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JPH10134435A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

Info

Publication number
JPH10134435A
JPH10134435A JP8290564A JP29056496A JPH10134435A JP H10134435 A JPH10134435 A JP H10134435A JP 8290564 A JP8290564 A JP 8290564A JP 29056496 A JP29056496 A JP 29056496A JP H10134435 A JPH10134435 A JP H10134435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
magnetic layer
magneto
recording medium
optical recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP8290564A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaji Suwabe
正次 諏訪部
Yoshihito Fukushima
義仁 福島
Yoshihiro Muto
良弘 武藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8290564A priority Critical patent/JPH10134435A/ja
Priority to EP97118824A priority patent/EP0840310A3/en
Priority to US08/961,134 priority patent/US5966349A/en
Priority to CNB971212384A priority patent/CN1156835C/zh
Priority to KR1019970057011A priority patent/KR100470845B1/ko
Publication of JPH10134435A publication Critical patent/JPH10134435A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G—PHYSICS
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    • G11B11/10517—Overwriting or erasing
    • G11B11/10519—Direct overwriting, i.e. performing erasing and recording using the same transducing means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2525—Magneto-optical [MO] discs

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光強度変調ダイレクトオーバーライトが可能
であり、しかも、実用に耐え得る優れた特性を有する光
磁気記録媒体を提供する。 【解決手段】 大きなカー回転角が得られる磁性材料か
らなる再生層１３と、磁気異方性が大きな磁性材料から
なるメモリ層１４と、磁気異方性が小さく、ＴＭｒｉｃ
ｈな稀土類−遷移金属アモルファス合金からなる中間層
１５と、メモリ層１４及び中間層１５よりもキュリー温
度が高く、ＴＭｒｉｃｈな稀土類−遷移金属アモルファ
ス合金からなる記録層１６と、記録層１６よりもキュリ
ー温度が低い磁性材料からなるスイッチ層１７と、再生
層１３、メモリ層１４、中間層１５、記録層１６及びス
イッチ層１７よりもキュリー温度が高い磁性材料からな
る初期化層１８とを積層して光磁気記録膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の磁性層が積
層された積層磁性膜を有し、光強度変調ダイレクトオー
バーライトが可能な光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光磁気記録再生の分野において
は、高転送レート化の要望が高まっており、これに対応
するために様々な技術が実用化されつつある。その中で
も代表的な技術の一つとして、光強度変調ダイレクトオ
ーバーライトがある。
【０００３】光磁気記録媒体に対して光強度変調方式で
記録する際は、通常、光磁気記録媒体に弱い直流磁界を
印加し、信号の有無に応じてレーザ光を変調して照射す
る。このため、従来、光強度変調方式の光磁気記録再生
装置では、既に記録してあるところに再記録する際に
は、既記録部分を消去した上で新たに記録する必要があ
り、先に記録されている部分に新たな信号を直接重ね書
きすること（いわゆるダイレクトオーバーライト）がで
きなかった。
【０００４】このため、これまでに実用化された多くの
光磁気記録再生装置では、新しい信号の記録に先立って
必ず消去を行わなければならず、信号の記録時には、最
低でも光磁気記録媒体が２回転するのに要する時間が必
要であるという問題点があり、このことが高転送レート
化の妨げとなっていた。
【０００５】そして、光強度変調ダイレクトオーバーラ
イトは、このような問題を解決するために考案されたも
のであり、光強度変調方式を採用しつつ、しかもダイレ
クトオーバーライトを可能とする技術である。
【０００６】光強度変調ダイレクトオーバーライトに
は、例えば、特開昭６２−１７５９４８号公報に開示さ
れている方式がある。この方式では、光磁気記録媒体に
は、磁気特性の異なる二つの磁性層を互いに交換結合す
るように積層したものを使用し、記録再生装置には、記
録時にハイレベルとローレベルの２値に制御された光を
照射することが可能な光学系と、通常の光磁気記録再生
装置で用いられているような記録磁界発生装置と、室温
で二つの磁性層のうちの１層のみを反転させることが可
能な外部磁界発生装置、いわゆる初期化磁石とを有する
記録再生装置を使用する。
【０００７】しかしながら、この方式で光強度変調ダイ
レクトオーバーライトを実現するには、初期化磁石によ
る初期化磁界として、数ｋＯｅもの大きさが必要であ
り、このことが、光磁気記録再生装置を設計する上で問
題となっていた。
【０００８】そこで、特開平１−１８５８５３号公報に
開示されている方法等により、初期化磁界の低減が試み
られている。このような努力により、初期化磁界は、２
ｋＯｅ程度にまで低減されたが、それでも、３００Ｏｅ
程度とされる記録磁界に比べるとかなり大きく、この初
期化磁界の存在がネックとなり、この方式は現在のとこ
ろ実用化に至っていない。
【０００９】一方、初期化磁界の低減を目指した検討と
は別に、この問題点を本質的に解決するために、初期化
磁界を用いることなく、光強度変調ダイレクトオーバー
ライトを可能とする方法の検討が行われた。その結果と
して、特開昭６３−２６８１０３号公報、更には特開平
３−２１９４４９号公報に開示された光磁気記録媒体が
考案された。
【００１０】この光磁気記録媒体は、基本的には、特開
昭６２−１７５９４８号公報に開示されている光磁気記
録媒体に、交換結合力によって初期化磁石の役割を果た
す磁性層を付加したものである。このような光磁気記録
媒体を用いることにより、初期化磁石を用いることな
く、光強度変調ダイレクトオーバーライトが可能とな
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに交換結合力によって初期化磁石の役割を果たす磁性
層を付加することにより、光強度変調ダイレクトオーバ
ーライトを可能とした光磁気記録媒体では、記録磁界感
度、信号品質、オーバーライト動作の安定性等といった
特性を同時に満足することが難しい。そして、光強度変
調ダイレクトオーバーライトが可能な光磁気記録媒体と
してこれまでに知られているものは、これらの特性を同
時に十分に満足するとは言えず、実用に耐え得るとは言
い難かった。
【００１２】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、光強度変調ダイレクトオーバ
ーライトが可能であり、しかも、実用に耐え得る優れた
特性を有する光磁気記録媒体を提供することを目的とし
ている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る光磁気記録媒体は、光強度
変調ダイレクトオーバーライトが可能な光磁気記録媒体
であり、第１の磁性層と、第１の磁性層上に積層された
第２の磁性層と、第２の磁性層上に積層された第３の磁
性層と、第３の磁性層上に積層された第４の磁性層と、
第４の磁性層上に積層された第５の磁性層と、第５の磁
性層上に積層された第６の磁性層とを有している。
【００１４】そして、本発明に係る光磁気記録媒体は、
第１の磁性層が、第２の磁性層よりも大きなカー回転角
が得られる磁性材料からなり、第２の磁性層が、第１の
磁性層よりも磁気異方性が大きな磁性材料からなり、第
３の磁性層が、第２の磁性層及び第４の磁性層よりも磁
気異方性が小さく、稀土類元素の副格子磁化よりも遷移
金属元素の副格子磁化のほうが大きい稀土類−遷移金属
アモルファス合金からなり、第４の磁性層が、第２の磁
性層及び第３の磁性層よりもキュリー温度が高く、稀土
類元素の副格子磁化よりも遷移金属元素の副格子磁化の
ほうが大きい稀土類−遷移金属アモルファス合金からな
り、第５の磁性層が、第４の磁性層よりもキュリー温度
が低い磁性材料からなり、第６の磁性層が、第１乃至第
５の磁性層よりもキュリー温度が高い磁性材料からなる
ことを特徴としている。
【００１５】なお、このような６層構造の磁性層を有す
る光磁気記録媒体では、通常、第１の磁性層は再生層と
呼ばれ、第２の磁性層はメモリ層と呼ばれ、第３の磁性
層は中間層と呼ばれ、第４の磁性層は記録層と呼ばれ、
第５の磁性層はスイッチ層と呼ばれ、第６の磁性層は初
期化層と呼ばれる。
【００１６】そして、第１の磁性層及び第２の磁性層
は、記録信号が記録される層であり、記録信号に応じて
所定の方向に磁化され記録磁区を形成する。そして、こ
の光磁気記録媒体に記録された信号は、第１の磁性層及
び第２の磁性層に形成された記録磁区の磁化方向を検出
することによって再生される。
【００１７】また、第３の磁性層は、交換相互作用によ
る第２の磁性層と第４の磁性層との磁気的結合状態を調
整するために設けられる層であり、主に、第１の磁性層
及び第２の磁性層に形成された記録磁区が室温近傍にお
いて安定となるように作用する。すなわち、第３の磁性
層によって、第１の磁性層及び第２の磁性層に形成され
た記録磁区の安定化が図られる。
【００１８】また、第４の磁性層は、記録時に記録すべ
き信号を一時的に保持するための層であり、記録時に一
時的に磁化方向が記録信号に応じて変化する。すなわ
ち、この光磁気記録媒体に信号を記録するときには、先
ず、第４の磁性層が記録信号に応じて磁化され、その
後、第４の磁性層の磁化が第１の磁性層及び第２の磁性
層に転写される。
【００１９】また、第５の磁性層は、第４の磁性層と第
６の磁性層の磁気的結合状態を制御するための層であ
り、記録時に一時的に消磁される。すなわち、第５の磁
性層は、記録時に第４の磁性層の磁化が第１の磁性層及
び第２の磁性層に転写されるまで、第４の磁性層と第６
の磁性層とが交換相互作用によって磁気的に結合しない
ように、消磁状態とされる。そして、第４の磁性層の磁
化が第１の磁性層及び第２の磁性層に転写された後に、
第５の磁性層は、第４の磁性層と第６の磁性層とが交換
相互作用によって磁気的に結合するように、再び磁化さ
れる。
【００２０】また、第６の磁性層は、初期化磁石の役割
を果たす層であり、記録時を含めて常に一定の方向に磁
化された状態とされている。そして、第６の磁性層は、
記録時に第４の磁性層の磁化が第１の磁性層及び第２の
磁性層に転写された後、第４の磁性層及び第５の磁性層
の磁化を初期状態に戻すように作用する。
【００２１】そして、本発明に係る光磁気記録媒体で
は、第３の磁性層及び第４の磁性層を稀土類元素の副格
子磁化よりも遷移金属元素の副格子磁化のほうが大きい
稀土類−遷移金属アモルファス合金によって形成してい
るので、記録磁界感度、信号品質、オーバーライト動作
の安定性等について、良好な特性が得られる。
【００２２】なお、上記光磁気記録媒体において、第１
の磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜
量との比ＴＭ／ＲＥが１．２５〜１．７の範囲内となる
ように、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土
類−遷移金属アモルファス合金からなることが好まし
い。具体的には、第１の磁性層は、ＧｄＦｅＣｏからな
ることが好ましく、このとき、第１の磁性層に含まれる
遷移金属中のＣｏの割合は、１０〜２５原子％であるこ
とが好ましい。また、第１の磁性層は、その膜厚が１０
ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２３】また、上記光磁気記録媒体において、第２
の磁性層は、遷移金属元素の副格子磁化よりも稀土類元
素の副格子磁化のほうが大きい稀土類−遷移金属アモル
ファス合金からなることが好ましく、このとき、第２の
磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜量
との比ＴＭ／ＲＥが１．０〜１．４の範囲内となるよう
に、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土類−
遷移金属アモルファス合金からなることが好ましい。具
体的には、第２の磁性層は、ＴｂＦｅＣｏからなること
が好ましく、このとき、第２の磁性層に含まれる遷移金
属中のＣｏの割合は、４〜９原子％であることが好まし
い。また、第２の磁性層は、その膜厚が１０ｎｍ以上で
あることが好ましい。
【００２４】また、上記光磁気記録媒体において、第３
の磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜
量との比ＴＭ／ＲＥが１．４〜２．０の範囲内となるよ
うに、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土類
−遷移金属アモルファス合金からなることが好ましい。
具体的には、第３の磁性層は、ＧｄＦｅ又はＧｄＦｅＣ
ｏからなることが好ましく、このとき、第３の磁性層に
含まれる遷移金属中のＣｏの割合は、５原子％以下であ
ることが好ましい。また、第３の磁性層は、その膜厚が
１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２５】また、上記光磁気記録媒体において、第４
の磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜
量との比ＴＭ／ＲＥが１．２〜１．４の範囲内となるよ
うに、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土類
−遷移金属アモルファス合金からなることが好ましい。
具体的には、第４の磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆｅ及びＣ
ｏからなることが好ましく、このとき、第４の磁性層に
含まれる遷移金属中のＣｏの割合は、１０〜１８原子％
であることが好ましい。また、第４の磁性層は、その膜
厚が１０〜３０ｎｍであることが好ましい。
【００２６】また、上記光磁気記録媒体において、第５
の磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜
量との比ＴＭ／ＲＥが１．４〜２．０の範囲内となるよ
うに、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土類
−遷移金属アモルファス合金からなることが好ましい。
具体的には、第５の磁性層は、ＴｂＦｅ又はＴｂＦｅＣ
ｏからなることが好ましく、このとき、第５の磁性層に
含まれる遷移金属中のＣｏの割合は、１０原子％以下で
あることが好ましい。また、第５の磁性層は、その膜厚
が１０〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００２７】また、上記光磁気記録媒体において、第６
の磁性層は、遷移金属元素の成膜量と稀土類元素の成膜
量との比ＴＭ／ＲＥが１．２〜１．５の範囲内となるよ
うに、遷移金属元素と稀土類元素とが成膜された稀土類
−遷移金属アモルファス合金からなることが好ましい。
具体的には、第６の磁性層は、ＴｂＦｅＣｏからなるこ
とが好ましく、このとき、第６の磁性層に含まれる遷移
金属中のＣｏの割合は、７０〜９０原子％であることが
好ましい。また、第６の磁性層は、その膜厚が３０〜５
０ｎｍであることが好ましい。
【００２８】また、上記光磁気記録媒体は、第１の磁性
層下に形成された第１の誘電体層と、第６の磁性層上に
形成された第２の誘電体層とを有することが好ましい。
ここで、第１の誘電体層及び第２の誘電体層は、例え
ば、スパッタリングによって成膜する。そして、第１の
誘電体層及び第２の誘電体層をスパッタリングによって
成膜するときには、第１の誘電体層を成膜する際のスパ
ッタガス圧を、第２の誘電体層を成膜する際のスパッタ
ガス圧よりも高くしたほうが好ましい。また、第１の誘
電体層の膜厚は、５５〜７５ｎｍが好ましい。
【００２９】更に、第２の誘電体層上には、第２の誘電
体層よりも熱伝導率の高い熱伝導層が形成されていたほ
うが好ましい。ここで、熱伝導層の材料としては、Ａｌ
Ｔｉが好ましく、このとき、熱伝導層中のＴｉの割合
は、０．１〜１０重量％が好適である。また、熱伝導層
の膜厚は１０〜６０ｎｍが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に構成を変
更することが可能であることは言うまでもない。
【００３１】光磁気ディスクの構成 本実施の形態で説明する光磁気記録媒体は、初期化磁石
を必要とすることなく光強度変調ダイレクトオーバーラ
イトが可能な光磁気ディスクである。
【００３２】そして、この光磁気ディスクは、図１に示
すように、ポリカーボネートからなる円盤状のディスク
基板１１上に、第１の誘電体層１２と、第１の磁性層で
ある再生層１３と、第２の磁性層であるメモリ層１４
と、第３の磁性層である中間層１５と、第４の磁性層で
ある記録層１６と、第５の磁性層であるスイッチ層１７
と、第６の磁性層である初期化層１８と、第２の誘電体
層１９と、熱伝導層２０とが、この順に積層され、これ
らの積層膜上に紫外線硬化樹脂からなる保護層２１が形
成されている。
【００３３】ここで、第１の誘電体層１２はＳｉＮから
なり、その膜厚は６５ｎｍである。再生層１３はＧｄ
（Ｆｅ85Ｃｏ15）からなり、その膜厚は１０ｎｍであ
る。メモリ層１４はＴｂ（Ｆｅ94Ｃｏ6）からなり、そ
の膜厚は２０ｎｍである。中間層１５はＧｄＦｅからな
り、その膜厚は１０ｎｍである。記録層１６は（Ｇｄ25
Ｔｂ75）（Ｆｅ87.5Ｃｏ12.5）からなり、その膜厚は１
５ｎｍである。スイッチ層１７はＴｂ（Ｆｅ93Ｃｏ7）
からなり、その膜厚は１０ｎｍである。初期化層１８は
Ｔｂ（Ｆｅ20Ｃｏ80）からなり、その膜厚は４０ｎｍで
ある。第２の誘電体層１９はＳｉＮからなり、その膜厚
は３０ｎｍである。熱伝導層２０はＡｌＴｉからなり、
その膜厚は４０ｎｍである。
【００３４】このとき、再生層１３は、飽和磁化Ｍｓが
約１４０ｅｍｕ／ｃｃとなり、キュリー温度Ｔｃが約３
００℃となる。メモリ層１４は、飽和磁化Ｍｓが約１５
０ｅｍｕ／ｃｃとなり、キュリー温度Ｔｃが約１８０℃
となる。中間層１５は、飽和磁化Ｍｓが約２５０ｅｍｕ
／ｃｃとなり、キュリー温度Ｔｃが約２３０℃となる。
記録層１６は、飽和磁化Ｍｓが約０ｅｍｕ／ｃｃとな
り、キュリー温度Ｔｃが約２７０℃となる。スイッチ層
１７は、飽和磁化Ｍｓが約１７０ｅｍｕ／ｃｃとなり、
キュリー温度Ｔｃが約１９０℃となる。初期化層１８
は、飽和磁化Ｍｓが約０ｅｍｕ／ｃｃとなり、キュリー
温度Ｔｃが約３００℃以上となる。
【００３５】これら再生層１３、メモリ層１４、中間層
１５、記録層１６、スイッチ層１７及び初期化層１８
は、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタにより、スパッ
タガスとしてＡｒを用いて、真空を破らずに連続して成
膜する。そして、各磁性層の組成の調整は、例えば、一
つの成膜室内にＴｂ、Ｇｄ、Ｆｅ及びＦｅ20Ｃｏ80の４
つのターゲットをセットし、これらのターゲットに投入
するパワーを制御することで行う。なお、このように各
磁性層を成膜する際は、膜厚や組成のむらを抑えるため
に、パレットと呼ばれる円形の金属板上に取り付けられ
た基板ホルダにディスク基板１１をセットし、パレット
の中心を公転中心としてパレットを公転させるととも
に、基板ホルダの中心を自転中心としてディスク基板１
１を自転させるようにしたほうが良い。
【００３６】ところで、本明細書では、遷移金属元素の
成膜量と稀土類元素の成膜量との比をＴＭ／ＲＥと称し
ている。すなわち、上述のように、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｆｅ及
びＦｅ20Ｃｏ80の４つのターゲットを用いたときには、
ＦｅターゲットやＦｅ20Ｃｏ80ターゲットによる成膜量
と、ＴｂターゲットやＧｄターゲットによる成膜量との
比がＴＭ／ＲＥとなる。
【００３７】また、以下の説明では、稀土類元素の副格
子磁化よりも遷移金属元素の副格子磁化のほうが大きい
ことをＴＭｒｉｃｈと称し、稀土類元素の副格子磁化よ
りも遷移金属元素の副格子磁化のほうが小さいことをＲ
Ｅｒｉｃｈと称する。
【００３８】なお、稀土類元素の副格子磁化と、遷移金
属元素の副格子磁化とが等しくなる組成は、一般に補償
組成と呼ばれる。そして、ＧｄＦｅは、ＴＭ／ＲＥ＝
１．２５のときに補償組成となり、ＧｄＦｅＣｏは、Ｔ
Ｍ／ＲＥ＝１．２５のときに補償組成となり、ＧｄＴｂ
ＦｅＣｏは、ＴＭ／ＲＥ＝１．２のときに補償組成とな
り、ＴｂＦｅＣｏは、ＴＭ／ＲＥ＝１．４のときに補償
組成となる。
【００３９】そして、上記光磁気ディスクにおいて、再
生層１３はＴＭ／ＲＥが１．５となるように成膜し、メ
モリ層１４はＴＭ／ＲＥが１．１となるように成膜し、
中間層１５はＴＭ／ＲＥが１．８となるように成膜し、
記録層１６はＴＭ／ＲＥが１．３となるように成膜し、
スイッチ層１７はＴＭ／ＲＥが１．８となるように成膜
し、初期化層１８はＴＭ／ＲＥが１．４となるように成
膜した。このとき、再生層１３、中間層１５、記録層１
６、スイッチ層１７及び初期化層１８は、ＴＭｒｉｃｈ
となり、メモリ層１４は、ＲＥｒｉｃｈとなる。
【００４０】以上のような光磁気ディスクを構成する各
層について、組成、膜厚、ＴＭ／ＲＥ、飽和磁化、キュ
リー温度をまとめて表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】光磁気ディスクの動作原理 以上のような光磁気ディスクを構成する各磁性層の記録
再生時の動作原理について説明する。
【００４３】なお、以下の説明では、動作の基本となる
メモリ層１４、記録層１６、スイッチ層１７及び初期化
層１８に注目し、それらの磁化状態の遷移について説明
することとし、再生層１３及び中間層１５については詳
細な説明を省略する。そして、以下の説明に用いる図２
乃至図６では、動作の基本となるメモリ層１４、記録層
１６、スイッチ層１７及び初期化層１８についてだけ図
示し、それらの磁化方向を矢印で示している。
【００４４】上記光磁気ディスクは、初期の状態では、
図２（ａ）に示すように、メモリ層１４、記録層１６、
スイッチ層１７及び初期化層１８の磁化方向が、全て同
一の方向とされている。そして、２値化された情報信号
のうち、「０」を記録するときには、各磁性層の磁化方
向が初期状態と同様とされ、「１」を記録するときに
は、メモリ層１４の磁化方向が反転させられる。すなわ
ち、「０」を記録するときには、図２（ｂ）に示すよう
に、メモリ層１４、記録層１６、スイッチ層１７及び初
期化層１８の磁化方向が全て同一の方向とされ、「１」
を記録するときには、図２（ｃ）に示すように、メモリ
層１４の磁化方向が反転させられる。ただし、記録フォ
ーマットによっては、「０」のときの状態と「１」のと
きの状態とが逆になっていても良いことは言うまでもな
い。
【００４５】この光磁気ディスクに情報信号を記録する
際は、光強度変調方式によって記録を行う。すなわち、
光磁気ディスクに所定の直流磁界を印加した状態で、２
値化された情報信号に応じて、「０」を記録するときに
は光強度の弱いローレベルのレーザ光を照射し、「１」
を記録するときには光強度の強いハイレベルのレーザ光
を照射する。このとき、レーザ光が照射された部分の温
度が上昇するが、ローレベルのレーザ光を照射したとき
の温度は、ハイレベルのレーザ光を照射したときに比べ
て低い。
【００４６】以下、このようにローレベル又はハイレベ
ルのレーザ光を照射して情報信号を記録するときの動作
について、「０」が記録されている上に「０」を上書き
するときについて図３を参照して説明し、「１」が記録
されている上に「０」を上書きするときについて図４を
参照して説明し、「０」が記録されている上に「１」を
上書きするときについて図５を参照して説明し、「１」
が記録されている上に「１」を上書きするときについて
図６を参照して説明する。
【００４７】メモリ層１４の磁化方向が図３（ａ）に示
すように「０」が記録された状態となっているときに、
ローレベルのレーザ光が照射されると、図３（ｂ）に示
すように、昇温時にメモリ層１４及びスイッチ層１７の
磁化が消失する。このとき、記録層１６及び初期化層１
８の磁化は変化せずに保持される。すなわち、ローレベ
ルのレーザ光は、メモリ層１４及びスイッチ層１７の磁
化が消失する程度にまで、これらの層を昇温するような
強度に設定しておく。
【００４８】その後、温度が低下すると、メモリ層１４
が再び磁化する。このとき、メモリ層１４の磁化方向
は、図３（ｃ）に示すように、記録層１６との交換結合
により、記録層１６の磁化が転写され、記録層１６の磁
化方向と同じとなる。なお、以下の説明では、このよう
に記録層１６の磁化がメモリ層１４に転写されるときの
動作を転写動作と称し、そのときの温度を転写温度と称
する。
【００４９】その後、更に温度が低下すると、スイッチ
層１７が再び磁化する。このとき、スイッチ層１７の磁
化方向は、初期化層１８との交換結合により、初期化層
１８の磁化方向と同じとなる。以上のような遷移の結
果、各層の磁化状態は、図３（ｄ）に示すように、
「０」が記録された状態となる。
【００５０】一方、メモリ層１４の磁化方向が図４
（ａ）に示すように「１」が記録された状態になってい
るときに、ローレベルのレーザ光が照射されると、図３
（ｂ）のときと同様、図４（ｂ）に示すように、昇温時
にメモリ層１４及びスイッチ層１７の磁化が消失する。
このとき、記録層１６及び初期化層１８の磁化は変化せ
ずに保持される。
【００５１】その後、温度が低下し転写温度となると、
メモリ層１４が再び磁化する。このとき、メモリ層１４
の磁化方向は、図４（ｃ）に示すように、記録層１６と
の交換結合により、記録層１６の磁化が転写され、記録
層１６の磁化方向と同じとなる。
【００５２】その後、更に温度が低下すると、スイッチ
層１７が再び磁化する。このとき、スイッチ層１７の磁
化方向は、初期化層１８との交換結合により、初期化層
１８の磁化方向と同じとなる。以上のような遷移の結
果、各層の磁化状態は、図４（ｄ）に示すように、
「０」が記録された状態となる。
【００５３】また、メモリ層１４の磁化方向が図５
（ａ）に示すように「０」が記録された状態になってい
るときに、ハイレベルのレーザ光が照射されると、図５
（ｂ）に示すように、メモリ層１４及びスイッチ層１７
の磁化が消失するとともに、外部から印加されている直
流磁界によって記録層１６の磁化方向が反転する。すな
わち、ハイレベルのレーザ光は、メモリ層１４及びスイ
ッチ層１７の磁化が消失し、且つ、記録層１６の保磁力
が充分に小さくなる程度にまで、これらの層を昇温する
ような強度に設定しておく。
【００５４】その後、温度が低下し転写温度となると、
メモリ層１４が再び磁化する。このとき、メモリ層１４
の磁化方向は、図５（ｃ）に示すように、記録層１６と
の交換結合により、記録層１６の磁化が転写され、記録
層１６の磁化方向と同じとなる。
【００５５】その後、更に温度が低下すると、スイッチ
層１７が再び磁化する。このとき、スイッチ層１７の磁
化方向は、初期化層１８との交換結合により、初期化層
１８の磁化方向と同じとなり、更に、記録層１６の磁化
方向が、スイッチ層１７との交換結合により、スイッチ
層１７の磁化方向と同じとなる。以上のような遷移の結
果、各層の磁化状態は、図５（ｄ）に示すように、メモ
リ層１４だけが反転した状態となり、「１」が記録され
た状態となる。
【００５６】一方、メモリ層１４の磁化方向が図６
（ａ）に示すように「１」が記録された状態となってい
るときに、ハイレベルのレーザ光が照射されると、図６
（ｂ）に示すように、メモリ層１４及びスイッチ層１７
の磁化が消失するとともに、外部から印加されている直
流磁界によって記録層１６の磁化方向が反転する。
【００５７】その後、温度が低下し転写温度となると、
メモリ層１４が再び磁化する。このとき、メモリ層１４
の磁化方向は、図６（ｃ）に示すように、記録層１６と
の交換結合により、記録層１６の磁化が転写され、記録
層１６の磁化方向と同じとなる。
【００５８】その後、更に温度が低下すると、スイッチ
層１７が再び磁化する。このとき、スイッチ層１７の磁
化方向は、初期化層１８との交換結合により、初期化層
１８の磁化方向と同じとなり、更に、記録層１６の磁化
方向が、スイッチ層１７との交換結合により、スイッチ
層１７の磁化方向と同じとなる。以上のような遷移の結
果、各層の磁化状態は、図６（ｄ）に示すように、メモ
リ層１４だけが反転した状態となり、「１」が記録され
た状態となる。
【００５９】以上のように、上記光磁気ディスクでは、
照射するレーザ光の強度を変調するだけで、メモリ層１
４の磁化方向を変化させることができ、ダイレクトオー
バーライトが可能となっている。
【００６０】なお、上記光磁気ディスクでは、メモリ層
１４に隣接するように再生層１３を設けているが、この
再生層１３はメモリ層１４と一体となって磁化反転す
る。すなわち、上記光磁気ディスクでは、情報信号が再
生層１３及びメモリ層１４の磁化方向として記録され
る。
【００６１】そして、この光磁気ディスクから情報信号
を再生する際は、上述のローレベルのレーザ光よりも光
強度が弱く、各層の磁化状態に影響を与えない程度の強
度のレーザ光を光磁気ディスクに照射する。そして、そ
の反射光から再生層１３及びメモリ層１４の磁化状態を
検出し、これにより、再生層１３及びメモリ層１４の磁
化方向として記録された情報信号を再生する。すなわ
ち、この光磁気ディスクでは、再生層１３及びメモリ層
１４だけが、記録された情報信号の保持に寄与してお
り、その他の層は、光強度変調ダイレクトオーバーライ
トを可能とするために付与された層となっている。
【００６２】光磁気ディスクを構成する各層の条件 以下、以上のような光磁気ディスクを構成する各層につ
いて、光強度変調ダイレクトオーバーライトが可能な光
磁気ディスクとして好適な条件を詳細に説明する。
【００６３】第１の誘電体層及び第２の誘電体層 第１の誘電体層１２は、多重干渉効果を利用して、反射
率、位相補償量、実効的なカー回転角等の光学的な特性
を調整するという役割がある。
【００６４】ここで、光学的な特性については、再生に
用いる光の波長と各層の光学定数が与えられれば、光学
計算を行うことによって求めることができ、これによ
り、第１の誘電体層１２の最適な膜厚を求めることがで
きる。例えば、再生に用いる光の波長が６８０ｎｍのと
き、第１の誘電体層１２を屈折率が２．０〜２．１程度
のＳｉＮによって形成した場合には、第１の誘電体層１
２の膜厚は５５〜７５ｎｍ程度が好適である。
【００６５】また、第１の誘電体層１２は、磁性層を成
膜する際の下地層としての役割もある。そして、第１の
誘電体層１２の上に積層される磁性層の磁気異方性や膜
質は、第１の誘電体層１２の膜質に依存する。したがっ
て、第１の誘電体層１２の膜質を制御することにより、
磁性層の磁気異方性や膜質を調整することができる。
【００６６】そこで、第１の誘電体層１２の膜質の影響
を調べるために、第１の誘電体層１２の成膜条件を調整
して、光学定数が等しく膜質が異なる第１の誘電体層１
２を成膜し、その上に同一条件で磁性層を成膜したサン
プルを作製して、それらの記録再生特性を評価した。な
お、各層の構成については、図１に示した光磁気ディス
クと同様である。
【００６７】ここで、第１の誘電体層１２は、Ｓｉター
ゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒとＮ2の混合ガ
スを用いた反応性ＲＦスパッタによって形成した。この
とき、ＡｒとＮ2の混合比は、流量比でＡｒ／Ｎ2＝４／
１〜３／１とし、Ｓｉターゲットに投入したパワーは、
２．５ｋＷとした。そして、第１の誘電体層１２の膜質
を変える方法としては、制御のしやすさという観点か
ら、成膜時のスパッタガス圧を変える方法を採用した。
すなわち、ＳｉＮからなる第１の誘電体層１２を成膜す
る際のスパッタガス圧を変化させ、その他の条件は同一
として、複数のサンプルを作製した。ただし、スパッタ
ガスＡｒとＮ2の混合比については、スパッタガス圧に
よらずに第１の誘電体層１２の光学定数が一定となるよ
うに、流量比Ａｒ／Ｎ2＝４／１〜３／１の範囲内にて
適宜調整した。そして、このように作製された各サンプ
ルについて、マーク長０．６４μｍの繰り返しパターン
を記録したときのＣ／Ｎを測定した。結果を図７に示
す。
【００６８】通常、光磁気ディスクには、Ｃ／Ｎが約４
８ｄＢ以上であることが求められる。そして、図７に示
すように、第１の誘電体層１２を成膜する際のスパッタ
ガス圧が、４．５ｍＴｏｒｒのときには、４７ｄＢ程度
のＣ／Ｎしか得られないが、６ｍＴｏｒｒ以上のときに
は、４９ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られるようになってい
る。このことから、第１の誘電体層１２の成膜条件とし
ては、スパッタガス圧を６ｍＴｏｒｒ以上とすることが
好ましいことが分かる。
【００６９】一方、第２の誘電体層１９は、磁性層の上
に形成されるので、磁性層に対して下地としての影響を
与えるようなことはない。また、光強度変調ダイレクト
オーバーライトが可能な光磁気ディスクでは、通常、磁
性層の膜厚の合計が１００ｎｍ程度と厚いため、初期化
層１８の側、すなわち記録再生に使用される光が入射す
る側の反対側に位置する第２の誘電体層１９は、光学的
な影響を与えることも殆どない。
【００７０】そして、このような第２の誘電体層１９
は、主に、磁性層を保護する保護膜としての役割と、磁
性層から熱伝導層２０への熱の流れを制御する役割とを
果たしている。
【００７１】したがって、第２の誘電体層１９は、保護
膜としての機能が高くなるように、また、熱伝導率が高
くなるように、出来るだけ緻密な膜であるほうが好まし
い。このため、第２の誘電体層１９をスパッタリングで
成膜する際は、スパッタガス圧が低くして成膜したほう
が好ましい。
【００７２】なお、成膜時のスパッタガス圧は成膜レー
トにも影響を与え、通常、スパッタガス圧が低いほど成
膜レートは速くなる傾向がある。したがって、成膜に要
する時間を短縮するという観点からも、第２の誘電体層
１９を成膜する際のスパッタガス圧は低くしたほうが好
ましい。
【００７３】ただし、成膜時のスパッタガス圧をあまり
に低くしてしまうと、成膜された膜に生じる応力が大き
くなってしまい、膜にクラックが入るといった問題が生
じる。したがって、第２の誘電体層１９を成膜する際の
スパッタガス圧は、むやみに低くすることもできず、具
体的には、３ｍＴｏｒｒ程度以下とすることは好ましく
ない。
【００７４】以上のような理由から、第２の誘電体層１
９を成膜する際のスパッタガス圧は、４．５ｍＴｏｒｒ
程度が好適である。そして、上述したように、第１の誘
電体層１２を成膜する際のスパッタガス圧は、６ｍＴｏ
ｒｒ以上が好適である。したがって、第１の誘電体層１
２及び第２の誘電体層１９を、スパッタリングによって
成膜する際には、第１の誘電体層１２を成膜する際のス
パッタガス圧を高くし、第２の誘電体層１９を成膜する
際のスパッタガス圧を低くして成膜することが好まし
い。
【００７５】再生層 再生層１３は、その名が示すとおり、再生特性を改善す
るという役割を担っており、メモリ層１４よりも大きな
カー回転角が得られることが望まれる。
【００７６】ここで、カー回転角は、キュリー温度との
間に相関があり、キュリー温度が高いほどカー回転角は
大きい。したがって、再生層１３のキュリー温度は、メ
モリ層１４のキュリー温度に比べて高くなければならな
い。また、再生層１３は、再生用の光が照射されること
により温度が上昇しても、十分に大きなカー回転角が得
られるように、温度上昇に伴うカー回転角の減少が小さ
いほうが好ましい。なお、以下の説明では、再生用の光
が照射されて温度が上昇したときの温度を再生温度と称
する。更に、再生層１３は、メモリ層１４と一体となっ
て磁化反転しなければならないため、磁気異方性が小さ
いほうが好ましい。
【００７７】以上のようなことが要求される再生層１３
の材料としては、ＴＭｒｉｃｈな稀土類−遷移金属アモ
ルファス合金が好ましく、具体的には、ＴＭｒｉｃｈな
ＧｄＦｅＣｏが特に好適である。
【００７８】そして、ＧｄＦｅＣｏのようにＣｏを含有
する稀土類−遷移金属アモルファス合金では、Ｃｏ量を
変えることによってキュリー温度を調整することが可能
であり、Ｃｏ量を多くするほどキュリー温度が高くな
る。したがって、カー回転角を大きくするという観点か
らは、Ｃｏ量は多いほうが好ましい。
【００７９】ところで、記録時には、記録層１６に記録
された磁化が中間層１５を介してメモリ層１４及び再生
層１３に転写されるが、再生層１３のキュリー温度は、
このような転写動作に影響を与える。
【００８０】一般に、記録用の外部磁界が存在している
ときに、転写温度における再生層１３の磁化をＭs(R)、
メモリ層１４の磁化をＭs(M)、メモリ層１４の保磁力を
Ｈc(M)とし、再生層１３の膜厚をｈ(R)、メモリ層１４
の膜厚をｈ(M)とし、外部磁界をＨext、中間層１５とメ
モリ層１４の間の界面磁壁エネルギーをσw(Int)とする
と、メモリ層１４及び再生層１３が転写動作するための
条件式は、下記式（１）で表される。そして、下記式
（１）において、左辺が外部磁界との相互作用を表す項
であり、この項が大きくなると転写動作が起こりにくく
なる。
【００８１】 ２{Ｍs(R)ｈ(R)+Ｍs(M)ｈ(M)}Ｈext＜σw(Int)-２Ｍs(M)Ｈc(M)ｈ(M) (1) そして、室温に於ける磁化の大きさが同じならば、再生
層１３のキュリー温度が高くなるほど、転写温度におけ
る再生層１３の磁化がＭs(R)大きくなり、転写動作が起
こりにくくなる。すなわち、再生層１３のキュリー温度
が高くなり過ぎると、記録時におけるメモリ層１４及び
再生層１３の転写動作が正常に行われなくなってしま
い、正常なダイレクトオーバーライト動作を実現できな
くなる。この結果、Ｃ／Ｎが悪くなり、信号品質が低下
してしまう。
【００８２】したがって、ＧｄＦｅＣｏのようにＣｏを
含有する稀土類−遷移金属アモルファス合金によって再
生層１３を形成したとき、そのＣｏ量は、上述したよう
にカー回転角を大きくするという観点からは多いほうが
好ましいが、記録時におけるメモリ層１４及び再生層１
３の転写動作が正常に行われるようにするという観点か
ら上限が存在する。
【００８３】そこで、再生層１３中のＣｏ量だけを変化
させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様な複
数のサンプルを作製し、それらのサンプルについて、マ
ーク長０．６４μｍの繰り返しパターンを記録したとき
のＣ／Ｎを測定した。結果を図８に示す。この結果か
ら、４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得るためには、再生層１３
に含まれる遷移金属中のＣｏの割合を１０〜２５原子％
としなければならないことが分かる。
【００８４】また、再生層１３の磁化Ｍs(R)は、再生層
１３のＴＭ／ＲＥにも依存しており、再生層１３のＴＭ
／ＲＥをあまり大きくしすぎると、転写温度における再
生層１３の磁化Ｍs(R)が大きくなる。その結果、Ｃｏ量
を多くしすぎたときと同様、上記式（１）が成立し難く
なり、転写動作が正常に行われなくなる。
【００８５】そこで、再生層１３のＴＭ／ＲＥだけを変
化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様な
複数のサンプルを作製し、それらのサンプルについて、
マーク長０．６４μｍの繰り返しパターンを記録したと
きのＣ／Ｎを測定した。結果を図９に示す。この結果か
ら、４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得るためには、再生層１３
のＴＭ／ＲＥを１．２５〜１．７の範囲内としなければ
ならないことが分かる。すなわち、再生層１３は、ＴＭ
／ＲＥを１．２５〜１．７の範囲内とすることが好まし
い。
【００８６】なお、再生層１３は、再生特性を改善する
という効果を十分に得るためには、１０ｎｍ以上の厚さ
が必要である。ただし、あまり厚すぎると上記式（１）
が満たされなくなってしまう。すなわち、再生層１３の
膜厚は上記式（１）を満たす範囲とする必要があり、そ
の上限は上記式（１）によって規定される。
【００８７】メモリ層 メモリ層１４は、記録された信号を保持するための層で
あるので、室温及び再生温度近傍において、中間層１５
との間に界面磁壁が形成され、記録磁区が安定に保持さ
れることが必要がある。そして、室温近傍におけるメモ
リ層１４の磁化をＭs(M)、メモリ層１４の保磁力をＨc
(M)とし、メモリ層１４の膜厚をｈ(M)、中間層１５とメ
モリ層１４の間の界面磁壁エネルギーをσw(Int)とする
と、室温近傍でメモリ層１４が記録磁区を安定に保持す
るための条件式は、下記式（２）で表される。
【００８８】２Ｍs(M)Ｈc(M)ｈ(M)＞σw(Int) (2) したがって、室温近傍でメモリ層１４が記録磁区を安定
に保持するためには、メモリ層１４の磁化Ｍs(M)と保磁
力Ｈc(M)の積、すなわちＭｓＨｃ積を大きくするか、或
いは、中間層１５とメモリ層１４の間の界面磁壁エネル
ギーσw(Int)を小さくすればよい。
【００８９】このようなことが要求されるメモリ層１４
の材料としては、稀土類−遷移金属アモルファス合金が
好ましく、特に希土類−遷移金属アモルファス合金の中
でも、最も磁気異方性が大きく、ＭｓＨｃ積が大きいＴ
ｂＦｅＣｏが非常に好適である。
【００９０】また、メモリ層１４は、記録時には記録層
１６の磁化が中間層１５を介して転写されるように、転
写温度近傍において、中間層１５との間の界面磁壁エネ
ルギーによって磁化反転するようにしておく必要があ
る。すなわち、転写温度近傍では上記式（１）が成立す
る必要があり、これを実現するためには、転写温度近傍
ではメモリ層１４の磁化が小さいほうが好ましい。この
ように、転写温度近傍でのメモリ層１４の磁化を小さく
することにより、上記式（１）の左辺が小さくなり、上
記式（１）が成立しやすくなる。
【００９１】そして、稀土類−遷移金属アモルファス合
金では、通常、ＲＥｒｉｃｈとしたときのほうが、高温
時の磁化が小さくなる。したがって、メモリ層１４はＲ
Ｅｒｉｃｈな稀土類−遷移金属アモルファス合金で形成
することが好ましい。これにより、転写温度近傍でのメ
モリ層１４の磁化が小さくなり、転写動作が良好に行わ
れるようになる。
【００９２】ただし、稀土類元素の副格子磁化があまり
に大きくなると、キュリー温度Ｔcと補償温度Ｔcompが
接近してしまい、ノイズが増加する。したがって、メモ
リ層１４をＲＥｒｉｃｈな稀土類−遷移金属アモルファ
ス合金で形成したときには、その組成に最適な範囲が存
在する。
【００９３】そこで、メモリ層１４のＴＭ／ＲＥだけを
変化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様
な複数のサンプルを作製し、それらのサンプルについ
て、最大記録磁界と、マーク長０．６４μｍの繰り返し
パターンを記録したときのＣ／Ｎとを測定した。
【００９４】ここで、最大記録磁界とは、記録時に印加
することができる磁界の最大値である。光強度変調ダイ
レクトオーバーライトでは、記録時に外部から磁界が印
加されるが、メモリ層１４は、このような外部磁界の存
在に関わらず、転写温度のときに記録層１６の磁化が中
間層１５を介して転写される必要がある。しかしなが
ら、外部磁界が大きすぎると、転写動作が正常に行われ
なくなってしまう。したがって、記録時に外部から印加
する磁界は、転写動作が正常に行われるような大きさと
する必要があり、この最大値が最大記録磁界である。
【００９５】そして、このような最大記録磁界とメモリ
層１４のＴＭ／ＲＥとの関係を調べた結果を図１０に示
すとともに、Ｃ／Ｎとメモリ層１４のＴＭ／ＲＥとの関
係を調べた結果を図１１に示す。
【００９６】これらの結果から、最大記録磁界が十分に
大きく、且つ４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得られるようにす
るためには、メモリ層１４のＴＭ／ＲＥを１．０〜１．
４の範囲内としなければならないことが分かる。すなわ
ち、メモリ層１４は、ＴＭ／ＲＥを１．０〜１．４の範
囲内として、ＲＥｒｉｃｈなものとすることが好まし
く、これにより、記録特性等に大きな影響を与えること
なく、転写特性を改善することができる。
【００９７】ところで、Ｃｏを含有する稀土類−遷移金
属アモルファス合金によってメモリ層１４を形成したと
きには、メモリ層１４中のＣｏ量を変えることによっ
て、記録層１６の磁化が中間層１５を介してメモリ層１
４に転写されるときの温度が変化する。そして、この転
写温度は、再生安定性にも大きな影響を与えるため、転
写温度を決める重要なパラメータの一つであるメモリ層
１４中のＣｏ量の下限は、再生安定性の観点から決定さ
れる。
【００９８】通常、光磁気ディスクでは、実用に耐え得
るものとするには、１０8回程度以上の繰り返し再生耐
久性を実現する必要がある。そして、例えば、環境温度
を５５℃、線速を９．４２ｍ／ｓとし、再生に使用する
光の波長を６８０ｎｍ、そのパワーを１．５ｍＷとした
とき、１０8回以上の繰り返し再生耐久性を実現するに
は、メモリ層１４に含まれる遷移金属中のＣｏの割合を
４原子％以上にする必要がある。
【００９９】一方、Ｃｏ量の上限は、システムから要求
される記録感度やパワーマージンによって決まるもので
あるが、通常は、メモリ層１４に含まれる遷移金属中の
Ｃｏの割合は、およそ９原子％以下とすることが好まし
い。
【０１００】すなわち、Ｃｏを含有する稀土類−遷移金
属アモルファス合金によってメモリ層１４を形成したと
きは、メモリ層１４に含まれる遷移金属中のＣｏの割合
を４〜９原子％とすることが好ましい。
【０１０１】なお、メモリ層１４の膜厚は、上記式
（１）及び上記式（２）を満たすように決定されれば良
いが、繰り返し記録に対する耐久性を確保するために
は、１０ｎｍ以上であることが望ましい。
【０１０２】中間層 中間層１５の最も重要な役割は、室温近傍における界面
磁壁エネルギーを低減し、メモリ層１４に形成された記
録磁区の安定化を図ることにある。
【０１０３】一般に、界面磁壁エネルギーσwは、交換
スティフネス定数をＡ、垂直磁気異方性をＫu、磁化を
Ｍsとすると、下記式（３）で表されるので、垂直磁気
異方性Ｋuが小さいほど、また、磁化Ｍsが大きいほど界
面磁壁エネルギーσwは小さくなる。
【０１０４】 σw＝｛Ａ（Ｋu−２πＭs2）｝1/2 (3) したがって、記録磁区の安定化という観点から、中間層
１５は、室温近傍において、垂直磁気異方性Ｋuが小さ
く、また、磁化Ｍsが大きいことが望まれる。
【０１０５】一方、記録層１６の磁化を中間層１５を介
してメモリ層１４に転写するという観点からは、上述の
式（１）を成立しやすくするために、転写温度における
界面磁壁エネルギーσw(Int)が大きいほうが好ましい。
そして、垂直磁気異方性Ｋuや交換スティフネス定数Ａ
の温度依存性は材料によってほぼ決まり、通常、その傾
向は温度の上昇に伴って単調に減少する。したがって、
上記式（３）から分かるように、転写温度付近で界面磁
壁エネルギーσw(Int)を大きくするためには、転写温度
付近において、中間層１５の磁化Ｍsをできるだけ小さ
くする必要がある。
【０１０６】そして、従来は、このような磁化の温度依
存性を実現するために、ＲＥｒｉｃｈな稀土類−遷移金
属アモルファス合金によって中間層１５を形成してい
た。
【０１０７】しかし、ＲＥｒｉｃｈの中間層１５は、記
録層１６の磁化を中間層１５を介してメモリ層１４に転
写するという観点からは有利であるが、光強度変調ダイ
レクトオーバーライトでは、転写に先立って記録層１６
を磁化する必要があり、このような記録特性の観点で問
題がある。
【０１０８】そこで、中間層１５の組成と記録特性の関
係を調べるために、中間層１５のＴＭ／ＲＥだけを変化
させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様な複
数のサンプルを作製し、それらのサンプルにマーク長
０．６４μｍの繰り返しパターンを２００Ｏｅの記録磁
界のもとで記録し、このときのＣ／Ｎを測定した。結果
を図１２に示す。
【０１０９】この結果から分かるように、中間層１５に
含まれる稀土類元素の割合を多くするとＣ／Ｎが低下し
てしまう。このような傾向は、記録磁界を大きくするこ
とで、ある程度緩和することができるが、消費電力の少
ない実用的なドライブを実現するためには、２００Ｏｅ
程度の記録磁界で十分に記録できる必要がある。したが
って、中間層１５は、転写特性を多少犠牲にしてでも、
ＴＭ／ＲＥを１．４以上として、中間層１５の組成をＴ
Ｍｒｉｃｈとする必要がある。
【０１１０】また、上述のサンプルについて、最大記録
磁界を測定した結果を図１４に示す。なお、最大記録磁
界は、転写特性の善し悪しを反映しており、最大記録磁
界が大きいほど転写特性に優れている。この図１４から
分かるように、図１に示したような構成を有する光磁気
ディスクでは、ＴＭ／ＲＥが２．０以下であれば、最大
記録磁界が６００Ｏｅ以上となり、ＴＭｒｉｃｈでも十
分な転写特性を実現できる。なお、図１４において、Ｔ
Ｍ／ＲＥが２以下のときに、最大記録磁界が６００Ｏｅ
で一定になっているのは、最大記録磁界の測定に用いた
測定機の測定可能範囲が６００Ｏｅまでだったためであ
り、実際は、ＴＭ／ＲＥが２以下のときの最大記録磁界
は６００Ｏｅを越えていると思われる。
【０１１１】以上、図１２及び図１３に示した結果から
分かるように、中間層１５は、ＴＭ／ＲＥを１．４〜
２．０の範囲内として、ＴＭｒｉｃｈなものとすること
が好ましく、このように中間層１５をＴＭｒｉｃｈとす
ることにより、記録磁界感度及び信号品質を改善するこ
とができる。
【０１１２】ところで、中間層１５は記録特性に大きな
影響を与えるが、中間層１５のキュリー温度が記録層１
６のキュリー温度と同程度又はそれ以上になると、記録
特性への影響はさらに大きくなり、記録特性を改善する
効果が得られる組成や膜厚の範囲が狭くなる。その結
果、転写特性や記録磁区の安定性を確保するための組成
範囲と、記録特性を改善できる組成範囲が一致しなくな
ってしまう。したがって、中間層１５のキュリー温度は
できるだけ低いほうが好ましく、これを実現するために
は、中間層１５のＣｏ量をできるだけ少なくする必要が
ある。
【０１１３】したがって、中間層１５の材料は、Ｃｏを
含有しない稀土類−遷移金属アモルファス合金が好まし
く、具体的にはＧｄＦｅ等が好適である。もし、中間層
１５にＣｏを添加するならば、上述した記録特性の観点
から、その添加量は少ないほうが好ましく、例えば、中
間層１５をＧｄＦｅＣｏによって形成するときは、中間
層１５のキュリー温度は低くするために、中間層１５に
含まれる遷移金属中のＣｏの割合を、５原子％以下とす
ることが望ましい。
【０１１４】なお、中間層１５の組成や膜厚は、記録磁
区の安定性、転写特性、記録特性等に大きな影響を与え
る。したがって、中間層１５の組成や膜厚は、一枚の光
磁気ディスク内において、更には、同一製品として製造
される各々の光磁気ディスク間においても、出来るだけ
均一でなければならない。特に、複数のターゲットに対
して同時にスパッタリングを行って成膜する多元同時ス
パッタで成膜を行う場合には、組成や膜厚にむらが生じ
やすい。したがって、中間層１５の組成や膜厚を均一な
ものとするために、中間層１５の膜厚は１０ｎｍ以上に
することが望ましい。
【０１１５】記録層 記録層１６は、記録時に磁化されて均一な記録磁区が形
成される必要があり、また、この記録磁区をメモリ層１
４へ正確に転写することが可能となっている必要があ
り、さらに、メモリ層１４に記録磁区を転写した後、初
期化層１８によって一様に初期化される必要がある。
【０１１６】均一な記録磁区を形成するという観点から
は、記録層１６の磁気異方性ができるだけ大きい方が好
ましい。そして、この観点からは、記録層１６の材料と
しては、ＴｂＦｅＣｏが適している。
【０１１７】ところで、記録層１６の磁化をＭs(W)、記
録層１６の保磁力をＨc(W)、記録層１６の膜厚をｈ(W)
とし、中間層１５とメモリ層１４の間の界面磁壁エネル
ギーをσw(Int)、記録層１６とスイッチ層１７の間の界
面磁壁エネルギーをσw(Sw)とすると、記録層１６が初
期化されるための条件式は、下記式（４）で表される。
【０１１８】 ２Ｍs(W)Ｈc(W)ｈ(W)＜σw(Sw)-σw(Int) (4) 上記式（４）から分かるように、記録層１６が確実に初
期化されるようにするという観点からは、記録層１６の
磁気異方性が小さいほうが好ましい。
【０１１９】このように、記録層１６は二つの相反する
要求を満たす必要がある。そこで、記録層１６は、Ｇ
ｄ、Ｔｂ、Ｆｅ及びＣｏからなるＧｄＴｂＦｅＣｏによ
って形成するようにして、Ｇｄの成膜量とＴｂの成膜量
との比Ｇｄ／Ｔｂを調整することにより、記録層１６の
磁気異方性を最適なものとすることが好ましい。
【０１２０】そこで、記録層１６のＧｄ／Ｔｂだけを変
化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様な
複数のサンプルを作製し、それらのサンプルについて、
マーク長０．６４μｍの繰り返しパターンを記録したと
きのＣ／Ｎを測定した。結果を図１４に示す。この結果
から分かるように、記録特性の観点から見た場合、記録
層１６のＧｄ／Ｔｂは１／１よりも小さいことが好まし
い。
【０１２１】また、これらのサンプルについて、初期化
特性について、記録時に正常に初期化が行われるか否か
を調べた。結果を表２に示す。なお、表２において、○
は初期化が正常に行われたことを示しており、×は初期
化が正常に行われず、初期化不能であったことを示して
いる。
【０１２２】
【表２】
【０１２３】この結果から分かるように、初期化特性の
観点から見た場合、記録層１６のＧｄ／Ｔｂは１／５よ
り大きいことが好ましい。
【０１２４】ところで、初期化磁石を使用することによ
り光強度変調ダイレクトオーバーライトを行う際は、記
録層１６のＴＭ／ＲＥを決める要因は、初期化磁界の大
きさと、記録層１６の記録特性とであるが、本発明に係
る光磁気記録媒体では、初期化層１８を設けることによ
り、初期化磁石を不要としており、このとき、記録層１
６の初期化条件は上記式（４）に示したものとなる。
【０１２５】そして、初期化層１８を設けることにより
光強度変調ダイレクトオーバーライトを可能とした光磁
気記録媒体では、上記式（４）から分かるように、良好
な初期化動作を実現するには、記録層１６の飽和磁化Ｍ
s(W)と保磁力Ｈc(w)の積、すなわち記録層１６のＭｓＨ
ｃ積の大小が重要となる。そして、磁性材料や成膜条件
が決まると、通常、そのＭｓＨｃ積はＴＭ／ＲＥによら
ずに、ほぼ一定の値として決まるので、初期化動作の観
点からは、記録層１６のＴＭ／ＲＥは、どのように選ん
でも構わない。したがって、初期化層１８を設けること
により光強度変調ダイレクトオーバーライトを可能とし
た光磁気記録媒体では、記録層１６のＴＭ／ＲＥを記録
特性の観点のみで決めることができる。
【０１２６】そこで、記録層１６のＴＭ／ＲＥだけを変
化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様な
複数のサンプルを作製し、それらのサンプルについて、
マーク長０．６４μｍの繰り返しパターンを記録したと
きのＣ／Ｎを測定した。結果を図１５に示す。この結果
から、４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得るためには、再生層１
３のＴＭ／ＲＥを１．２〜１．４の範囲内とし、ＴＭｒ
ｉｃｈにしなければならないことが分かる。すなわち、
記録層１６は、ＴＭ／ＲＥを１．２〜１．４の範囲内と
して、ＴＭｒｉｃｈなものとすることが好ましく、この
ように記録層１６をＴＭｒｉｃｈとすることにより、記
録磁界感度及び信号品質を改善することができる。
【０１２７】ところで、Ｃｏを含有する稀土類−遷移金
属アモルファス合金では、上述したように、Ｃｏ量が多
いほどキュリー温度が高くなる。したがって、Ｃｏを含
有する稀土類−遷移金属アモルファス合金によって記録
層１６を形成する際、ローレベルのレーザ光によって記
録するときのマージンを確保するという観点からは、Ｃ
ｏの添加量をできるだけ多くしたほうが好ましい。
【０１２８】しかしながら、現実には記録再生装置に搭
載できる半導体レーザーの最高出力や光学系の効率、或
いはディスクの回転数等によって、媒体に照射できる光
のエネルギーには限界があるため、記録層１６に許容さ
れるキュリー温度には上限があり、このため、記録層１
６に添加されるＣｏ量には上限がある。
【０１２９】そして、現在入手できる半導体レーザーの
出力や、光学系の効率や、ディスクの回転数等を考慮す
ると、Ｃｏを含有する稀土類−遷移金属アモルファス合
金によって記録層１６を形成する際は、記録層１６に含
まれる遷移金属中のＣｏの割合を、１０〜１８原子％と
することが好ましい。
【０１３０】なお、記録層１６の膜厚は、上記式（４）
が成り立つように選べばよいが、メモリ層１４と同様
に、繰り返し記録に対する耐久性を確保するためには１
０ｎｍ以上であることが望ましい。しかし、磁性層全体
の膜厚が厚くなりすぎると、記録感度が低下したり、記
録感度の線速依存性が大きくなる。したがって、記録層
１６の膜厚は、磁性層全体の膜厚を抑えるために、３０
ｎｍ以下とすることが望ましい。
【０１３１】スイッチ層 スイッチ層１７の役割は、転写温度以上の温度領域で
は、記録層１６に記録磁区が形成されるように、記録層
１６と初期化層１８の間に働く交換相互作用を確実に断
ち切ることにあり、また、転写温度よりも低く室温より
も高い温度領域では、記録層１６が初期化されるよう
に、初期化層１８と記録層１６が交換相互作用によって
確実に結合するようにすることにある。
【０１３２】したがって、上記式（４）から分かるよう
に、スイッチ層１７と記録層１６の間の界面磁壁エネル
ギーσw(Sw)は、転写温度以下ではできるだけ大きい方
が好ましく、これを実現するために、スイッチ層１７に
は、磁気異方性の大きいＴｂＦｅＣｏを用いることが望
ましい。
【０１３３】ところで、スイッチ層１７の組成やキュリ
ー温度は、記録特性（主に記録磁界感度）に影響を与え
る。したがって、スイッチ層１７の組成を決定する際
は、初期化特性だけでなく記録特性も考慮する必要があ
る。
【０１３４】そこで、スイッチ層１７に含まれる遷移金
属中のＣｏの割合を変化させ、その他は図１に示した光
磁気ディスクと同様な複数のサンプルを作製し、それら
のサンプルについて、マーク長０．６４μｍの繰り返し
パターンを記録したときのＣ／Ｎを測定した。結果を図
１６に示す。
【０１３５】この結果から、４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得
るためには、スイッチ層１７に含まれる遷移金属中のＣ
ｏの割合を０〜１０原子％としなければならないことが
分かる。すなわち、スイッチ層１７に含まれる遷移金属
中のＣｏの割合は、０〜１０原子％とすることが好まし
い。なお、Ｃｏ量が１０原子％より大きい範囲でＣ／Ｎ
が低下する原因は、Ｃｏ量の増大に伴ってスイッチ層１
７のキュリー温度が上昇し、初期化温度が転写温度に近
くなってしまったために、十分な転写が行われる前に記
録層１６が初期化されてしまうことによると考えられ
る。
【０１３６】また、スイッチ層１７のＴＭ／ＲＥの最適
値を調べるために、スイッチ層１７のＴＭ／ＲＥだけを
変化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様
な複数のサンプルを作製した。そして、それらのサンプ
ルについて、マーク長０．６４μｍの繰り返しパターン
を２００Ｏｅの記録磁界のもとで記録し、このときのＣ
／Ｎを測定した。結果を図１７に示す。
【０１３７】この結果から、４８ｄＢ以上のＣ／Ｎを得
るためには、スイッチ層１７のＴＭ／ＲＥを１．４〜
２．０の範囲内としなければならないことが分かる。す
なわち、スイッチ層１７のＴＭ／ＲＥは、１．４〜２．
０の範囲内とすることが好ましい。なお、スイッチ層１
７に含まれる遷移金属中のＣｏの割合が７原子％とされ
ているこれらのサンプルでは、スイッチ層１７のＴＭ／
ＲＥを変化させても、初期化動作に問題はなかった。
【０１３８】ところで、スイッチ層１７の組成や膜厚
は、主に記録特性に大きな影響を与える。したがって、
スイッチ層１７の組成や膜厚は、一枚の光磁気ディスク
内において、更には、同一製品として製造される各々の
光磁気ディスク間においても、できるだけ均一でなけれ
ばならない。特に、複数のターゲットに対して同時にス
パッタリングを行って成膜する多元同時スパッタで成膜
を行う場合には、組成や膜厚にむらが生じやすい。した
がって、スイッチ層１７の組成や膜厚を均一なものとす
るために、スイッチ層１７の膜厚は１０ｎｍ以上にする
ことが望ましい。また、磁性層全体の膜厚が厚くなりす
ぎると、記録感度が低下したり、記録感度の線速依存性
が大きくなる。したがって、スイッチ層１７の膜厚は、
磁性層全体の膜厚を抑えるために、２０ｎｍ以下とする
ことが望ましい。
【０１３９】初期化層 初期化層１８の役割は、記録層１６の初期化を行うこと
にある。すなわち、初期化層１８は、記録層１６の初期
化を行う際の基準となるものであり、ダイレクトオーバ
ーライト動作時のどの状態の時でも決して磁化反転せず
に、常に一定の方向に磁化されている必要がある。した
がって、初期化層１８は、磁気異方性が大きく、キュリ
ー温度が高い磁性材料によって形成することが好まし
く、具体的にはＴｂＦｅＣｏが好適である。
【０１４０】ところで、初期化層１８の磁化の安定性
は、初期化層１８のＴＭ／ＲＥに依存する。そこで、初
期化層１８のＴＭ／ＲＥの最適値を調べるために、初期
化層１８のＴＭ／ＲＥだけを変化させ、その他は図１に
示した光磁気ディスクと同様な複数のサンプルを作製し
た。そして、それらのサンプルについて、レーザ光を連
続照射したときの反転開始パワーＰethを測定した。結
果を図１８に示す。
【０１４１】ここで、反転開始パワーＰethとは、レー
ザ光を連続照射したときに初期化層１８の磁化が反転し
てしまうときのレーザ光のパワーのことであり、光強度
変調ダイレクトオーバーライトが可能な光磁気ディスク
を実用化するためには、この反転開始パワーＰethを１
１ｍＷ程度以上とすることが求められる。
【０１４２】そして、図１８に示した結果から、反転開
始パワーＰethを１１ｍＷ以上とするためには、初期化
層１８のＴＭ／ＲＥを１．２〜１．５の範囲内としなけ
ればならないことが分かる。すなわち、初期化層１８の
ＴＭ／ＲＥは、１．２〜１．５の範囲内とすることが好
ましい。
【０１４３】また、Ｃｏを含有する稀土類−遷移金属ア
モルファス合金で初期化層１８を形成したとき、初期化
層１８のキュリー温度はＣｏ量に依存する。そこで、初
期化層１８に含有されるＣｏ量の最適値を調べるため
に、初期化層１８に含まれる遷移金属中のＣｏの割合を
変化させ、その他は図１に示した光磁気ディスクと同様
な複数のサンプルを作製し、それらのサンプルについ
て、レーザ光を連続照射したときの反転開始パワーＰet
hを測定した。結果を図１９に示す。
【０１４４】この結果から、反転開始パワーＰethを１
１ｍＷ以上とするためには、初期化層１８に含まれる遷
移金属中のＣｏの割合を、７０原子％以上としなければ
ならないことが分かる。すなわち、初期化層１８に含ま
れる遷移金属中のＣｏの割合は、７０原子％以上である
ことが好ましい。
【０１４５】ただし、Ｃｏ量が多すぎると安定な初期化
層１８を形成することが難しくなる。特に、遷移金属を
ＣｏだけとしたＴｂＣｏでは、安定な初期化層１８が形
成できるＴＭ／ＲＥの範囲が非常に限られ、製造マージ
ンが狭くなってしまうため、実用上好ましくない。この
ような理由から、初期化層１８に含まれる遷移金属中の
Ｃｏの割合の上限は９０原子％程度となる。
【０１４６】なお、記録層１６の初期化が行われる初期
化温度付近で初期化層１８が反転しないための条件式
は、初期化温度付近における初期化層１８の飽和磁化を
Ｍs(Ini)、初期化層１８の保磁力をＨc(Ini)とし、初期
化層１８の膜厚をｈ(Ini)、スイッチ層１７と記録層１
６の間の界面磁壁エネルギーをσw(Sw)とすると、下記
式（５）で表される。
【０１４７】 ２{Ｍs(Ini)Ｈc(Ini)±Ｍs(Ini)Ｈext}ｈ(Ini)＞σw(Sw) (5) したがって、初期化層１８の膜厚は、上記式（５）を満
たすように設定すればよく、具体的には、安定性と記録
感度の観点から、３０〜５０ｎｍ程度が実用的で好まし
い。
【０１４８】熱伝導層 熱伝導層２０の役割は、光磁気ディスク内における熱干
渉を低減することにより、パワーマージンを拡大するこ
とと、記録感度の線速依存性を低減することにある。し
たがって、熱伝導層２０は、熱伝導率が大きい材料によ
って形成することが好ましく、具体的には、ＡｌＴｉが
好適である。ＡｌＴｉは、比較的安価であり、しかも、
Ｔｉの添加量を増やすと熱伝導率が低下するので、Ｔｉ
の添加量を調整することにより、熱伝導率を任意に調整
することができる。さらに、Ｔｉを添加することによっ
て腐食を抑制する効果も得られる。
【０１４９】なお、熱伝導層２０をＡｌＴｉによって形
成するとき、腐食を防ぐ観点から、Ｔｉの添加量は０．
１〜１０重量％が好ましい。ただし、熱伝導率をも考慮
すると、Ｔｉの添加量は、１．５重量％程度が適当であ
る。
【０１５０】また、熱伝導層２０の膜厚は、ディスク全
面にわたって均一な膜が成膜されるように１０ｎｍ以上
とすることが好ましく、また、記録感度の観点から６０
ｎｍ以下とすることが好ましい。
【０１５１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光強度変調ダイレクトオーバーライトが可能
な光磁気記録媒体として、記録磁界感度、信号品質、オ
ーバーライト動作の安定性等といった特性を同時に満足
し、実用に耐え得る優れた特性を有する光磁気記録媒体
を提供することができる。
【０１５２】すなわち、本発明によれば、光強度変調ダ
イレクトオーバーライトという優れた機能と、光強度変
調ダイレクトオーバーライトが出来ない従来の光磁気デ
ィスクと同等以上の記録磁界感度や信号品質とを、同時
に両立させた光磁気記録媒体を提供することができる。
【０１５３】更に、本発明によれば、信号品質の向上を
図ることができるので、更なる高密度記録にも対応する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光磁気ディスクの一例につい
て、その積層構造を示す図である。
【図２】メモリ層、記録層、スイッチ層及び初期化層の
磁化方向について、初期状態と、「０」が記録された状
態と、「１」が記録された状態とを示す模式図である。
【図３】「０」が記録されている上に「０」を上書きす
るときの磁化の遷移を示す模式図である。
【図４】「１」が記録されている上に「０」を上書きす
るときの磁化の遷移を示す模式図である。
【図５】「０」が記録されている上に「１」を上書きす
るときの磁化の遷移を示す模式図である。
【図６】「１」が記録されている上に「１」を上書きす
るときの磁化の遷移を示す模式図である。
【図７】第１の誘電体層を成膜する際のスパッタガス圧
とＣ／Ｎとの関係を示す図である。
【図８】再生層に含まれる遷移金属中のＣｏの割合とＣ
／Ｎとの関係を示す図である。
【図９】再生層のＴＭ／ＲＥとＣ／Ｎとの関係を示す図
である。
【図１０】メモリ層のＴＭ／ＲＥと最大記録磁界との関
係を示す図である。
【図１１】メモリ層のＴＭ／ＲＥとＣ／Ｎとの関係を示
す図である。
【図１２】中間層のＴＭ／ＲＥとＣ／Ｎとの関係を示す
図である。
【図１３】中間層のＴＭ／ＲＥと最大記録磁界との関係
を示す図である。
【図１４】記録層のＧｄ／ＴｂとＣ／Ｎとの関係を示す
図である。
【図１５】記録層のＴＭ／ＲＥとＣ／Ｎとの関係を示す
図である。
【図１６】スイッチ層に含まれる遷移金属中のＣｏの割
合とＣ／Ｎとの関係を示す図である。
【図１７】スイッチ層のＴＭ／ＲＥとＣ／Ｎとの関係を
示す図である。
【図１８】初期化層のＴＭ／ＲＥと反転開始パワーとの
関係を示す図である。
【図１９】初期化層に含まれる遷移金属中のＣｏの割合
と反転開始パワーとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１１ ディスク基板、 １２ 第１の誘電体層、 １３
再生層、 １４ メモリ層、 １５ 中間層、 １６
記録層、 １７ スイッチ層、 １８ 初期化層、
１９ 第２の誘電体層、 ２０ 熱伝導層、 ２１ 保
護層

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の磁性層と、第１の磁性層上に積層
    された第２の磁性層と、第２の磁性層上に積層された第
    ３の磁性層と、第３の磁性層上に積層された第４の磁性
    層と、第４の磁性層上に積層された第５の磁性層と、第
    ５の磁性層上に積層された第６の磁性層とを有し、 上記第１の磁性層は、第２の磁性層よりも大きなカー回
    転角が得られる磁性材料からなり、 上記第２の磁性層は、第１の磁性層よりも磁気異方性が
    大きな磁性材料からなり、 上記第３の磁性層は、第２の磁性層及び第４の磁性層よ
    りも磁気異方性が小さく、稀土類元素の副格子磁化より
    も遷移金属元素の副格子磁化のほうが大きい稀土類−遷
    移金属アモルファス合金からなり、 上記第４の磁性層は、第２の磁性層及び第３の磁性層よ
    りもキュリー温度が高く、稀土類元素の副格子磁化より
    も遷移金属元素の副格子磁化のほうが大きい稀土類−遷
    移金属アモルファス合金からなり、 上記第５の磁性層は、第４の磁性層よりもキュリー温度
    が低い磁性材料からなり、 上記第６の磁性層は、第１乃至第５の磁性層よりもキュ
    リー温度が高い磁性材料からなることを特徴とする光磁
    気記録媒体。
  2. 【請求項２】 上記第１の磁性層は、遷移金属元素の成
    膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．２５
    〜１．７の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類
    元素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金
    からなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  3. 【請求項３】 上記第１の磁性層は、ＧｄＦｅＣｏから
    なることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項４】 上記第１の磁性層に含まれる遷移金属中
    のＣｏの割合が、１０〜２５原子％であることを特徴と
    する請求項３記載の光磁気記録媒体。
  5. 【請求項５】 上記第１の磁性層の膜厚が１０ｎｍ以上
    であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  6. 【請求項６】 上記第２の磁性層は、遷移金属元素の副
    格子磁化よりも稀土類元素の副格子磁化のほうが大きい
    稀土類−遷移金属アモルファス合金からなることを特徴
    とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
  7. 【請求項７】 上記第２の磁性層は、遷移金属元素の成
    膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．０〜
    １．４の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類元
    素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金か
    らなることを特徴とする請求項６記載の光磁気記録媒
    体。
  8. 【請求項８】 上記第２の磁性層は、ＴｂＦｅＣｏから
    なることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
  9. 【請求項９】 上記第２の磁性層に含まれる遷移金属中
    のＣｏの割合が、４〜９原子％であることを特徴とする
    請求項８記載の光磁気記録媒体。
  10. 【請求項１０】 上記第２の磁性層の膜厚が１０ｎｍ以
    上であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  11. 【請求項１１】 上記第３の磁性層は、遷移金属元素の
    成膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．４
    〜２．０の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類
    元素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金
    からなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  12. 【請求項１２】 上記第３の磁性層は、ＧｄＦｅ又はＧ
    ｄＦｅＣｏからなることを特徴とする請求項１記載の光
    磁気記録媒体。
  13. 【請求項１３】 上記第３の磁性層に含まれる遷移金属
    中のＣｏの割合が、５原子％以下であることを特徴とす
    る請求項１２記載の光磁気記録媒体。
  14. 【請求項１４】 上記第３の磁性層の膜厚が１０ｎｍ以
    上であることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  15. 【請求項１５】 上記第４の磁性層は、遷移金属元素の
    成膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．２
    〜１．４の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類
    元素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金
    からなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  16. 【請求項１６】 上記第４の磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆ
    ｅ及びＣｏからなることを特徴とする請求項１記載の光
    磁気記録媒体。
  17. 【請求項１７】 上記第４の磁性層に含まれる遷移金属
    中のＣｏの割合が、１０〜１８原子％であることを特徴
    とする請求項１６記載の光磁気記録媒体。
  18. 【請求項１８】 上記第４の磁性層は、Ｇｄの成膜量と
    Ｔｂの成膜量との比Ｇｄ／Ｔｂが１／１〜１／５の範囲
    内となるように成膜されていることを特徴とする請求項
    １６記載の光磁気記録媒体。
  19. 【請求項１９】 上記第４の磁性層の膜厚が１０〜３０
    ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録
    媒体。
  20. 【請求項２０】 上記第５の磁性層は、遷移金属元素の
    成膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．４
    〜２．０の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類
    元素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金
    からなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  21. 【請求項２１】 上記第５の磁性層は、ＴｂＦｅ又はＴ
    ｂＦｅＣｏからなることを特徴とする請求項１記載の光
    磁気記録媒体。
  22. 【請求項２２】 上記第５の磁性層に含まれる遷移金属
    中のＣｏの割合が、１０原子％以下であることを特徴と
    する請求項２１記載の光磁気記録媒体。
  23. 【請求項２３】 上記第５の磁性層の膜厚が１０〜２０
    ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録
    媒体。
  24. 【請求項２４】 上記第６の磁性層は、遷移金属元素の
    成膜量と稀土類元素の成膜量との比ＴＭ／ＲＥが１．２
    〜１．５の範囲内となるように、遷移金属元素と稀土類
    元素とが成膜された稀土類−遷移金属アモルファス合金
    からなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  25. 【請求項２５】 上記第６の磁性層は、ＴｂＦｅＣｏか
    らなることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
    体。
  26. 【請求項２６】 上記第６の磁性層に含まれる遷移金属
    中のＣｏの割合が、７０〜９０原子％であることを特徴
    とする請求項２５記載の光磁気記録媒体。
  27. 【請求項２７】 上記第６の磁性層の膜厚が３０〜５０
    ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録
    媒体。
  28. 【請求項２８】 上記第１の磁性層下に形成された第１
    の誘電体層と、上記第６の磁性層上に形成された第２の
    誘電体層とを有することを特徴とする請求項１記載の光
    磁気記録媒体。
  29. 【請求項２９】 上記第１の誘電体層及び第２の誘電体
    層は、スパッタリングによって成膜されてなり、 第１の誘電体層は、第２の誘電体層成膜時よりも高いス
    パッタガス圧にて成膜されてなることを特徴とする請求
    項２８記載の光磁気記録媒体。
  30. 【請求項３０】 上記第１の誘電体層の膜厚が５５〜７
    ５ｎｍであることを特徴とする請求項２８記載の光磁気
    記録媒体。
  31. 【請求項３１】 上記第２の誘電体層上に、第２の誘電
    体層よりも熱伝導率の高い熱伝導層が形成されているこ
    とを特徴とする請求項２８記載の光磁気記録媒体。
  32. 【請求項３２】 上記熱伝導層は、ＡｌＴｉからなるこ
    とを特徴とする請求項３１記載の光磁気記録媒体。
  33. 【請求項３３】 上記熱伝導層中のＴｉの割合が、０．
    １〜１０重量％であることを特徴とする請求項３２記載
    の光磁気記録媒体。
  34. 【請求項３４】 上記熱伝導層の膜厚が１０〜６０ｎｍ
    であることを特徴とする請求項３１記載の光磁気記録媒
    体。
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