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光磁気記録媒体およびその再生方法 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 光磁気記録媒体およびその再生方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−192333
公開日 平成7年(1995)7月28日
出願番号 特願平5−334350
出願日 平成5年(1993)12月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 錦織 圭史 / 日野 泰守 / 尾留川 正博
要約 目的
本発明は転写磁性膜を不要とするとともに初期化磁界を不要とし、解像度の高い光磁気記録媒体を提供することを目的とする。

構成
基板11上に再生磁性膜13と記録磁性膜14を有し、再生磁性膜13は室温を含む第1の温度領域において面内磁化膜、第1の温度領域よりも高温の第2の領域において垂直磁化膜、第2の温度領域よりも高温の第3の領域において面内磁化膜となる材料より構成し、第2の温度領域においてのみ、再生磁性膜13と記録磁性膜14間に磁気的結合が起こり、記録磁区が変形される光磁気記録媒体の構成とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 基板上に少なくとも再生磁性膜と記録磁性膜を有し、前記再生磁性膜は室温を含む第1の温度領域において面内磁化膜、第1の温度領域よりも高温の第2の領域において垂直磁化膜、第2の温度領域よりも高温の第3の領域において面内磁化膜となる材料より構成し、第2の温度領域においてのみ、前記再生磁性膜と前記記録磁性膜間に磁気的結合が起こり、記録磁区が変形されることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項2】 請求項1に記載の光磁気記録媒体に記録された情報を再生する際、再生磁性膜の再生する部分を第2の温度領域に、かつ再生する部分以外を第1あるいは第3の温度領域まで加熱し再生することを特徴とする光磁気記録媒体の再生方法。
【請求項3】 再生磁性膜に所定の強度の磁界を印加して再生することを特徴とする請求項2記載の光磁気記録媒体の再生方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー光による温度上昇を利用して記録および消去を行い、磁気光学効果によって記録信号の読みだしを行う光磁気記録媒体およびその再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気記録は、レーザー光により磁性膜を局部的にキュリー点または補償温度以上に加熱し、磁性膜の照射部を外部磁界の向きに磁化させ、記録磁区を形成する熱磁気記録によって行われる。この光磁気記録媒体への記録方式には、一定強度のレーザー光照射により記録磁性膜の温度を上昇させ、記録信号に応じて向きの変調された外部磁界で熱磁気記録する磁界変調記録方式と、一定強度の外部磁界を印加し、記録信号に応じて変調されたレーザー光を照射して記録磁性膜の温度を上昇させて熱磁気記録する光変調記録方式がある。
【0003】従来の光磁気記録媒体では、記録磁区が再生光スポット径以下に小さくなると再生する記録磁区の前後の磁区までが検出範囲に含まれ、それらの干渉のため再生信号が小さくなり、S/N比が低下するという問題があった。
【0004】その問題を解決するため図4に示されるような光磁気記録媒体(日経エレクトロニクス 1991.10.28 no.539)が提案されており、以下これを簡単に説明する。図4において、40はディスク移動方向、41は記録および再生磁界、42は初期化磁界、43は再生磁性膜、44は転写磁性膜、45は中間膜、46は記録磁性膜、47は再生光スポット、48は記録磁区、49は転写磁性膜のキュリー温度TC 以上の領域、50は中間温度領域、51は再生光スポット内の低温部分である。
【0005】記録信号は記録磁性膜46に記録磁区48として熱磁気記録されていて、転写磁性膜44は再生磁性膜43と強く交換結合している。中間膜45は、再生磁性膜43と記録磁性膜46の磁化の向きが揃うときに磁壁が安定になるように設けられた膜である。
【0006】以下に、これらの膜構成についてその再生動作について説明する。最初は、再生磁性膜43が、初期化磁界42の方向に揃えられる。再生時には再生光照射により温度上昇が起こるが、記録媒体上には温度分布が生じる。ここで、再生磁性膜43は温度上昇によって保磁力が低下するため、温度領域50では記録磁性膜46との交換結合が支配的となり、磁化の向きは記録磁性膜46の磁化の向きに揃えられる。さらに温度Tc以上の領域49においては、転写磁性膜44の磁化が消失するため、その部分の再生磁性膜43と記録磁性膜46の間の交換結合が遮断され、再生磁性膜43の磁化は再生磁界41の向きに揃えられる。したがって、再生光スポット内の低温領域51と高温領域49の両方をマスクすることになり、温度領域50からのみ記録情報を再生信号として読み出されるため、再生光スポットの大きさよりも小さな記録磁区であっても、前後の記録磁区からの干渉を生じることなしに再生することができる。
【0007】しかしながら上記の光磁気記録媒体では、記録層に再生磁性膜、転写磁性膜、記録磁性膜の3層構成が最低限必要となり、量産性や信頼性などの面において製造上問題が多く、また、初期化磁界が必要であるという課題を有していた。
【0008】これを解決する手段として、図5のように再生磁性膜に面内磁化膜を用いた光磁気記録媒体が提案されている(特開平5−81717号公報)。図5において、52は再生磁性膜、53は記録磁性膜、54はディスク移動方向、55は再生光、56は再生光スポット、57は再生光スポット内の高温部分、58は再生光スポット内の低温部分、59は記録磁区である。
【0009】以下、これらの膜構成について、その再生動作について説明する。記録信号は熱磁気記録によって、記録磁性膜53に記録磁区59として記録される。再生磁性膜52は室温で面内磁化膜であり、再生光スポット内の高温部分57において垂直磁化膜となる。再生時には、再生光照射された部分の温度が上昇し、温度分布により高温部分57と低温部分58ができる。ここで高温部分57では再生磁性膜52が垂直磁化膜に変化し、交換結合によって記録磁性膜53の磁化の向きに揃う。また、ディスクが移動して温度が下がると、再生磁性膜52は再び面内磁化膜に変化するので初期化磁界なしに、再生光スポットよりも小さな記録磁区を再生することが可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した再生磁性膜に面内磁化膜を用いてその変化を利用した光磁気記録媒体においては、初期化磁界を不要にできる効果はあるものの、再生光スポット内の高温部分においてのみ信号を取り出すため、以下の欠点を有する。
【0011】1.解像度不足2.再生パワー変動に伴う特性劣化本発明は前記課題を解決するため、転写磁性膜を不要とするとともに、初期化磁界をも不要とし、さらに解像度の高い高性能な光磁気記録媒体を得ることおよび高密度記録に適した再生方法を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体は、上述の目的を達成するために、基板上に少なくとも再生磁性膜と記録磁性膜を有し、前記再生磁性膜は室温を含む第1の温度領域において面内磁化膜、第1の温度領域よりも高温の第2の領域において垂直磁化膜、第2の温度領域よりも高温の第3の領域において面内磁化膜となることを特徴としている。また、記録磁性膜は信号を磁区として記録し、再生磁性膜がレーザー光照射により第2の温度領域では垂直磁化膜となり、記録磁性膜との磁気的結合によって転写された記録磁区が磁気光学効果により光信号に変換されることにより再生信号とされる構成であって、レーザー光の温度分布により、再生磁性膜が垂直磁化膜から第3の温度領域において面内磁化膜に再び変化することを特徴とする光磁気記録媒体である。
【0013】さらに、本発明の光磁気記録媒体の再生方法は、再生磁性膜に面内磁化膜を用いて、再生時に第3の温度領域まで加熱すること、および再生磁界を印加することにより、記録磁性膜の信号が再生磁化膜に転写される領域を狭める再生方法である。
【0014】
【作用】本発明の光磁気記録媒体は上記構成をとることにより、以下の作用を奏する。記録磁区は前記記録磁性膜に熱磁気記録によって形成される。
【0015】一方再生時には、再生磁性膜にレーザー光を照射することで、温度上昇により再生磁性膜が面内磁化膜から垂直磁化膜に変化し、前記記録磁性膜との磁気的結合によって記録磁区が転写され、記録磁区の磁化方向に応じて反射光あるいは透過光の偏光面が回転する磁気光学効果により、記録信号が光信号として読み出される。このとき、再生スポット内には温度分布が生じており、再生磁性膜が第2の温度領域においてのみ垂直磁化膜となるため、再生光スポット内の第1の温度領域および第3の温度領域にある磁区がマスクされる。
【0016】また、再生時に再生磁場Hrをかけることにより、再生磁性膜と記録磁性膜の交換結合力HcがHr>Hcとなる領域では、再生磁性膜が垂直磁化膜となっていても再生磁場の方向に向けられるため、転写される記録磁区の範囲が第2の温度領域より小さくなる。したがって再生する領域をより狭められる。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例の光磁気記録媒体について、図面を参照にしながら説明する。
【0018】図1は本発明の一実施例の光磁気記録媒体の構成を示すものである。図1において、11はガラス、プラスチック等の基板、12、15はZnS膜からなる保護膜、13はGdFeCo膜からなる再生磁性膜、、14はTbFeCo膜からなる記録磁性膜、16はエポキシアクリレート系樹脂からなる保護層である。ここで基板11上の各膜はスパッタ法あるいは真空蒸着法で形成し、保護層16は成膜完了後にスピンコート法により形成している。各々の膜厚は保護膜12、15を60〜120nm、再生磁性膜13を10〜80nm、記録磁性膜14を30〜100nmとした。
【0019】図2は本発明の一実施例の光磁気記録媒体の動作を示すものである。図2において、(a)は温度に対する再生磁性膜の保磁力を示し、(b)にはディスクの再生光スポット付近の上図を示している。21は面内磁化膜の領域、22は垂直磁化膜の領域、23は再生光スポット、24は再生光スポット内の第3の温度領域、25は再生光スポット内の第2の温度領域、26は再生光スポット内の第1の温度領域、27はディスク移動方向、28は記録磁区である。
【0020】図2のように再生磁性膜の保磁力は温度とともに増加し、補償温度Tcompを越えると減少し、再生磁性膜は温度の上昇とともに、第1の温度領域26での面内磁化膜から第2の温度領域25での垂直磁化膜になり、第3の温度領域24では再び面内磁化膜となる。再生時には、再生光照射された領域に温度分布ができるため、再生光スポット内には第3の温度領域24と第1の温度領域26およびその中間の第2の温度領域25が存在する。このとき再生磁性膜は、第3の温度領域24と第1の温度領域26において面内磁化膜になっているため、記録磁性膜との交換結合は起こらず、第2の温度領域25においてのみ垂直磁化膜となって記録磁性膜と交換結合が強く働く。したがって、再生光スポット内の一部分から記録信号を再生することが可能となる。
【0021】図3は本発明の一実施例の光磁気記録媒体を用い、再生時に再生磁界を印加しながら再生したときの動作を示す簡略図である。(a)は再生磁性膜の温度に対する保磁力の変化を表したものであり、横軸は温度、縦軸は保磁力の強さを示す。(b)はそのときの記録層の磁化の状態を表したものである。ここで31は再生磁性膜、32は記録磁性膜、33は再生磁界、34は再生磁性膜と記録磁性膜との交換結合力Hcが再生磁界Hrよりも小さい領域(Hr>Hc)である。
【0022】次に図3に基づいて動作を説明する。再生磁性膜31は再生光照射によって温度が上昇すると面内磁化膜から垂直磁化膜へと変化し、交換結合によって記録磁性膜32の向きに揃えられる。そしてより温度が上がることによって再び面内磁化膜に変化し、再生磁性膜と記録磁性膜との交換結合が遮断される。この際に図3に示すような再生磁界33を加えることにより、第2の温度領域にある再生磁性膜のHr>Hcの領域において垂直磁化膜に変化した再生磁性膜31の磁化の向きを再生磁界の向きに強制的に向けることができ、より狭い範囲において、つまりは第2の温度領域にあるHr<Hcの領域において記録情報の読み取りが可能となる。
【0023】なお本実施例の光磁気記録媒体では、保護膜12および15としてZnS膜を用いたが、ZnS膜の代わりに他のカルコゲン化物の膜、TaO2 膜等の酸化物の膜、SiN膜等の窒化物の膜、あるいはそれらの化合物の膜を用いても良い。また本実施例では再生磁性膜13としてGdFeCo膜、記録磁性膜14としてTbFeCo膜、保護層16としてエポキシアクリレート系樹脂を用いたが、ウレタン系樹脂、あるいはホットメルト接着剤などで両面張り合わせても良く、各磁性膜として希土類−遷移金属系フェリ磁性膜、あるいはMnBiAl等のMn系磁性膜、あるいは他の磁性材料を用いても良い。
【0024】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなように本発明の光磁気記録媒体は、再生時に記録磁区をマスクしながら読みとるため、線記録密度を改善するだけでなく、再生磁性膜の面内磁化膜から垂直磁化膜に変化する特性を利用するため、初期化磁界が不要となるばかりでなく、記録層が再生磁性膜と記録磁性膜の2層構造でよく、積層数を少なくすることができる。
【0025】また、再生時に再生磁界を印加する方法によって、記録信号が転写される領域をさらに狭めることができ、より高密度化が可能となる。




 

 


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