(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録温度以上の温度に加熱され、外部磁界が印加されることにより、情報が記録される記録層と、室温において面内磁化状態で、前記記録温度以上において垂直磁化状態となる希土類遷移金属合金からなる記録補助層とを有してなる光磁気記録媒体において、
前記記録層と前記記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように、第１の非磁性中間層が形成されており、前記録補助層は前記記録層に静磁結合してい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おいて、前記記録層と静磁結合した再生層を有しており、該再生層は、室温において面内磁化状態であり、再生温度近傍の温度領域において垂直磁化状態となる材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光磁気記録媒体において、キュリー温度が前記記録温度近傍の温度に設定され、前記記録補助層と交換結合した面内磁化層を有していることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、前記記録温度近傍の温度領域内において前記記録層よりも低磁界で磁化反転する材料からなり、前記記録層に交換結合した書き込み層を有してなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の光磁気記録媒体において、前記記録層，第１の非磁性中間層，前記記録補助層，保護層がこの順に積層されてなり、前記記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、に設定されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項３に記載の光磁気記録媒体において、前記記録層，第１の非磁性中間層，前記記録補助層，前記面内磁化層，保護層がこの順に積層されてなり、前記記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、前記面内磁化層の膜厚が５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、に設定されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項４に記載の光磁気記録媒体において、前記記録層，前記書き込み層，第１の非磁性中間層，前記記録補助層，保護層がこの順に積層されてなり、前記記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記書き込み層の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、に設定されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項４に記載の光磁気記録媒体において、前記記録層，前記書き込み層，第１の非磁性中間層，前記記録補助層，前記面内磁化層，保護層がこの順に積層されてなり、前記記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記書き込み層の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、前記記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、前記面内磁化層の膜厚が５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、に設定されてなることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項９】
請求項５または請求項７に記載の光磁気記録媒体において、前記記録補助層は、一般式（α１）、及び、条件（α２）を満足する組成であることを特徴とする光磁気記録媒体。
ＧｄX1（ＦｅY1Ｃｏ1-Y1）1-X1 ・・・（α１）
０．２９≦Ｘ１≦０．３３０．６０≦Ｙ１≦０．８０ ・・・（α２）
【請求項１０】
請求項５または請求項７に記載の光磁気記録媒体において、前記記録層のキュリー温度をＴｃ１とし、前記記録補助層が垂直磁化状態となる温度をＴｐとした場合、Ｔｃ１とＴｐとが条件（Ａ）を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
Ｔｃ１−１２０℃≦Ｔｐ≦Ｔｃ１ ・・・（Ａ）
【請求項１１】
請求項６または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、前記記録補助層は、一般式（β１）、及び、条件（β２）を満足する組成であることを特徴とする光磁気記録媒体。
ＧｄX2（ＦｅY2Ｃｏ1-Y2）1-X2 ・・・（β１）
０．２２≦Ｘ２≦０．３３０．６０≦Ｙ２≦０．８５ ・・・（β２）
【請求項１２】
請求項６または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、前記面内磁化層は、一般式（γ１）、及び、条件（γ２）を満足する組成であることを特徴とする光磁気記録媒体。
ＧｄX3（ＦｅY3Ｃｏ1-Y3）1-X3 ・・・（γ１）
０．０６≦Ｘ３≦０．１３ または ０．３６≦Ｘ３≦０．８００．８０≦Ｙ３≦１．００ ・・・（γ２）
【請求項１３】
請求項６または請求項８に記載の光磁気記録媒体において、前記記録補助層のキュリー温度をＴｃ３とし、前記面内磁化層のキュリー温度をＴｃ１２とした場合、Ｔｃ３とＴｃ１２とが条件（Ｂ）を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
Ｔｃ３−１６０℃≦Ｔｃ１２≦Ｔｃ３−６０℃ ・・・（Ｂ）
【請求項１４】
少なくとも記録層と記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように形成されている第１の非磁性中間層を有した光磁気記録媒体に、光ビームを照射するとともに、外部磁界を印加することで、前記記録層に情報を記録する光磁気記録方法であって、
前記外部磁界により、前記記録補助層の磁化方向を前記外部磁界の方向に向け、前記記録補助層からの漏洩磁界と外部磁界とを足し合わせた磁界により、当該記録補助層に静磁結合している前記記録層の磁化方向を前記外部磁界の方向に向けることを特徴とする光磁気記録方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光磁気記録方法において、前記記録補助層内における、磁化方向が前記外部磁界の方向に向けられていない部位を、面内方向磁化状態とすることを特徴とする光磁気記録方法。
【請求項１６】
少なくとも記録層と記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように形成されている第１の非磁性中間層を有した光磁気記録媒体に、光ビームを照射して、記録部位を記録温度以上に加熱する加熱手段を有してなる光磁気記録装置において、
前記記録層が単体で存在する場合に、前記記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｒとし、
前記記録補助層の、前記記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｈとしたときに、
前記記録層及び当該記録層に静磁結合している前記記録補助層の、前記記録部位に対応する部分に、Ｍｈ≦Ｍｇ＜Ｍｒに設定された外部磁界Ｍｇを印加する外部磁界印加手段を有してなることを特徴とする光磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録の行われる光磁気ディスク，光磁気テープ，光磁気カード等の光磁気記録媒体及びその記録方法並びに光磁気記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、書き換え可能な光記録媒体として、光磁気記録媒体が実用化されている。このような光磁気記録媒体においては、半導体レーザ光を記録媒体上に絞り込み、温度上昇した部分の磁化方向を外部から加えられた記録磁界の方向へそろえることにより記録が行われ、同じ半導体レーザ光のパワーを弱くして、記録媒体上に絞り込み、反射光の偏光状態を検出することにより再生が行われる。
【０００３】
記録時に必要とされる記録磁界を小さくすることを目的として、Ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  １９９４（２８−Ｆ−０３）において、記録層であるＴｂＦｅＣｏにＣｏからなる磁性層を交換結合させた構成の光磁気記録媒体が提案されている。また、Ｉｎｔｒｅｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ  １９９５（Ｆｒ−Ｄ５）において、記録層であるＴｂＦｅＣｏにＧｄＦｅＣｏからなる磁性層を交換結合させた構成の光磁気記録媒体が提案されている。これらの光磁気記録媒体では、記録層に磁性層を交換結合させている。このため、記録時に磁性層を磁化反転させることで、それと交換結合した記録層を磁化反転させることが可能となり、上記の例のように、磁性層に記録層よりも低磁界で磁化反転する材料を用いることで低磁界での記録動作が可能となる。
【０００４】
ところで、光磁気記録媒体では、光磁気記録媒体上に集光された半導体レーザから出射される光ビームのビーム径に対して、記録用磁区である記録ビット径及び記録ビット間隔が小さくなってくると、再生特性が劣化してくるという欠点が生じている。このような欠点は、目的とする記録ビット上に集光された光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが入るために、個々の記録ビットを分離して再生することができなくなることが原因である。
【０００５】
上記の欠点を解消するために、特開平６−１５０４１８号公報において、室温において面内磁化状態であり、温度上昇と共に垂直磁化状態となる再生層と記録層との間に非磁性中間層を設け、再生層と記録層とが静磁結合した構造の磁気的超解像光磁気記録媒体が提案されている。
【０００６】
これにより、面内磁化状態にある部分の記録磁区情報がマスクされ、集光された光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが入る場合においても、個々の記録ビットを分離して再生するという磁気的超解像再生が可能となることが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記従来例に示したように、記録層に磁性層を交換結合させることにより、記録磁界を低減することが可能であるが、近年の記録再生装置の高速化・小型化・低消費電力化に伴い、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体において、さらなる記録磁界の低減が必要となっている。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、記録磁界をさらに低減することのできる光磁気記録媒体、及び、その記録方法、並びに、光磁気記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の光磁気記録媒体は、記録温度以上の温度に加熱された記録層に、外部磁界が印加されることで、前記記録層への情報の記録が行われる光磁気記録媒体において、記録温度以下の温度において面内磁化状態で、記録温度以上において垂直磁化状態となる記録補助層を有してなるものであり、前記記録層と前記記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように、第１の非磁性中間層が形成されており、前記録補助層は前記記録層に静磁結合している。
【００１０】
上記構成では、情報の記録時、記録補助層の磁化方向が外部磁界により記録情報に対応した磁化方向（垂直方向）に向けられ、漏洩磁界が発生する。これにより、記録層には、漏洩磁界と外部磁界とを足し合わせた磁界が作用することとなる。したがって、外部磁界のみで情報を記録する場合よりも、低磁界で記録行うことが可能となる。
【００１１】
このように、本発明の光磁気記録媒体は、記録補助層からの漏洩磁界を記録層に作用させることにより、記録層に記録を行うことができるものであり、交換結合力を利用した上記従来例の光磁気記録媒体とは根本的に異なっている。一般に、記録層に交換結合した磁性層を磁化反転させるのに必要な外部磁界よりも、温度上昇と共に垂直磁化状態となる面内磁化層の磁化方向を加熱下で所望の方向（上または下）に向けるのに必要な外部磁界の方が低いため、本発明の光磁気記録媒体によれば、従来の光磁気記録媒体よりも低磁界で情報を記録することが可能となる。
【００１２】
（２）本発明の光磁気記録媒体は、光磁気記録媒体において、記録層と静磁結合した再生層を有しており、再生層は、室温において面内磁化状態であり、再生温度近傍の温度領域において垂直磁化状態となる材料からなるものである。
【００１３】
上記構成によれば、記録補助層から発生する漏洩磁界が記録磁界を補助することにより、磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を低減することが可能となる。
【００１４】
（３）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、キュリー温度が記録温度近傍の温度に設定され、記録補助層と交換結合した面内磁化層を有してなるものである。
【００１５】
上記構成では、記録補助層に交換結合した面内磁化層により、記録補助層の磁化方向が膜面に対して斜め方向に向くことを抑制することができる。したがって、記録補助層からの漏洩磁界が安定して、記録動作を確実に行うことが可能となる。
【００１６】
（４）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録温度近傍の温度領域内において記録層よりも低磁界で磁化反転する材料からなり、記録層に交換結合した書き込み層を有してなるものである。
【００１７】
上記構成の光磁気記録媒体では、記録層に交換結合した書き込み層を有しているため、書き込み層を磁化反転させることで、記録層の磁化方向をも磁化反転させることができる。したがって、書き込み層として記録層よりも低磁界で磁化反転するものを使用すれば、更に低磁界での記録が可能となる。
【００１８】
（５）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録層，第１の非磁性中間層，記録補助層，保護層がこの順に積層されてなり、記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、に設定されてなるものである。
【００１９】
上記構成によれば、記録層と記録補助層との静磁結合が安定して実現され、記録補助層から発生する漏洩磁界が記録磁界を補助することにより、光磁気記録媒体における記録磁界を低減することが可能となる。
【００２０】
また、記録層，第１の非磁性中間層，記録補助層の膜厚が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００２１】
（６）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録層，第１の非磁性中間層，記録補助層，面内磁化層，保護層がこの順に積層されてなり、記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、面内磁化層の膜厚が５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、に設定されてなるものである。
【００２２】
上記構成によれば、記録層と記録補助層との静磁結合が安定して実現され、記録補助層から発生する漏洩磁界が記録磁界を補助することにより、光磁気記録媒体における記録磁界を低減することが可能となる。
【００２３】
また、記録層，第１の非磁性中間層，記録補助層，面内磁化層の膜厚が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００２４】
（７）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録層，書き込み層，第１の非磁性中間層，記録補助層，保護層がこの順に積層されてなり、記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、書き込み層の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下、第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、に設定されてなるものである。
【００２５】
上記構成によれば、記録層と記録補助層との静磁結合が安定して実現され、記録補助層から発生する漏洩磁界が記録磁界を補助することにより、光磁気記録媒体における記録磁界を低減することが可能となる。
【００２６】
また、記録層，書き込み層，第１の非磁性中間層，記録補助層の膜厚が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００２７】
（８）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録層，書き込み層，第１の非磁性中間層，記録補助層，面内磁化層，保護層がこの順に積層されてなり、記録層の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、書き込み層の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下、第１の非磁性中間層の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下、記録補助層の膜厚が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、面内磁化層の膜厚が５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、に設定されてなるものである。
【００２８】
上記構成によれば、記録層と記録補助層との静磁結合が安定して実現され、記録補助層から発生する漏洩磁界が記録磁界を補助することにより、光磁気記録媒体における記録磁界を低減することが可能となる。
【００２９】
また、記録層，書き込み層，第１の非磁性中間層，記録補助層，面内磁化層の膜厚が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００３０】
（９）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録補助層が、一般式（α１）、及び、条件（α２）を満足する組成であるものである。
【００３１】
ＧｄX1（ＦｅY1Ｃｏ1-Y1）1-X1                            ・・・（α１）
０．２９≦Ｘ１≦０．３３
０．６０≦Ｙ１≦０．８０                                ・・・（α２）
上記構成によれば、記録補助層の磁気特性が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００３２】
（１０）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録層のキュリー温度をＴｃ１とし、記録補助層が垂直磁化状態となる温度をＴｐとした場合、Ｔｃ１とＴｐとが条件（Ａ）を満足するものである。
【００３３】
Ｔｃ１−１２０℃≦Ｔｐ≦Ｔｃ１                          ・・・（Ａ）
上記構成によれば、記録層のキュリー温度と記録補助層が垂直磁化状態となる温度との関係が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００３４】
（１１）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録補助層が、一般式（β１）、及び、条件（β２）を満足する組成であるものである。
【００３５】
ＧｄX2（ＦｅY2Ｃｏ1-Y2）1-X2                            ・・・（β１）
０．２２≦Ｘ２≦０．３３
０．６０≦Ｙ２≦０．８５                                ・・・（β２）
上記構成によれば、記録補助層の磁気特性が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００３６】
（１２）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、面内磁化層は、一般式（γ１）、及び、条件（γ２）を満足する組成であるものである。
【００３７】
ＧｄX3（ＦｅY3Ｃｏ1-Y3）1-X3                            ・・・（γ１）
０．０６≦Ｘ３≦０．１３  または  ０．３６≦Ｘ３≦０．８０
０．８０≦Ｙ３≦１．００                                ・・・（γ２）
上記構成によれば、面内磁化層の磁気特性が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００３８】
（１３）本発明の光磁気記録媒体は、前記の光磁気記録媒体において、記録補助層のキュリー温度をＴｃ３とし、面内磁化層のキュリー温度をＴｃ１２とした場合、Ｔｃ３とＴｃ１２とが条件（Ｂ）を満足するものである。
【００３９】
Ｔｃ３−１６０℃≦Ｔｃ１２≦Ｔｃ３−６０℃                ・・・（Ｂ）
上記構成によれば、記録補助層のキュリー温度と面内磁化層のキュリー温度との関係が最適化され、光磁気記録媒体及び磁気的超解像光磁気記録媒体における記録磁界を安定して低減することが可能となる。
【００４０】
（１４）本発明の光磁気記録方法は、少なくとも記録層と記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように形成されている第１の非磁性中間層を有した光磁気記録媒体に、光ビームを照射するとともに、外部磁界を印加することで、記録層に情報を記録する光磁気記録方法であって、外部磁界により、記録補助層の磁化方向を外部磁界の方向に向け、記録補助層からの漏洩磁界と外部磁界とを足し合わせた磁界により、当該記録補助層に静磁結合している記録層の磁化方向を外部磁界の方向に向けるものである。
【００４１】
上記構成によれば、光磁気記録媒体への情報の記録を、外部磁界に記録補助層からの漏洩磁界を加えた磁界により行うため、印加する外部磁界を低減することができる。
【００４２】
（１５）本発明の光磁気記録方法は、前記の光磁気記録方法において、記録補助層内における、磁化方向が外部磁界の方向に向けられていない部位を、面内磁化状態とするものである。
【００４３】
上記構成によれば、記録補助層の磁化状態を容易に外部磁界の方向に向けることができ、低磁界での記録を実現できる。
【００４４】
（１６）本発明の光磁気記録装置は、少なくとも記録層と記録補助層との間に、前記記録層と前記記録補助層とが交換結合しないように形成されている第１の非磁性中間層を有した光磁気記録媒体に、光ビームを照射して、記録部位を記録温度以上に加熱する加熱手段を有してなる光磁気記録装置において、記録層が単体で存在する場合に、記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｒとし、記録補助層の、記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｈとしたときに、記録層及び当該記録層に静磁結合している記録補助層の、記録部位に対応する部分に、Ｍｈ≦Ｍｇ＜Ｍｒに設定された外部磁界Ｍｇを印加する外部磁界印加手段を有してなるものである。
【００４５】
上記構成では、印加する外部磁界が小さいため、装置の小型化を図ることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１を図面を用いて詳細に説明する。
【００４７】
図１は、本実施の形態１の光磁気記録媒体において、記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。
【００４８】
本実施の形態１の光磁気記録媒体は、記録層１と非磁性中間層２と記録補助層３とで構成されている。本実施の形態１の光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより記録層１に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１の磁化方向を外部磁界の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１は、室温から記録が行われる記録温度領域５まで、膜面に対して垂直な方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、記録補助層３は、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる磁性膜である。
【００４９】
記録層１は、集光されたレーザ光４により、記録温度領域５まで温度上昇させられる。この記録温度領域５において、記録層１の保磁力は非常に小さくなり、外部からの磁界により、その磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となる。これにより、記録が行われる。本実施の形態１においては、記録補助層３が記録温度領域５の外側において面内磁化状態であり、記録温度領域５の内側において垂直磁化状態となるため、記録温度領域５の外側においては、記録補助層３からの漏洩磁界が存在せず、記録温度領域５の内側において、記録補助層３から発生する漏洩磁界７が存在することになる。ここで、記録補助層３の磁化方向は外部磁界６の方向と平行になるため、記録補助層３から発生する漏洩磁界７も外部磁界６と平行となる。したがって、記録層１に対して、外部磁界６と記録補助層３から発生する漏洩磁界７とが外部から加えられた磁界として働くため、従来より小さな外部磁界で記録が可能となる。
【００５０】
このような光磁気記録媒体に情報を記録する光磁気記録装置は、少なくとも上記レーザ光４を照射して光磁気記録媒体を加熱する加熱手段と、外部磁界６を印加することのできる外部磁界印加手段を備えている。ここで、記録温度以上に加熱された記録層１単体を磁化反転させるのに必要な磁界をＭｒとし、記録温度以上に加熱された記録補助層３の磁化方向を印加磁界の方向（垂直方向）に向けるのに必要な磁界をＭｈとすると、外部磁界印加手段は、少なくともＭｈ以上の外部磁界６を印加できるよう設定されていなければならない。また、上記原理により記録を行うため、外部磁界６がＭｒ未満であっても記録が可能である。したがって、印加磁界を低減して外部磁界発生手段を小型化するためには、外部磁界６をＭｈ以上Ｍｒ未満に設定しておくことが望ましい。
【００５１】
本発明の実施の形態１について図２に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態１では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【００５２】
本実施の形態１に係る光磁気ディスクは、図２に示すように、基板８、透明誘電体層９、記録層１、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【００５３】
基板８は、例えばポリカーボネート等の透明な基材からなり、ディスク状に形成される。
【００５４】
透明誘電体層９は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ等の酸素を含まない材料で構成されることが望ましく、その膜厚は、入射するレーザ光に対して、良好な干渉効果が実現し、媒体のカー回転角が増大すべく設定される必要があり、再生光の波長をλ、透明誘電体層９の屈折率をｎとした場合、透明誘電体層９の膜厚は（λ／４ｎ）程度に設定される。例えば、レーザ光の波長を６８０ｎｍとした場合、透明誘電体層９の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定すれば良い。
【００５５】
記録層１は、希土類遷移金属合金からなり、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜である。また、記録層１の膜厚は、良好な記録再生特性を得るため１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００５６】
非磁性中間層２は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、記録層１と記録補助層３とが良好に静磁結合すべく、その膜厚が１〜８０ｎｍに設定されている。
【００５７】
記録補助層３は、希土類遷移金属合金からなり、室温において膜面に対して面内方向に磁化を有し、記録層１の記録温度領域５において膜面に対して垂直方向に磁化を有するよう磁気特性が設定されている。また、記録補助層３の膜厚は、記録層１に十分な大きさの漏洩磁界を及ぼすべく、１０〜２００ｎｍの範囲に設定されている。
【００５８】
保護層１０は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、記録層１や記録補助層３に用いる希土類遷移金属合金の酸化を防止する目的で形成されるものであり、その膜厚が５ｎｍ〜６０ｎｍの範囲に設定されている。
【００５９】
オーバーコート層１１は、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂をスピンコートにより塗布して紫外線を照射するか、または、加熱するかによって形成される。
【００６０】
以下、本実施の形態の光磁気ディスクの具体例（以下、実施例１と記す）について、（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて説明する。
【００６１】
（１）光磁気ディスクの形成方法
本実施の形態の光磁気ディスクは以下の手順で形成する。
【００６２】
まず、Ａｌターゲットと、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置する。スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、基板８にＡｌＮからなる透明誘電体層９を膜厚８０ｎｍで形成した。
【００６３】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記透明誘電体層９上に、Ｄｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる記録層１を膜厚２０ｎｍで形成した。その記録層１は、そのキュリー温度まで膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、補償温度が８０℃、キュリー温度が２５０℃であった。
【００６４】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚２０ｎｍで形成した。
【００６５】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、Ｇｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69からなる記録補助層３を膜厚６０ｎｍで形成した。その記録補助層３は、２５℃において面内磁化状態であり、２００℃以上の温度において垂直磁化状態であった。また、記録補助層３のキュリー温度は３２０℃であった。
【００６６】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層４上にＡｌＮからなる保護層１０を膜厚２０ｎｍとして形成した。
【００６７】
次に、上記保護層１０上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層１１を形成した。
【００６８】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップにより測定したＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を実施例１として図３に示す。比較のため、記録補助層３の変わりに、Ａｌ反射膜４０ｎｍを形成した従来の光磁気記録媒体におけるＣＮＲの記録磁界依存性を比較例１として同図に示す。また、ここで示すＣＮＲの記録磁界依存性は、トラックピッチ１．１μｍ・記録磁区ピッチ１．２μｍ・記録パワー６．５ｍＷ・再生パワー１．５ｍＷの条件で測定した結果を示している。
【００６９】
図３において、比較例１は、記録磁界−８．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−８．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界８．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、８．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。一方、実施例１の光磁気ディスクにおいては、記録磁界−４．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−４．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界４．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、４．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。
【００７０】
すなわち、従来の比較例１の光磁気ディスクにおいて、±８．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となるのに対して、実施例１の光磁気ディスクにおいては、±４．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で十分であることが確認された。
【００７１】
次に、表１は、実施例１における記録層１の膜厚を変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの記録層１の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【００７２】
【表１】
0003660072.tif 000002
【００７３】
比較例１において、記録消去磁界が±８．０ｋＡ／ｍ（この値は、比較例１において記録層の膜厚を変化させた場合における略最良の値）であるのに対して、実施例１においては、記録層１の膜厚が１００ｎｍと厚くなった場合、記録層１において存在する反磁界の増加に伴い、記録消去磁界が±８．５ｋＡ／ｍと比較例１よりも大きくなっている。したがって、比較例１よりも記録消去磁界を低くするには、記録層１の膜厚が８０ｎｍ以下である必要のあることがわかる。また、記録層１の膜厚が５ｎｍの場合、記録層が薄くなり過ぎることにより、ＣＮＲが３２．０ｄＢと著しく低下し、光磁気ディスクとして信号再生が困難となる。以上のような理由から、記録層１の膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。また、記録層１と記録補助層３との間での多重反射による光学的干渉効果を利用して高いＣＮＲを得るためには、記録層１の膜厚を１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００７４】
次に、表２は、実施例１における非磁性中間層２の膜厚を変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの非磁性中間層２の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【００７５】
【表２】
0003660072.tif 000003
【００７６】
表２からわかるように、非磁性中間層２の膜厚が０.５ｎｍの場合、ＣＮＲの著しい低下と記録消去磁界の著しい増加が観測される。これは、非磁性中間層２が不均一となり、記録層１と記録補助層３との安定した静磁結合が実現しなかったことによる。また、非磁性中間層２の膜厚が１００ｎｍの場合、記録層１と記録補助層３との距離が大きくなることにより、記録補助層３の外部磁界強調効果が見られなくなり、比較例１と同様±８．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となることがわかる。以上のような理由から、非磁性中間層２の膜厚は１ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【００７７】
次に、表３は、実施例１における記録補助層３の膜厚を変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの記録補助層３の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【００７８】
【表３】
0003660072.tif 000004
【００７９】
表３からわかるように、記録補助層３の膜厚を５ｎｍと薄くした場合、記録補助層２が薄くなり過ぎることにより、記録補助層３の外部磁界強調効果が見られなくなり、比較例１と同様±８．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となることがわかる。また、記録補助層３の膜厚を２５０ｎｍとした場合、ＣＮＲが３３．０ｄＢと著しく低下していることがわかる。これは、記録補助層３の膜厚増加に伴う熱容量の増加により、記録パワーの不足が発生したことに起因しており、実用的な記録補助層３の膜厚は２００ｎｍ以下ということになる。以上のような理由から、記録補助層３の膜厚は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である必要がある。
【００８０】
上記実施例１においては、記録層1としてＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、記録補助層３としてＧｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69を用いた場合の結果について示しているが、これ以外の組成・材料においても同様な記録消去磁界の低減が可能である。
【００８１】
表４は、実施例１の構成において、記録補助層３をＧｄX（ＦｅYＣｏ1-Y）1-Xとし、ＸとＹを変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの構成に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。また、表４に、記録補助層３が垂直磁化状態となる温度をＴｐ（℃）として併せて記載する。
【００８２】
【表４】
0003660072.tif 000005
【００８３】
表４からわかるように、０．２９≦Ｘ≦０．３３、０．６０≦Ｙ≦０．８０の範囲において、比較例１における記録消去磁界（±８ｋＡ／ｍ）より小さな記録消去磁界が実現されていることがわかる。Ｘ＜０．２９の範囲においては、記録補助層３の補償温度が低くなることにより、記録補助層３の磁化が小さくなり、記録層１との良好な静磁結合を維持することが困難となる。Ｘ＞０．３４の範囲においては、記録層１のキュリー温度において、記録補助層３が面内磁化状態となり、記録層１との良好な静磁結合を維持することが困難となる。また、Ｙ＜０．６０の範囲においてはＣｏ含有率の増加により、記録補助層３において垂直磁化状態を実現することが困難となり、記録補助層３の面内磁化により記録層１の漏洩磁界が強調され、記録消去磁界が比較例１における記録消去磁界（±８ｋＡ／ｍ）より大きくなってしまう。Ｙ＞０．８０の範囲においてはＣｏ含有率の減少により、記録補助層３のキュリー温度が低下し、記録補助層３の磁化が小さくなり、記録層１との良好な静磁結合を維持することが困難となる。
【００８４】
さらに、記録補助層が垂直磁化状態となる温度Ｔｐを見ると、記録層１のキュリー温度２５０℃に対して、Ｔｐが１３０℃以上２５０℃以下の温度範囲において記録消去磁界低減効果の見られることがわかる。すなわち、記録層１のキュリー温度をＴｃ１とした場合、記録補助層３が垂直磁化状態となる温度Ｔｐは、条件式（Ａ）を満足する必要のあることがわかる。
【００８５】
Ｔｃ１−１２０℃≦Ｔｐ≦Ｔｃ１                      ・・・（Ａ）
なお、記録層１としては、ＤｙＦｅＣｏ以外に、現在光磁気記録媒体として用いられているＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を用いることも可能である。
【００８６】
〔実施の形態２〕
以下、本発明の実施の形態２を図面を用いて詳細に説明する。
【００８７】
図４は、本実施の形態２の光磁気記録媒体において、記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。
【００８８】
本実施の形態２の光磁気記録媒体は、記録層１と非磁性中間層２と記録補助層３と面内磁化層１２で構成されている。本実施の形態２の光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより記録層１に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１の磁化方向を外部磁界の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１は、室温から記録が行われる記録温度領域５まで、膜面に対して垂直な方向に磁化を有する垂直磁化膜である。記録補助層３は、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる磁性膜である。面内磁化層１２は、記録温度領域５において磁化を持たないようそのキュリー温度が設定されており、記録補助層３と交換結合することにより、記録補助層３が、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる特性を実現するものである。
【００８９】
記録層１は、集光されたレーザ光４により、記録温度領域５まで温度上昇させられる。この記録温度領域５において、記録層１の保磁力が小さくなり、外部から磁界が加えられることにより、記録層１の磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となることにより記録が行われる。
【００９０】
実施の形態１においては、面内磁化層１２を有していないため、記録補助層３は記録温度領域外においても、磁化の方向が膜面に対して斜め方向を向いてしまい、漏洩磁界が生じ、記録層１に悪影響を与えてしまうという不都合がある。しかしながら、本実施の形態２においては、記録補助層３が面内磁化層１２と交換結合しており、記録温度領域５の外側においては面内磁化層１２の作用により磁化の方向が確実に面内方向を向き、漏洩磁界が発生しない。また、記録温度領域５の内側においては、面内磁化層１２の保磁力が小さくなるため、記録補助層は垂直磁化状態となり、その磁化方向は外部磁界６の方向と平行となり、漏洩磁界７が発生する。したがって、実施の形態１に比べて、漏洩磁界７が発生する範囲を確実に記録磁区の大きさに制御することができる、このため、磁界発生領域を狭くして高密度に記録することが可能となる。
【００９１】
本発明の実施の形態２について図５に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態２では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【００９２】
本実施の形態２に係る光磁気ディスクは、図５に示すように、基板８、透明誘電体層９、記録層１、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【００９３】
基板８、透明誘電体層９、記録層１、非磁性中間層２、保護層１０、オーバーコート層１１は、実施の形態１と同様であり、その膜厚及び磁気特性等も実施の形態１と同様に設定されることが望ましい。
【００９４】
記録補助層３と面内磁化層１２は、希土類遷移金属合金からなり、記録補助層３と面内磁化層１２とが交換結合することにより、記録補助層３が室温において膜面に対して面内方向に磁化を有し、記録層１の記録温度領域５において膜面に対して垂直方向に磁化を有するよう磁気特性が設定されている。
【００９５】
以下、本実施の形態の光磁気ディスクの具体例（以下、実施例２と記す）について、（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて説明する。
【００９６】
（１）光磁気ディスクの形成方法
以下に、実施例２の光磁気ディスクの形成方法について手順毎に説明する。
【００９７】
まず、Ａｌターゲットと、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、記録補助層３と面内磁化層１２に対応する２種類のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置した後、実施例１と同様にして、膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体層９、膜厚２０ｎｍのＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる記録層１、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる非磁性中間層２を形成する。
【００９８】
次に、記録補助層３に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットを用いて、膜厚４０ｎｍのＧｄ0.26（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.74からなる記録補助層３を形成した。この記録補助層３は、単独で存在する場合、常に膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、そのキュリー温度は３００℃であった。
【００９９】
次に、面内磁化層１２に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットを用いて、Ｇｄ0.11（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.89からなる面内磁化層１２を膜厚２０ｎｍで形成した。この面内磁化層１２は、常に膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化膜であり、そのキュリー温度は２２０℃であった。
【０１００】
このように、記録補助層３と面内磁化層１２を連続して形成することにより、両者が交換結合し、面内磁化層１２のキュリー温度以下の温度において、本来垂直磁化状態であった記録補助層３を面内磁化状態とすることが可能となり、実施例１と同様な温度上昇に伴い面内磁化状態から垂直磁化状態へと推移する記録補助層を実現することが可能となる。
【０１０１】
次に、実施例１と同様にして、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１０、オーバーコート層１１が形成される。
【０１０２】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップによりＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を測定した結果、図３に示す実施例１と同様な特性を得ることができた。すなわち、実施例２の光磁気ディスクにおいても、４６ｄＢのＣＮＲが得られるとともに、±４．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で記録消去が可能であることが確認された。
【０１０３】
次に、実施例２における記録層１及び非磁性中間層２の膜厚を変えて記録消去磁界の大きさを比較例１の記録消去磁界（±８ｋＡ／ｍ）と比較したところ、実施例１と同様に、記録層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要のあることが確認された。
【０１０４】
次に、表５は、実施例２における記録補助層３の膜厚を変えて、同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの記録補助層３の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【０１０５】
【表５】
0003660072.tif 000006
【０１０６】
表５からわかるように、記録補助層３の膜厚を５ｎｍと薄くした場合、記録補助層３が薄くなり過ぎることにより、記録補助層３の外部磁界強調効果が見られなくなり、比較例１と同様±８．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となることがわかる。また、記録補助層３の膜厚を１４０ｎｍとした場合、±９．５ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となることがわかる。実施例２においては記録補助層３として、本来垂直磁化状態である磁性膜を用いており、面内磁化層１２との交換結合により、温度上昇に伴う面内磁化状態から垂直磁化状態への推移を実現しているため、記録補助層３の膜厚が厚くなることにより、記録補助層３自体の磁気特性が強くなり、温度上昇に伴う面内磁化状態から垂直磁化状態への推移が実現されなくなり、常に垂直磁化状態となるためである。以上のような理由から、記録補助層３の膜厚は１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である必要がある。
【０１０７】
次に、表６は、実施例２における面内磁化層１２の膜厚を変えて、同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの面内磁化層１２の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【０１０８】
【表６】
0003660072.tif 000007
【０１０９】
表６からわかるように、面内磁化層１２の膜厚を３ｎｍと薄くした場合、面内磁化層１２が薄すぎるため、記録補助層３を面内磁化状態にしようとする力が弱くなり、記録補助層３における温度上昇に伴う面内磁化状態から垂直磁化状態への推移が実現されなくなり、記録補助層３が常に垂直磁化状態となるため、±９．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となることがわかる。また、面内磁化層１２の膜厚を２００ｎｍとした場合、ＣＮＲが３０．５ｄＢと著しく低下していることがわかる。これは、面内磁化層１２の膜厚増加に伴う熱容量の増加により、記録パワーの不足が発生したことに起因しており、実用的な面内磁化層１２の膜厚は１５０ｎｍ以下ということになる。以上のような理由から、面内磁化層１２の膜厚は５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である必要がある。
【０１１０】
また、上記実施例２においては、記録層１としてＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、記録補助層３としてＧｄ0.26（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.74を用い、面内磁化層１２としてＧｄ0.11（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.89を用いた場合の結果について示しているが、これ以外の組成・材料においても同様な記録消去磁界の低減が可能である。
【０１１１】
表７は、実施例２の構成において、記録補助層３をＧｄX（ＦｅYＣｏ1-Y）1-Xとし、ＸとＹを変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの構成に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【０１１２】
【表７】
0003660072.tif 000008
【０１１３】
表７からわかるように、０．２２≦Ｘ≦０．３３、かつ、０．６０≦Ｙ≦０．８５の範囲において、比較例１における記録消去磁界（±８ｋＡ／ｍ）より小さな記録消去磁界が実現されていることがわかる。Ｘ＜０．２２の範囲、及びＸ＞０．３３の範囲においては、記録温度領域５における垂直磁化状態の実現が困難となり、記録補助層３が面内磁化状態となることにより、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。また、Ｙ＜０．６０の範囲においてはＣｏ含有率の増加により、記録温度領域５において、記録補助層３において垂直磁化状態を実現することが困難となり、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。また、Ｙ＞０．８５の範囲においてはＣｏ含有率の減少により、記録補助層３のキュリー温度が低下し、記録補助層３の磁化が小さくなり、記録温度領域５において、記録層１との良好な静磁結合を維持することが困難となる。
【０１１４】
次に、表８は、実施例２の構成において、面内磁化層１２をＧｄX（ＦｅYＣｏ1-Y）1-Xとし、ＸとＹを変えて、実施例１と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの構成に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。また、表８に面内磁化層１２のキュリー温度Ｔｃ１２をあわせて記載する。
【０１１５】
【表８】
0003660072.tif 000009
【０１１６】
表８からわかるように、０．０６≦Ｘ≦０．１３、または、０．３６≦Ｘ≦０．８０、かつ、０．８６≦Ｙ≦１．００の範囲において、比較例１における記録消去磁界（±８ｋＡ／ｍ）より小さな記録消去磁界が実現されていることがわかる。Ｘ＜０．０６の範囲においては、面内磁化層１２のキュリー温度が高くなることにより、より高い温度まで面内磁化層１２の磁化が存在し、記録温度領域５において、記録補助層３の垂直磁化状態を実現することが困難となり、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。また、０．１３＜Ｘ＜０．３６の範囲においては、面内磁化層１２自体の面内磁化状態の維持が困難となり、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。また、Ｘ＞０．８０の範囲においては、面内磁化層１２のキュリー温度が低くなることにより、記録温度領域５の外側、すなわち、温度上昇していない領域において記録補助層３が垂直磁化状態となり、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。また、Ｙ＜０．８６の範囲においては、Ｃｏ含有率の増加にともない、面内磁化層１２のキュリー温度が高くなり、より高い温度まで面内磁化層１２の磁化が存在し、記録温度領域５において、記録補助層３の垂直磁化状態を実現することが困難となり、記録消去磁界低減効果が得られなくなる。
【０１１７】
ここで表８に記載した面内磁化層１２のキュリー温度（Ｔｃ１２）を見ると、記録補助層３のキュリー温度Ｔｃ３が３００℃である場合に対して、面内磁化層１２のキュリー温度Ｔｃ１２が１４０℃以上２４０℃以下の範囲にあるとき、記録消去磁界低減効果のあることがわかる。すなわち、面内磁化層１２のキュリー温度Ｔｃ１２は条件式（Ｂ）を満足する必要のあることがわかる。
【０１１８】
Ｔｃ３−１６０℃≦Ｔｃ１２≦Ｔｃ３−６０℃            ・・・（Ｂ）
なお、記録層１としては、記録温度領域５の範囲内にてキュリー温度を有する磁性膜であればよく、ＤｙＦｅＣｏ以外に、現在光磁気記録媒体として用いられているＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を用いることが可能である。
【０１１９】
〔実施の形態３〕
以下、本発明の実施の形態３を図面を用いて詳細に説明する。
【０１２０】
図６は、本実施の形態３の光磁気記録媒体において、記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。
【０１２１】
本実施の形態３の光磁気記録媒体は、記録層１と書き込み層１３と非磁性中間層２と記録補助層３で構成されている。本実施の形態３の光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより記録層１に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１及び書き込み層１３の磁化方向を外部磁界の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１及び書き込み層１３は、室温から記録が行われる記録温度領域５まで、膜面に対して垂直な方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、記録補助層３は、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる磁性膜である。
【０１２２】
記録層１及び書き込み層１３は、集光されたレーザ光４により、記録温度領域５まで温度上昇させられる。ここで、書き込み層１３のキュリー温度は記録層１のキュリー温度より高く設定されており、かつ、書き込み層１３の磁気特性は外部から加えられた磁界に対して、容易に磁化反転すべく設定されている。そのため、この記録温度領域５において、記録層１の磁化は消失し、容易に磁化反転可能な書き込み層１３の磁化が存在することになる。外部から磁界が加えられることにより、書き込み層１３の磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となり、記録層１の磁化方向が書き込み層１３の磁化方向に揃えられることにより記録が行われる。
【０１２３】
本実施の形態３においては、記録補助層３が記録温度領域５の外側において面内磁化状態であり、記録温度領域５の内側において垂直磁化状態となるため、記録温度領域５の外側においては、記録補助層３からの漏洩磁界が存在せず、記録温度領域５の内側において、記録補助層３から発生する漏洩磁界７が存在することになる。ここで、記録補助層３の磁化方向は外部磁界６の方向と平行になるため、記録補助層３から発生する漏洩磁界７も外部磁界６と平行となる。そして、外部磁界６と記録補助層３から発生する漏洩磁界７とが書き込み層１３に作用する。ここで、書き込み層１３は、上記したように記録層１よりも低磁界で磁化反転する。従って、実施形態１，２よりさらに小さな外部磁界で記録層１に情報を記録することが可能となる。
【０１２４】
このような実施の形態３の光磁気記録媒体について図７に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態３では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【０１２５】
本実施の形態３に係る光磁気ディスクは、図７に示すように、基板８、透明誘電体層９、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【０１２６】
基板８、透明誘電体層９、記録層１、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１は、実施の形態１と同様にして形成される。
【０１２７】
本実施の形態３に係る書き込み層１３は、記録層１と交換結合すべく形成されており、記録層１の磁界に対する感度を改善すべく、記録層１よりも高いキュリー温度に設定されることが望ましく、またその膜厚としては、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１２８】
以下、本実施の形態の光磁気記録媒体について、（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて、具体的に説明する。
【０１２９】
（１）光磁気ディスクの形成方法
まず、Ａｌターゲットと、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、書き込み層１３と記録補助層３に対応する２種類のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置した後、膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体層９、膜厚１５ｎｍのＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる記録層１、膜厚１０ｎｍのＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる書き込み層１３、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる非磁性中間層２、膜厚６０ｎｍのＧｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69からなる記録補助層３、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１０、オーバーコート層１１を実施の形態１と同様にして形成した。ここで、膜厚１０ｎｍのＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる書き込み層１３は、記録層１と交換結合すべく、記録層１の形成に連続して、書き込み層１３に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給し、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で行った。書き込み層１３は、そのキュリー温度まで膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、キュリー温度が３２０℃であった。
【０１３０】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップにより測定したＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を実施例３として図８に示す。比較のため、記録補助層３の替わりに、Ａｌ反射膜４０ｎｍを形成した従来の光磁気記録媒体におけるＣＮＲの記録磁界依存性を比較例３として同図に示す。また、ここで示すＣＮＲの記録磁界依存性は、トラックピッチ１．１μｍ・記録磁区ピッチ１．２μｍ・記録パワー６．５ｍＷ・再生パワー１．５ｍＷの条件で測定された結果を示している。
【０１３１】
図８において、比較例３は、記録磁界−５．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−５．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界５．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、５．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。一方、実施例３の光磁気ディスクにおいては、記録磁界−２．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−２．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界２．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、２．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。
【０１３２】
すなわち、従来の比較例３の光磁気ディスクにおいて、±５．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となるのに対して、実施例３の光磁気ディスクにおいては、±２．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で記録消去が可能であることが確認された。
【０１３３】
次に、表９は、実施例３における記録層１と書き込み層１３の膜厚を変えて、実施例３と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの記録層１の膜厚及び書き込み層１３の膜厚に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。
【０１３４】
【表９】
0003660072.tif 000010
【０１３５】
比較例３において記録消去磁界が±５．０ｋＡ／ｍであるのに対して、実施例３においては、記録層１の膜厚が１００ｎｍと厚くなった場合、記録層１において存在する反磁界の増加に伴い、記録消去磁界が±５．３ｋＡ／ｍと比較例３よりも大きくなっており、記録層１の膜厚が８０ｎｍ以下である必要のあることがわかる。また、記録層１の膜厚が５ｎｍの場合、記録層１が薄くなり過ぎることにより、ＣＮＲが３２．０ｄＢと著しく低下し、光磁気ディスクとして信号再生が困難となる。以上のような理由から、記録層１の膜厚は、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが必要である。また、書き込み層１３の膜厚が１００ｎｍとなった場合、書き込み層１３において存在する反磁界の増加に伴い、記録消去磁界が±５．８ｋＡ／ｍと比較例３よりも大きくなっており、書き込み層１３の膜厚が８０ｎｍ以下である必要のあることがわかる。また、書き込み層１３の膜厚が３ｎｍの場合、書き込み層１３が薄くなり過ぎることにより、書き込み層１３による記録消去磁界低減の効果が見られなくなり、比較例３と同じ±５．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となる。以上のような理由から、書き込み層１３の膜厚は、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが必要である。さらに、記録層１及び書き込み層１３と記録補助層３との間での多重反射による光学的干渉効果を利用して高いＣＮＲを得るためには、記録層１と書き込み層１３とのトータル膜厚を２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【０１３６】
また、非磁性中間層２の膜厚、及び、記録補助層３の膜厚については、実施例１同様に、それぞれ、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、記録補助層３の膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である必要がある。
【０１３７】
上記実施例３においては、記録層1としてＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、書き込み層１３としてＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、記録補助層３としてＧｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69を用いた場合の結果について示しているが、これ以外の組成・材料においても同様な記録消去磁界の低減が可能である。
【０１３８】
表１０は、実施例３の構成において、書き込み層１３をＧｄX（ＦｅYＣｏ1-Y）1-Xとし、ＸとＹを変えて、実施例３と同一記録再生条件におけるＣＮＲと記録消去磁界を測定した結果を示すものである。ここで、ＣＮＲ測定において、それぞれの構成に対して、ＣＮＲが最大となるように、記録パワーを変えて記録を行っている。また、表９に書き込み層１３のキュリー温度Ｔｃ１３をあわせて記載する。
【０１３９】
【表１０】
0003660072.tif 000011
【０１４０】
表１０からわかるように、０．１９≦Ｘ≦０．２７、０．６０≦Ｙ≦０．８０の範囲において、比較例３における記録消去磁界（±５ｋＡ／ｍ）より小さな記録消去磁界が実現されていることがわかる。Ｘ＜０．１９の範囲においては、書き込み層１３のＧｄ含有率の低下にともない、書き込み層１３の垂直磁化状態を維持することが困難となり、ＣＮＲが劣化し、記録消去磁界が大きくなる。また、Ｘ＞０．２７の範囲においては、書き込み層１３のＧｄ含有率の増加にともない、記録温度領域５に相当する温度範囲において、書き込み層１３の磁化が小さくなり、記録補助層３との良好な静磁結合を維持することが困難となり、比較例３と同じ記録消去磁界（±５ｋＡ／ｍ）となってしまう。また、Ｙ＜０．６０の範囲においてはＣｏ含有率の増加により、書き込み層１３において垂直磁化状態を実現することが困難となり、ＣＮＲが劣化し、記録消去磁界が大きくなる。また、Ｙ＞０．８０の範囲においてはＣｏ含有率の減少により、書き込み層１３のキュリー温度が記録層１のキュリー温度より低くなり、記録層１の記録特性を書き込み層１３により改善する効果を得ることが困難となり、比較例３と同じ記録消去磁界（±５ｋＡ／ｍ）となってしまう。
【０１４１】
また、記録層１は、実施例１と同様に、ＤｙＦｅＣｏ以外に、現在光磁気記録媒体として用いられているＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を用いることが可能である。
【０１４２】
また、記録補助層３としては、実施例１と同様なＧｄＦｅＣｏ合金を用いることが可能である。
【０１４３】
〔実施の形態４〕
以下、本発明の実施の形態４を図面を用いて詳細に説明する。
【０１４４】
図９は、本実施の形態４の光磁気記録媒体において、記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。
【０１４５】
本実施の形態４の光磁気記録媒体は、記録層１と書き込み層１３と非磁性中間層２と記録補助層３と面内磁化層１２で構成されている。本実施の形態４の光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより記録層１に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１及び書き込み層１３の磁化方向を外部磁界の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１及び書き込み層１３は、室温から記録が行われる記録温度領域５まで、膜面に対して垂直な方向に磁化を有する垂直磁化膜である。面内磁化層１２は、記録温度領域５において磁化を持たないようそのキュリー温度が設定されており、記録補助層３と交換結合することにより、記録補助層３が温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域において膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる特性を実現するものである。
【０１４６】
記録層１及び書き込み層１３は、集光されたレーザ光４により、記録温度領域５まで温度上昇させられる。ここで、書き込み層１３のキュリー温度は記録層１のキュリー温度より高く設定されており、かつ、書き込み層１３の磁気特性は外部から加えられた磁界に対して、容易に磁化反転すべく設定されている。そのため、この記録温度領域５において、記録層１の磁化は消失し、容易に磁化反転可能な書き込み層１３の磁化が存在することになる。外部から磁界が加えられることにより、書き込み層１３の磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となり、記録層１の磁化方向が書き込み層１３の磁化方向にそろえられることにより記録が行われる。
【０１４７】
本実施の形態４においては、記録補助層３は、面内磁化層１２と交換結合することにより、記録温度領域５近傍において磁化方向が膜面に対して斜め方向を向くことが抑制される。このため、記録温度領域５の外側において確実に面内磁化状態であり、記録温度領域５の内側において垂直磁化状態となる特性を有する。したがって、記録温度領域５の外側においては、記録補助層３からの漏洩磁界が存在せず、記録温度領域５の内側において、記録補助層３から発生する漏洩磁界７が存在することになる。ここで、記録補助層４の磁化方向は外部磁界６の方向と平行になるため、記録補助層３から発生する漏洩磁界７も外部磁界６と平行となる。そして、書き込み層１３に対して、外部磁界６と記録補助層３から発生する漏洩磁界７とが外部から加えられた磁界として作用する。このとき、書き込み層１３は記録層１よりも低磁界で磁化反転し、この磁化反転により記録層１の磁化方向を規定する。したがって、さらに小さな外部磁界で記録層１に記録を行うことが可能となる。
【０１４８】
本実施の形態について図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。ここでは、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【０１４９】
この光磁気ディスクは、図１０に示すように、基板８、透明誘電体層９、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【０１５０】
基板８、透明誘電体層９、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１は、それぞれ、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同様にして形成される。
【０１５１】
以下、本実施の形態の光磁気ディスクについて、（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて、具体的に説明する。
【０１５２】
（１）光磁気ディスクの形成方法
まず、Ａｌターゲットと、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、書き込み層１３と記録補助層３と面内磁化層１２に対応する３種類のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置した後、膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体層９、膜厚１５ｎｍのＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる記録層１、膜厚１０ｎｍのＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる書き込み層１３、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる非磁性中間層２、膜厚４０ｎｍのＧｄ0.26（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.74からなる記録補助層３、膜厚２０ｎｍのＧｄ0.11（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.89からなる面内磁化層１２、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１０、オーバーコート層１１を実施の形態１及び実施の形態２及び実施の形態３と同様にして形成した。
【０１５３】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップによりＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を調査した結果、図８に示す実施例３と同様な特性を得ることができた。すなわち、実施例４の光磁気ディスクにおいても、４６ｄＢのＣＮＲが得られるとともに、±２．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で記録消去が可能であることが確認された。
【０１５４】
実施の形態４において、記録層１の膜厚と書き込み層１３の膜厚は、実施の形態３と同様に、記録層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要があり、書き込み層１３の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。さらに、記録層１及び書き込み層１３と記録補助層３との間での多重反射による光学的干渉効果を利用して高いＣＮＲを得るためには、記録層１と書き込み層１３のトータル膜厚を２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが望ましい。次に、非磁性中間層２の膜厚は、実施の形態２同様に、１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。また、記録補助層３の膜厚と面内磁化層１２の膜厚は、実施の形態２同様に、記録補助層３の膜厚が１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であり、面内磁化層１２の膜厚が５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが必要である。
【０１５５】
上記実施例４においては、記録層1としてＤｙ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、書き込み層１３としてＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、記録補助層３としてＧｄ0.26（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.74を用い、面内磁化層１２としてＧｄ0.11（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.89を用いた場合の結果について示しているが、これ以外の組成・材料においても同様な記録消去磁界の低減が可能である。すなわち、実施の形態４においては、実施の形態２において記載した記録層１、記録補助層３、面内磁化層１２、及び、実施の形態３において記載した記録層１、書き込み層１３、記録補助層３と同じ組成の希土類遷移金属合金を用いることが可能である。
【０１５６】
〔実施の形態５〕
本発明に係る記録補助層３及び面内磁化層１２は、記録層１と再生層１４とを有する超解像光磁気記録媒体においても記録消去磁界を低減させることが可能である。以下、本発明を超解像光磁気記録媒体に適用した実施の形態５を図面を用いて詳細に説明する。
【０１５７】
図１１、及び、図１２は、室温において面内磁化状態であり、再生温度領域１６において垂直磁化状態となる再生層１４と、垂直磁化膜である記録層１と、室温において面内磁化状態であり、記録温度領域５において垂直磁化状態となる記録補助層３とが静磁結合した構成の超解像光磁気記録媒体について、それぞれ、再生と記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。ここで、再生層１４と記録層１とを静磁結合させるべく、非磁性中間層１５が設けられ、記録層１と記録補助層３とを静磁結合させるべく、非磁性中間層２が設けられている。
【０１５８】
本実施の形態５の光磁気ディスクでは、ポーラーカー効果を用いた信号再生が行われており、図１１に示すように、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより再生層１４に絞り込まれ、再生層１４が垂直磁化状態となった部分、すなわち、再生温度領域１６の範囲のみにおいて、記録層１の情報が再生層１４に転写され情報が再生されることになる。再生層１４が面内磁化状態である部分の記録層１の情報は再生層１４の面内磁化によりマスクされ、絞り込まれた光ビームスポットよりも小さな再生温度領域１６が形成されることにより磁気的超解像再生が実現する。ここで、再生温度領域１６においては、記録補助層３が面内磁化状態であり、記録層１の再生層１４と反対側に面内磁化膜が静磁結合状態で存在することになる。このような記録補助層３を設けることにより、記録層から発生する漏洩磁界が効率よく閉じ込められ、再生層１４に対して、より強い漏洩磁界を及ぼすことが可能となる。その結果として、再生信号品質を改善することが可能となる。
【０１５９】
また、その記録方式としては、キュリー温度記録方式が用いられており、図１２に示すように、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより再生層１４及び記録層１に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１の磁化方向を外部磁界６の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１は、室温から記録が行われる記録温度領域５まで、膜面に対して垂直な方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、記録補助層３は、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる磁性膜が用いられている。
【０１６０】
記録層１は、集光されたレーザ光４により、記録温度領域５まで温度上昇させられる。この記録温度領域５において、記録層１の保磁力が小さくなり、外部から磁界が加えられることにより、記録層１の磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となることにより記録が行われる。本実施の形態５においては、記録補助層３が記録温度領域５の外側において面内磁化状態であり、記録温度領域５の内側において垂直磁化状態となるため、記録温度領域５の外側においては、記録補助層３からの漏洩磁界が存在せず、記録温度領域５の内側において、記録補助層３から発生する漏洩磁界７が存在することになる。ここで、記録補助層４の磁化方向は外部磁界６の方向と平行になるため、記録補助層３から発生する漏洩磁界７も外部磁界６と平行となる。したがって、記録層１に対して、外部磁界６と記録補助層３から発生する漏洩磁界７とが外部から加えられた磁界として働くため、従来より小さな外部磁界で記録が可能となる。また、再生層１も記録温度領域５において垂直磁化状態となっているが、記録温度領域５においては、記録層１がキュリー温度近傍まで温度上昇しており、記録層１から再生層１４へ働く静磁結合は極めて小さくなるため、再生層１４の記録温度領域５における磁化方向も外部磁界６の方向と同一方向となり、漏洩磁界７と同様に外部磁界６による記録を補助する方向に働くことになる。
【０１６１】
本発明の実施の形態５について図１３に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態５では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【０１６２】
本実施の形態５に係る光磁気ディスクは、図１３に示すように、基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、記録層１、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【０１６３】
基板８、透明誘電体層９、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１については、実施の形態１と同様にして形成される。
【０１６４】
再生層１４は、希土類遷移金属からなる磁性膜であり、その磁気特性が、室温において面内磁化状態であり、再生温度領域１６において垂直磁化状態となるように組成調整されている。
【０１６５】
非磁性中間層１５は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金からなり、再生層１４と記録層１とが静磁結合すべく、その膜厚が１〜８０ｎｍに設定されている。
【０１６６】
記録層１は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、記録補助層３との良好な静磁結合を実現するため、実施例１と同様にその膜厚が１０〜８０ｎｍに設定されている。
【０１６７】
以下、本実施の形態の具体例について、（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて説明する。
【０１６８】
（１）光磁気ディスクの形成方法
まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、再生層１４と記録補助層３に対応する２種類のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置する。スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、基板８にＡｌＮからなる透明誘電体層９を膜厚８０ｎｍで形成した。
【０１６９】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、再生層１４に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、Ｇｄ0.30（Ｆｅ0.82Ｃｏ0.18）0.70からなる再生層１４を膜厚２０ｎｍで形成した。その再生層１４は、１００℃まで膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、１００℃以上の温度において膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態であった。また、再生層１４のキュリー温度は２５０℃であった。
【０１７０】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、再生層１４上にＡｌＮからなる非磁性中間層１５を膜厚２０ｎｍで形成した。
【０１７１】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層１５上に、（Ｇｄ0.50Ｄｙ0.50）0.23（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.77からなる記録層１を膜厚４０ｎｍで形成した。その記録層１は、そのキュリー温度まで膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、補償温度が２５℃、キュリー温度が２７５℃であった。
【０１７２】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚５ｎｍで形成した。
【０１７３】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、記録補助層３に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、Ｇｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69からなる記録補助層３を膜厚６０ｎｍで形成した。その記録補助層３は、２５℃において面内磁化状態であり、２００℃以上の温度において垂直磁化状態であった。また、記録補助層３のキュリー温度は２８５℃であった。
【０１７４】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層４上にＡｌＮからなる保護層１０を膜厚２０ｎｍとして形成した。
【０１７５】
次に、上記保護層１０上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層１１を形成した。
【０１７６】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップにより測定したＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を実施例５として図１４に示す。比較のため、非磁性中間層２及び記録補助層３を形成していない従来の超解像光磁気記録媒体におけるＣＮＲの記録磁界依存性を比較例５として同図に示す。また、ここで示すＣＮＲの記録磁界依存性は、トラックピッチ１．１μｍ・記録磁区ピッチ１．２μｍ・再生パワー２．５ｍＷの条件で測定された結果を示している。また、それぞれのディスクにおいて、最大のＣＮＲが得られるように記録パワーを変えて、ＣＮＲ測定を行った。
【０１７７】
図３及び図８に記載した実施例１、比較例１、実施例３、比較例３におけるＣＮＲの飽和値が４６ｄＢであるのに対して、図１４に示す実施例５及び比較例５におけるＣＮＲの飽和値は４９ｄＢとなっており、３ｄＢのＣＮＲ上昇が見られる。これは、実施例５及び比較例５において、再生層における面内磁化マスクによる超解像再生が実現し、再生分解能が上昇したことを意味している。
【０１７８】
また、図１４において、比較例５は、記録磁界−１５．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−１５．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界１５．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、１５．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。一方、実施例５においては、記録磁界−５．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−５．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界５．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲが飽和しており、５．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。
【０１７９】
すなわち、従来の比較例５の超解像光磁気ディスクにおいて、±１５．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となるのに対して、実施例５の超解像光磁気ディスクにおいては、±５．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で十分であることが確認された。ここで、比較例１の記録消去磁界±８．０ｋＡ／ｍに比べて、比較例５の記録消去磁界が±１５．０ｋＡ／ｍと大きくなり、実施例１の記録消去磁界±４．０ｋＡ／ｍに比べて、実施例５の記録消去磁界が±５．０ｋＡ／ｍと大きくなっているが、比較例５及び実施例５における超解像再生特性を最適化すべく、記録層１として異なる磁気特性及び膜厚を採用していることによる。
【０１８０】
本実施例においては、再生層１４として膜厚２０ｎｍのＧｄ0.30（Ｆｅ0.82Ｃｏ0.18）0.70を用い、非磁性中間層１５として膜厚２０ｎｍのＡｌＮを用い、記録層１として膜厚４０ｎｍの（Ｇｄ0.50Ｄｙ0.50）0.23（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.77を用い、非磁性中間層２として膜厚５ｎｍのＡｌＮを用い、記録補助層３として膜厚６０ｎｍのＧｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69を用いた場合の結果について示しているが、これに限定されるものではない。
【０１８１】
再生層１４としては、室温で面内磁化状態であり、再生温度領域１６において垂直磁化状態となればよく、希土類金属としてＧｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能である。また再生層１４の膜厚としては、十分な超解像再生効果を得るため、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１８２】
非磁性中間層１５としては、他にＳｉＮ，ＳｉＡｌＮ，ＴａＯ2等の透明誘電体膜、及び、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金を使用することが可能である。また、記録層１と再生層１４との間の良好な静磁結合状態を実現するため、非磁性中間層１５の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１８３】
記録層１としては、希土類金属としてＤｙ又はＴｂを主成分としたＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能である。また、記録補助層３との良好な静磁結合を実現するため、実施例１と同様にその膜厚が１０以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１８４】
非磁性中間層２としては、他にＳｉＮ，ＳｉＡｌＮ，ＴａＯ2等の透明誘電体膜、及び、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金を使用することが可能である。また、記録層１と記録補助層３との間の良好な静磁結合状態を実現するため、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１８５】
記録補助層３としては、室温で面内磁化状態であり、記録温度領域５において垂直磁化状態となればよく、希土類金属としてＧｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能である。また記録補助層３の膜厚としては、記録消去磁界低減が実現され、かつ、良好な記録特性を得るべく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが望ましい。
【０１８６】
次に、本実施の形態５における記録補助層３を実施の形態２に記載の記録補助層３と面内磁化層１２に置き換えることにより、実施の形態５記載の超解像再生効果と記録消去磁界の低減を実現することが可能である。
【０１８７】
ここでは、図１５に示すように、基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、記録層１、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスクについて調査した。
【０１８８】
基板８、透明誘電体層９、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１については、実施の形態２に記載の実施例２と同様にして形成される。また、記録層１、再生層１４、非磁性中間層１５は、実施例５と同様にして形成される。
【０１８９】
上記超解像光磁気ディスクにおいて、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップによりＣＮＲの記録磁界依存性を測定した結果、図１４に示す実施例５と同様な特性を得ることができた。すなわち、実施例５記載の記録補助層３を実施例２記載の記録補助層３と面内磁化層１２とに置き換えた場合においても、実施例５と同様に超解像再生効果により４９ｄＢのＣＮＲが得られるとともに、±５．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で記録消去が可能であるこことが確認された。
【０１９０】
〔実施の形態６〕
本発明に係る記録補助層３は、記録層１及び書き込み層１３と再生層１４とを有する超解像光磁気記録媒体においても記録消去磁界を低減させることが可能である。以下、本発明を超解像光磁気記録媒体に適用した実施の形態６を図面を用いて詳細に説明する。
【０１９１】
図１６、及び、図１７は、室温において面内磁化状態であり、再生温度領域１６において垂直磁化状態となる再生層１４と、垂直磁化膜である記録層１と、記録層１の磁界感度改善を目的とした書き込み層１３と、室温において面内磁化状態であり、記録温度領域５において垂直磁化状態となる記録補助層３とが静磁結合した構成の超解像光磁気記録媒体について、それぞれ、再生と記録が行われる際の磁化状態を断面図を用いて説明するものである。ここで、再生層１４と記録層１及び書き込み層１３とを静磁結合させるべく、非磁性中間層１５が設けられ、記録層１及び書き込み層１３と記録補助層３とを静磁結合させるべく、非磁性中間層２が設けられている。
【０１９２】
本実施の形態６の光磁気ディスクでは、ポーラーカー効果を用いた信号再生が行われており、図１６に示すように、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより再生層１４に絞り込まれ、再生層１４が垂直磁化状態となった部分、すなわち、再生温度領域１６の範囲のみにおいて、記録層１の情報が静磁結合により再生層１４に転写され情報が再生されることになる。再生層１４が面内磁化状態である部分の記録層１の情報は再生層１４の面内磁化によりマスクされ、絞り込まれた光ビームスポットよりも小さな再生温度領域１６が形成されることにより磁気的超解像再生が実現する。ここで、再生温度領域１６においては、記録補助層３が面内磁化状態であり、記録層１及び書き込み層１３の再生層１４と反対側に面内磁化膜が静磁結合状態で存在することになる。このような記録補助層３を設けることにより、記録層１及び書き込み層１３から発生する漏洩磁界が効率よく閉じ込めるられ、再生層１４に対して、より強い漏洩磁界を及ぼすことが可能となる。その結果として、超解像再生信号品質を改善することが可能となる。
【０１９３】
また、その記録方式としては、キュリー温度記録方式が用いられており、図１７に示すように、半導体レーザから出射される光ビーム４が対物レンズにより再生層１４及び記録層１及び書き込み層１３に絞り込まれ、温度上昇した部分の記録層１及び書き込み層１３の磁化方向を外部磁界６の方向と平行にすることにより記録が行われる。ここで、記録層１よりもキュリー温度の高い書き込み層１３が記録層１に接して形成されているため、記録層１への記録は、記録層１のキュリー温度以上における書き込み層１３の磁化状態により決定される。書き込み層１３は記録層１に比較して外部磁界に対して感度の高い磁性膜が用いられており、記録層１が単独で存在する場合と比較して、より小さな外部磁界での磁化反転が可能となる。
【０１９４】
また、記録補助層３が書き込み層１３に対して静磁結合する形で形成されており、記録補助層３は、温度上昇していない領域において、膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、記録温度領域５において、膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態となる磁性膜が用いられており、記録温度領域５において、書き込み層１３に対して、外部から磁界が加えられることにより、書き込み層１３の磁化方向が外部から加えられた磁界の方向と平行となり、温度低下にともない記録層１の磁化方向が書き込み層１３の磁化方向にそろうことによりる記録が行われる。
【０１９５】
本実施の形態６においては、記録補助層３が記録温度領域５の外側において面内磁化状態であり、記録温度領域５の内側において垂直磁化状態となるため、記録温度領域５の外側においては、記録補助層３からの漏洩磁界が存在せず、記録温度領域５の内側において、記録補助層３から発生する漏洩磁界７が存在することになる。ここで、記録補助層４の磁化方向は外部磁界６の方向と平行になるため、記録補助層３から発生する漏洩磁界７も外部磁界６と平行となる。したがって、書き込み層１３に対して、外部磁界６と記録補助層３から発生する漏洩磁界７とが外部から加えられた磁界として働くため、従来より小さな外部磁界で記録が可能となる。また、再生層１も記録温度領域５において垂直磁化状態となっているが、記録温度領域５においては、記録層１及び書き込み層１３がキュリー温度近傍まで温度上昇しており、記録層１及び書き込み層１３から再生層１４へ働く静磁結合は極めて小さくなるため、再生層１４の記録温度領域５における磁化方向も外部磁界６の方向と同一方向となり、漏洩磁界７と同様に外部磁界６による記録を補助する方向に働くことになる。
【０１９６】
本発明の実施の形態６について図１８に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施の形態６では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。
【０１９７】
本実施の形態６に係る光磁気ディスクは、図１８に示すように、基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【０１９８】
基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、非磁性中間層２、記録補助層３、保護層１０、オーバーコート層１１については、実施の形態５と同様にして形成される。
【０１９９】
記録層１と書き込み層１３は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、書き込み層１３が記録層１と交換結合すべく形成されており、記録層１の磁界に対する感度を改善すべく、書き込み層１３が記録層１よりも高いキュリー温度に設定されることことが必要である。
【０２００】
以下、本実施の形態の具体例について（１）光磁気ディスクの形成方法、（２）記録再生特性に分けて説明する。
【０２０１】
（１）光磁気ディスクの形成方法
まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、再生層１４と書き込み層１３と記録補助層３に対応する３種類のＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、プリグルーブ及びプリピットを有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板８を基板ホルダーに配置する。スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、基板８にＡｌＮからなる透明誘電体層９を膜厚８０ｎｍで形成した。
【０２０２】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、再生層１４に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、Ｇｄ0.30（Ｆｅ0.82Ｃｏ0.18）0.70からなる再生層１４を膜厚２０ｎｍで形成した。その再生層１４は、１００℃まで膜面に対して面内方向に磁化を有する面内磁化状態であり、１００℃以上の温度において膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化状態であった。また、再生層１４のキュリー温度は２５０℃であった。
【０２０３】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、再生層１４上にＡｌＮからなる非磁性中間層１５を膜厚２０ｎｍで形成した。
【０２０４】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、ＧｄＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層１５上に、（Ｇｄ0.50Ｄｙ0.50）0.23（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.77からなる記録層１を膜厚４０ｎｍで形成した。その記録層１は、そのキュリー温度まで膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、補償温度が２５℃、キュリー温度が２７５℃であった。
【０２０５】
次に、書き込み層１３に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記記録層１上に、Ｇｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75からなる書き込み層１３を膜厚２０ｎｍで形成した。書き込み層１３は、そのキュリー温度まで膜面に対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜であり、そのキュリー温度が３２０℃であった。
【０２０６】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚５ｎｍで形成した。
【０２０７】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入し、記録補助層３に対応するＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒとし、上記非磁性中間層２上に、Ｇｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69からなる記録補助層３を膜厚６０ｎｍで形成した。その記録補助層３は、２５℃において面内磁化状態であり、２００℃以上の温度において垂直磁化状態であった。また、記録補助層３のキュリー温度は３２０℃であった。
【０２０８】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、記録層４上にＡｌＮからなる保護層１０を膜厚２０ｎｍとして形成した。
【０２０９】
次に、上記保護層１０上に、紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗布して、紫外線を照射することによりオーバーコート層１１を形成した。
【０２１０】
（２）記録再生特性
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップにより測定したＣＮＲ（信号対雑音比）の記録磁界依存性を実施例６として図１９に示す。比較のため、非磁性中間層２及び記録補助層３を形成していない従来の超解像光磁気記録媒体におけるＣＮＲの記録磁界依存性を比較例６として同図に示す。また、ここで示すＣＮＲの記録磁界依存性は、トラックピッチ１．１μｍ・記録磁区ピッチ１．２μｍ・再生パワー２．５ｍＷの条件で測定された結果を示している。また、それぞれのディスクにおいて、最大のＣＮＲが得られるように記録パワーを変えて、ＣＮＲ測定を行った。
【０２１１】
図１４に示す実施例５及び比較例５におけるＣＮＲの飽和値と同様に、実施例６及び比較例６においても４９ｄＢのＣＮＲが得られており、実施例６及び比較例６においても、再生層における面内磁化マスクによる超解像再生が実現し、再生分解能が上昇していることが確認された。
【０２１２】
また、図１９において、比較例６のＣＮＲは、記録磁界−１１．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−１１．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界１１．０ｋＡ／ｍでＣＮＲが飽和しており、１１．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。一方、実施例５の光磁気ディスクにおいては、記録磁界−３．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲがゼロであり、−３．０ｋＡ／ｍの磁界で消去可能であることがわかる。また、記録磁界３．０ｋＡ／ｍにおいてＣＮＲが飽和しており、３．０ｋＡ／ｍの磁界で記録可能であることがわかる。
【０２１３】
すなわち、従来の比較例６の超解像光磁気ディスクにおいて、±１１．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界が必要となるのに対して、実施例６の超解像光磁気ディスクにおいては、±３．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で十分であることが確認された。ここで、比較例３の記録消去磁界±５．０ｋＡ／ｍに比べて、比較例６の記録消去磁界が±１１．０ｋＡ／ｍと大きくなっているが、比較例６において超解像再生特性を最適化すべく、記録層１として比較例３と異なる磁気特性及び膜厚を採用していることに起因する。実施例６においても比較例６と同じ特性の記録層１を採用していることにより、実施例３の記録消去磁界より大きな磁界が必要となる。
【０２１４】
本実施例においては、再生層１４として膜厚２０ｎｍのＧｄ0.30（Ｆｅ0.82Ｃｏ0.18）0.70を用い、非磁性中間層１５として膜厚２０ｎｍのＡｌＮを用い、記録層１として膜厚４０ｎｍの（Ｇｄ0.50Ｄｙ0.50）0.23（Ｆｅ0.80Ｃｏ0.20）0.77を用い、書き込み層１３として膜厚２０ｎｍのＧｄ0.25（Ｆｅ0.75Ｃｏ0.25）0.75を用い、非磁性中間層２として膜厚５ｎｍのＡｌＮを用い、記録補助層３として膜厚６０ｎｍのＧｄ0.31（Ｆｅ0.70Ｃｏ0.30）0.69を用いた場合の結果について示しているが、これに限定されるものではない。
【０２１５】
再生層１４としては、室温で面内磁化状態であり、再生温度領域１６において垂直磁化状態となればよく、希土類金属としてＧｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能である。また再生層１４の膜厚としては、十分な超解像再生効果を得るため、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０２１６】
非磁性中間層１５としては、他にＳｉＮ，ＳｉＡｌＮ，ＴａＯ2等の透明誘電体膜、及び、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金を使用することが可能である。また、記録層１と再生層１４との間の良好な静磁結合状態を実現するため、非磁性中間層１５の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０２１７】
記録層１としては、希土類金属としてＤｙ又はＴｂを主成分としたＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能であり、書き込み層１３としては、実施の形態３の表１０において記載したと同じＧｄＦｅＣｏを使用することが可能である。また、記録層１と書き込み層１３の膜厚としては、実施例３と同様にする必要がある。すなわち、記録層１の膜厚が１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、書き込み層１３の膜厚が５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である必要がある。
【０２１８】
非磁性中間層２としては、他にＳｉＮ，ＳｉＡｌＮ，ＴａＯ2等の透明誘電体膜、及び、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属合金を使用することが可能である。また、記録層１と記録補助層３との間の良好な静磁結合状態を実現するため、非磁性中間層２の膜厚が１ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【０２１９】
記録補助層３としては、室温で面内磁化状態であり、記録温度領域５において垂直磁化状態となればよく、希土類金属としてＧｄを主成分としたＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を使用することが可能である。また記録補助層３の膜厚としては、記録消去磁界低減が実現され、かつ、良好な記録特性を得るべく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが望ましい。
【０２２０】
次に、本実施の形態６における記録補助層３を実施の形態２に記載の記録補助層３と面内磁化層１２に置き換えることにより、実施の形態６記載の超解像再生効果と記録消去磁界の低減を実現することが可能である。
【０２２１】
ここでは、図２０に示すように、基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、記録補助層３、面内磁化層１２、保護層１０、オーバーコート層１１が、この順にて積層されたディスクについて調査した。
【０２２２】
基板８、透明誘電体層９、再生層１４、非磁性中間層１５、記録層１、書き込み層１３、非磁性中間層２、保護層１０、オーバーコート層１１については、実施例６と同様にして形成される。また、記録補助層３、面内磁化層１２は、実施例２と同様にして形成される。
【０２２３】
上記ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップによりＣＮＲの記録磁界依存性を測定した結果、図１９に示す実施例６と同様な特性を得ることができた。すなわち、実施例６記載の記録補助層３を実施例２記載の記録補助層３と面内磁化層１２とに置き換えた場合においても、実施例６と同様に超解像再生効果により４９ｄＢのＣＮＲが得られるとともに、±３．０ｋＡ／ｍの記録消去磁界で記録消去が可能であるこことが確認された。
【０２２４】
【発明の効果】
本発明の光磁気記録媒体によれば、情報の記録時、記録補助層の磁化方向が外部磁界により記録情報に対応した磁化方向（垂直方向）に向けられ、漏洩磁界が発生する。これにより、記録層には、漏洩磁界と外部磁界とを足し合わせた磁界が作用することとなる。したがって、外部磁界のみで情報を記録する場合よりも、低磁界で記録行うことが可能となる。
【０２２５】
このように、本発明の光磁気記録媒体は、記録補助層からの漏洩磁界を記録層に作用させることにより、記録層に記録を行うことができるものであり、交換結合力を利用した上記従来例の光磁気記録媒体とは根本的に異なっている。一般に、記録層に交換結合した磁性層を磁化反転させるのに必要な外部磁界よりも、温度上昇と共に垂直磁化状態となる面内磁化層の磁化方向を加熱下で所望の方向（上または下）に向けるのに必要な外部磁界の方が低いため、本発明の光磁気記録媒体によれば、従来の光磁気記録媒体よりも低磁界で情報を記録することが可能となる。
【０２２６】
記録補助層に交換結合した面内磁化層を設けることにより、記録補助層の磁化方向が膜面に対して斜め方向に向くことを抑制することができる。したがって、記録補助層からの漏洩磁界が安定して、記録動作を確実に行うことが可能となる。
【０２２７】
更に、記録層に交換結合した書き込み層を設けることにより、書き込み層を磁化反転させることで、記録層の磁化方向をも磁化反転させることができる。したがって、書き込み層として記録層よりも低磁界で磁化反転するものを使用すれば、更に低磁界での記録が可能となる。
【０２２８】
本発明の光磁気記録方法によれば、光磁気記録媒体への情報の記録を、外部磁界に記録補助層からの漏洩磁界を加えた磁界により行うため、印加する外部磁界を低減することができる。
【０２２９】
また、記録補助層内における、磁化方向が外部磁界の方向に向けられていない部位を、面内磁化状態とすることにより、記録補助層の磁化状態を容易に外部磁界の方向に向けることができ、更に低磁界での記録を実現できる。
【０２３０】
本発明の光磁気記録装置では、記録層が単体で存在する場合に、記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｒとし、記録補助層の、記録温度以上に加熱された部位の磁化方向を印加磁界の方向に向けるのに要する印加磁界をＭｈとしたときに、外部磁界Ｍｇが、Ｍｈ≦Ｍｇ＜Ｍｒに設定されているため、従来よりも印加する外部磁界が小さく、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る光磁気ディスクの記録再生原理を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る光磁気ディスクの記録再生特性を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る光磁気ディスクの記録再生原理を示す説明図である。
【図５】実施の形態２に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図６】実施の形態３に係る光磁気ディスクの記録再生原理を示す説明図である。
【図７】実施の形態３に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図８】実施の形態３に係る光磁気ディスクの記録再生特性を示す図である。
【図９】実施の形態４に係る光磁気ディスクの記録再生原理を示す説明図である。
【図１０】実施の形態４に係る光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図１１】実施の形態５に係る超解像光磁気ディスクの再生原理を示す説明図である。
【図１２】実施の形態５に係る超解像光磁気ディスクの記録原理を説明する図である。
【図１３】実施の形態５に係る超解像光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図１４】実施の形態５に係る超解像光磁気ディスクの記録再生特性を示す図である。
【図１５】実施の形態５に係る超解像光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図１６】実施の形態６に係る超解像光磁気ディスクの再生原理を説明する図である。
【図１７】実施の形態６に係る超解像光磁気ディスクの記録原理を説明する図である。
【図１８】実施の形態６に係る超解像光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【図１９】実施の形態６に係る超解像光磁気ディスクの記録再生特性を示す図である。
【図２０】実施の形態６に係る超解像光磁気ディスクの記録媒体の膜構成を示す図である。
【符号の説明】
１  記録層
２  非磁性中間層
３  記録補助層
４  光ビーム
５  記録温度領域
６  記録磁界
７  漏洩磁界
８  基板
９  透明誘電体層
１０  保護層
１１  オーバーコート層
１２  面内磁化層
１３  書き込み層
１４  再生層
１５  非磁性中間層
【図１】
0003660072.tif 000012
【図２】
0003660072.tif 000013
【図３】
0003660072.tif 000014
【図４】
0003660072.tif 000015
【図５】
0003660072.tif 000016
【図６】
0003660072.tif 000017
【図７】
0003660072.tif 000018
【図８】
0003660072.tif 000019
【図９】
0003660072.tif 000020
【図１０】
0003660072.tif 000021
【図１１】
0003660072.tif 000022
【図１２】
0003660072.tif 000023
【図１３】
0003660072.tif 000024
【図１４】
0003660072.tif 000025
【図１５】
0003660072.tif 000026
【図１６】
0003660072.tif 000027
【図１７】
0003660072.tif 000028
【図１８】
0003660072.tif 000029
【図１９】
0003660072.tif 000030
【図２０】
0003660072.tif 000031