JPH0676380A - 磁界変調型ガーネット光磁気記録媒体 - Google Patents

磁界変調型ガーネット光磁気記録媒体

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JPH0676380A
JPH0676380A JP22552392A JP22552392A JPH0676380A JP H0676380 A JPH0676380 A JP H0676380A JP 22552392 A JP22552392 A JP 22552392A JP 22552392 A JP22552392 A JP 22552392A JP H0676380 A JPH0676380 A JP H0676380A
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JP
Japan
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film
magnetic field
recording
auxiliary
magneto
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Withdrawn
Application number
JP22552392A
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English (en)
Inventor
Keiji Shono
敬二 庄野
Sumio Kuroda
純夫 黒田
Takeshi Tamanoi
健 玉野井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0676380A publication Critical patent/JPH0676380A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーバーライトが可能なガーネットを用いた
光磁気記録媒体に関し、ビット形状を損なわずに書き込
みに要する磁界を小さくすることが可能なガーネットを
用いた光磁気記録媒体の提供を目的とする。 【構成】 透明基板4上に記録膜1、補助膜2と反射膜
3とを順次設け、前記記録膜1と補助膜2はその境界面
1Aに於いて交換相互作用により磁気的に結合し、前記記
録膜1はBix R3-xM y Fe5-y O12 、前記補助膜2はR3M
y Fe5-y O12 ( 但し、0 <x <3 、0 <y <2 、R はイ
ットリウム、或いは希土類元素の中より選択した少なく
とも一つの元素、Mは鉄(Fe) 元素と置換し得る元素)
で表示されるガーネット膜として構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオーバーライト可能な光
磁気記録媒体に係り、特にガーネットを光磁気記録膜と
して用いた磁界変調型のオーバーライト可能な光磁気記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】スパッタ法によって成膜されるビスマス
置換ガーネット膜は緑、青色の波長の光に対して、ファ
ラデー回転角が非常に大きく、また保磁力の大きい垂直
磁気特性を示すため、短波長レーザを用いた高密度光磁
気記録媒体として有利な特性を有する。
【0003】光磁気ディスクを用いた記録法で、転送速
度を上げるにはオーバーライトは不可欠である。現在、
主として用いられている希土類−遷移金属非晶質合金を
用いた光磁気ディスクのオーバーライト方式には、大き
く分類して光変調方式と磁界変調方式の2種類の方式が
ある。
【0004】光変調方式では、交換結合した2層以上の
希土類−遷移金属非晶質合金膜を積層した光磁気記録媒
体に、異なる2値のパワーのレーザ光を照射して記録と
消去を行う。
【0005】磁界変調方式では、一定のパワーのレーザ
光を照射しながら、磁気ヘッドによって媒体面上の磁界
を切り換えることによってオーバーライトを行う。ガー
ネット膜を記録膜とした場合、オーバーライトを行うに
は、事実上、磁界変調方式に限られる。この理由は光変
調方式では、2層以上の磁性膜を積層する必要がある
が、ガーネット膜は透明であるので、2層の情報を同時
に読み取ってしまうので、この方式を適用することは事
実上困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】磁界変調方式の大きい
問題点として、高速磁界変調が困難であると言った点が
あげられる。つまり書き込み速度を向上するには、磁気
ヘッドのコイルに印加する電流の周波数を高くしなけれ
ば成らないが、周波数が高くなると、書き込みに用いる
磁気ヘッドのコイルのインピーダンスが大きくなるため
に、記録に必要な磁界を出すことが困難となる。
【0007】例えば、光磁気記録媒体面上で300 Oe以
上の磁界を出せる周波数の上限は、10MHz 程度である。
このため、高速磁界変調記録用の媒体には小さい磁界で
書き込めることが要求される。また小さい磁界で書き込
めるようにすると、磁気ヘッドの消費電力も小さくなる
効果もあり、このことは光ディスク装置を構成する上で
非常に重要なことになる。
【0008】然しながら、小さい磁界で書き込めること
と、光磁気記録媒体に小さいビット( 磁区) を安定に形
成することとは、互いに相反する概念である。小さな磁
界で書き込むには保磁力を小さくしなければ成らない
が、このことは一般に磁気異方性が小さく成ることにつ
ながり、ビット形状が悪く成る。
【0009】本発明は、ビット形状を損なわずに書き込
みに要する磁界を小さくすることが可能なガーネットを
用いた光磁気記録媒体の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の磁界変調型ガー
ネット光磁気記録媒体は、請求項1に示すように、透明
基板上に記録膜、補助膜と反射膜とを順次設け、前記記
録膜と補助膜はその境界面に於いて交換相互作用により
磁気的に結合し、前記記録膜はBix R3-xM y Fe 5-y 、補
助膜はR3M y Fe5-y O12 ( 但し、0 <x <3 、0 <y <
2 、R はイットリウム、或いは希土類元素の中より選択
した少なくとも一つの元素、Mは鉄(Fe) 元素と置換し
得る元素) で表示されるガーネット膜であることを特徴
とする。
【0011】また請求項2に示すように、請求項1記載
の記録膜と補助膜は略等しいキューリー温度を有し、補
助膜は面内磁化膜であることを特徴とする。また請求項
3に示すように、前記記載の基板に耐熱性基板を用い、
記録膜と補助膜をスパッタ法で成膜したことを特徴とす
る。
【0012】
【作用】磁界変調記録方式で書き込み磁界を小さくする
試みは、希土類−遷移金属非晶質合金膜で成されてお
り、例えば「第15回日本応用磁気学会学術講演概要集、
31pB-1、島崎、他」に記載されており、その内容を要約
すると以下のようになる。
【0013】光磁気記録媒体の構成は図2の通りであ
り、垂直磁化膜のテルビウム・鉄・コバルト(TbFeCo)
の希土類−遷移金属膜の記録膜1上に、白金コバルト
(PtCo)合金膜よりなる面内磁化膜を補助膜2として積
層している。図2で6は窒化シリコン膜より成る保護膜
であり、4は基板である。
【0014】この2層の記録膜1と補助膜2の磁性膜の
スピン磁気モーメントは境界面1Aで互いに交換結合して
いる。また記録膜1と補助膜2のキュリー温度は略同程
度に設定されている。
【0015】この構成の光磁気記録媒体は、TbFeCo膜の
単層の記録膜の場合に比較して外部磁界に対する応答が
良く、また記録ビット内にマイクロ磁区が生じにくいと
言った特徴を有する。
【0016】この理由は定性的には以下のように考えら
れている。PtCo合金膜よりなる面内磁化膜の補助膜2の
キュリー温度が、TbFeCo膜よりなる記録膜1と同様な場
合、レーザ光照射時の温度上昇で、PtCo合金膜の補助膜
2の磁気モーメントは外部磁界の方向に回転する。上記
したTbFeCo膜の記録膜1とPtCo合金膜の補助膜2は互い
に交換結合しているので、TbFeCo膜の記録膜1の遷移金
属の磁気モーメントも外部磁界の方向に向き易くなる。
【0017】これはTbFeCo膜の記録膜1の磁化5にとっ
ては、外部磁界方向に付加されたバイアス磁界として作
用する。バイアス磁界が小さい場合は、反磁界の効果で
ビット内にマイクロ磁区が発生し易くなるが、この場合
には実効的に強いバイアス磁界が掛かっているので、ビ
ット内にマイクロ磁区が発生し難くなる。
【0018】上記の構成では2層の記録膜1と補助膜2
の両方の磁性膜が、金属膜による媒体に限定されてお
り、交換結合も金属膜間の効果を利用している。本発明
ではこの原理をガーネット光磁気記録媒体に適用するも
のであり、その構成を図1に示す。
【0019】図1で記録膜1は垂直磁化を示すビスマス
置換ガーネット膜であり、これに面内磁化を示し、ビス
マスを含まないガーネットからなる補助膜2を積層して
おり、更にその上にメタルの反射膜3を被着した構成と
なっている。
【0020】ここで記録膜1と補助膜2とはその境界面
1Aに於いて、交換相互作用によって磁気的に結合してい
る。また記録膜1と補助膜2のキュリー温度は各々の膜
の組成を調整することで、同程度となっている。この構
成で補助膜2は面内磁化膜であるので、温度が降下した
再生時には磁化方向が水平となるのでノイズと成らず、
再生信号には全く影響を及ぼさない。
【0021】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図1に示すように、厚さが0.5mm で直径
が3インチで、300 Åのグルーブの深さを有するプリグ
ルーブ付きのGGG(ガドリニウム・ガリウム・ガーネ
ット、Gd3Ga5O12)の基板4上に高周波2極マグネトロン
スパッタ法によって厚さが0.12μm で、組成がBi2DyGa
0.8Fe4.2O12のビスマス置換ガーネット膜を記録膜1と
して成膜する。
【0022】次いでその上に組成がY3Ga0.8Fe4.2O12
厚さが0.1 μm のビスマスを含まないガーネット膜を補
助膜2として前記高周波2極マグネトロンスパッタ法に
よって連続成膜する。
【0023】ガーネット膜の成膜の手順は先ず、記録膜
1とこれに引き続いて補助膜2を成膜するが、これらは
何れも基板温度を550 ℃に保ち、成膜中に結晶化した。
この成膜方法は本出願人が特開平2-239448号に於いて提
案した方法で、記録膜1の成膜には組成がBi2DyGa0.8Fe
4.2O12のセラミックターゲットを用い、補助膜2の成膜
には組成がY3Ga0.8Fe4.2O12 のセラミックターゲットを
用いた。
【0024】そして記録膜、或いは記録膜のガーネット
膜を単独でそれぞれGGG基板上に成膜した場合の磁気
特性を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】上記の記録膜、補助膜と順次成膜すると、
これらのガーネット膜はエピタキシャル成長するので、
記録膜と補助膜の境界面で互いに磁気的に交換結合す
る。更にこれらのガーネット膜の上に真空蒸着により、
厚さが0.07μm のアルミニウム膜を反射膜3として成膜
し、光磁気ディスクとした。
【0027】そしてこの光磁気ディスクを用いて波長51
4nm のアルゴンレーザを用いて磁界変調記録を行った。
変調磁界の発生には浮上型の磁気ヘッドを用いた。この
ような光磁気ディスクに於いて表2に示す条件で記録再
生を行った場合、C/Nの値は50dBであった。
【0028】
【表2】
【0029】またこの光磁気ディスクを用いて7MHz の
信号でオーバーライトした場合、消し残りは発生せず、
完全にオーバーライトができた。本実施例と比較するた
めに、図3に示すようにGGGの基板4上にビスマス置
換ガーネット膜(Bi2DyGa0.8Fe4.2O12)を記録膜1として
単層の状態で成膜し、その上にアルミニウムの反射膜3
を成膜した光磁気ディスクを用い、磁界変調記録を行っ
た場合、変調磁界強度は、本実施例の3倍の300 Oeの
値が必要となり、またC/Nの値も48dBと、本実施例に
比較して少ない値となった。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光磁気ディ
スクによると、変調磁界強度を単層膜の場合に比較して
1/3 程度に低減できる。このため、磁気ヘッドへの負担
が少なくなり、記録周波数を向上することが可能とな
り、また転送速度を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光磁気記録媒体の断面図である。
【図2】 従来の光磁気記録媒体の断面図である。
【図3】 従来の光磁気記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
1 記録膜 1A 境界面 2 補助膜 3 反射膜 4 基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板(4) 上に記録膜(1) 、補助膜
    (2) と反射膜(3) とを順次設け、前記記録膜(1) と補助
    膜(2) はその境界面(1A)に於いて交換相互作用により磁
    気的に結合し、前記記録膜(1) はBix R3-xM y Fe5-y O
    12 、前記補助膜(2) はR3M y Fe5-y O12 ( 但し、0 <x
    <3 、0 <y <2 、R はイットリウム、或いは希土類
    元素の中より選択した少なくとも一つの元素、Mは鉄
    (Fe) 元素と置換し得る元素)で表示されるガーネット
    膜であることを特徴とする磁界変調型ガーネット光磁気
    記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の記録膜(1) と補助膜(2)
    は略等しいキューリー温度を有し、補助膜(2) は面内磁
    化膜であることを特徴とする磁界変調型ガーネット光磁
    気記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の基板(4) に耐熱性基板を
    用い、記録膜(1) と補助膜(2) をスパッタ法で成膜した
    ことを特徴とする磁界変調型ガーネット光磁気記録媒
    体。
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Effective date: 19991102