KR20000040473A - Multi-value recording optical magnetic medium - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광기록 매체에 관한 것으로, 특히 기록 밀도를 향상시키는 다치 기록 광자기 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to an optical recording medium, and more particularly to a multi-value recording magneto-optical recording medium for improving recording density.
일반적으로 광자기 디스크는 편광된 빛이 자성박막 면에서 반사할 때, 막면에 대해 수직한 방향의 자기 이방성을 갖는 자성박막인 경우는 편광면의 각도가 회전하는 현상을 이용한다.In general, the magneto-optical disk uses a phenomenon in which the angle of the polarization plane is rotated when the polarized light is a magnetic thin film having magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film plane when the polarized light is reflected from the magnetic film plane.
이와 같은 자기광학 효과를 커(Kerr) 효과라 하고, 이때 회전하는 편광면의 각을 커 회전각이라 한다.This magneto-optical effect is called a Kerr effect, and the angle of the rotating polarization plane is called a rotation angle.
광자기 디스크의 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio ; SNR)는 다음과 같다.The signal-to-noise ratio (SNR) of a magneto-optical disk is
여기서, η는 포토다이오드의 양자 효율(quantum efficiency), P는 리드 파워(read power), R은 매체 반사도(reflectivity), θK는 커 회전각, e는 일렉트론 차지(electron charge), 그리고 B는 밴드 폭(band width)이다.Where η is the quantum efficiency of the photodiode, P is the read power, R is the medium reflectivity, θ K is the rotation angle, e is the electron charge, and B is Band width.
위의 식에서 매체의 특성을 나타내는 파라미터(parameter)인 R과 θK만을 고려하였을 때의 피겨 오브 메리트(figure of merit)는 RθK 2에 비례한다.In the above equation, the figure of merit is only proportional to Rθ K 2 considering only R and θ K, which are parameters of the medium.
따라서, R보다는 θK를 증가시키는 것이 효율적이다.Therefore, it is more efficient to increase θ K than R.
종래 기술에 의한 기록의 경우 기록 밀도는 집속된 레이저 광의 크기에 의해 결정된다.In the case of recording in the prior art, the recording density is determined by the size of the focused laser light.
집속된 레이저 광의 크기는 회절을 고려하였을 때, 광원의 파장 λ와 사용 렌즈의 NA(Numerical Aperture)에 의해 결정된다.The size of the focused laser light is determined by the wavelength λ of the light source and the NA (Numerical Aperture) of the lens used when diffraction is taken into consideration.
레일리(Rayleigh) 회절 한계에 의하면 집속된 레이저 광의 직경 D는 D = 1.22λ/NA 이나, 실제 이용할 수 있는 한계는 가우시안(Gaussian) 강도 분포를 갖는 레이저 광의 반치폭(full width at half maximum)에 해당되는 계수인 0.61로 볼 수 있다.Rayleigh diffraction limits indicate that the diameter D of the focused laser light is D = 1.22λ / NA, but the practical limit is the full width at half maximum of the laser light with a Gaussian intensity distribution. It can be seen as the coefficient 0.61.
따라서, 마크 사이즈의 감소에 의한 기록 밀도를 높이기 위해서는 레이저의 파장을 감소시키거나 렌즈의 개구수를 증가시키면 되지만, 레이저 파장 감소에는 한계가 있고 개구수 증가는 서보(servo)의 어려움과 수차의 증가를 동반한다.Therefore, in order to increase the recording density by decreasing the mark size, the wavelength of the laser may be reduced or the numerical aperture of the lens may be increased. However, there is a limit in the reduction of the laser wavelength, and the increase in the numerical aperture increases servo difficulty and aberration. To accompany.
따라서, 이 한계를 극복하기 위해서는 기록층을 다층화하여 다치 기록(Multi-Vlued recording)하는 방법이 한 방법일 수 있다.Therefore, in order to overcome this limitation, one method may be a method of multi-Vlued recording by multilayering the recording layer.
종래의 다치 기록 방법으로 제안된 기록 재료로는 희토류-천이류(RE-TM) 합금 박막을 이용하였고 각 기록층 사이를 Si3N4유전체층으로 분리하였다.A rare earth-transition (RE-TM) alloy thin film was used as a recording material proposed by the conventional multi-value recording method, and the recording layer was separated into a Si 3 N 4 dielectric layer.
그러나, 희토류-천이류로 이루어진 기록층은 적외선에서 적색 대역 정도까지는 비교적 큰 커(Kerr) 회전각을 보이지만, 청색 대역으로 파장이 짧아지면 커 회전각이 감소하는 단점이 있다.However, the recording layer of rare earth-transition streams exhibits a relatively large Kerr rotation angle from infrared to the red band, but has a disadvantage in that the rotation angle decreases when the wavelength is shortened in the blue band.
또한, 각 기록층 사이에 유전체층을 형성해야 하므로 제작 공정이 복잡하다.In addition, since a dielectric layer must be formed between each recording layer, the manufacturing process is complicated.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 새로운 물질의 기록층을 사용하여 적외선 및 적색 대역 뿐만 아니라 청색 대역에서도 다치 기록이 가능한 다치 기록 광자기 기록 매체를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and provides a multi-value recording magneto-optical recording medium capable of multi-value recording not only in the infrared and red bands but also in the blue band using a recording layer of a new material.
본 발명의 다른 목적은 간단한 제조공정으로 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 다치 기록 광자기 기록 매체를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a multi-value recording magneto-optical recording medium capable of improving recording density by a simple manufacturing process.
도 1은 본 발명에 따른 다치 기록 광자기 기록 매체를 보여주는 구조단면도1 is a structural cross-sectional view showing a multi-value recording magneto-optical recording medium according to the present invention.
도 2는 도 1의 각 기록층의 자화 방향과 커 회전각의 크기를 보여주는 그래프FIG. 2 is a graph showing the magnetization direction and the magnitude of the rotation angle of each recording layer of FIG.
본 발명에 따른 다치 기록 광자기 기록 매체의 특징은 기판상에 기록층 및 재생층을 갖는 광자기 기록 매체에서, 상기 기판상에 보자력의 크기를 달리하는 기록층이 적어도 둘 이상 형성되는데 있다.A feature of the multi-value recording magneto-optical recording medium according to the present invention is that in a magneto-optical recording medium having a recording layer and a reproducing layer on a substrate, at least two recording layers having different coercive force are formed on the substrate.
본 발명의 다른 특징은 기록층이 Co/Pt 초격자 다층박막, Co/Pd 초격자 다층박막 중 어느 하나로 이루어지는데 있다.Another feature of the present invention is that the recording layer is made of any one of a Co / Pt superlattice multilayer thin film and a Co / Pd superlattice multilayer thin film.
본 발명의 또 다른 특징은 기판으로부터 가까운 곳에 형성된 기록층이 흡수도 및 반사도가 가장 낮고 투과도가 가장 높으며, 기판으로부터 먼 곳에 형성된 기록층이 흡수도 및 반사도가 가장 높고 투과도가 가장 낮은데 있다.Another feature of the present invention is that the recording layer formed near the substrate has the lowest absorption and reflectance and the highest transmittance, while the recording layer formed far from the substrate has the highest absorption and reflectance and the lowest transmission.
본 발명의 또 다른 특징은 각 기록층 사이에 유전체, Pt, Pd 중 어느 하나로 이루어진 분리층이 형성되는데 있다.Another feature of the present invention is that a separation layer made of any one of dielectric, Pt and Pd is formed between each recording layer.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 다치 기록 광자기 기록 매체를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The multi-value recording magneto-optical recording medium according to the present invention having the above characteristics will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 개념은 복수개로 형성된 각 기록층의 재료를 보자력의 세기가 각기 다른 Co/Pt 초격자 다층박막, Co/Pd 초격자 다층박막 중 어느 하나로 형성하여 적외선 및 적색 대역 뿐만 아니라 청색 대역에서도 다치 기록이 가능하게 하고, 각 기록층 사이에 형성된 분리층을 상기 기록층과 같은 Pt, Pd 중 어느 하나로 형성하여 공정을 단순화하는데 있다.First, the concept of the present invention is to form a plurality of materials of each recording layer formed of any one of the Co / Pt superlattice multilayer thin film and the Co / Pd superlattice multilayer thin film having different coercive strength by the infrared and red band as well as the blue band In addition, multi-value recording is possible, and a separation layer formed between each recording layer is formed of any one of the same Pt and Pd as the recording layer to simplify the process.
도 1은 본 발명에 따른 다치 기록 광자기 기록 매체를 보여주는 구조단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 기판 위에 투명 유전체로 구성된 신호 확대층을 형성시키고, 그 위에 정보를 기록하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 기록층이 형성되며, 각 기록층 사이에 분리층이 형성되고, 최상층에는 보호층이 형성된 구조로 이루어진다.1 is a structural cross-sectional view showing a multi-value recording magneto-optical recording medium according to the present invention, in which a signal expansion layer made of a transparent dielectric is formed on a substrate as shown in FIG. The third and fourth recording layers are formed, and a separation layer is formed between each recording layer, and a protective layer is formed on the uppermost layer.
여기서, 기록층을 4개로 한 것은 일 실시예에 불과하며 4개 이상으로 형성할 수도 있다.Here, the number of four recording layers is only one embodiment, and four or more recording layers may be formed.
기록층의 재료로는 Co/Pt 초격자 다층박막이나 또는 Co/Pd 초격자 다층박막을 사용한다.As a material of the recording layer, Co / Pt superlattice multilayer thin film or Co / Pd superlattice multilayer thin film is used.
이때, 초격자 다층 박막의 Co 서브층(sublayer)의 두께는 4Å이고, Pt 및 Pd 서브층의 두께는 각각 9Å으로 한다.At this time, the thickness of the Co sublayer of the superlattice multilayer thin film is 4 kPa, and the thicknesses of the Pt and Pd sublayers are 9 kPa, respectively.
기록층의 재료를 상기와 같은 자성층/비자성층 초격자 다층박막으로 사용한 이유는 다음과 같다.The reason why the material of the recording layer is used as the magnetic layer / nonmagnetic layer superlattice multilayer thin film is as follows.
첫째, Co/Pt 초격자 다층박막 또는 Co/Pd 초격자 다층박막의 경우는 단파장(약 400nm)인 블루(blue) 영역에서 커 회전각이 약 0.3°정도로 GdFeCo 합금 박막에 비해 약 0.1°이상 더 큰 특징이 있다.First, in the case of Co / Pt superlattice multilayer thin film or Co / Pd superlattice multilayer thin film, the rotation angle is about 0.3 ° in the blue region of short wavelength (about 400 nm), which is about 0.1 ° more than that of the GdFeCo alloy thin film. There is a big feature.
또한, 장파장인 레드(red)영역에서도 Co/Pt 초격자 다층박막 또는 Co/Pd 초격자 다층박막은 GdFeCo 합금 박막과 비슷한 크기인 약 0.25°정도의 커 회전각을 가지므로 본 발명에서는 단파장인 블루 영역에서부터 장파장인 레드 영역까지 확대 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, even in the red region having a long wavelength, the Co / Pt superlattice multilayer thin film or the Co / Pd superlattice multilayer thin film has a large rotation angle of about 0.25 °, which is similar to that of the GdFeCo alloy thin film. There is an advantage that can be extended to the red region of the long wavelength range.
둘째, 상기의 초격자 다층박막은 산화에 강한 특성을 갖기 때문에 분리층을 산화물계로도 사용할 수 있어 재료의 선택 범위가 넓다.Second, since the superlattice multilayer thin film has a strong resistance to oxidation, the separation layer can also be used as an oxide type, so the material selection range is wide.
한편, 분리층은 일반적인 유전체(SiO2, Si3N4) 뿐만 아니라 기록층의 서브층에 사용되는 비자성 재료인 Pt 또는 Pd도 사용할 수 있어 제작이 용이한 장점이 있다.On the other hand, the separation layer has the advantage of being easy to fabricate, since not only the general dielectric (SiO 2 , Si 3 N 4 ) but also non-magnetic material Pt or Pd used in the sub layer of the recording layer can be used.
이때, 각 분리층의 두께는 기록층간의 교환 결합이 일어나지 않을 정도의 두께인 10 ∼ 50Å으로 한다.At this time, the thickness of each separation layer is set to 10 to 50 micrometers, which is a thickness such that exchange coupling between recording layers does not occur.
그리고, 각 기록층은 자기적 특성, 특히 보자력의 세기를 각기 다르게 제작하여 인가하는 외부 자기장 또는 기록 레이저의 출력에 따라 각각 기록되는 조건을 다르게 한다.In addition, each recording layer has different recording conditions according to the output of an external magnetic field or a recording laser to which magnetic properties, in particular, coercive force are produced and applied differently.
그러므로 재생신호(커 회전각)도 각 기록층의 기록된 상태에 따라 각각 다르게 되어 다치(multi-value)를 갖게 된다.Therefore, the reproduction signal (ker rotation angle) is also different depending on the recorded state of each recording layer, and has a multi-value.
이와 같이 각 기록층의 보자력의 세기를 다르게 제작하기 위해서는 하기 표 1과 같이 아르곤(Ar) 압력을 조절하여야 한다.As described above, in order to produce different coercive strengths of the recording layers, argon (Ar) pressure should be adjusted as shown in Table 1 below.
또한, 각 기록층은 하기 표 2와 같이 광학적 특성을 만족하도록 제작되어야 한다.In addition, each recording layer should be manufactured to satisfy optical characteristics as shown in Table 2 below.
즉, 기판으로부터 가까운 곳에 형성된 기록층(제 1 기록층)은 흡수도 및 반사도가 가장 낮고 투과도가 가장 높으며, 기판으로부터 먼 곳에 형성된 기록층(제 4 기록층)은 흡수도 및 반사도가 가장 높고 투과도가 가장 낮다.That is, the recording layer (first recording layer) formed close to the substrate has the lowest absorption and reflectivity and the highest transmittance, and the recording layer (fourth recording layer) formed far from the substrate has the highest absorption and reflection and the transmission Is the lowest.
이와 같이 제작되는 본 발명의 기록/재생방법을 설명하면 다음과 같다.The recording / reproducing method of the present invention produced as described above is as follows.
먼저, 기록시에는 기록층에 레이저 빔을 조사하여 정보를 기록하게 되는데, 인가되는 외부 자기장이나 또는 기록 레이저 빔의 출력을 각 기록층 마다 다르게 하여 각 기록층에 정보들을 도 2에 도시된 바와 같이 다치 기록한다.First, at the time of recording, information is recorded by irradiating a laser beam to the recording layer. The information is recorded on each recording layer by varying the output of the applied external magnetic field or the recording laser beam for each recording layer. Get hurt.
도 1과 같이 4층의 기록층을 이용하면 도 2와 같이 각 신호 레벨에 따라 5가지 상태의 기록이 가능해진다.If four recording layers are used as shown in FIG. 1, five states can be recorded according to each signal level as shown in FIG.
즉, 도 2와 같이 각 기록층의 자화 방향에 따라 커 회전각의 크기가 다양하게 나타난다.That is, as shown in FIG. 2, the size of the rotation angle varies depending on the magnetization direction of each recording layer.
한편, 재생시에는 재생 레이저 빔을 재생층에 조사하면 도 2와 같이 각 기록층에 기록된 상태에 따라 출력 신호 즉, 커 회전각의 크기가 달라지는 현상이 얻어지고, 이 결과를 다치 기록의 출력으로 인식하게 된다.On the other hand, when the reproduction laser beam is irradiated to the reproduction layers during reproduction, a phenomenon in which the output signal, that is, the magnitude of the rotation angle varies depending on the state recorded in each recording layer as shown in FIG. 2, is obtained. To be recognized.
이와 같이 제작되는 본 발명의 다치 기록 광자기 기록 매체는 재생 광학계와 기록계의 분해능의 한계 내에서 더 많은 기록층으로 더 많은 상태의 기록도 가능하다.The multi-value recording magneto-optical recording medium of the present invention thus produced can record more states with more recording layers within the limits of the resolution of the reproducing optical system and the recording system.
본 발명에 따른 다치 기록 광자기 기록 매체에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.In the multi-value recording magneto-optical recording medium according to the present invention, the following effects are obtained.
본 발명에서는 기록층의 재료로서 Co/Pt 초격자 다층박막이나 또는 Co/Pd 초격자 다층박막을 사용하므로 적외선 및 적색 대역 뿐만 아니라 청색 대역에서도 다치 기록이 가능하고, 분리층의 재료를 일반적인 유전체(SiO2, Si3N4) 뿐만 아니라 기록층의 서브층에 사용되는 비자성 재료인 Pt 또는 Pd도 사용할 수 있어 제작이 용이한 장점이 있다.In the present invention, since the Co / Pt superlattice multilayer thin film or the Co / Pd superlattice multilayer thin film is used as the material of the recording layer, multi-value recording is possible not only in the infrared and red bands but also in the blue band. In addition to SiO 2 , Si 3 N 4 ), Pt or Pd, which is a nonmagnetic material used for the sub-layer of the recording layer, can be used, which is easy to manufacture.
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| KR1019980056128A KR20000040473A (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Multi-value recording optical magnetic medium |
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| KR1019980056128A KR20000040473A (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Multi-value recording optical magnetic medium |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040024414A (en) * | 2002-09-14 | 2004-03-20 | 삼성전자주식회사 | WORM-type optical recording media capable of accomplishing multiple-level recording, multiple-level recording method, and optical recording/reproducing apparatus |
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1998
- 1998-12-18 KR KR1019980056128A patent/KR20000040473A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040024414A (en) * | 2002-09-14 | 2004-03-20 | 삼성전자주식회사 | WORM-type optical recording media capable of accomplishing multiple-level recording, multiple-level recording method, and optical recording/reproducing apparatus |
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