was performed to form a film having a thickness of 700 nm on the resin layer.
Form Å silicon nitride (first protective layer). Then N
2 Gas introduction is stopped, and sputtering is performed in a 2 mTorr. Ar gas using a GdFeCo alloy target (second target). As a result, an R layer having a film thickness of 300Å is formed on the first protective layer. The R layer is composed of a perpendicularly magnetized film having a composition of Gd 19 Fe 57 Co 24 and has a Curie point T CR of over 300 ° C.

【0096】続いて真空状態を保持したまま、Arガス圧
を5mTorr.に上げ、TbFeCo合金ターゲット(第3ターゲ
ット)を用いてスパッタリングを行なう。これにより、
R層の上に、膜厚t1 = 300ÅのM層を形成する。M層
は組成がTb23Fe72Co5 の垂直磁化膜からなり、キュリー
点TC1は約 200℃である。続いて真空状態を保持したま
ま、2mTorr.Arガス中で、第2ターゲットとはGd/FeCo
比の異なるGdFeCo合金ターゲット(第4ターゲット)を
用いてスパッタリングを行なう。これにより、M層の上
に、膜厚 150ÅのGd35Fe52Co13からなるInt.層を形成す
る。
Subsequently, while maintaining the vacuum state, the Ar gas pressure is increased to 5 mTorr. And sputtering is performed using a TbFeCo alloy target (third target). This allows
An M layer having a film thickness t 1 = 300Å is formed on the R layer. The M layer is composed of a perpendicularly magnetized film having a composition of Tb 23 Fe 72 Co 5 , and the Curie point T C1 is about 200 ° C. Then, while maintaining the vacuum state, the second target is Gd / FeCo in 2 mTorr.Ar gas.
Sputtering is performed using GdFeCo alloy targets (fourth targets) having different ratios. As a result, an Int. Layer of Gd 35 Fe 52 Co 13 having a film thickness of 150 Å is formed on the M layer.

【0097】続いて真空状態を保持したまま、3mTorr.
のArガス中で第5ターゲットとしてDyFeCo合金ターゲッ
トを用いてスパッタリングを行なう。これによりInt.層
の上に膜厚t2 = 600ÅのW層を形成する。W層は組成
がDy30Fe35Co35の垂直磁化膜からなる。最後に第1の保
護層と同様にして、W層の上に膜厚1000Åの窒化シリコ
ン(第2の保護層) を形成する。
Subsequently, while maintaining the vacuum state, 3 mTorr.
Sputtering is performed in Ar gas using a DyFeCo alloy target as the fifth target. As a result, a W layer having a film thickness t 2 = 600Å is formed on the Int. Layer. The W layer is composed of a perpendicularly magnetized film having a composition of Dy 30 Fe 35 Co 35 . Finally, similarly to the first protective layer, a silicon nitride film (second protective layer) having a film thickness of 1000 Å is formed on the W layer.

【0098】こうして、オーバーライト可能な光磁気記
録媒体を得た。
Thus, an overwritable magneto-optical recording medium was obtained.

【0099】[0099]

【評価試験】「A向き」↑の初期補助磁界Hini. =3k
Oe を与える永久磁石及び「逆A向き」↓の記録磁界H
b = 300Oe を与える永久磁石を備えた光磁気記録再生
装置を用い、媒体をを11.3m/sec の線速度一定で回転
させる。回転している媒体にレーザービーム(波長830n
m )を照射する。レーザービームは、第1基準情報に従
い高レベルPH と低レベルPL との間で変調する。第1
基準情報は、デュティ比=50%、周波数 2.0MHzの信号
である。低レベルはPL =4.0 mWとし、高レベルはPH
=8.0 mWとした。 mWの値はいづれも磁性膜上での値で
ある(以下、同じ)。これよりに、媒体に第1基準情報
が記録されたはずである。次に同じ条件でデュティ比=
50%、周波数 4.0MHzの第2基準情報をオーバーライト
した。この後、再生パワーPR =1.0 mw又は2.0 mwのレ
ーザービームを照射して再生を行い、再生信号(RF)
のゼロクロス点でスライスレベルを設定し、タイムイン
ターバルアナライザーにより、マーク長さ(PH による
マーク)の分布を105 個サンプリングし、そのジッタσ
と再生信号の信号振幅(mV)を測定した。この結果を
表2に合わせて示す。
[Evaluation test] "A direction" ↑ Initial auxiliary magnetic field Hini. = 3k
Permanent magnet that gives Oe and recording magnetic field H in "reverse A direction" ↓
The medium is rotated at a constant linear velocity of 11.3 m / sec using a magneto-optical recording / reproducing apparatus equipped with a permanent magnet that gives b = 300 Oe. Laser beam (wavelength 830n
m). The laser beam modulates between the high level P H and the low level P L according to the first reference information. First
The reference information is a signal with a duty ratio of 50% and a frequency of 2.0 MHz. Low level is P L = 4.0 mW, high level is P H
= 8.0 mW. The values of mW are all values on the magnetic film (hereinafter the same). Thus, the first reference information should have been recorded on the medium. Next, under the same conditions, duty ratio =
The second reference information of 50% and frequency of 4.0 MHz was overwritten. After that, reproduction is performed by irradiating a laser beam with a reproduction power P R = 1.0 mw or 2.0 mw to reproduce a reproduction signal (RF).
Set the slice level at the zero-crossing point by a time interval analyzer, the distribution of the mark length (Mark by P H) and 10 5 sampling, the jitter σ
And the signal amplitude (mV) of the reproduced signal was measured. The results are also shown in Table 2.

【0100】[0100]

【実施例2〜4及び比較例1】R層とM層のAr圧力を表
2に示すように変えた外は、実施例1と全く同様にして
媒体を製造した。製造された実施例媒体について、前述
の評価試験を実行した。これらの結果を表2に併せて示
す。M層のAr圧力が5mTorr のとき、R層のAr圧力は2
mTorr 以下が好ましく、またM層のAr圧力は3mTorr 以
上が好ましい。
Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 A medium was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the Ar pressures of the R layer and the M layer were changed as shown in Table 2. The evaluation test described above was performed on the manufactured example media. The results are also shown in Table 2. When the M layer Ar pressure is 5 mTorr, the R layer Ar pressure is 2
It is preferably mTorr or less, and the Ar pressure of the M layer is preferably 3 mTorr or more.

【0101】[0101]

【表2】 [Table 2]

【0102】[0102]

【実施例2〜9】R層とM層の膜厚を表3に示すように
変えた外は、実施例1と全く同様にして媒体を製造し
た。製造された媒体について、前記の評価試験を実行し
た。これらの結果を表3に示す。
Examples 2 to 9 Media were manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the R layer and the M layer were changed as shown in Table 3. The evaluation test described above was performed on the manufactured medium. The results are shown in Table 3.

【0103】[0103]

【表3】 [Table 3]

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明によれば、マーク長さのジッタσ
が低くなり、そのため、BERが低くなる。従って、特
に本発明の媒体はマーク長記録方式に好適である。
According to the present invention, the mark length jitter σ
Is lower, and therefore the BER is lower. Therefore, the medium of the present invention is particularly suitable for the mark length recording system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、本発明の実施例にかかるオーバーライト可
能な光磁気記録ディスクの断面構造を示す概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of an overwritable magneto-optical recording disk according to an embodiment of the present invention.

【図2】は、光磁気記録方式の記録原理を説明する概念
図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a recording principle of a magneto-optical recording method.

【図3】は、光磁気記録方式の再生原理を説明する概念
図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the reproducing principle of the magneto-optical recording method.

【図4】は、基本発明に従いオーバーライトする場合の
レーザービームの波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram of a laser beam when overwriting according to the basic invention.

【図5】は、基本発明に従い2本のビームでオーバーラ
イトする場合のレーザービームの波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a laser beam when overwriting with two beams according to the basic invention.

【図6】は、オーバーライト可能な光磁気記録媒体のM
層、W層について保磁力と温度との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 6 shows M of an overwritable magneto-optical recording medium.
It is a graph which shows the relationship between coercive force and temperature about a layer and a W layer.

【図7】は、M層とW層の磁化の向きを示す概念図であ
る。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the magnetization directions of the M layer and the W layer.

【図8】は、M層とW層の磁化の向きの変化を示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing changes in the magnetization directions of the M layer and the W layer.

【図9】は、Pタイプ媒体について、低温サイクル、高
温サイクルの結果、M層とW層の磁化の向きがどう変化
するかを示す説明図である。いずれも室温での状態を示
す。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing how the magnetization directions of the M layer and the W layer change as a result of a low temperature cycle and a high temperature cycle for a P type medium. Both show the state at room temperature.

【図10】は、Aタイプ媒体について、低温サイクル、高
温サイクルの結果、M層とW層の磁化の向きがどう変化
するかを示す説明図である。いずれも室温での状態を示
す。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how the magnetization directions of the M layer and the W layer change as a result of a low temperature cycle and a high temperature cycle for an A type medium. Both show the state at room temperature.

【図11】は、M層とW層の磁化の向きの変化を示す説明
図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing changes in the magnetization directions of the M layer and the W layer.

【図12】は、希土類(RE)原子の副格子磁化を示すベ
クトル(実線の矢)と遷移金属(TM)原子の副格子磁
化を示すベクトル(点線の矢)とを比較するための説明
図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram for comparing a vector indicating a sublattice magnetization of a rare earth (RE) atom (solid arrow) with a vector indicating a sublattice magnetization of a transition metal (TM) atom (dotted arrow). Is.

【図13】は、副格子磁化のベクトル(実線の矢及び点線
の矢)と合金の磁化の向きを示すベクトル(白抜き矢)
との関係を示す説明図である。
[Fig. 13] is a vector of the sublattice magnetization (solid arrow and dotted arrow) and a vector indicating the magnetization direction of the alloy (white arrow).
It is explanatory drawing which shows the relationship with.

【図14】は、M層とW層について、それぞれREリッ
チ、TMリッチに分けた場合、オーバーライト可能な媒
体が4つの分類(1象限〜4象限)に分けられることを
説明する説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating that, when the M layer and the W layer are divided into RE-rich and TM-rich, respectively, the overwritable medium is divided into four classifications (1 quadrant to 4 quadrants). is there.

【図15】は、オーバーライト可能な光磁気記録媒体No.
1−1のM層、W層について保磁力と温度との関係を示
すグラフである。
[Fig. 15] is a overwriteable magneto-optical recording medium No.
3 is a graph showing the relationship between coercive force and temperature for 1-1 M layer and W layer.

【図16】は、媒体No. 1−1の媒体について、低温サイ
クルと高温サイクルの結果、M層とW層の磁化の向きが
どう変化するかを示す概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram showing how the magnetization directions of the M layer and the W layer change as a result of a low temperature cycle and a high temperature cycle for the medium of medium No. 1-1.

【図17】は、選択発明にかかる4層膜構造のオーバーラ
イト可能な光磁気記録媒体について、そのオーバーライ
ト原理を説明する説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the overwrite principle of the overwritable magneto-optical recording medium having a four-layer film structure according to the selected invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L・・・レーザービーム Lp ・・直線偏光 B1 ・・「A向き」の磁化を有するマーク B0 ・・「逆A向き」の磁化を有するマーク S・・・基板 MO・・垂直磁化膜(光磁気記録層) G・・・ガラス基板 PP・・・紫外線硬化型樹脂層 G+PP=2P基板 SiN・・第1保護層又は第2保護層 R・・・リード層 M・・・メモリー層 Int.・・σw 調整層 W・・・ライティング層L ... Laser beam Lp ... Linearly polarized light B 1 ... Mark with magnetization in "A direction" B 0 ... Mark with magnetization in "reverse A direction" S ... Substrate MO ... Perpendicular magnetization film ( Magneto-optical recording layer) G ... Glass substrate PP ... UV curable resin layer G + PP = 2P substrate SiN ... First protective layer or second protective layer R ... Lead layer M ... Memory layer Int. ... sigma.w adjustment layer W ... Lighting layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 垂直磁化膜からなり、後述するM層より
高いキュリー点TCRを有するリード層(R層)、R層に
交換結合した垂直磁化膜からなるメモリー層(M層)及
びM層に交換結合した垂直磁化膜からなるライティング
層(W層)の少なくとも3層を含み、M層の磁化の向き
を反転させることなくW層の磁化の向きを所定の向きに
揃えることができる、光変調方式でオーバーライト可能
な光磁気記録媒体において、 前記R層とM層がいずれも重希土類金属(RE)−遷移
金属(TM)合金ターゲットを用いたスパッタリングに
より成膜されたものであり、成膜の際、R層のスパッタ
リング時のガス圧がM層のそれより低いことを特徴とす
る媒体。
1. A lead layer (R layer) which is composed of a perpendicular magnetic film and has a Curie point T CR higher than that of an M layer, which will be described later, a memory layer (M layer) and an M layer which are composed of a perpendicular magnetic film exchange-coupled to the R layer. At least three layers of a writing layer (W layer) composed of perpendicularly magnetized films exchange-coupled with each other are included, and the magnetization direction of the W layer can be aligned in a predetermined direction without reversing the magnetization direction of the M layer. In a modulation type overwritable magneto-optical recording medium, both of the R layer and the M layer are formed by sputtering using a heavy rare earth metal (RE) -transition metal (TM) alloy target. In the film, the medium is characterized in that the gas pressure during sputtering of the R layer is lower than that of the M layer.
【請求項2】 請求項1記載の光磁気記録媒体におい
て、室温において下記条件を満足することを特徴とする
媒体。 記 tR = 100〜700 Å t1 = 100〜400 Å 2MSRCRR <σWR1 2MSRCRR +2MS1C11 >σW12 (但し、 tR はR層の膜厚で、 t1 はM層の膜厚
であり、 MSRはR層の飽和磁化で、MS1はM層の飽和磁化であ
り、 HCRはR層の保磁力で、 HC1はM層の飽保磁力であ
り、 σWR1 はR層とM層との間の交換結合力であり、 σW12 はM層とW層との間の交換結合力である)
2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, which satisfies the following condition at room temperature. Note t R = 100 to 700 Å t 1 = 100 to 400 Å 2M SR H CR t RWR1 2M SR H CR t R + 2M S1 H C1 t 1 > σ W12 (where t R is the film thickness of the R layer Where t 1 is the thickness of the M layer, M SR is the saturation magnetization of the R layer, M S1 is the saturation magnetization of the M layer, H CR is the coercive force of the R layer, and H C1 is the M layer. Saturation coercive force, σ WR1 is exchange coupling force between R layer and M layer, and σ W12 is exchange coupling force between M layer and W layer)
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