專利名稱：光磁記錄媒體及其再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用磁光效應(yīng)通過激光進(jìn)行信息的記錄/再現(xiàn)的光磁記錄媒體及再現(xiàn)該媒體上記錄的信息的再現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
作為可反復(fù)重寫的高密度記錄媒體，利用激光熱能在磁性薄膜上記錄微小磁疇、利用磁光效應(yīng)再現(xiàn)信號(hào)的光磁記錄媒體的技術(shù)開發(fā)很盛行。該媒體中，相對(duì)于媒體上匯聚的光束的束徑，如果作為記錄用磁疇的記錄坑徑與間隔減小，再現(xiàn)特性惡化。這是由于在作為目標(biāo)的記錄坑上匯聚的光束的束徑內(nèi)進(jìn)入了相鄰的記錄坑。
因此，提出超析象方式、利用疇壁移動(dòng)的磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方式等。下面參考圖8說明特開平6-290496號(hào)公報(bào)中公開的磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方式。磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方式中，用磁疇擴(kuò)大層81擴(kuò)大記錄層83的微小記錄磁疇，增大再現(xiàn)信號(hào)的振幅。圖中，各層中的箭頭表示過渡金屬的副晶格磁化方向。其中層82的一部分89中，達(dá)到居里溫度以上，磁有序喪失。
光磁記錄媒體中邊照射激光80邊向圖中的右方向移動(dòng)盤時(shí)，膜溫度最大的位置相對(duì)束斑的行進(jìn)方向(圖中的左方向)比束斑中心靠后。磁疇擴(kuò)大層81中的疇壁能量密度σ1通常隨著溫度上升而減少。因此，有溫度梯度時(shí)，疇壁能量密度σ1向高溫側(cè)減少。相對(duì)媒體上的位置x處存在的各層的疇壁，下面的式子表示的力F1發(fā)生作用。
F1＝-dσ1/dx該力F1的作用下可使疇壁向疇壁能量密度低的方向，即向高溫側(cè)移動(dòng)。因此，疇壁矯頑力小的磁疇擴(kuò)大層81中，中間層82達(dá)到居里溫度而斷開交換耦合的區(qū)域中，力F1使疇壁88向高溫側(cè)移動(dòng)。此時(shí)，疇壁移動(dòng)的速度與媒體速度相比快得多。這樣，把比記錄層83中保存的磁疇更大的磁疇轉(zhuǎn)錄到磁疇擴(kuò)大層81中。
本發(fā)明擬解決的課題上述已有的磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方法中，有相鄰軌道上存在的磁疇阻礙疇壁向軌道延伸方向的平滑移動(dòng)的問題。因此，提出通過與相鄰軌道的磁分離，斷開半徑方向的疇壁移動(dòng)的方案。下面記述了主要的兩個(gè)方式。
(1)在襯底上形成矩形的引導(dǎo)槽(groove)，用槽分離各軌道。
(2)對(duì)相鄰的軌道的記錄層退火，成為面內(nèi)磁化膜。
但是，采用(1)時(shí)，實(shí)際上臺(tái)階部分中也稍稍形成膜，與磁性層相連，因此，完全的分離是困難的。至于(2)的方式，并非是工業(yè)上采用的方式，退火相鄰軌道的記錄膜對(duì)高密度記錄是不利的。
本發(fā)明鑒于上述情況作出，目的是提供采用磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方式的光磁記錄媒體的改善，具體地是提供利用磁疇擴(kuò)大的信息再現(xiàn)時(shí)抑制來自相鄰軌道的磁影響的光磁記錄媒體。
為解決發(fā)明課題而采取的措施本發(fā)明的光磁記錄媒體，包括襯底和在該襯底上形成的多層膜，該多層膜包括第一磁性層、第二磁性層和第三磁性層，第二磁性層配置在第一磁性層與第三磁性層之間，第二磁性層的居里溫度TC2比第一磁性層的居里溫度TC1和第三磁性層的居里溫度TC3都低，第三磁性層為垂直磁化膜，在小于TC2的溫度區(qū)域中的至少一部分中，第一磁性層通過與第二磁性層的交換耦合垂直磁化，通過該交換耦合，第三磁性層的磁化經(jīng)第二磁性層轉(zhuǎn)錄到第一磁性層，其特征是第二磁性層在室溫下為面內(nèi)磁化膜，在比室溫高的臨界溫度TCR與居里溫度TC2之間的溫度區(qū)中，成為垂直磁化膜。本說明書中，所謂室溫，嚴(yán)格地指20℃。
本發(fā)明的光磁記錄媒體的再現(xiàn)方法是一種從所述光磁記錄媒體再現(xiàn)信息的方法，其特征在于邊相對(duì)所述媒體移動(dòng)邊照射光束，形成成為在第二磁性層的居里溫度TC2以上比第一磁性層的居里溫度TC1和第三磁性層的居里溫度TC3低的溫度的屏蔽區(qū)域，和第一磁性層通過與第二磁性層的交換耦合垂直磁化、經(jīng)該交換耦合將第三磁性層的磁化經(jīng)第二磁性層轉(zhuǎn)錄到第一磁性層的垂直磁化區(qū)域，通過把第一磁性層的疇壁從所述垂直磁化區(qū)域移動(dòng)到所述屏蔽區(qū)域而擴(kuò)大所述垂直磁化區(qū)域的磁疇，從擴(kuò)大的磁疇檢測(cè)所述光束的反射光的偏振面的變化。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的一例的剖面和磁性膜的磁化狀態(tài)與溫度分布的圖；圖2是橫切圖1的媒體的垂直磁化區(qū)域來切斷顯示的剖面圖；圖3是比較并表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的再現(xiàn)功率與C/N比的關(guān)系的一例與原有的媒體的圖；圖4是表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的另一例的剖面和磁性膜的磁化狀態(tài)與溫度分布的圖；圖5是表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的載波值與C/N比的關(guān)系的一例的圖；圖6是表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的又一例的剖面和磁性膜的磁化狀態(tài)與溫度分布的圖；圖7是表示本發(fā)明的光磁記錄媒體的再一例的剖面和磁性膜的磁化狀態(tài)與溫度分布的圖；圖8是用于說明采用疇壁移動(dòng)型磁疇擴(kuò)大方式的原有光磁記錄媒體的再現(xiàn)原理的圖。
實(shí)施例下面，參考


本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1和圖2所示的媒體中在襯底15上經(jīng)干涉層10配置磁性多層膜。該磁性多層膜從襯底側(cè)按順序包含第一磁性層(磁疇擴(kuò)大層)11、第二磁性層(中間層)12和第三磁性層(記錄層)13，這些層彼此相接。該磁性多層膜上還配置保護(hù)膜14。
中間層12在室溫下保持在面內(nèi)磁化狀態(tài)。因此，室溫下，磁疇擴(kuò)大層11和記錄層13的交換耦合不成立。另一方面，由于中間層具有通過激光20照射超出臨界溫度TCR時(shí)，從面內(nèi)磁化膜過渡到垂直磁化膜的特性，在臨界溫度TCR與居里溫度TC2之間的溫度區(qū)中，在磁疇擴(kuò)大層11和記錄層13之間經(jīng)中間層12的交換耦合成立。中間層在再加熱達(dá)到該層的居里溫度TC2以上時(shí)，喪失磁有序。因此，該區(qū)域(屏蔽區(qū)域)19中，再次切斷磁疇擴(kuò)大層11和記錄層13的交換耦合。其結(jié)果是交換耦合成立的區(qū)域(垂直磁化區(qū)域)中的磁疇擴(kuò)大層11的疇壁28通過上述的力F1向高溫側(cè)移動(dòng)而擴(kuò)大磁疇。
相鄰軌道(圖2中是脊部23)中，溫度比成為再現(xiàn)對(duì)象的軌道(圖2中是槽部22)低。因此，如圖2所示，應(yīng)再現(xiàn)信號(hào)的軌道的中間層12即使達(dá)到臨界溫度TCR與居里溫度TC2之間的溫度，在相鄰的軌道和脊壁的錐面中，中間層12與磁疇擴(kuò)大層11保持面內(nèi)磁化狀態(tài)。這樣，切斷相鄰軌道的磁連接。由于抑制相鄰軌道的浮動(dòng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的靜磁耦合，也降低了串?dāng)_。另外，激光光斑直徑中，再現(xiàn)的磁疇以外的磁疇擴(kuò)大層成為面內(nèi)磁化狀態(tài)，因此可抑制再現(xiàn)信號(hào)的剩余的噪聲。
如上所述，含具有上述特性的中間層的媒體中，通過沿著軌道伸長(zhǎng)方向邊相對(duì)移動(dòng)媒體邊連續(xù)照射激光，在磁性多層膜中局部形成從TCR以下的低溫到TC2以上且在TC1和TC3以下的高溫的溫度分布21時(shí)，邊排除來自相鄰軌道的磁影響，邊把磁疇從垂直磁化區(qū)域擴(kuò)大到屏蔽區(qū)域，從該擴(kuò)大的磁疇再現(xiàn)信息。激光的照射方法和基于擴(kuò)大的磁疇的反射光的信息的再現(xiàn)方法中，原樣使用原來使用的方法就足夠了。
臨界溫度TCR與居里溫度TC2之差最好比100℃小，最好比80℃小。這是由于TCR與TC2之差在100℃以上時(shí)，有TC2附近的垂直磁各向異性減小的傾向。另一方面，TCR與TC2之差過小時(shí)，由于產(chǎn)生從記錄層到磁疇擴(kuò)大層的磁疇轉(zhuǎn)錄區(qū)域變得過窄，產(chǎn)生再現(xiàn)信號(hào)的丟失。因此，臨界溫度TCR與居里溫度TC2之差最好大于20℃。因此，特別好的是TCR的范圍用下式表示。
TC2-80＜TCR＜TC2-20中間層在室溫下為面內(nèi)磁化狀態(tài)，在臨界溫度TCR以上為垂直磁化狀態(tài)，因此，最好把其補(bǔ)償組成溫度設(shè)置到室溫以上TCR以下。中間層的居里溫度TC2最好在130℃以上160℃以下。磁疇擴(kuò)大層的居里溫度TC2與TC1之差最好在100℃以上。信號(hào)的載波值與居里溫度有關(guān)，期望居里溫度高，載波值大。但是，在本發(fā)明的媒體中，在磁疇擴(kuò)大層中使用有高的居里溫度的磁性膜時(shí)，有時(shí)疇壁矯頑力過大，不能得到足夠的信號(hào)。
如圖所示，可接合形成磁疇擴(kuò)大層(第一磁性層)和中間層(第二磁性層)。例如，插入非磁性層通過靜磁耦合加強(qiáng)磁耦合，因此即使是0.10微米的短記錄標(biāo)記，也可穩(wěn)定的形成、轉(zhuǎn)錄。
中間層(第二磁性層)的材料并不特別限制，但例如采用從GdFe、GeFeCo、GeFeAl、GdFeCr、GdFeCoCr、GdFeSi、GdFeCoSi、GeFeCoAl、TbFe、TbFeCo、TbFeAl、TbFeCr、TbFeCoCr、TbFeSi、TbFeCoSi和TbFeCoAl選擇的一種合金。從這些合金調(diào)整組合使得居里溫度TC2與臨界溫度TCR在適當(dāng)范圍。適當(dāng)組成范圍的例子如下所示。
中間層例如是由組合式(GdxFe1-x)1-yMy表示的合金，其中M是從Cr、Si和Al選擇的至少一種，x是在0.15以上0.40以下，y是在0以上0.30以下的數(shù)值。組合式中，根據(jù)習(xí)慣，用原子％(at％)表示成分比率。例如，中間層的第二磁性層是由組合式(TbxFe1-x)1-yMy表示的合金，其中M，x，y與上述相同。為將中間層的補(bǔ)償組成溫度設(shè)定到室溫以上TCR以下，把稀土類元素(Gd，Tb)的含有量設(shè)置到23～27at％。
記錄層(第三磁性層)中形成稀土類—過渡金屬非晶合金，例如TbFeCo、DyFeCo、TbDyFeCo等微小的記錄坑，并且使用可穩(wěn)定保存形成的記錄坑的垂直磁各向異性和矯頑力大的材料?？墒褂檬袷?、Pt/Co、Pd/Co磁人工晶格膜等的垂直磁化膜。記錄信息由磁化的上下方向保持在該層的各磁疇中。記錄層的矯頑力在室溫最好比第一磁性層的矯頑力大，具體說，最好為3kOe(約238.8kA/m)以上。
磁疇擴(kuò)大層(第一磁性層)與第一、第三磁性層疇壁矯頑力，可使用疇壁移動(dòng)度大的材料。具體說，局部加熱成為居里溫度TC2以上的屏蔽區(qū)域中，可以設(shè)置一層，該層具有從通過和第二磁性層的交換耦合垂直磁化的垂直磁化區(qū)域向屏蔽區(qū)域移動(dòng)疇壁的程度小的疇壁矯頑力。磁疇擴(kuò)大曾給中采用例如GdCo、GdFeCo、GdFe、NdGdFeCo等的垂直磁各向異性小的稀土類—過渡金屬非晶合金?？墒褂檬袷却排荽鎯?chǔ)器用材料。附加Al、AlTa、AlTi、AlCr、Cu等構(gòu)成的金屬層調(diào)整熱特性?？筛郊痈叻肿訕渲瑯?gòu)成的保護(hù)涂層。
除上述各磁性層外，可適當(dāng)追加后述的干涉層等。干涉層形成來提高磁光效應(yīng)和保護(hù)磁性層，例如，采用Si3N4、AlN、AlSiN、SiO2、SiO、ZnS、MgF2等等的透明介電材料。
上述各層成膜法不限定，采用各種濺射法、蒸鍍法等形成也可。
作為透明襯底，例如可使用玻璃、聚碳酸酯系列樹脂等。為了跟蹤伺服，可以作為采用形成引導(dǎo)槽(槽)的連續(xù)伺服方式的襯底，可作為采用不形成引導(dǎo)槽的樣品伺服方式的襯底。形成引導(dǎo)槽時(shí)，可進(jìn)行脊和槽記錄，但也可僅在一方記錄再現(xiàn)信號(hào)。
采用上述說明的磁疇擴(kuò)大方式的光磁記錄媒體通常按滿足下面的條件來制作。
(1)從室溫到再現(xiàn)時(shí)的溫度的范圍中，具有作為穩(wěn)定保持微小磁疇的垂直磁化膜的記錄層13。
(2)在從室溫到中間層12的居里溫度TC2的至少一部分溫度區(qū)中，記錄層13、中間層12和磁疇擴(kuò)大層11相互交換耦合。
(3)中間層12在超出其居里溫度喪失磁有序的區(qū)域(屏蔽區(qū)域)19中，切斷從記錄層13到磁疇擴(kuò)大層11的交換耦合。
(4)磁疇擴(kuò)大層11的疇壁矯頑力小并且通過溫度梯度產(chǎn)生疇壁能量梯度，因此屏蔽區(qū)域19中，以從記錄層13轉(zhuǎn)錄的磁疇為基點(diǎn)移動(dòng)疇壁28。其結(jié)果在屏蔽區(qū)域中擴(kuò)大磁疇擴(kuò)大層的磁疇，對(duì)齊到相同方向。
但是，本發(fā)明的媒體不限于完全滿足上述條件，各種形式都可采用。關(guān)于這些形式中的幾個(gè)，下面表示出媒體的具體例子。
(實(shí)施例1)直流磁控濺射裝置中，安裝摻雜B的Si、GdFeCo、TbFe、Fe、Co、AlTi的各靶。該裝置的襯底夾持器上設(shè)置具有跟蹤用的寬為0.6微米、深為55nm的引導(dǎo)槽(槽)的圓盤狀聚碳酸酯。該脊和槽襯底通過射出成型得到。
接著，用低溫泵將裝置內(nèi)排真空成1×10-5Pa以下的高真空的室，邊繼續(xù)排氣邊向室內(nèi)導(dǎo)入Ar氣，直到達(dá)到0.3Pa。接著，邊旋轉(zhuǎn)襯底邊順序成膜作為干涉層的膜厚80nm的SiN層、作為磁疇擴(kuò)大層的膜厚40nm的GdFeCoAlTi層(TC1＝290℃)、作為中間層的膜厚為10nm的GdFeAl層(TC2＝150℃、TCR＝100℃、組成式Gd0.25Fe0.55Al0.20)、作為記錄層的膜厚80nm的TbFeCo層(TC3＝300℃)、作為保護(hù)層的膜厚50nm的SiN層而得到媒體A。SiN層通過除Ar氣外還導(dǎo)入N2氣進(jìn)行的直流反應(yīng)濺射成膜。除把膜厚10nm的TbFe層(居里溫度＝150℃)作為中間層外，與上述同樣得到媒體B。如圖8所示，TbFe層為在室溫下處于垂直磁化狀態(tài)的磁性膜。
對(duì)于這樣得到的兩個(gè)媒體，測(cè)定記錄再現(xiàn)特性。特定的評(píng)價(jià)中，使用一般的光磁盤記錄再現(xiàn)裝置的光學(xué)系統(tǒng)。這種光學(xué)系統(tǒng)中，配備激光波長(zhǎng)為660nm的光源。記錄再現(xiàn)按線速度1.5m/s驅(qū)動(dòng)媒體。通過邊照射10mW的占空比33％的脈沖激光邊用±350Oe(約27.86kA/m)調(diào)制磁場(chǎng)形成對(duì)應(yīng)于磁場(chǎng)調(diào)制的向上磁化和向下磁化的反復(fù)圖案來記錄。該記錄把媒體加熱到記錄層的居里溫度以上進(jìn)行。該方法中，媒體A，B上分別形成記錄長(zhǎng)度為0.2微米的磁疇。制作用10mW的DC光對(duì)媒體B的兩側(cè)的相鄰的軌道實(shí)施退火處理的媒體C。接著，為評(píng)價(jià)這些媒體的磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)，測(cè)定再現(xiàn)功率特性。
測(cè)定結(jié)果的信噪比(C/N)對(duì)再現(xiàn)功率的依賴性如圖3所示。
媒體A中，再現(xiàn)功率為1mW附近，膜的一部分達(dá)到中間層的居里溫度TC2，在1mW以上的再現(xiàn)功率下開始磁疇擴(kuò)大層的疇壁移動(dòng)。因此，可再現(xiàn)標(biāo)記長(zhǎng)度為0.2微米的光衍射界線以下的周期信號(hào)，測(cè)定40dB的C/N比。另一方面，媒體B中，由于可確認(rèn)20dB的信號(hào)，考慮引起磁疇擴(kuò)大象限，但不只激光的進(jìn)行方向，相鄰的軌道、脊壁的錐面也引起疇壁移動(dòng)，不能穩(wěn)定再現(xiàn)信號(hào)。
退火處理相鄰軌道的媒體C中，C/N比提高到36dB以上。但是，由于從媒體A得到高的C/N比，考慮在更寬的范圍中擴(kuò)大磁疇。尤其，兩媒體的特性差異通過軌道間距寬度小的襯底而變得更大。這表示磁疇的擴(kuò)大不僅在軌道延伸方向上而且涉及到軌道寬度方向。
媒體B和C中，磁疇擴(kuò)大層不管其本身是否沒有矯頑力，從室溫到TC2的范圍內(nèi)，通過交換耦合在與記錄層相同的方向上排列磁矩。與此相反，媒體A中，從室溫到TCR的范圍內(nèi)，由于磁疇擴(kuò)大層上不轉(zhuǎn)錄記錄層的磁化方向，考慮可擴(kuò)大上述的磁疇。
使用于磁疇擴(kuò)大層的GdFeCoAlTi由于疇壁能量密度非常大，在層內(nèi)形成微小磁疇擴(kuò)大疇壁面積在能量方面不利。使用疇壁能量密度大的磁疇擴(kuò)大層時(shí)，擴(kuò)大為磁疇容易穩(wěn)定存在大小的驅(qū)動(dòng)力也大。
(實(shí)施例2)圖4表示的光磁記錄媒體中，在襯底15上經(jīng)干涉層10形成的磁性多層膜中，磁疇擴(kuò)大層11與中間層12之間配置控制層18。另外，在磁疇擴(kuò)大層11的襯底側(cè)上配置再現(xiàn)層17。
再現(xiàn)層17與其他磁性層一樣，可使用稀土類—過渡金屬非晶合金，但采用具有比磁疇擴(kuò)大層11高的居里溫度TC5(TC5＞TC1)的材料，例如可采用GdCo、GdFeCo、GdFeCoAl、GdFe、NdGdFeCo等。
磁疇擴(kuò)大層11的激光入射側(cè)配置再現(xiàn)層17時(shí)，可按更大的振幅再現(xiàn)信號(hào)。磁疇擴(kuò)大層11中考慮疇壁移動(dòng)時(shí)，最好是疇壁能量密度的溫度梯度大的材料，但疇壁能量密度在居里溫度之下變化量大。因此，磁疇擴(kuò)大層中采用居里溫度比較低的材料。設(shè)置再現(xiàn)層的情況下的居里溫度TC1也依賴中間層，但最好在(TC2+20)℃以上(TC2+120)℃以下。這樣，再現(xiàn)層的居里溫度下降，接近TC2時(shí)，以低的再現(xiàn)功率可開始疇壁移動(dòng)，因此得到寬的再現(xiàn)功率裕量。但是，居里溫度低的磁性材料克爾旋轉(zhuǎn)角小，小的克爾旋轉(zhuǎn)角帶來信號(hào)的載波值降低。因此，第一磁性層作成從第二磁性層側(cè)開始包含作為磁疇擴(kuò)大層的磁性層a和比該磁性層a的居里溫度高與磁疇擴(kuò)大層一起移動(dòng)疇壁的磁性層b(再現(xiàn)層)的多層膜，可增大振幅。作為再現(xiàn)層，可層疊多個(gè)膜。
作為第四磁性層的控制層18中使用具有比磁疇擴(kuò)大層11的居里溫度TC1低比中間層12的居里溫度TC2高的居里溫度TC4(TC2＜TC4＜TC1)、疇壁矯頑力大的磁性材料。該層最好是在室溫附近(例如20℃-60℃)具有補(bǔ)償組成溫度，在室溫下處于垂直磁化狀態(tài)的膜。
控制層18可以是垂直磁化膜，如圖4所示，該層的磁矩不能完全變?yōu)榇怪?。圖4所示的狀態(tài)下，該層形成得比磁疇擴(kuò)大層11和中間層12薄，因此通過上下由面內(nèi)磁化狀態(tài)的磁性層夾住來減弱垂直磁各向異性。控制層的膜厚最好是例如3～20nm。
下面表示上述媒體的具體例。這里，使用軌道間距0.8微米，記錄用的槽部深度為55nm，寬度為0.6微米的聚碳酸酯襯底。在與實(shí)施例1同樣的條件下在該襯底15上順序成膜作為干涉層10的膜厚80nm的SiN層、作為再現(xiàn)層17的膜厚20nm的GdFeCoAl層(TC5＝290℃)、作為磁疇擴(kuò)大層11的膜厚20nm的GdFeCoAl層(TC1＝240℃)、作為控制層18的膜厚5nm的TbFeCo層(TC4＝170℃)、作為中間層12的膜厚為10nm的TbFeAl層(TC2＝150℃、TCR＝90℃、組成式Tb0.25Fe0.48Al0.27)、作為記錄層13的膜厚80nm的TbFeCo層(TC3＝310℃)、作為保護(hù)層16的膜厚50nm的SiN層而得到媒體D。除不形成再現(xiàn)層與控制層外，與上述同樣形成成膜各層，得到媒體E。
對(duì)于這樣得到的各個(gè)媒體，僅使用槽部測(cè)定記錄再現(xiàn)信號(hào)。對(duì)于媒體D和媒體E，變化記錄標(biāo)記長(zhǎng)度測(cè)定載波的結(jié)果如圖5所示。再現(xiàn)功率也作為2.0mW。
媒體D中，通過插入居里溫度比磁疇擴(kuò)大層高50℃的再現(xiàn)層17，整個(gè)范圍提高載波值。媒體D中，通過介入控制層18，防止了以特定記錄標(biāo)記長(zhǎng)度產(chǎn)生的載波降低。這種降低叫作虛假信號(hào)，以某特定頻率信號(hào)產(chǎn)生。
磁疇擴(kuò)大層11的疇壁移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力利用激光20的進(jìn)行方向前方的溫度梯度。但是，激光行進(jìn)方向后面比前方梯度緩和，誘發(fā)溫度梯度帶來的疇壁驅(qū)動(dòng)力。該驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生虛假信號(hào)，而形成控制層時(shí)，可控制激光后方產(chǎn)生的疇壁移動(dòng)。如圖4所示，控制層18中，其居里溫度高于中間層12的居里溫度，因此在中間層之前產(chǎn)生磁有序。該磁有序產(chǎn)生部25與磁疇擴(kuò)大層11的交換耦合形成。記錄層13的轉(zhuǎn)錄引起的溫度，即中間層12的居里溫度附近，控制層14的疇壁能量密度增高，與該控制層交換耦合的磁疇擴(kuò)大層11抑制疇壁移動(dòng)。這樣，控制層形成喪失磁有序的區(qū)域19的激光20的后方側(cè)中最早恢復(fù)有序的區(qū)域25，實(shí)現(xiàn)抑制載波值對(duì)記錄標(biāo)記長(zhǎng)度依賴性的作用。
這里，中間層12的居里溫度為160℃，但可確認(rèn)在120～200℃的范圍內(nèi)移動(dòng)疇壁。但是，為得到更高的C/N比，中間層的居里溫度適當(dāng)?shù)厥?30～160℃。
(實(shí)施例3)圖6表示的光磁記錄媒體中，除磁疇擴(kuò)大層11在室溫是垂直磁化膜外，與使用室溫為面內(nèi)磁化膜的磁疇擴(kuò)大層的實(shí)施例1的媒體具有相同膜結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例中，調(diào)整磁疇擴(kuò)大層11的補(bǔ)償組成溫度，在從室溫到居里溫度TC2的溫度區(qū)中，該層保持垂直磁化狀態(tài)。
磁疇擴(kuò)大層11使用室溫下疇壁能量密度σ1也大的磁性薄膜材料，使得某點(diǎn)x處存在的疇壁上作用的驅(qū)動(dòng)力F1增大。因此，處于磁疇擴(kuò)大層難以形成磁疇的狀態(tài)。這樣，如圖所示，在臨界溫度TCR以下的溫度區(qū)域中，磁疇擴(kuò)大層11中不存在疇壁。
該媒體中，中間層12被加熱移動(dòng)到垂直磁化狀態(tài)時(shí)，磁疇擴(kuò)大層11和記錄層13之間有交換耦合力作用。這種狀態(tài)下，根據(jù)磁疇擴(kuò)大層和記錄層之間形成疇壁的能量與磁疇擴(kuò)大層內(nèi)形成疇壁的能量哪個(gè)低來確定磁疇擴(kuò)大層中是否轉(zhuǎn)錄磁疇。為磁疇擴(kuò)大層中轉(zhuǎn)錄磁疇，磁疇擴(kuò)大層與記錄層之間的界面疇壁能量高即可。磁疇擴(kuò)大層11中轉(zhuǎn)錄信息的方法之一是把中間層的補(bǔ)償組成溫度設(shè)置在再現(xiàn)溫度附近(例如比(TC2-40)℃高比的(TC2-20)℃低的范圍)。具體說，Gd等的稀土類元素的含量可以為25.5％～27at％，成膜時(shí)把Ar壓力設(shè)置得比磁疇擴(kuò)大層、記錄層低。該媒體中，多層膜的溫度達(dá)到TC2以上，中間層12的磁矩隨機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，交換耦合不失去作用，磁疇擴(kuò)大層11的疇壁移動(dòng)開始。
下面表示該媒體的具體例子。襯底上使用樣品伺服方式的聚碳酸酯襯底。在與實(shí)施例1同樣的條件下在該襯底上順序成膜作為干涉層10的膜厚80nm的SiN層、作為磁疇擴(kuò)大層11的膜厚20nm的GdFeCoAl層(TC1＝250℃)、作為中間層12的膜厚為10nm的GdFeCoAl層(TC2＝140℃、TCR＝90℃、組成式Gd0.26Fe0.27Co0.07Al0.24)、作為記錄層13的膜厚80nm的TbFeCo層(TC3＝290℃)、作為保護(hù)層14的膜厚50nm的SiN層而得到媒體F。中間層在比磁疇擴(kuò)大層和記錄層低的Ar壓力(0.5Pa)下成膜。
樣品伺服基板與形成引導(dǎo)槽的脊槽基板相比，不對(duì)相鄰軌道產(chǎn)生無理?yè)p壞。因此，把原有的磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)方式采用到使用樣品伺服基板的媒體中時(shí)，相鄰軌道也不把記錄層的磁疇轉(zhuǎn)錄到磁疇擴(kuò)大層，來自該轉(zhuǎn)錄磁疇的疇壁移動(dòng)成為主導(dǎo)，不能再現(xiàn)信號(hào)。
但是，采用本發(fā)明，不照射激光的區(qū)域中中間層12為面內(nèi)磁化狀態(tài)，因此抑制該區(qū)域中從記錄層13向磁疇擴(kuò)大層11轉(zhuǎn)錄磁疇。媒體F中，得到記錄標(biāo)記長(zhǎng)度為0.15微米，C/N比為41.2dB。這樣，本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，使用不形成引導(dǎo)槽(槽)的基板，也能進(jìn)行良好的磁疇擴(kuò)大。上述信號(hào)量與原有例相比大，這里，考察到媒體疇壁移動(dòng)不僅在軌道方向，而且還涉及到軌道寬度方向(半徑方向)。
(實(shí)施例4)圖7所示的媒體中，除在中間層12與記錄層13之間插入非磁性層16外，具有與實(shí)施例1說明的媒體相同的膜結(jié)構(gòu)。這里，作為非磁性層16，插入膜厚10nm的SiN層。該媒體中，通過非磁性層16斷開中間層12與記錄層13的交換耦合，但通過靜磁耦合，在臨界溫度TCR以上的溫度區(qū)中從記錄層13向中間層12轉(zhuǎn)錄磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)還被轉(zhuǎn)錄到磁疇擴(kuò)大層11實(shí)現(xiàn)磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)。作為非磁性層的膜厚，最好是1nm以上10nm以下。除形成上述非磁性層外，從在與實(shí)施例1同樣的條件下制作的媒體G得到標(biāo)記長(zhǎng)度為0.2微米、C/N比為40dB的再現(xiàn)信號(hào)。
發(fā)明效果如上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，利用磁疇擴(kuò)大再現(xiàn)信息時(shí)，抑制了來自相鄰軌道的磁影響。通過抑制串?dāng)_，可擴(kuò)大再現(xiàn)時(shí)的裕量，因此有利于裝置小型化。本發(fā)明的媒體容易與原有的媒體互換。
權(quán)利要求
1.一種光磁記錄媒體，包括襯底、在所述襯底上形成的多層膜，所述多層膜包括第一磁性層、第二磁性層和第三磁性層，所述第二磁性層配置在所述第一磁性層與所述第三磁性層之間，所述第二磁性層的居里溫度TC2比所述第一磁性層的居里溫度TC1和所述第三磁性層的居里溫度TC3都低，所述第三磁性層為垂直磁化膜，在小于所述TC2的溫度區(qū)域中的至少一部分中，所述第一磁性層通過與所述第二磁性層的交換耦合垂直磁化，通過所述交換耦合，所述第三磁性層的磁化經(jīng)所述第二磁性層轉(zhuǎn)錄到所述第一磁性層，其特征在于所述第二磁性層在室溫下為面內(nèi)磁化膜，在比室溫高的臨界溫度TCR與所述TC2之間的溫度區(qū)中，成為垂直磁化膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第一磁性層與第二磁性層相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，居里溫度TC2與臨界溫度TCR之差小于100℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，居里溫度TC1與居里溫度TC2之差大于100℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，居里溫度TC2在130℃以上160℃以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第二磁性層包括從GdFe、GeFeCo、GeFeAl、GeFeCr、GdFeCoCr、GdFeSi、GdFeCoSi、GdFeCoAl、TbFe、TbFeCo、TbFeAl、TbFeCr、TbFeCoCr、TbFeSi、TbFeCoSi和TbFeCoAl中選擇的任一種合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第二磁性層包括由組合式(GdxFe1-x)1-yMy表示的合金，其中M是從Cr、Si和Al選擇的至少一種，x是在0.15以上0.40以下，y是在0以上0.30以下的數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第二磁性層包括由組合式(TbxFe1-x)1-yMy表示的合金，其中M是從Cr、Si和Al選擇的至少一種，x是在0.15以上0.40以下，y是在0以上0.30以下的數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，在局部加熱到居里溫度TC2以上的屏蔽區(qū)域中，第一磁性層具有小的疇壁矯頑力，疇壁可從通過與第二磁性層的交換耦合被垂直磁化的垂直磁化區(qū)域向所述屏蔽區(qū)域移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第二磁性層和第三磁性層在居里溫度TC2以下的溫度區(qū)中的至少一部分中交換耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第二磁性層和第三磁性層之間設(shè)置非磁性層，所述第二磁性層和所述第三磁性層在居里溫度TC2以下的溫度區(qū)中的至少一部分中靜磁耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光磁記錄媒體，非磁性層的膜厚為1nm以上10nm以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第一磁性層在室溫下為面內(nèi)磁化膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第一磁性層在室溫下為垂直磁化膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第一磁性層由2個(gè)以上的磁性膜構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光磁記錄媒體，第一磁性層從第二磁性層側(cè)開始順序包含磁性膜a和比所述磁性膜a有更高的居里溫度的磁性膜b。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體，第一磁性層與第二磁性層之間具有居里溫度TC4比居里溫度TC2高比居里溫度TC1低的第四磁性層。
18.一種從權(quán)利要求1所述的光磁記錄媒體再現(xiàn)信息的方法，其特征在于邊相對(duì)所述媒體移動(dòng)邊照射光束，形成成為在第二磁性層的居里溫度TC2以上比第一磁性層的居里溫度TC1和第三磁性層的居里溫度TC3低的溫度的屏蔽區(qū)域和所述第一磁性層通過與所述第二磁性層的交換耦合垂直磁化、經(jīng)所述交換耦合將所述第三磁性層的磁化經(jīng)所述第二磁性層轉(zhuǎn)錄到第一磁性層的垂直磁化區(qū)域，通過把所述第一磁性層的疇壁從所述垂直磁化區(qū)域移動(dòng)到所述屏蔽區(qū)域而擴(kuò)大所述垂直磁化區(qū)域的磁疇，從擴(kuò)大的磁疇檢測(cè)所述光束的反射光的偏振面的變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在適用磁疇放大再現(xiàn)方式的光磁記錄媒體中利用磁疇擴(kuò)大的信息的再現(xiàn)時(shí)能抑制來自相鄰的軌道的磁影響的光磁記錄媒體。該媒體形成按順序包含第一磁性層、第二磁性層和第三磁性層的多層膜,第二磁性層的居里溫度T
文檔編號(hào)G11B11/105GK1349222SQ0113729
公開日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
發(fā)明者川口優(yōu)子, 村上元良 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社