(57)【要約】光磁気記録媒体であって、基板と、基板上に設けられたＴｂとＦｅＣｏを主成分とし、室温で補償組成或いは遷移金属優勢であり、且つ垂直磁化を示す第１記録層と、第１記録層上に設けられた、１００℃以上の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢で垂直磁化を示す第２記録層とを含んでいる。第１記録層及び第２記録層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１且つＨｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２であるのが好ましい。
2004017317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられたＴｂとＦｅＣｏを主成分とし、室温で補償組成あるいは遷移金属優勢であり、且つ垂直磁化を示す第１記録層と、
前記第１記録層上に設けられた、１００℃以上の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢で垂直磁化を示す第２記録層とを具備し、
前記第１記録層及び第２記録層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１，Ｈｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２
であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１−５０℃である請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２記録層はＤｙ及びＦｅＣｏを主成分とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第２記録層はＧｄＴｂ，ＴｂＤｙ，ＤｙＧｄ，ＴｂＮｄ，ＤｙＮｄ，ＧｄＮｄ及びＴｂＧｄＤｙから成る群から選択された合金及びＦｅＣｏを主成分とする請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第１記録層の組成がＴｂｘ（Ｆｅ１００−ｙＣｏｙ），１５≦ｘ≦２０及び８≦ｙ≦１８である請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第２記録層の組成がＤｙｘ（Ｆｅ１００−ｙＣｏｙ），２４≦ｘ≦３０及び５≦ｙ≦２０である請求項３記載の光磁気記録媒体。
【請求項７】
前記第１記録層と磁気的に接して配置されたＧｄＦｅＣｏから成る記録補助層を更に具備した請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項８】
前記記録補助層は室温で遷移金属優勢である請求項７記載の光磁気記録媒体。
【請求項９】
前記記録補助層のキュリー温度Ｔｃａとしたとき、Ｔｃ２＜Ｔｃ１＜Ｔｃａである請求項７記載の光磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記基板と前記第１記録層の間に挿入された、室温で面内磁化を示す希土類元素優勢のＧｄＦｅＣｏを主成分とする再生層と、
該再生層と前記第１記録層の間に挿入された非磁性遮断層を更に具備した請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項１１】
前記第１記録層と磁気的に接して配置された、ＧｄＦｅＣｏから成る室温で遷移金属優勢の記録補助層を更に具備した請求項１０記載の光磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記基板と前記第１記録層の間に挿入された、室温で面内磁化を示す希土類元素優勢のＧｄＦｅＣｏを主成分とする再生層と、
該再生層と前記第１記録層の間に挿入された、ＴｂＦｅを主成分とする磁性スイッチ層を更に具備した請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記第１記録層と磁気的に接して配置された、ＧｄＦｅＣｏから成る室温で遷移金属優勢の記録補助層を更に具備した請求項１２記載の光磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記基板と前記第１記録層の間に挿入された、室温で面内磁化を示す希土類元素優勢のＧｄＦｅＣｏを主成分とする再生層と、
該再生層と前記第１記録層の間に挿入された、ＴｂＦｅＣｏを主成分とする磁性スイッチ層を更に具備した請求項１記載の光磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記第１記録層と磁気的に接して配置された、ＧｄＦｅＣｏから成る室温で遷移金属優勢の記録補助層を更に具備した請求項１４記載の光磁気記録媒体。
【請求項１６】
光磁気記録媒体に対して情報を記録／再生可能な光磁気記憶装置であって、
レーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学ヘッドと、
前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを具備し、
前記光磁気記録媒体は、
基板と、
該基板上に設けられたＴｂとＦｅＣｏを主成分とし、室温で補償組成あるいは遷移金属優勢であり、且つ垂直磁化を示す第１記録層と、
前記第１記録層上に設けられた、１００℃以上の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢で垂直磁化を示す第２記録層とを具備し、
前記第１記録層及び第２記録層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１，Ｈｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２
であることを特徴とする光磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、一般的に光磁気記録媒体に関し、特に、高密度記録に適した光磁気記録媒体に関する。
【背景技術】  光ディスクの記録密度向上の一方法として、データを記録又は再生する際に使用するレーザの波長を短くする方法が検討されている。例えば、現在３．５インチの光磁気ディスク装置で使用されているレーザ波長は６５０ｎｍであるが、これを波長４０５ｎｍの青紫色レーザにすることにより、ビームスポット径が従来の約１．０μｍから０．６５μｍと小さくなり、高密度記録が可能となる。
光磁気ディスクは高密度記録媒体として知られているが、情報量の増大に伴い更なる高密度化が要望されている。高密度化は記録マークの間隔を詰めることによって実現できるが、その再生は、媒体上の光ビームの大きさ（ビームスポット）によって制限される。ビームスポット内に一つの記録マークしか存在しないように設定した場合、記録マークがあるかないかによって、‘１’，‘０’に対応する出力波形が再生信号として観測できる。
しかし、記録マークの間隔を詰めてビームスポット内に複数個存在するようにすると、媒体上のビームスポットが移動しても再生出力に変化が生じないため、出力波形は直線となって記録マークのありなしを識別できなくなる。このようなビームスポット以下の周期を持つ小さな記録マークを再生するためには、ビームスポットを小さく絞ればよいが、ビームスポットの大きさは光源の波長λと対物レンズの開口数ＮＡとで制約され、十分に小さく絞ることはできない。
最近、現行の光学系をそのまま利用してビームスポット以下の記録マークを再生する磁気誘導超解像（マグネティカリ・インデュースト・スーパー・リゾリューション：ＭＳＲ）技術を利用した再生方法を採用した光磁気ディスク装置が市販されている。ＭＳＲは、ビームスポット内の一つのマークを再生するとき周囲の他のマークをマスクすることで再生分解能を上げた再生方法である。このため、超解像ディスク媒体には、マークを記録するための記録層以外に信号再生時に一つのマークのみが再生されるように他のマークを隠しておくためのマスク層又は再生層が最低必要となる。
例えば、再生層と記録層の間に非磁性層を挿入し、記録層の記録マークを静磁結合によって再生層に転写することによって、情報の再生を行うＣＡＤ（センター・アパチャ・ディテクション）タイプのＭＳＲ媒体が提案されている。再生層として室温で面内方向の磁化容易性を有する面内膜を使用し、レーザビームの照射により高温になった部分のみ記録層の記録マークが再生層に転写されるようにすることで、再生部分以外が再生層でマスクされ超解像再生が可能となる。ＣＡＤ媒体ではアパチャ部以外の再生層磁化は面内なので検出されることはなく、隣接トラックからのクロストークに強くトラックピッチを狭くすることが可能である。超解像再生ではない通常の光磁気記録媒体でも、青紫帯域の短波長レーザを使うことで従来よりも狭トラックピッチ化が可能であるが、ＣＡＤ方式と短波長レーザの組み合わせにより更に狭トラックピッチ化が可能となる。本明細書では、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍのレーザを短波長レーザと定義する。
ＣＡＤタイプの一例である従来の光磁気記録媒体２の構成を図１を参照して説明する。透明基板４上にはＳｉＮから成る下地誘電体層６、ＧｄＦｅＣｏから成る第１再生層８、ＧｄＧｅから成る第２再生層１０、ＳｉＮから成る非磁性層１２、ＴｂＦｅＣｏから成る記録層１４がこの順に積層されている。記録層１４上には、ＧｄＦｅＣｏから成る記録補助層１６、ＳｉＮオーバコート層１８、Ａｌを含むメタル層２０が積層されている。第１再生層８及び第２再生層１０は、室温で面内方向の磁化容易性を有している。一方、記録層１４は単層で室温において垂直方向の磁化容易性を有している。
図１に示したようなＣＡＤ媒体の再生は、記録層１４からの磁界で第１及び第２再生層８，１０の磁化方向を反転させることによって行われる。上述したように、ＣＡＤ媒体ではアパーチャ部以外の再生層磁化は面内なので検出されることはなく、隣接トラックからのクロストークに強くトラックピッチを狭くすることが可能である。しかし、実際には高密度化のためにトラックピッチを狭くすると、隣接トラックに記録マークがある場合には再生トラックのジッタが上昇するという問題が明らかになった。ここで、ジッタとはマーク長のばらつき量である。光ディスクでは目標のマークの長さが決まっているが、実際にはマーク長さがばらついて目標値からずれることになる。そのずれがある限界値以上になると再生時にエラーが発生する。その限界値をＴ（ｎｓ）、マーク長ばらつきの正規分布をσとしたとき、ジッタは１００×σ／（Ｔ×２１／２）％で定義される。ここで、２１／２は再生方式による補正係数である。
このジッタの上昇は隣接トラックにマークを記録した後に、自分のトラックにマークを記録すると顕著に現れる。この問題は超解像タイプではない通常の光磁気記録媒体でも、トラックピッチを狭くすると現れる。特に遷移金属優勢（ＴＭリッチ）の記録層を使用するとこの問題が顕著となる。
ＣＡＤ媒体では、記録層からの磁界で再生層の磁化方向を反転させる。そのために記録層として磁化（Ｍｓ）の大きい遷移金属優勢（ＴＭリッチ）の材料を使用する必要がある。しかしながら遷移金属優勢で磁化（Ｍｓ）が大きい記録層を使用すると、再生していない隣接トラックの記録層に書かれたマークからも磁界が発生し、その磁界が隣のトラックでの記録動作に影響しジッタが上昇することが分かった。このジッタ上昇を避けるためには記録層中からＦｅＣｏの含有量を減らす、つまり希土類元素優勢（ＲＥリッチ）組成側に組成を調整すればよいが、ＲＥリッチの記録層ではそもそも記録層のマークが再生層に十分転写されないため、再生が困難となる。
また、通常の光磁気記録媒体でも、ＣＮ比向上のために遷移金属優勢（ＴＭリッチ）のＴｂＦｅＣｏから成る記録層を使用すると、或いは消去磁界低減のために遷移金属優勢（ＴＭリッチ）のＧｄＦｅＣｏから成る記録補助層を付加すると、狭トラックピッチ化に伴い同様の問題が発生することが判明した。記録層が室温で補償組成付近であっても、光磁気ディスク装置内の温度が５０〜６０℃程度まで上昇すると遷移金属優勢（ＴＭリッチ）となり、同様の問題が生じる。
【発明の開示】
よって、本発明の目的は、良好なジッタ特性を有し高密度記録が可能な光磁気記録媒体を提供することである。
本発明の一側面によると、基板と、該基板上に設けられたＴｂとＦｅＣｏを主成分とし、室温で補償組成あるいは遷移金属優勢であり、且つ垂直磁化を示す第１記録層と、前記第１記録層上に設けられた、１００℃以上の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢で垂直磁化を示す第２記録層とを具備し、前記第１記録層及び第２記録層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１，Ｈｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２
であることを特徴とする光磁気記録媒体が提供される。
好ましくは、６０℃≦Ｔｃ≦Ｔｃ１−５０℃である。第２記録層はＤｙ及びＦｅＣｏを主成分とする。或いは、第２記録層はＧｄＴｂ，ＴｂＤｙ，ＤｙＧｄ，ＴｂＮｄ，ＤｙＮｄ，ＧｄＮｄ及びＴｂＧｄＤｙから成る群から選択された合金及びＦｅＣｏを主成分とする。
好ましくは、第１記録層の組成はＴｂｘ（Ｆｅ１００−ｙＣｏｙ），１５≦ｘ≦２０及び８≦ｙ≦１８であり、第２記録層の組成はＤｙｘ（Ｆｅ１００−ｙＣｏｙ），２４≦ｘ≦３０及び５≦ｙ≦２０である。
好ましくは、光磁気記録媒体は第１記録層と磁気的に接して配置されたＧｄＦｅＣｏから成る記録補助層を更に含んでいる。記録補助層は室温で遷移金属優勢（ＴＭリッチ）である。記録補助層のキュリー温度をＴｃａとしたとき、Ｔｃ２＜Ｔｃ１＜Ｔｃａである。
本発明の光磁気記録媒体によると、狭トラックピッチで両側にマークがあっても良好なジッタ特性を有する高密度記録可能な光磁気記録媒体を提供可能である。
本発明の他の側面によると、光磁気記録媒体に対して情報を記録／再生可能な光磁気ディスク装置であって、レーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学ヘッドと、前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを具備し、前記光磁気記録媒体は、基板と、該基板上に設けられたＴｂとＦｅＣｏを主成分とし、室温で補償組成あるいは遷移金属優勢であり、且つ垂直磁化を示す第１記録層と、前記第１記録層上に設けられた、１００℃以上の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢で垂直磁化を示す第２記録層とを具備し、
前記第１記録層及び第２記録層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１，Ｈｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２
であることを特徴とする光磁気ディスク装置が提供される。
【図面の簡単な説明】  図１は従来のＣＡＤタイプの光磁気記録媒体構成図；
図２は本発明第１実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図３はジッタの第２記録層のＤｙ組成依存性を示す図；
図４はジッタの第２記録層のＣｏ組成依存性を示す図；
図５はジッタの第１記録層のＴｂ組成依存性を示す図；
図６はジッタの第１記録層のＣｏ組成依存性を示す図；
図７は記録パワーの第１記録層のＣｏ組成依存性を示す図；
図８は本発明第２実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図９は本発明第３実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１０は本発明第４実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１１は本発明第５実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１２は本発明第６実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１３は本発明第７実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１４は本発明第８実施形態の光磁気記録媒体構成図；
図１５は本発明による光磁気ディスク装置のブロック図；
図１６はＭＯカートリッジをローディングした光磁気ディスク装置内部構造の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して本発明の各実施形態を詳細に説明する。各実施形態の説明において、図１に示した従来例と実質的に同一構成部分については同一符号を付して説明する。図２を参照すると、本発明第１実施形態の光磁気記録媒体２Ａの構成図が示されている。４はランドとグルーブの間隔が０．４０μｍでランドとグルーブの間の高さ（溝深さ）が３０ｎｍのランド・グルーブ記録用透明基板である。基板４はガラス又はポリカーボネート等から形成されている。
基板４上にＳｉＮから成る下地誘電体層６、ＧｄＦｅＣｏから成る第１再生層８、ＧｄＦｅから成る第２再生層１０、ＳｉＮから成る非磁性層１２がこの順に積層されている。非磁性層１２上には、ＴｂＦｅＣｏから成る第１記録層１４、ＧｄＦｅＣｏから成る記録補助層１６、ＤｙＦｅＣｏから成る第２記録層２２、ＳｉＮオーバコート層１８及びＡｌを含むメタル層２０が積層されている。本実施形態の光磁気記録媒体２Ａは、第１及び第２記録層１４，２２の記録マークが静磁結合により第２再生層１０及び第１再生層８に転写されるＣＡＤタイプのＭＳＲ媒体である。第１再生層８及び第２再生層１０は、室温で面内方向の磁化容易性を有している。一方、第記録層１４、記録補助層１６及び第２記録層２２は、それぞれ単層で室温において垂直方向の磁化容易性を有している。
以下、本実施形態の光磁気記録媒体２Ａの製造方法について説明する。ランド・グルーブ記録用基板４を真空到達度５×１０−５パスカル（Ｐａ）以下の複数の成膜チャンバ（スパッタチャンバ）を有する静止対向型のスパッタ装置に挿入した。まず、Ｓｉターゲットを装着した第１のチャンバに上記基板４を搬送し、ＡｒガスとＮ２ガスを導入し、反応性スパッタリングにより４０ｎｍのＳｉＮ層を成膜した。
次に、基板４をＧｄ３０Ｆｅ５６Ｃｏ１４合金ターゲットを装着した第２のチャンバに移動し、Ａｒガスを導入してＤＣスパッタリングにより室温でＲＥリッチ組成（補償温度が室温以上）のＧｄ３０Ｆｅ５６Ｃｏ１４から成る第１再生層８を成膜した。第１再生層８のキュリー温度は３００℃以上である。次に、基板４をＧｄターゲットとＦｅターゲットを装着した第３のチャンバに移動し、Ａｒガスを導入してＤＣスパッタリングによりＧｄ１５Ｆｅ８５から成る第２再生層１０を７ｎｍの膜厚で成膜した。尚、組成は特に断りの無い限り、原子％で表すものとする。
次に、基板４を第１のチャンバに戻し、ＳｉＮ非磁性遮断層１２を１．５ｎｍの膜厚で成膜した。次に、基板４を第４のチャンバに移動し、ＴｂターゲットとＦｅＣｏターゲットを同時放電させ、ＴｂＦｅＣｏから成る第１記録層１４を４０ｎｍの膜厚で成膜した。ここで、ＴｂターゲットとＦｅＣｏターゲットの投入電力比を変更することによりＴｂの組成を変更した。更に、組成比の異なるＦｅＣｏターゲットを使用することにより、Ｃｏ組成を変更した複数のサンプルを作成した。次に、基板４をＧｄ２０Ｆｅ６４Ｃｏ１６合金ターゲットを装着した第５のチャンバに移動し、Ａｒガスを導入してＤＣスパッタリングによりＧｄ２０Ｆｅ６４Ｃｏ１６から成る記録補助層１６を５ｎｍの厚さで成膜した。記録補助層１６は室温で垂直磁化、即ち垂直方向の磁化容易性を有している。
次に、基板４を第６のチャンバに移動し、Ａｒガスを導入してＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットをＤＣスパッタリングにより同時放電させ、ＤｙＦｅＣｏから成る第２記録層２２を１５ｎｍの膜厚で成膜した。ここでＤｙターゲットとＦｅＣｏターゲットの投入電力比を変更することによりＤｙの組成を変更し、組成比の異なるＦｅＣｏターゲットを使用すすることにより、Ｃｏ組成を変更した複数のサンプルを作成した。次に、基板４を第１のチャンバに移動し、１０ｎｍの厚さのＳｉＮオーバコート層１８を成膜した。更に、基板４をＴｉを１．５ｗｔ％含むＡｌＴｉ合金ターゲットを装着した第７のチャンバに移動し、６０ｎｍの厚さのＡｌＴｉメタル層２０を成膜した。メタル層２０の上に紫外線硬化樹脂のコーティングを施し、図２に示す光磁気記録媒体２Ａを作成した。
以上の方法で作成した光磁気記録媒体２Ａに線速７．５ｍ／ｓの条件で４０５ｎｍのレーザビーム（対物レンズの開口数ＮＡ＝０．５５）を用いて、０．２０μｍ／ビットのマーク長さで１−７変調のランダムパターン光変調記録を行い、ジッタを測定した。ジッタはマーク長さのばらつき量である。ここで、消去磁界は２００エルステッド（Ｏｅ）又は２００×１０３／４π（Ａ／ｍ）、記録磁界は２００エルステッド（Ｏｅ）又は２００×１０３／４π（Ａ／ｍ）とした。
図３〜図６に各条件でのジッタ測定結果を示す。ジッタ測定はランドで行い、両側のグルーブには予めランダムパターンのマークが記録してある。図３には比較のため、両側のグルーブにマークが記録されていない状態でのジッタを破線で示す。図７には記録パワーＰｗの第１記録層１４のＣｏ組成依存性の測定結果を示す。
図３の破線に示すように、両側のグルーブトラックにマークが無い場合には、第２記録層２２のＤｙ組成に関係なく９％程度のジッタが得られているが、両側のグルーブトラックにマークが記録されている状態でランドトラックにマークを記録すると、Ｄｙ組成が２４％未満、３０％より大でジッタが上昇する。第１記録層１４の組成はＴｂ１８Ｆｅ６８Ｃｏ１４であり、キュリー温度は２１０℃である。
比較のため、図１に示した従来媒体で記録層１４をＴｂ１８Ｆｅ６８Ｃｏ１４から形成し、第２記録層を有しない試料を作成し、ジッタを測定したところ、両側トラックのマークが無い場合は８．５％と良好なジッタが得られたが、両側トラックにマークがある状態では１１．８％までジッタが上昇してしまった。よって、ＤｙＦｅＣｏを第２記録層２２として付加し、その組成を適正値に調整することで両側トラックのマークからの影響を受けずに良好なジッタが得られることが分かる。
Ｄｙ組成が２４％未満になると、補償組成近くになるため第２記録層２２から発生する第１記録層１４とは逆向きの磁化（Ｍｓ）は小さくなる。更にＤｙ組成を減らすと、第１記録層１４の磁化（Ｍｓ）と同じ方向の磁化である遷移金属が優勢となり、第１記録層１４及び第２記録層２２を合わせた室温での磁化（Ｍｓ）が大きくなりすぎてしまう結果、両側トラックのマークからの磁界の影響が強くなりジッタが上昇する。Ｄｙ組成が３０％より大になると、第２記録層２２が面内磁化膜となる傾向が強くなる。光磁気記録媒体は垂直記録媒体であるから、一般的に面内方向の磁化容易性が強くなると記録特性が悪化し、ノイズが上昇するのでジッタが悪化する。よって、Ｄｙ組成を２４％〜３０％の範囲内とすることにより、室温付近での第１記録層１４の磁化と第２記録層２２の磁化が打ち消し合い、合わせた磁化（Ｍｓ）が小さくなるため、良好な記録特性を得ることができる。
図４はジッタの第２記録層２２のＣｏ組成依存性を示す図である。図４より第２記録層２２のＣｏ組成は５％〜２０％の範囲内が好ましい。Ｃｏ組成が５％未満では、キュリー温度が室温近傍まで低下してしまうため第１記録層１４の磁化（Ｍｓ）と逆向きの磁化（Ｍｓ）が小さくなる。その結果、第１記録層１４の磁化（Ｍｓ）打ち消し効果が小さくなる。一方、Ｃｏ組成が２０％より大きくなると、キュリー温度が１６０℃以上となるため第１記録層１４のキュリー温度に近くなってくる。その結果、記録特性が悪化しジッタが上昇する。第１記録層１４及び第２記録層２２のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２とすると、第１記録層１４と第２記録層２２のキュリー温度の関係は６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１であるのが好ましく、更に好ましくは６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１−５０℃である。
図５はジッタの第１記録層１４のＴｂ組成依存性を示す図である。図５より、Ｔｂが１５％未満では極端に遷移金属が優勢となり、記録特性が悪化しジッタが上昇する。一方、Ｔｂが２０％より大きくなると補償組成か、或いは希土類金属優勢となり、磁化（Ｍｓ）が低下しＣＡＤ再生が困難となる。更に、記録特性の悪化によりジッタが上昇する。よって、第１記録層１４のＴｂの組成は１５％〜２０％の範囲内が好ましい。
図６はジッタの第１記録層１４のＣｏ組成依存性を示す図である。第１記録層１４のＣｏ組成が８％未満では、第１記録層１４のキュリー温度が１５０℃以下となり、第２記録層２２のキュリー温度とほぼ同じキュリー温度になる結果、記録特性が悪化しジッタが上昇する。一方、第１記録層１４のＣｏ組成が１８％より大きいと、図７から明らかなように記録に必要なレーザパワーが上昇し許容値の７ｍＷ以上となってしまう。また、高パワーのレーザを必要とし、消費電力の増大となる。よって、第１記録層１４のＣｏ組成は８％〜１８％の範囲内が好ましい。
以上を要約すると、第１記録層１４は室温で補償組成或いは遷移金属優勢の垂直磁化膜であり、第２記録層２２は１００℃以上でキュリー温度近傍以下の補償温度を有し、室温で希土類元素優勢の垂直磁化膜であるのが好ましい。ここで、キュリー温度近傍はキュリー温度±２０℃と定義する。更に、第１記録層１４及び第２記録層２２のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２、室温での保磁力をＨｃ１，Ｈｃ２、膜厚をｔ１，ｔ２とするとき、
６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１且つＨｃ１・ｔ１＞Ｈｃ２・ｔ２であるのが好ましい。更に好ましくは、６０℃＜Ｔｃ２＜Ｔｃ１−５０℃である。
本発明は第１記録層１４及び第２記録層２２が上述した関係を満たす全ての光磁気記録媒体に適用可能であり、図２に示したＣＡＤタイプの光磁気記録媒体２Ａに限定されるものではない。例えば、図８に示すように記録補助層１６´を第１記録層１４に接して基板１４側に挿入した光磁気記録媒体２Ｂ、或いは図９に示すように第１記録層１４の両側に記録補助層１６´，１６を設けた光磁気記録媒体２Ｃにも同様に適用可能である。第２及び第３実施形態の光磁気記録媒体２Ｂ，２Ｃは図２に示した第１実施形態の光磁気記録媒体２Ａと同様にＣＡＤタイプのＭＳＲ媒体である。
また、図１０〜図１２に示す第４〜第６実施形態のように、再生層を有さない通常の光磁気記録媒体２Ｄ〜２Ｆにも同様に適用可能である。図１１に示す第５実施形態では、第１記録層１４と下地誘電体層６の間に記録補助層１６が挿入されており、図１２に示す第６実施形態では、第１記録層１４の両側に記録補助層１６´，１６が設けられている。
また、ＳｉＮ等の非磁性遮断層ではなく、再生層が磁性スイッチ層を介して記録層と交換結合されるタイプの超解像再生可能な光磁気記録媒体、或いは拡大再生可能な光磁気記録媒体でも同様な効果が得られる。例えば、図１３及び図１４に示した第７、第８実施形態の光磁気記録媒体２Ｇ，２Ｈのように、再生層８と第１記録層１４の間に、再生層８及び第１記録層１４よりもキュリー温度が低いＴｂＦｅ或いはＴｂＦｅＣｏから成るスイッチ層２４を挿入することによっても、フロント・アパーチャ・ディテクション（ＦＡＤ）タイプの超解像媒体（ＭＳＲ媒体）、或いはドメイン・ウォール・ディスプレイスメント・ディテクション（ＤＷＤＤ）タイプ、マグネチック・アンプリファイング・マグネト−オプティカル・システム（ＭＡＭＭＯＳ）等の拡大再生媒体となるが、このような拡大再生可能な光磁気記録媒体でも同様な効果が得られる。
また、第２記録層２２のＤｙの変わりに、ＧｄＴｂ，ＴｂＤｙ，ＤｙＧｄ，ＴｂＮｄ，ＤｙＮｄ，ＧｄＮｄ及びＴｂＧｄＤｙ等を使用しても同様な効果が得られる。各磁性層には耐久性向上のために非磁性元素を添加してもよい。また、各材料の組成比は適宜選択可能である。
図１５を参照すると、本発明による光磁気ディスク装置の回路ブロック図が示されている。本発明の光磁気ディスク装置は、コントロールユニット４０とエンクロージャ４１で構成される。コントロールユニット４０には、光磁気ディスク装置の全体的な制御を行なうＭＰＵ４２、上位装置との間でコマンド及びデータのやり取りを行なうインタフェース４７、光磁気ディスク媒体に対するデータのリード・ライトに必要な処理を行なう光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）４４、ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）４６、バッファメモリ４８が設けられている。バッファメモリ４８は、ＭＰＵ４２、光ディスクコントローラ４４、及び上位インタフェース４７で共用される。
光ディスクコントローラ４４には、フォーマッタ４４ａとＥＣＣ処理部４４ｂが設けられている。ライトアクセス時には、フォーマッタ４４ａがＮＲＺライトデータを媒体のセクター単位に分割して記録フォーマットを生成する。ＥＣＣ処理部４４ｂがセクターライトデータ単位にＥＣＣコードを生成して記録フォーマットに付加し、更に必要ならＣＲＣコードを生成して付加する。更に、ＥＣＣエンコードの済んだセクターデータを例えば１−７ＲＬＬ符号に変換する。
フォーマッタ４４ａがＯＳ上からアクセスする際に用いられる論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）を生成する。このＬＢＡは光磁気ディスク媒体の記録容量に応じて予めプログラムされ、このプログラムがファームウエアの形でフォーマッタ４４ａに格納されている。フォーマッタ４４ａにはＬＢＡをトラックアドレス及びセクターアドレスに変換するプログラムが格納されている。更に、光磁気ディスク媒体の物理フォーマット時に発見された欠陥セクター番号もフォーマッタ４４ａに格納される。
リードアクセス時には、復調されたセクタリードデータを１−７ＲＬＬ逆変換し、ＥＣＣ処理部４４ｂでＣＲＣチェックをした後にエラー検出訂正を行ない、更にフォーマッタ４４ａでセクター単位のＮＲＺデータを連結してＮＲＺリードデータのストリームとして上位装置に転送する。ライトＬＳＩ回路５０は光ディスクコントローラ４４により制御される。ＬＳＩ回路５０はライト変調部５１とレーザダイオード制御回路５２を有している。レーザダイオード制御回路５２の出力は、エンクロージャ４１側の光学ユニットに設けたレーザダイオードユニット６０に与えられる。
レーザダイオードユニット６０はレーザダイオード６０ａとモニタ用フォトディテクタ６０ｂを有している。ライト変調部５１は、ライトデータをＰＰＭ記録又はＰＷＭ記録のデータ形式に変換する。レーザダイオードユニット６０を使用して記録再生を行なう光磁気ディスク、即ち書き換え可能な光磁気（ＭＯ）カートリッジ媒体として、本発明の光磁気ディスク装置は１２８ＭＢ，２３０ＭＢ，５４０ＭＢ，６４０ＭＢ、１．３ＧＢ及び本発明の光磁気記録媒体の何れかを使用することができる。対物レンズの開口数（ＮＡ）が０．５５以上であれば、波長４０５ｎｍの青紫色レーザを使用して、前述した各実施形態に開示された本発明の光磁気記録媒体と下位互換可能である。
このうち、１２８ＭＢ，２３０ＭＢのＭＯカートリッジ媒体については、媒体上のマークの有無に対応してデータを記録するピットポジション記録（ＰＰＭ記録）を採用している。また、媒体の記録フォーマットはＣＡＶ（コンスタント・アンギュラー・ヴィロシティ）である。また、高密度記録可能な５４０ＭＢ，６４０ＭＢ及び１．３ＧＢや本発明のＭＯカートリッジ媒体については、マークのエッジ部分、即ちマークの前縁と後縁をデータに対応させるパルス幅記録（ＰＷＭ記録）を採用している。また、ゾーンＣＡＶを採用している。
このように本発明の光磁気ディスク装置は、本発明の媒体の他、１２８ＭＢ，２３０ＭＢ，５４０ＭＢ，６４０ＭＢ又は１．３ＧＢの各記録容量のＭＯカートリッジ媒体に対応可能である。従って、光磁気ディスク装置にＭＯカートリッジをローリングした際には、まず媒体のヘッダー部に複数のプリピットで形成されたＩＤ部をリードし、そのピット間隔からＭＰＵ４２が媒体の種別を認識し、認識結果をライトＬＳＩ５０に通知する。また、光磁気ディスク装置にＣＡＤタイプのＭＯカートリッジをローリングした際には、ＭＰＵ４２により所定の設定値がこの媒体用に設定され、この設定値をライトＬＳＩ５０に通知する。
光ディスクコントローラ４４からのセクターライトデータは、１２８ＭＢ，２３０ＭＢ媒体であればライト変調部５１でＰＰＭ記録データに変換され、５４０ＭＢ，６４０ＭＢ、１．３ＧＢ媒体又は本発明の光磁気記録媒体であればＰＷＭ記録データに変換される。ライト変調部５１で変換されたＰＰＭ記録データ又はＰＷＭ記録データは、レーザダイオード制御回路５２に与えられ、レーザダイオード６０ａを駆動して媒体にデータが書き込まれる。
リードＬＳＩ回路５４はリード復調部５５と周波数シンセサイザー５６を有している。レーザダイオード６０ａから出射されたレーザビームの戻り光はＩＤ／ＭＯ用ディテクタ６２により検出され、ヘッドアンプ６４を介してＩＤ信号及びＭＯ信号としてリードＬＳＩ回路５４に入力される。ヘッダーのアドレス情報等はＩＤ信号として検出され、識別子とトラックアドレス、セクタアドレスの連続データの再生により、光ビームの媒体上の位置を認識することができる。
リードＬＳＩ回路５４のリード復調部５５には、ＡＧＣ回路、フィルタ、セクターマーク検出回路等の回路機能が設けられ、入力したＩＤ信号及びＭＯ信号よりリードクロックとリードデータを作成し、ＰＰＭ記録データ又はＰＷＭ記録データを元のＮＲＺデータに復調する。スピンドルモータ７０の制御としてゾーンＣＡＶを採用していることから、ＭＰＵ４２からリードＬＳＩ回路５４に内蔵した周波数シンセサイザー５６に対し、ゾーン対応のクロック周波数を発生させるための分周比の設定制御が行なわれている。
周波数シンセサイザー５６はプログラマブル分周器を備えたＰＬＬ回路であり、媒体のゾーン（バンド）位置に応じて予め定めた固有の周波数を持つ基準クロックをリードクロックとして発生する。即ち、周波数シンセサイザー５６はプログラマブル分周器を備えたＰＬＬ回路で構成され、ＭＰＵ４２がゾーン番号に応じてセットした分周比（ｍ／ｎ）に従った周波数ｆｏの基準クロックを、
ｆｏ＝（ｍ／ｎ）・ｆｉ
に従って発生する。ここで、分周比（ｍ／ｎ）の分母の分周値ｎは１２８ＭＢ，２３０ＭＢ，５４０ＭＢ，６４０ＭＢ、１．３ＧＢ媒体又は本発明の光磁気記録媒体の種別に応じた固有の値である。分子の分周値ｍは媒体のゾーン位置に応じて変化する値であり、各媒体につきゾーン番号に対応した値のテーブル情報として予め準備されている。
リードＬＳＩ回路５４は更に、ＤＳＰ４６に対してＭＯＸＩＤ信号Ｅ４を出力する。ＭＯＸＩＤ信号Ｅ４は、データ領域となるＭＯ領域でＨレベル（ビット１）となり、プリピットを形成したＩＤ領域でＬレベル（ビット０）に立ち下がる信号であり、媒体の記録トラック上のＭＯ領域とＩＤ領域の物理的な位置を示す信号である。リードＬＳＩ５４で復調されたリードデータは光ディスクコントローラ４４に与えられ、１−７ＲＬＬの逆変換後にＥＣＣ処理部４４ｂのエンコード機能によってＣＲＣチェックとＥＣＣ処理を受けてＮＲＺセクターデータに復元される。更に、フォーマッタ４４ａでＮＲＺリードデータのストリームに繋げた後に、バッファメモリ４８を経由して上位インタフェース４７により上位装置に転送される。
ＭＰＵ４２に対しては、ＤＳＰ４６を経由してエンクロージャ４１側に設けた温度センサ６６の検出信号が与えられている。ＭＰＵ４２は、温度センサ６６で検出した装置内部の環境温度に基づき、レーザダイオード制御回路５２におけるリード、ライト、イレイズの各発光パワーを最適値に制御する。レーザダイオード制御回路５２は、例えばライトパワーを６．０ｍＷに制御し、リードパワーを２．０ｍＷに制御する。１２８ＭＢ媒体から１．３ＧＢ媒体は光変調記録を行う。本発明の光磁気記録媒体では、光変調記録及び磁界変調記録の何れをも採用することができる。ＭＰＵ４２は更に、ＤＳＰ４６を経由してドライバ６８によりエンクロージャ４１側に設けたスピンドルモータ７０を制御する。ＭＯカートリッジの記録フォーマットはゾーンＣＡＶであることから、スピンドルモータ７０を例えば４５００ｒｐｍの一定速度で回転させる。データの記録時及び再生時とも、媒体の線速度は７．５ｍ／ｓである。
ＭＰＵ４２は更に、ＤＳＰ４６を経由してドライバ７２を介してエンクロージャ４１側に設けた磁界印加部７４を制御する。磁界印加部７４は装置内にローディングされたＭＯカートリッジのビーム照射側と反対側に配置されており、媒体に外部磁界を供給する。ＤＳＰ４６は、媒体に対しレーザダイオード６０ａからのレーザビームの位置決めを行なうためのサーボ機能を備え、目的トラックにシークしてオントラックするためのシーク制御部５７と、目的トラックにビームを引き込んだ後にトラックセンターに追従させるオントラック制御部５８を備えている。
ＤＳＰ４６のサーボ機能を実現するため、エンクロージャ４１側の光学ユニットに媒体からのビーム戻り光を受光するＦＥＳ用ディテクタ７５を設け、ＦＥＳ検出回路７６が、ＦＥＳ用ディテクタ７５の受光出力からフォーカスエラー信号を作成してＤＳＰ４６に入力している。エンクロージャ４１側の光学ユニットには媒体からのビーム戻り光を受光するＴＥＳ用ディテクタ７７が設けられており、ＴＥＳ検出回路７８がＴＥＳ用ディテクタ７７の受光出力からトラッキングエラー信号Ｅ１を作成し、ＤＳＰ４６に入力している。
トラッキングエラー信号Ｅ１はＴＺＣ検出回路（トラックゼロクロス検出回路）８０に入力され、トラックゼロクロスパルスＥ２を作成してＤＳＰ４６に入力している。ＤＳＰ４６は更に、媒体上のビームスポットの位置を制御するため、ドライバ８８，９２，９６を介してフォーカスアクチュエータ９０、レンズアクチュエータ９４及びＶＣＭ９８の駆動を制御する。
図１６を参照すると、光磁気ディスク装置のエンクロージャ４１の概略構成が示されている。ハウジング１００内にはスピンドルモータ７０が設けられており、インレットドア１０４を介してＭＯカートリッジ１０６を装置内に挿入すると、内部のＭＯ媒体１２がスピンドルモータ７０の回転軸のハブにチャッキングされ、ＭＯ媒体１２のローディングが行なわれる。ローディングされたＭＯ媒体１２の下側には、ＶＣＭ９８により媒体のトラックを横切る方向に移動自在なキャリッジ１０８が設けられている。キャリッジ１０８上には対物レンズ１１０及びビーム立ち上げプリズム１１４が搭載されている。
固定光学系１１２に設けられているレーザダイオード６０ａからのレーザビームをビーム立ち上げプリズム１１４により反射して対物レンズ１１０に入射し、ＭＯ媒体１２の記録面にビームスポットをフォーカスしている。対物レンズ１１０は図１５のエンクロージャ４１に示したフォーカスアクチュエータ９０により光軸方向に移動制御され、又トラックアクチュエータ９４により媒体トラックを横切る半径方向に例えば数１０トラックの範囲内で移動することができる。ローディングされたＭＯ媒体１２の上側には、媒体に外部磁界を与える磁気ヘッド機構１０２が設けられている。磁気ヘッド機構は、浮上或いは接触型の磁気ヘッドスライダであってもよく、又は電磁石であってもよい。
【産業上の利用可能性】  以上詳述したように、本発明によれば、記録層を多層化することにより、記録トラックの両側にマークがあっても良好なジッタ特性を有する狭トラックピッチで高密度記録に適した光磁気記録媒体を提供することが可能となる。本発明は特に、ランド・グルーブ記録方式で有効であるが、狭トラックピッチのランド記録方式やグルーブ記録方式においても有効である。更に、このような光磁気記録媒体に対してデータの記録／再生を行うのに適した光磁気ディスク装置を提供することができる。
【図１】
2004017317.tif 000003
【図２】
2004017317.tif 000004
【図３】
2004017317.tif 000005
【図４】
2004017317.tif 000006
【図５】
2004017317.tif 000007
【図６】
2004017317.tif 000008
【図７】
2004017317.tif 000009
【図８】
2004017317.tif 000010
【図９】
2004017317.tif 000011
【図１０】
2004017317.tif 000012
【図１１】
2004017317.tif 000013
【図１２】
2004017317.tif 000014
【図１３】
2004017317.tif 000015
【図１４】
2004017317.tif 000016
【図１５】
2004017317.tif 000017
【図１６】
2004017317.tif 000018
【国際調査報告】
2004017317.tif 000019
2004017317.tif 000020
2004017317.tif 000021
2004017317.tif 000022