(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁化膜からなる第１磁性層と、垂直磁化膜からなり、第１磁性層に交換結合する第２磁性層と、昇温時に、第２磁性層及び第１磁性層と静磁結合して第１磁性層の磁化が転写される第３磁性層と、を少なくとも有し、
上記第１磁性層と、第２磁性層と、第３磁性層とが、この順に配されており、
第２磁性層は、第１磁性層よりも、トータル磁化のピーク値が大きく、且つ、キュリー温度が高く、
第２磁性層の補償温度が、−５０℃以上１００℃以下であると共に、
第２磁性層、または、第１磁性層と第２磁性層との両方に接して、第１磁性層及び第２磁性層よりも垂直磁気異方性が小さく、第１磁性層よりもキュリー温度の高い第４磁性層が形成され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、第２磁性層は、第１磁性層よりもトータル磁化がピーク値となる温度が高く設定されてい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、第２磁性層は、第１磁性層よりも補償温度が低く設定され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、第３磁性層は、室温で面内磁化を示し、臨界温度を境として垂直磁化に移行する磁性膜から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、第３磁性層は、室温以上キュリー温度以下の温度において垂直磁化膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項４に記載の光磁気記録媒体において、第２磁性層のトータル磁化がピーク値となる温度が、前記臨界温度より高いことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光磁気記録媒体において、第２磁性層がＤｙＦｅＣｏ，ＨｏＦｅＣｏ，ＨｏＤｙＦｅＣｏ，ＨｏＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏのいずれかであり、第１磁性層がＴｂＦｅＣｏであることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光磁気記録媒体の記録方法であって、第１磁性層のキュリー温度近傍に加熱して、磁界を印加することで情報を記録することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録再生装置に適用さ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、光磁気記録媒体を用いた光磁気ディスクが実用化されている。このような光磁気ディスクでは、半導体レーザから出射される光ビームを光記録媒体上に集光照射することにより、光磁気記録媒体の局部温度を上昇させることにより記録消去が行われる。そして、記録消去が起こらない強度の光ビームを光磁気記録媒体に集光照射し、その反射光の偏光状態を判別することにより、記録情報の再生が行われる。しかし、従来より、このような光磁気記録媒体では、光ビームのビームスポット径に対して、記録された磁区の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問題がある。これは、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スポット内に、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ためである。
【０００３】
上記問題を解決する光磁気記録媒体として、室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生磁性層と、非磁性中間層と、垂直磁化膜からなり情報を記録する記録磁性層とからなる光磁気記録媒体が提案されている（特開平９−１８０２７６号公報）。また、上記光磁気記録媒体の再生特性改善を目的として、室温において面内磁化状態であり臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となる再生磁性層と、前記臨界温度近傍にキュリー温度を有する面内磁化層と、非磁性中間層と、垂直磁化膜からなり情報を記録する記録磁性層とからなる光磁気記録媒体が提案されている（特開平９−３２０１３４号公報）。また、垂直磁化状態である再生磁性層と、非磁性中間層と、垂直磁化膜からなり情報を記録する記録磁性層とからなる光磁気記録媒体も提案されている（特開平８−１８０４８６号公報）。
【０００４】
特開平９−１８０２７６号公報および特開平９−３２０１３４号公報に記載の光磁気記録媒体では、臨界温度以下の温度範囲において、再生磁性層が面内磁化状態となるため、記録磁性層へ記録された記録磁区情報が再生層へと転写されず、記録磁区情報は再生されない。これに対して、臨界温度以上の温度範囲において、再生磁性層が垂直磁化状態となり、記録磁性層へ記録された記録磁区情報が再生磁性層へと転写され、記録磁区情報が再生される。このため、再生磁性層上に集光された光ビームのビームスポット内に、隣接する記録ビットが入る場合においても、光ビームの再生パワーと再生磁性層が垂直磁化状態となる臨界温度を適切に設定しておけば、個々の記録ビットを分離して再生することができ、高密度に記録された情報を再生することが可能な磁気的超解像再生を実現することができる。また、特開平８−１８０４８６号公報に記載の光磁気記録媒体では、温度上昇した領域のみの磁化情報が再生磁性層から記録磁性層へと転写され、同様に磁気的超解像再生を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、光ディスクに対して、さらに大きな記録容量が求めら、記録磁性層により小さい記録磁区を形成し、その記録磁区を再生磁性層へと転写し安定して再生することが要求されるようになった。上述の特開平９−１８０２７６号公報および特開平９−３２０１３４号公報および特開平８−１８０４８６号公報に記載の光磁気記録媒体において用いられている記録磁性層は、補償温度が室温近傍に存在しており、情報の記録と保持とが行われる磁性層であり、かつ、再生時に、記録磁性層へ記録された記録磁区情報を再生磁性層へと転写させる漏洩磁束を発生させる磁性層である。従って、記録磁性層のキュリー温度は、記録パワーが高くなりすぎないように、２２５℃〜２７５℃に設定されている。この場合、再生に伴い、光ビームスポット中心の温度がキュリー温度近傍まで上昇すると、光ビームスポット中心近傍の記録磁性層のトータル磁化が小さくなり、したがって、記録磁性層からの漏洩磁束が小さくなることにより、記録磁性層と再生磁性層との静磁結合力が弱くなり、再生磁性層への磁区転写が行われなくなる。温度上昇とともに記録磁性層のトータル磁化が極めて小さくなるため、再生パワーマージンが狭くなり、より小さい記録磁区を再生磁性層へと転写し安定して再生することができなくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、再生時における記録磁性層のトータル磁化を大きくでき、小さな記録磁区を安定に再生することのできる光磁気記録媒体及びその記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の光磁気記録媒体及びその記録方法は以下のようなものである。
【０００８】
第１の発明の光磁気記録媒体は、垂直磁化膜からなる第１磁性層と、垂直磁化膜からなり、第１磁性層に交換結合する第２磁性層と、昇温時に、第２磁性層及び第１磁性層と静磁結合して第１磁性層の磁化が転写される第３磁性層と、非磁性中間層とを少なくとも有し、上記第１磁性層と、第２磁性層と、非磁性中間層と、第３磁性層とが、この順に配されており、第２磁性層は、第１磁性層よりも、トータル磁化のピーク値が大きく、且つ、キュリー温度が高く、第２磁性層の補償温度が、−５０℃以上１００℃以下であると共に、第２磁性層、または、第１磁性層と第２磁性層との両方に接して、第１磁性層及び第２磁性層よりも垂直磁気異方性が小さく、第１磁性層よりもキュリー温度の高い第４磁性層が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明の光磁気記録媒体において、第２磁性層は、第１磁性層よりもトータル磁化がピーク値となる温度が高く設定されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明または第２の発明の光磁気記録媒体において、第２磁性層は、第１磁性層よりも補償温度が低く設定されていることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの光磁気記録媒体において、第３磁性層は、室温で面内磁化を示し、臨界温度を境として垂直磁化に移行する磁性膜からなることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの光磁気記録媒体において、第３磁性層は、室温以上キュリー温度以下の温度において垂直磁化膜であることを特徴とする。
【００１４】
第６の発明の光磁気記録媒体は、第４の発明の光磁気記録媒体において、第２磁性層のトータル磁化がピーク値となる温度が、前記臨界温度より高いことを特徴とする。
【００１６】
第７の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明乃至第６の発明のいずれかの光磁気記録媒体において、第２磁性層がＤｙＦｅＣｏ，ＨｏＦｅＣｏ，ＨｏＤｙＦｅＣｏ，ＨｏＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏのいずれかであり、第１磁性層がＴｂＦｅＣｏであることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明の光磁気記録媒体は、第１の発明乃至第７の発明のいずれかの光磁気記録媒体の記録方法であって、第１磁性層のキュリー温度近傍に加熱して、磁界を印加することで情報を記録することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は以下の形態に限るものではなく、様々な変形が可能である。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を説明する図であり、室温において面内磁化状態であり、ある臨界温度以上の温度において垂直磁化状態となる再生層（第３磁性層）１と、非磁性中間層２と、ほぼ室温に補償温度を有する磁束形成層（第２磁性層）３と、情報が記録される記録層（第１磁性層）４とが順次積層されている。ここで、再生層１は、面内磁化状態から垂直磁化状態への遷移を実現するため、少なくとも室温においてＲＥｒｉｃｈ（希土類金属が優勢）であることが必要である。
【００２０】
このような光磁気記録媒体では、磁束形成層３及び記録層４から発生する漏洩磁束と、再生層１にいて垂直磁化状態となった磁化とが静磁結合し、記録層４の磁化情報が再生層１へと転写されることにより、光ビーム５の照射で、上記臨界温度以上の温度となった領域の磁化情報のみが再生されるという磁気的超解像再生が実現する。
【００２１】
これに対して、図２は、従来の超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を説明する図であり、再生層１と非磁性層２とは本発明と同じ磁性膜が用いられており、記録層６が静磁結合のための漏洩磁束を発生させる役割と、情報を記録する役割との両方を担っている。従って、従来の超解像光磁気記録媒体の記録層６は、再生層１との安定した静磁結合を維持することができる漏洩磁束を発生させるとともに、良好な記録特性を実現することが必要となってくる。
【００２２】
図３は、従来用いられている膜厚４０ｎｍのＴｂ０．２４（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５）０．７６からなる記録層６のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を示している。この場合、キュリー点が２５０℃であり、かつ、保磁力Ｈｃが温度上昇とともに急激に小さくなり、キュリー点において零となっており、キュリー点記録された磁区が温度降下過程において安定して保持され、良好な記録特性が得られる。しかし、再生時、再生パワーの増大により記録層６の温度が１５０℃以上の温度になると、特に光ビームの照射領域中の最高到達温度部分では、記録層６のトータル磁化Ｍｓが減少し、それにともない記録層６から発生する漏洩磁束が小さくなっていくことがわかる。これにより、再生層１と記録層６との静磁結合が弱くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。すなわち、再生パワーの増加にともない、安定した再生ができなくなり、再生パワーマージンが狭くなる。
【００２３】
次に、図４は、膜厚４０ｎｍのＴｂ０．２４（Ｆｅ０．６０Ｃｏ０．４０）０．７６のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を示している。希土類遷移金属合金非晶質薄膜においては、遷移金属中のＣｏ含有率を相対的に高くすることにより、キュリー温度を高くすることができる。この場合、トータル磁化Ｍｓのピーク値は、１．４×１０５Ａ／ｍ（１４０ｅｍｕ／ｃｃ）と図３の場合より大きくなっており、さらに、トータル磁化Ｍｓがピーク値を示す温度は２５０℃となっている。したがって、図４のＴｂ０．２４（Ｆｅ０．６０Ｃｏ０．４０）０．７６を記録層６として用いれば、高い温度まで安定した静磁結合を維持することが可能となり、図３に示す記録層６（Ｔｂ０．２４（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５））に比べて広い再生パワーマージンが得られることが分かる。しかし、図４のＴｂ０．２４（Ｆｅ０．６０Ｃｏ０．４０）０．７６は、キュリー温度が３８０℃と高く、かつ、３００℃の温度においても、４００００Ａ／ｍ（５００Ｏｅ）以上の大きな保磁力を持っており、記録を行なうために高い記録レーザパワーが必要となる。一般に、良好な記録感度を得るためには、記録層６の記録温度（この場合キュリー温度）が２２５℃〜２７５℃の範囲であることが必要であり、この範囲以上に温度上昇させると、磁性膜等の熱劣化が発生し、記録媒体の寿命を著しく低下させるため、図４のＴｂ０．２４（Ｆｅ０．６０Ｃｏ０．４０）０．７６を記録層６として用いることは困難である。
【００２４】
次に、図５は、従来用いられている膜厚４０ｎｍのＤｙ０．２３（Ｆｅ０．７５Ｃｏ０．２５）０．７７からなる記録層６のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を示している。ＤｙＦｅＣｏはＴｂＦｅＣｏに比べて垂直磁気異方性が小さくなるため、図３に比べて、保磁力Ｈｃが小さくなっているが、トータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃともに、図３とほぼ同じ変化を示しており、図３の場合同様、記録特性は良好であるが、再生パワーマージンが狭くなってしまう。
【００２５】
図６は、膜厚４０ｎｍのＤｙ０．２３（Ｆｅ０．５５Ｃｏ０．４５）０．７７のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を示している。図４に示すＴｂＦｅＣｏに比べて、ＤｙＦｅＣｏの垂直磁気異方性が小さいため、温度上昇とともに保磁力が急激に小さくなり、２００℃以上の温度で保磁力Ｈｃが１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）以下となっている。図６におけるトータル磁化Ｍｓは、図４と同様に、２５０℃で１．６×１０５Ａ／ｍ（１６０ｅｍｕ／ｃｃ）と高いピーク値を示しているが、２００℃近傍において、すでに保磁力が小さくなっており、記録層６として使用する場合、記録された磁化情報を安定して維持することができなくなるため、再生パワーマージンが狭くなってしまう。一方、記録については、２００℃以上の温度で保磁力Ｈｃが小さくなっているため、２２５℃〜２７５℃の温度範囲において、保磁力よりも大きな記録磁界を印加することにより磁化方向を記録磁界の方向に揃えることが可能であるが、記録磁化方向が固定される温度降下過程において保磁力が徐々に大きくなるため、磁界変調記録方式においては、記録された磁化方向が安定して保持されず、良好な記録特性を得ることができなくなってしまう。よって、図６のＤｙ０．２３（Ｆｅ０．５５Ｃｏ０．４５）０．７７は記録層６としてしようすることは困難であった。
【００２６】
以上のように、図２の記録層６のみで静磁結合のための漏洩磁束を発生させる役割と、情報を記録する役割との両方を担う場合には、十分な記録再生特性を得ることができない。
【００２７】
そこで、図１の光磁気記録媒体では、上述のように磁束形成層３及び記録層４を用いる。
【００２８】
図７は、上記磁束形成層３と記録層４とを積層した構成（以下、記録積層体５０と記す）のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性の一例を示している。ここで、磁束形成層３としては、図６に示す膜厚４０ｎｍのＤｙ０．２３（Ｆｅ０．５５Ｃｏ０．４５）０．７７を用いており、記録層４としては、図３に示すＴｂＦｅＣｏよりもさらにＴｂを多く含有する膜厚２０ｎｍのＴｂ０．２６（Ｆｅ０．８２Ｃｏ０．１８）０．７４を用いた。記録層４の補償温度は１００℃であり、キュリー温度は２５０℃であった。
【００２９】
記録層４の補償温度が１００℃と高いため、その温度付近においては記録層４の磁化が小さくなり、記録積層体５０のトータル磁化Ｍｓの温度依存性は、図６のＤｙＦｅＣｏとほぼ同一であり、と高いピーク値を示し、磁束形成層３から大きな漏洩磁束を発生させることができる。したがって、再生層１との静磁結合力を強くすることができ、再生パワーマージンを広くすることが可能となる。
【００３０】
また、記録層４として用いたＴｂＦｅＣｏ薄膜は、Ｔｂ含有量を増加させ、補償温度を高くする（具体的には室温よりも高くする）ことにより、キュリー温度近傍での保磁力の減少をより急激なものとすることができる。図７に示す記録積層体の保磁力Ｈｃは、記録層４のキュリー温度２５０℃に向かって急激に減少しており、これにより、記録層４のキュリー温度近傍に加熱して磁界を印加することで、良好な記録特性が得られる。通常、補償温度を上昇させるとトータル磁化が減少し、漏洩磁束が小さくなるが、本発明の超解像光磁気記録媒体においては、磁束形成層３が漏洩磁束の発生源として働くため、記録層４のトータル磁化が小さくなっても良好な再生特性を得ることができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態の光磁気記録媒体では再生パワーマージンを大きくすることができるとともに、良好な記録特性を維持することが可能となる。
【００３２】
なお、上記したように、磁束形成層３は、少なくとも記録層４のトータル磁化が減少する高温領域において大きなトータル磁化のピーク値を有することが必要であり、そのためには、磁束形成層３のキュリー温度をＴｃ３、記録層４のキュリー温度をＴｃ４とした場合、少なくともＴｃ３＞Ｔｃ４であることが必要となる。また、磁束形成層３は、記録層４よりも、トータル磁化のピーク値が大きく、ピークとなる温度が高いものであることが望まれる。
【００３３】
さらに、室温においてあまり大きな磁束を漏洩させると再生層１の磁化に悪影響を与えるため、磁束形成層３は室温近傍に補償温度を有していることが望ましい。したがって、磁束形成層３の補償温度は、上述のように記録層４の補償温度は室温よりも高いことが望まれることを考慮すれば、記録層４の補償温度よりも低いことが望ましい。
【００３４】
また、光ビームの照射領域中の最高到達温度部分で安定に磁束を漏洩させて、再生パワーマージンを大きくするためには、磁束形成層３のトータル磁化の最大となる温度は、再生層１の上記臨界温度より高い温度であることが望ましい。
【００３５】
また、図１においては、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録層４が、順次積層された構成について示しているが、磁束形成層３と記録層４の積層順を変えることも可能である。しかし、再生層１と磁束形成層３との間に安定した静磁結合状態を実現するためには、再生層１と磁束形成層３とをできるだけ近接して積層した図１に示す構成の方が望ましい。
【００３６】
（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を説明する図である。本超解像光磁気記録媒体は、図１に示す第１の超解像光磁気記録媒体における磁束形成層３と記録層４との間に記録補助層７を設けたものである。
【００３７】
記録補助層７は、記録層４及び磁束形成層３に比べて垂直磁気異方性が小さい磁性膜である。記録層４のキュリー温度以下の温度範囲において、記録層４から記録補助層７へと交換結合が働き、さらに、記録補助層７から磁束形成層３へと交換結合が働くことにより、記録層４と磁束形成層３の副格子磁気モーメントの向きは平行となる。
【００３８】
一方、記録層４のキュリー温度以上の温度範囲においては、より垂直磁気異方性の小さい記録補助層７が磁束形成層３と交換結合することにより、磁束形成層３の保磁力が著しく低減されるか、または、磁化方向が膜面垂直方向から傾いた状態となり、実質的に保磁力が零に近くなる。記録層４のキュリー温度近傍以上の温度における磁束形成層３の保磁力が小さくなることにより、より小さな記録磁界で、磁束形成層３の磁化を反転させることが可能となり、その磁化方向が記録層４に転写され記録されることにより、低磁界で安定した記録を実現することが可能となる。
【００３９】
図９は、図８に示す本発明の第２の超解像光磁気記録媒体における磁束形成層３と記録補助層７と記録層４とを積層した構造（以下、記録積層体５１と記す）のトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を示している。ここで、磁束形成層３と記録層６としては、図７に示す膜厚４０ｎｍのＤｙ０．２３（Ｆｅ０．５５Ｃｏ０．４５）０．７７と、膜厚２０ｎｍのＴｂ０．２６（Ｆｅ０．８２Ｃｏ０．１８）０．７４を用いており、記録補助層７としては、磁束形成層３よりも垂直磁気異方性が小さく、記録層４よりもキュリー温度の高い磁性膜として、膜厚１０ｎｍのＧｄ０．２０（Ｆｅ０．７０Ｃｏ０．３０）０．８０を用いた。
【００４０】
図９に示すトータル磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの温度依存性を見ると、図７に示す本発明の第１の超解像光磁気記録媒体同様に、２５０℃で１．６×１０５Ａ／ｍ（１６０ｅｍｕ／ｃｃ）以上（１５０℃〜３００℃で１．２×１０５Ａ／ｍ（１２０ｅｍｕ／ｃｃ）以上）の大きな磁化を有しており、磁束形成層３から大きな漏洩磁束を発生させることができ、再生層１との静磁結合力を強くすることができることがわかる。
【００４１】
さらに、記録補助層７の存在しない図７の光磁気記録媒体においては、記録層４のキュリー温度２５０℃以上において、磁束形成層３の保磁力が１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）程度存在しており、記録を行なうために、少なくとも１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）以上の磁界が必要となるが、記録補助層７を設けた図９の光磁気記録媒体においては、記録層４のキュリー温度２５０℃以上において、磁束形成層３の保磁力がほとんど零となっており、より低磁界での記録を実現することが可能となる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態の光磁気記録媒体では再生パワーマージンを大きくすることができるとともに、実施の形態１よりもさらに良好な記録特性を維持することが可能となる。なお、上記したように、磁束形成層３は、少なくとも記録層４よりも大きなトータル磁化のピーク値を有することが必要であり、そのためには、磁束形成層３のキュリー温度をＴｃ３、記録層４のキュリー温度をＴｃ４とした場合、少なくとも、Ｔｃ３＞Ｔｃ４であることが必要となる。また、記録補助層７のキュリー温度をＴｃ７とすると、記録層４のキュリー温度Ｔｃ４において、磁束形成層３の保磁力を低下させるべく、記録補助層７が磁性を有していることが必要であり、少なくともＴｃ７＞Ｔｃ４であることが必要である。
【００４３】
また、実施の形態１と同様に室温において、記録積層体５１からあまり大きな磁束を漏洩させると再生層１の磁化に悪影響を与えるため、磁束形成層３は室温近傍に補償温度を有していることが望ましい。さらに、光ビームの照射領域中の最高到達温度部分で安定に磁束を漏洩させて、再生パワーマージンを大きくするためには、磁束形成層３のトータル磁化の最大となる温度は、再生層１の上記臨界温度より高い温度であることが望ましい。
【００４４】
また、図８においては、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録補助層７、記録層４が順次積層された構成について示しているが、低磁界記録を実現するためには、記録補助層７と記録層４と磁束形成層３が交換結合していれば良く、例えば、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録層４、記録補助層７が順次積層された構成、再生層１、非磁性中間層２、記録補助層７、記録層４、磁束形成層３が順次積層された構成としても良いが、再生層１と磁束形成層３との間に安定した静磁結合状態を実現するためには、再生層１と磁束形成層３とをできるだけ近接して積層した図８に示す再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録補助層７、記録層４が順次積層された構成、または、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録層４、記録補助層７が順次積層された構成が望ましい。
【００４５】
なお、この（実施の形態２）及び上記（実施の形態１）では、再生層１として面内磁化から垂直磁化に移行する再生層を用いた超解像光磁気記録媒体について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、再生層と記録層とが静磁結合した構成の超解像光磁気記録媒体であれば適応可能であり、例えば特開平８−１８０４８６号公報に記載されているような、再生層１として垂直磁化磁性層を用いた超解像光磁気記録媒体にも適用できる（実施例７参照）。
【００４６】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の第３の超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を説明する図である。ここでは、図１に示す第１の超解像光磁気記録媒体における再生層１に対して、再生層１が垂直磁化状態となる臨界温度近傍にキュリー温度を有する面内磁化層８を積層して設けている。この光磁気記録媒体においては、面内磁化層８のキュリー温度以下の温度範囲において、再生層１と面内磁化層８とが交換結合することにより、再生層１における面内磁化マスクが強化される。従って、第１の超解像光磁気記録媒体と同様に、広い再生パワーマージンと良好な記録特性が得られるとともに、より高い再生分解能を実現することが可能となる。
【００４７】
この超解像光磁気記録媒体においては、光ビーム５の入射側から、再生層１、面内磁化層８が順次積層された構成について説明したが、光ビーム５の入射側から、面内磁化層８、再生層１を順次積層した構成とすることも可能である。しかし、再生信号を生成するのは、再生層１の垂直磁化状態となった領域であり、光ビーム５の入射側から、面内磁化層８、再生層１を順次積層した構成においては、光ビーム５が面内磁化層８を透過して、再生層１からの再生光を検出するため、反射光に含まれる再生信号成分が小さくなり、相対的に再生信号品質が劣化してしまう。すなわち、光ビーム５の入射側から、再生層１、面内磁化層８が順次積層された構成とすることが望ましい。
【００４８】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の第４の超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を説明する図である。図８に示す第２の超解像光磁気記録媒体における再生層１に対して、再生層１が垂直磁化状態となる臨界温度近傍にキュリー温度を有する面内磁化層８が積層して設けられている。この光磁気記録媒体においては、面内磁化層８のキュリー温度以下の温度範囲において、再生層１と面内磁化層８とが交換結合することにより、再生層１における面内磁化マスクが強化される。従って、第８の超解像光磁気記録媒体と同様に、広い再生パワーマージンと良好な記録特性と低磁界記録を実現することができるとともに、より高い再生分解能を実現することが可能となる。
【００４９】
この超解像光磁気記録媒体においては、光ビーム５の入射側から、再生層１、面内磁化層８が順次積層された構成について説明したが、光ビーム５の入射側から、面内磁化層８、再生層１を順次積層した構成とすることも可能である。しかし、再生信号を生成するのは、再生層１の垂直磁化状態となった領域であり、光ビーム５の入射側から、面内磁化層８、再生層１を順次積層した構成においては、光ビーム５が面内磁化層８を透過して、再生層１からの再生光を検出するため、反射光に含まれる再生信号成分が小さくなり、相対的に再生信号品質が劣化してしまう。すなわち、光ビーム５の入射側から、再生層１、面内磁化層８が順次積層された構成とすることが望ましい。
【００５０】
以下、本発明の具体例について説明する。
【００５１】
（実施例１）
本発明の実施の形態１の超解像光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。図１２は、この超解像光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この超解像光磁気ディスクは、基板９、透明誘電体層１０、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録層４、保護層１１、オーバーコート層１２が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【００５２】
このような光磁気ディスクでは、その記録方式として記録層４をキュリー温度近傍に加熱して磁界を印加するというキュリー温度記録方式が用いられ、そして、極カー効果として知られている光磁気効果によって情報が再生されるようになってており、半導体レーザから出射される光ビーム５が対物レンズにより再生層１に絞り込まれ記録再生が行われる。上記極カー効果とは、入射表面に垂直な磁化の向きにより、反射光の偏光面の回転の向きが逆方向になる現象である。
【００５３】
基板９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１０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１０の屈折率をｎとした場合、透明誘電体層１０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１０の膜厚を４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度に設定すれば良い。
【００５５】
再生層１は、希土類遷移金属合金非晶質薄膜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、温度上昇にともない、ある臨界温度以上の温度で垂直磁化状態となるように組成調整されている。再生層１としては、ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の材料を用いることが可能である。
【００５６】
再生層１の上記臨界温度は、１００℃以上２００℃以下であることが望ましい。臨界温度が１００℃より低くなると、僅かな温度上昇により再生層１が垂直磁化状態となり、環境温度の変化に対して、安定した再生特性を得ることができなくなる。また、臨界温度が２００℃より高くなると、臨界温度と記録層３のキュリー温度が近接することにより、再生パワーマージンを確保することが困難となる。
【００５７】
再生層１の膜厚は、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが望ましい。再生層１の膜厚が１０ｎｍより薄くなると、再生層１からの反射光が減少し、再生信号強度が著しく低下するとともに、再生層１を透過した光ビーム５が磁束形成層３の磁化情報を再生することにより、再生分解能の劣化を招くことになる。また、膜厚を８０ｎｍより厚くすると、トータル膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【００５８】
非磁性中間層２は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ等の誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ等の非磁性金属またはそれらの合金からなり、再生磁性層１と記録磁性層３とが安定して静磁結合すべく、その膜厚が０．５ｎｍ以上６０ｎｍ以下に設定されている。非磁性中間層２の膜厚が０．５ｎｍより薄くなると、非磁性中間層２が連続的に形成されず、安定した静磁結合状態を維持することができなくなる。また、非磁性中間層２の膜厚が６０ｎｍより厚くなると、磁束形成層３と再生層１との距離が離れることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。磁束形成層３と再生層１との距離は、６０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００５９】
磁束形成層３は、室温近傍に補償温度を有する希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、記録層４よりも垂直磁気異方性が小さい材料であることが望ましい。
【００６０】
また、この磁束形成層３は、磁界変調記録を行なうためには、記録層４のキュリー温度において、保磁力が２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）以下であることが望ましい。
【００６１】
磁束形成層３の膜厚は２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲に設定されている。磁束形成層３の膜厚が２０ｎｍより薄くなると、磁束形成層３から発生する漏洩磁束が小さくなることにより、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。また、磁束形成層３の膜厚が８０ｎｍより厚くなると、トータル膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【００６２】
磁束形成層３の補償温度は、−５０℃以上１００℃以下であることが望ましい。補償温度が−５０℃より低くなると、室温近傍において大きな漏洩磁束が磁束形成層３から発生し、再生分解能の低下を招くことになる。また、補償温度が１００℃以上になると再生層１が垂直磁化状態となる温度領域において、磁束形成層３のトータル磁化が小さくなり、安定した静磁結合状態を維持できなくなる。
【００６３】
また、磁束形成層３は、再生層１が垂直磁化状態となる臨界温度近傍において、磁束形成層３から大きな漏洩磁束を発生させるべく、記録層４よりもトータル磁化のピーク値が大きいものであることが必要であり、少なくとも記録層４のキュリー温度よりも高いことが要求される。
【００６４】
さらに、高温において安定に漏洩磁束を供給して再生層１とより安定した静磁結合状態を実現するためには、磁束形成層３のトータル磁化のピークは上記再生層１の臨界温度より高いことが望ましく、キュリー温度としては３００℃以上であることが望ましい。
【００６５】
このような磁束形成層３としては、例えば、磁束形成層３としては、ＤｙＦｅＣｏ，ＨｏＦｅＣｏ，ＤｙＨｏＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＨｏＦｅＣｏを用いることが可能である。
【００６６】
記録層４は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、磁束形成層３に比べて垂直磁気異方性が大きく、かつ、実用的な記録感度を実現するために、そのキュリー温度が２２０℃以上２８０℃以下の範囲に設定されていることが望ましい。
【００６７】
また、磁界変調記録された磁区を安定して保持するため、記録層４のキュリー温度からの温度下降過程において、記録層４の保磁力が急激に大きくなることが望ましく、そのためには、記録層４の補償温度が５０℃以上２００℃以下であることが望ましい。記録層４としては、ＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の比較的垂直磁気異方性が大きな材料を用いることが望ましく、さらに、磁束形成層３より垂直磁気異方性が大きいことが望ましい。
【００６８】
記録層４の膜厚は１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲に設定されていることが望ましい。記録層４の膜厚が１０ｎｍより薄くなると、記録層４が磁束形成層３に比べて薄くなりすぎ、磁束形成層３と交換結合することにより、磁束形成層３の磁気特性による影響が相対的に強くなり、記録層４のキュリー温度からの温度下降過程において、記録層４の保磁力が徐々に大きくなることにより、記録特性が劣化してしまう。また、記録層３の膜厚が４０ｎｍより厚くなると、トータル膜厚増加による記録感度劣化が著しくなる。
【００６９】
保護層１１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、再生磁性層１及び記録磁性層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以上６０ｎｍ以下の範囲に設定されている。
【００７０】
オーバーコート層１２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。
【００７１】
次に、この構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生特性の具体例を説明する。
【００７２】
（１）光磁気ディスクの形成方法
まず、Ａｌターゲットと、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットと、ＤｙＦｅＣｏ合金ターゲットと、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内の基板ホルダーに、０．６μｍ幅のランド記録領域とグルーブ記録領域とがスパイラル状に形成されたランド・グルーブ記録可能なディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板９を配置する。そして、スパッタ装置内を１．３×１０−４Ｐａ（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０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）の条件で、基板９上にＡｌＮからなる透明誘電体層１０を膜厚６０ｎｍで形成する。
【００７３】
次に、再度、スパッタ装置内を１．３×１０−４Ｐａ（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０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）とし、上記透明誘電体層１０上に、Ｇｄ０．３０（Ｆｅ０．８０Ｃｏ０．２０）０．７０からなる再生層１を膜厚４０ｎｍで形成した。その再生層１は、室温において面内磁化状態であり、１１０℃の温度で垂直磁化状態となる特性を有し、そのキュリー温度が３００℃であり、補償温度は存在せず、室温からキュリー温度までＲＥｒｉｃｈ組成であった。
【００７４】
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０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）の条件で、上記再生層１上にＡｌＮからなる非磁性中間層２を膜厚５ｎｍで形成した。
【００７５】
次に、再度、スパッタ装置内を１．３×１０−４Ｐａ（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０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）とし、上記非磁性中間層２上に、Ｄｙ０．２３（Ｆｅ０．５５Ｃｏ０．４５）０．７７からなる磁束形成層３を膜厚５０ｎｍで形成した。その磁束形成層３は、２５℃に補償温度を有し、キュリー温度が３７５℃であった。
【００７６】
次に、引き続き、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）とし、上記磁束形成層３上に、Ｔｂ０．２６（Ｆｅ０．８２Ｃｏ０．１８）０．７４からなる記録層４を膜厚１５ｎｍで形成した。その記録層４は、１００℃に補償温度を有し、キュリー温度が２５０℃であった。
【００７７】
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０．５３Ｐａ（４×１０−３Ｔｏｒｒ）の条件で、上記記録層４上にＡｌＮからなる保護層１１を膜厚２０ｎｍ形成した。
【００７８】
最後に、上記保護層１１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１２を形成した。
【００７９】
（２）記録再生特性
上記した実施例１の光磁気ディスクと同様にして、磁束形成層３と記録層４の替わりに、膜厚６５ｎｍのＴｂ０．２４（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５）０．７６からなる記録層６のみを設けた図２に示す従来の超解像光磁気ディスクを比較例１として作製した。比較例１における記録層６は、補償温度が２５℃であり、キュリー温度が２５０℃であった。
【００８０】
上記実施例１と比較例１の超解像光磁気ディスクを、波長６３０ｎｍの半導体レーザを用いた光ピックアップを有する評価装置で、線速５ｍ／ｓの条件で、磁界変調記録方式により、マーク長０．３μｍの繰り返し記録磁区をランド記録領域に形成した。その記録磁区を再生した場合のＣＮＲ（信号対雑音比）の再生パワー依存性を図１３に示す。図中、ＣＮＲ１が実施例１の結果を示し、ＣＮＲ１１が比較例１の結果を示している。
【００８１】
ここで、０．３μｍのマーク長とは、マーク長に対応する長さ（０．３μｍ）の記録磁区をマーク長の２倍のピッチ（０．６μｍ）で繰り返し形成したものである。
【００８２】
ＣＮＲ１（実施例１）及びＣＮＲ１１（比較例１）ともに、超解像再生が実現することにより、再生パワー上昇とともに再生層１が面内磁化状態から垂直磁化状態へと遷移し、それに伴いＣＮＲが大きくなる。ＣＮＲが最大となる再生パワー１．６ｍＷにおいて、ＣＮＲ１とＣＮＲ１１は、ともに３６ｄＢであった。さらに、再生パワーを上昇させると、ＣＮＲ１１が急激に減少するのに対して、ＣＮＲ１はほとんど変化せず、実施例１において、より広い再生パワーマージンが得られることがわかる。比較例１の場合、再生パワーの上昇にともない、光ビームスポット中心の温度が記録層６のキュリー温度に近付くことにより、光ビームスポット中心における記録層６のトータル磁化が小さくなり、それに伴い、記録層６からの漏洩磁束も小さくなるため、再生層１と記録層６との静磁結合が弱くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。これに対して、実施例１においては、記録層４のキュリー温度近傍まで、磁束形成層３のトータル磁化が大きくなり続けるため、光ビームスポット中心における磁束形成層３のトータル磁化が常に最大となり、かつ、磁束形成層３からの漏洩磁束が再生パワーの上昇にともない、徐々に大きくなるため、より広い再生パワーマージンが得られることになる。
【００８３】
（実施例２）
本発明の実施例２について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。なお、ここでは（実施例１）と同様な部分については説明を省略する。
【００８４】
図１４はこの光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板９、透明誘電体層１０、再生層１、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録補助層７、記録層４、保護層１１、オーバーコート層１２が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【００８５】
実施例２の超解像光磁気ディスクは、実施例１の超解像光磁気ディスクに対して、磁束形成層３と記録層４との間に、膜厚１０ｎｍのＧｄ０．２６（Ｆｅ０．７８Ｃｏ０．２２）０．７４からなる記録補助層７を形成した構成である。
【００８６】
上記記録補助層７は、キュリー温度が３２０℃であり、記録層４のキュリー温度２５０℃で２４００Ａ／ｍ（３０Ｏｅ）の保磁力を有していた。
【００８７】
実施例２の超解像光磁気ディスクにおけるマーク長０．３μｍでのＣＮＲの再生パワー依存性を、実施例１と同じ条件で調査した結果、図１３に示す実施例１のＣＮＲ１とほぼ同様な結果が得られ、実施例２においても実施例１と同様に、広い再生パワーマージンが得られることが確認された。
【００８８】
次に、マーク長０．３μｍ・再生パワー１．８ｍＷ・記録パワー５．５ｍＷの条件における、実施例２の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性（ＣＮＲ２）を図１５に示す。実施例１の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性（ＣＮＲ１）も同図に示す。図１５において、記録磁界８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）とは、記録パワー５．５ｍＷの連続レーザ光を照射した状態で、±８０００Ａ／ｍ（±１００Ｏｅ）の間で強度変調された交番磁界を磁気ヘッドにより印加して記録を行なったことを意味している。
【００８９】
記録補助層７のない実施例１の超解像光磁気ディスクのＣＮＲ１は、記録磁界２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）で飽和しているのに対して、記録補助層７を設けた実施例２の超解像光磁気ディスクのＣＮＲ２は、記録磁界８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）で飽和しており、記録補助層７を設けることにより、低磁界記録を実現できることがわかる。
【００９０】
以上の結果は、実施例１においては、記録層４のキュリー温度における磁束形成層３の保磁力が１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）であり、良好な記録を行なうために２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）の記録磁界が必要となるのに対して、実施例２においては、記録層４のキュリー温度における保磁力が２４００Ａ／ｍ（３０Ｏｅ）程度と極めて小さい記録補助層７が磁束形成層３及び記録層４と交換結合しており、記録補助層７及び磁束形成層３の磁化が低磁界で容易に反転するため、８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）程度の記録磁界で良好な記録が実現したものと考えられる。
【００９１】
（実施例３）
本発明の実施例３について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。なお、ここでは（実施例１）、（実施例２）と同様な部分については説明を省略する。
【００９２】
図１６は、この光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板９、透明誘電体層１０、再生層１、面内磁化層８、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録層４、保護層１１、オーバーコート層１２が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【００９３】
実施例３の超解像光磁気ディスクは、実施例１の超解像光磁気ディスクに対して、再生層１と非磁性中間層２との間に、膜厚２０ｎｍのＧｄ０．１３Ｆｅ０．８７からなる面内磁化層８が形成された構成である。
【００９４】
上記面内磁化層８は、キュリー温度が１４０℃であり、該キュリー温度まで常に面内磁化状態を示す面内磁化膜であった。
【００９５】
また、同様にして、実施例３の磁束形成層３と記録層４を設けずに、膜厚６５ｎｍのＴｂ０．２４（Ｆｅ０．８５Ｃｏ０．１５）０．７６からなる記録層６のみを設けた従来の超解像光磁気ディスクを比較例３として作製した。比較例３における記録層６は、補償温度が２５℃であり、キュリー温度が２５０℃であった。
【００９６】
上記実施例３と比較例３の超解像光磁気ディスクに対して、実施例１と同様にして、マーク長０．３μｍの記録磁区を再生した場合のＣＮＲの再生パワー依存性を調査した結果を図１７に示す。図中、ＣＮＲ３が実施例３の結果を示し、ＣＮＲ３３が比較例３の結果を示している。
【００９７】
低キュリー温度の面内磁化層８を再生層１に交換結合させた結果、再生層１における面内磁化マスクが強化され、実施例１のＣＮＲ１及びＣＮＲ１１にくらべて、実施例３のＣＮＲ３及びＣＮＲ３３は、低再生パワーにおけるＣＮＲが小さくなり、最適再生パワーでのＣＮＲが大きくなっており、再生分解能の向上が実現している。
【００９８】
ＣＮＲ３とＣＮＲ３３を比較すると、実施例１の場合と同様に、ＣＮＲ３の再生パワーマージンが、ＣＮＲ３３の再生パワーマージンに比べて広くなっていることがわかる。
【００９９】
（実施例４）
本発明の実施例４について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施例では、光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について説明する。なお、本実施例では（実施例１）〜（実施例３）と同様な部分については説明を省略する。
【０１００】
図１８は、この光磁気ディスクの構成を示す断面図である。この光磁気ディスクは、基板９、透明誘電体層１０、再生層１、面内磁化層８、非磁性中間層２、磁束形成層３、記録補助層７、記録層４、保護層１１、オーバーコート層１２が、この順にて積層されたディスク本体を有している。
【０１０１】
実施例４の超解像光磁気ディスクは、実施例３の超解像光磁気ディスクに対して、磁束形成層３と記録層４との間に、膜厚１０ｎｍのＧｄ０．２６（Ｆｅ０．７８Ｃｏ０．２２）０．７４からなる記録補助層７が形成された構成である。
【０１０２】
上記記録補助層７は、キュリー温度が３２０℃であり、記録層４のキュリー温度２５０℃で２４００Ａ／ｍ（３０Ｏｅ）の保磁力を有していた。
【０１０３】
実施例４の超解像光磁気ディスクにおけるマーク長０．３μｍでのＣＮＲの再生パワー依存性を、実施例３と同じ条件で調査した結果、図１７に示す実施例３のＣＮＲ３とほぼ同様な結果が得られ、実施例４においても実施例３と同様に、広い再生パワーマージンが得られることが確認された。
【０１０４】
次に、マーク長０．３μｍ・再生パワー２．０ｍＷ・記録パワー５．８ｍＷの条件における、実施例４の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性（ＣＮＲ４）を図１９に示す。実施例３の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性（ＣＮＲ３）を同図に示す。図１９において、記録磁界８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）とは、記録パワー５．５ｍＷの連続レーザ光を照射した状態で、±８０００Ａ／ｍ（±１００Ｏｅ）の間で強度変調された交番磁界を磁気ヘッドにより印加して記録を行なったことを意味している。
【０１０５】
記録補助層７のない実施例３の超解像光磁気ディスクのＣＮＲ３は、記録磁界２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）で飽和しているのに対して、記録補助層７を設けた実施例４の超解像光磁気ディスクのＣＮＲ４は、記録磁界８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）で飽和しており、記録補助層７を設けることにより、低磁界記録を実現できることがわかる。
【０１０６】
以上の結果は、実施例３においては、記録層４のキュリー温度における磁束形成層３の保磁力が１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）であり、良好な記録を行なうために２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）の記録磁界が必要となるのに対して、実施例４においては、記録層４のキュリー温度における保磁力が２４００Ａ／ｍ（３０Ｏｅ）程度と極めて小さい記録補助層７が磁束形成層３及び記録層４と交換結合しており、記録補助層７及び磁束形成層３の磁化が低磁界で容易に反転するため、８０００Ａ／ｍ（１００Ｏｅ）程度の記録磁界で良好な記録が実現したものと考えられる。
【０１０７】
以上、実施例１及び実施例２及び実施例３及び実施例４においては、再生層１及び面内磁化層８と、磁束形成層３及び記録補助層７及び記録層４とを安定して静磁結合させること目的として、非磁性中間層２を設けた構成について説明を行なったが、静磁結合していれば良く、非磁性中間層２に限られるものではない。例えば、Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄ等のキュリー温度が極めて低い希土類金属を設けた場合や、交換結合を断ち切ることが可能な程に強い面内磁気異方性を有するＦｅ，Ｃｏ等の遷移金属を設けた場合においても、安定した静磁結合状態を実現することが可能であり、この場合も、実施例１及び実施例２及び実施例３及び実施例４と同様な記録再生特性を得ることができる。
【０１０８】
（実施例５）
本実施例においては、実施例３に記載した媒体構成の磁束形成層３の材料を変えた超解像光磁気ディスクについて、その記録再生特性を調査する。なお、本実施例においては上述の各実施例と同様な部分については説明を省略する。
【０１０９】
実施例３においては、再生層１、面内磁化層８、磁束形成層３、記録層４として、それぞれ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏを用いた場合について説明を行なったが、ＴｂＦｅＣｏ記録層４のキュリー温度において、ＤｙＦｅＣｏ磁束形成層３が１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）程度の保磁力を持つため、図１９のＣＮＲ３において示すように、２４０００Ａ／ｍ（３００Ｏｅ）の記録磁界が必要となる。ここで、磁束形成層３として、ＴｂＦｅＣｏ記録層４のキュリー温度において、より低い保磁力を有する材料を用いることにより、実施例３の媒体構成において、より低磁界での記録を実現することが可能となる。そのためには、磁束形成層３として、ＤｙＦｅＣｏより垂直磁気異方性の小さいＨｏＦｅＣｏ、ＨｏＤｙＦｅＣｏ、ＨｏＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属合金を用いることが望ましい。
【０１１０】
表１は、上記磁性材料を磁束形成層３として用いた場合の磁束形成層３のキュリー温度Ｔｃ３と、ＴｂＦｅＣｏ記録層４のキュリー温度（２５０℃）での磁束形成層３の保磁力Ｈｃ３と、図１９と同様にして測定した記録磁界依存性においてＣＮＲが飽和する記録磁界Ｈｒｅｃとを示している。Ｄｙよりも垂直磁気異方性係数の小さい、ＨｏまたはＧｄを希土類金属として用いるか、または、含有させることにより、Ｈｃ３がＤｙＦｅＣｏの場合に比べて小さくなっており、記録磁界Ｈｒｅｃも同時に低下していることがわかる。
【０１１１】
【表１】
0003626050.tif 000002
本実施例においては、磁束調整層３として、ＨｏＦｅＣｏ、ＨｏＤｙＦｅＣｏ、ＨｏＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏを用いた場合について説明したが、これに限られるものではない。本発明によれば、ＴｂＦｅＣｏ記録層４のキュリー温度において、ＤｙＦｅＣｏより低い保磁力を有する希土類遷移金属合金を用いることにより、同様な低磁界記録を実現することが可能となる。
【０１１２】
また、本実施例においては、実施例３の構成で磁束形成層３のＨｃ３を小さくすることにより低磁界記録が実現されることを説明したが、実施例１及び実施例２及び実施例４の構成においても、磁束形成層３のＨｃ３を小さくすることにより、より低磁界での記録が実現される。
【０１１３】
（実施例６）
本実施例においては、実施例４に記載した媒体構成のＤｙＦｅＣｏ磁束形成層３の組成を変えた超解像光磁気ディスクについて、その記録再生特性を調査する。
【０１１４】
実施例３においては、再生層１、面内磁化層８、磁束形成層３、記録補助層７、記録層４として、それぞれ、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏを用いた場合について説明を行なったが、本実施例においては、磁束形成層３以外の磁性層の実施例４と同じ磁性層を用い、ＤｙＦｅＣｏ磁束形成層３のみの組成を変えて、磁束形成層３として必要となる磁気特性について調べる。
【０１１５】
表２に様々な組成の磁束形成層３のキュリー温度Ｔｃ３と、補償温度Ｔｃｏｍｐ３とを示す。
【０１１６】
【表２】
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図２０は、表２において希土類金属と遷移金属の比率を一定に保ち、ＦｅとＣｏの比率を変えたＮｏ．１〜Ｎｏ．６の超解像光磁気ディスクにおけるマーク長０．３μｍでのＣＮＲの再生パワー依存性を、実施例３と同じ条件で調査した結果を示している。
【０１１７】
磁束形成層３のキュリー温度が低下することにより、トータル磁化が最大となる温度も低下するため、磁束形成層３のキュリー温度の低い超解像光磁気ディスクほど、低い再生パワーでＣＮＲの上昇が始まることがわかる。
【０１１８】
また、ＤｙＦｅＣｏ磁束形成層３のキュリー温度が２７５℃であるＮｏ．１の超解像光磁気ディスクの場合、実施例３において記載した図１７に示す磁束形成層３の存在しない構成の超解像光磁気ディスク（ＣＮＲ３３）と同様な再生パワー依存性を示しており、磁束形成層３を設けた効果が見られなかった。これに対して、Ｃｏ含有率を相対的に大きくしてＤｙＦｅＣｏ磁束形成層３のキュリー温度を３００℃にしたＮｏ．２の超解像光磁気ディスクにおいては、Ｎｏ．１の超解像光磁気ディスクに比べて、より広い再生パワー範囲において３７ｄＢ程度のＣＮＲが得られており、磁束形成層３を設けたことによる再生パワーマージン拡大の効果が確認される。同様に、さらに磁束形成層３のキュリー温度を高くしたＮｏ．３〜Ｎｏ．６の超解像光磁気ディスクにおいても、磁束形成層３を設けたことによる再生パワーマージン拡大の効果が確認される。
【０１１９】
以上の結果から、磁束形成層３のキュリー温度は、３００℃以上であることが必要であることがわかる。
【０１２０】
次に、図２１は、表２においてＦｅとＣｏの比率を一定に保ち、希土類金属と遷移金属の比率を変えたＮｏ．７〜Ｎｏ．１１の超解像光磁気ディスクにおけるマーク長０．３μｍでのＣＮＲの再生パワー依存性を、実施例３と同じ条件で調査した結果を示している。
【０１２１】
希土類遷移金属合金はフェリ磁性体であるため、補償温度においてトータル磁化が零となり、さらに温度上昇することによりトータル磁化が大きくなるため、補償温度が−１２５℃であるＮｏ．７の超解像光磁気ディスクにおいては、環境温度近傍において、磁束形成層３がすでに大きなトータル磁化を有することになり、再生分解能が低下してしまう。そのため、Ｎｏ．７の最大ＣＮＲは、３３ｄＢ程度と極めて小さくなり、良好な再生を行なうことが困難となる。これに対して、補償温度が−５０℃であるＮｏ．８の超解像光磁気ディスクと、補償温度が２５℃であるＮｏ．９の超解像光磁気ディスクと、補償温度が１００℃であるＮｏ．１０の超解像光磁気ディスクにおいては、３７ｄＢ程度のＣＮＲと、広い再生パワーマージンとが実現されていることがわかる。しかし、補償温度が１７０℃であるＮｏ．１１の超解像光磁気ディスクにおいては、３９ｄＢ近いＣＮＲが得られているが、再生パワーマージンが極めて狭くなり、安定した再生を行なうことができなくなる。
【０１２２】
以上の結果から、磁束形成層３の補償温度は、−５０℃以上１００℃以下であることが必要であることがわかる。
【０１２３】
（実施例７）
以上の実施例においては、再生層１として室温において面内磁化状態であり、温度上昇とともに、ある臨界温度以上の温度において垂直磁化状態となるＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金を用いた超解像光磁気記録媒体について記載したが、上述したように、本発明は、再生層と記録層とが少なくとも昇温時に（再生時に）静磁結合する構成の超解像光磁気記録媒体であれば適応可能である。
【０１２４】
図２２は、室温において垂直磁化状態であり、ほぼ室温に補償温度を有する（即ち、室温からキュリー温度まで垂直磁化を示す）ＴＭｒｉｃｈ組成の第２の再生層１３を用いた超解像光磁気記録媒体に対して、本発明の磁束形成層３と記録層４と静磁結合させた構成の断面磁化状態を説明する図である。
【０１２５】
これに対して、図２３は、特開平８−１８０４８６号公報に記載されている超解像光磁気記録媒体の断面磁化状態を示しており、室温において垂直磁化状態であり、ほぼ室温に補償温度を有するＴＭｒｉｃｈ組成の第２の再生層１３、非磁性中間層２、記録層６が順次積層されており、記録層６から発生する漏洩磁束と第２の再生層１３のトータル磁化とが静磁結合することにより、温度上昇した領域の記録層の磁化状態が第２の再生層１３へと転写され超解像再生が実現する。この場合、第２の再生層１３がＴＭｒｉｃｈ組成であるため、第２の再生層１３へと転写された磁区のＴＭモーメントの向きは、ＲＥｒｉｃｈ組成の再生層１を用いた場合のＴＭモーメントの向きと逆向きになる。なお、第２の再生層１３は、再生温度付近で大きな磁化を有することが、再生時に磁束形成層３及び記録層４との静磁結合が強くなるため、望ましい。したがって、上述のようにほぼ室温に補償温度を有しており、再生温度付近で磁化がピーク値を取るような磁性層が望ましい。
【０１２６】
図２３に示す超解像光磁気記録媒体においても、実施例１の場合と同様に、記録層６が静磁結合のための漏洩磁束を発生する役割と、情報を記録する役割の両方を担っていることになる。そのため、図２２に示すように、記録層６の替わりに、磁束形成層３と記録層４とを形成することにより、安定した静磁結合状態を実現し、広い再生パワーマージンを得ることが可能となるとともに、良好な記録特性を得ることができる。さらに、図２４に示すように、記録補助層７を設けることにより、広い再生パワーマージンと良好な記録特性を得ることが可能になるとともに、低磁化記録を実現することができる。なお、磁束形成層３としては上述の各実施の形態、実施例に記載のものが使用できる。
【０１２７】
なお、本実施例の光磁気ディスクでは、例えば、再生時に再生磁界を光ビーム照射位置に照射しておいて、第２の再生層１３における静磁結合が起こる高温領域以外の部分の磁化方向を上記再生磁界の方向に応じた方向に揃えておき、高温領域のみに磁化を転写することで超解像再生が実現できる。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明の光磁気記録媒体によれば、再生層（第３磁性層）と磁束形成層（第２磁性層）および記録層（第１磁性層）との静磁結合力が大きくなり、より小さい記録磁区を上記再生磁性層へと転写し安定して再生することができ、再生パワーマージンを広くすることが可能となる。また、再生層との静磁結合のための漏洩磁束を発生させる役割を磁束形成層が担い、良好な記録状態を実現させる役割を記録層が担うことにより、広い再生パワーマージンを有し、かつ、良好な記録を実現可能な超解像光磁気ディスクを提供することが可能となる。
【０１２９】
また、さらに記録補助層（第４磁性層）を具備することにより、低磁界記録を実現することが可能となる。
【０１３０】
本発明の光磁気記録媒体の記録方法によれば、低磁界での良好な記録を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図２】従来の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図３】従来の超解像光磁気記録媒体の記録層の磁気特性の一例を示す図である。
【図４】従来の超解像光磁気記録媒体の記録層の磁気特性の一例を示す図である。
【図５】従来の超解像光磁気記録媒体の記録層の磁気特性の一例を示す図である。
【図６】従来の超解像光磁気記録媒体の記録層の磁気特性の一例を示す図である。
【図７】本発明の超解像光磁気記録媒体の磁束形成層と記録層の積層構造の一例の磁気特性を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図９】本発明の超解像光磁気記録媒体の磁束形成層と記録層と記録補助層の積層構造の磁気特性の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図１２】実施例１の超解像光磁気ディスクの媒体構成を示す断面図である。
【図１３】実施例１の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの再生パワー依存性を示す図である。
【図１４】実施例２の超解像光磁気ディスクの媒体構成を示す断面図である。
【図１５】実施例２の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性を示す図である。
【図１６】実施例３の超解像光磁気ディスクの媒体構成を示す断面図である。
【図１７】実施例３の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの再生パワー依存性である。
【図１８】実施例４の超解像光磁気ディスクの媒体構成を示す断面図である。
【図１９】実施例４の本発明の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性である。
【図２０】様々なＦｅ，Ｃｏ比の磁束形成層３を用いた超解像光磁気ディスクのＣＮＲの再生パワー依存性である。
【図２１】様々な希土類，遷移金属比の磁束形成層３を用いた本発明の超解像光磁気ディスクのＣＮＲの再生パワー依存性である。
【図２２】実施例７の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図２３】従来の超解像光磁気記録媒体の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【図２４】実施例７の超解像光磁気記録媒体他の形態の再生原理を説明する断面磁化状態図である。
【符号の説明】
１    再生層（第３磁性層）
２    非磁性中間層
３    磁束形成層（第２磁性層）
４    記録層（第１磁性層）
５    光ビーム
７    記録補助層
８    面内磁化層
９    基板
１０  透明誘電体層
１１  保護層
１２  オーバーコート層
１３  第２の再生層（第３磁性層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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