(57)【要約】【課題】光の波長よりも小さなピッチの超高密度記録を実現する情報の記録媒体および記録・読み出し方法を実現する。【解決手段】レーザ７光・電子線などのエネルギービームや、磁場によって情報を記録する情報の記録媒体および記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）などの少なくとも一種のエネルギービームの照射無しに記録トラック方向に移動し得る泡を生じ、泡の大きさが読出し用エネルギービームや磁場の照射によって大きくなる記録媒体に、エネルキービームや磁場を記録媒体上の位置を移動させながら照射または印加して、泡を生成または膨張させて記録し、エネルギービームや磁場の照射または印加の終了後泡を縮小させて保存し、読み出し用エネルキービームや磁場を照射または印加した場所の泡を膨張させて泡の存在、および位置を検出して読出しを行う情報の記録媒体および記録・読み出し方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を読み出す情報の読み出し装置において、エネルギービームを記録媒体上に集束する手段と、記録媒体とエネルギービームの集束スポットを相対運動させる手段と、記録媒体からの反射光強度や位相や分布や偏光面を電気信号に変換し、エネルギービームスポットの中心が、記録媒体上に保存されている記録点の中心位置を通過する時点より早くその記録点の存在を示す再生信号電圧の変化を検出する手段を有することを特徴とする情報の読み出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はレーザ光，電子線，電流等の記録用エネルギーによって，たとえば映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変調したものや，たとえば電子計算機のデータや，ファクシミリ信号やディジタルオーディオ信号などのディジタル情報を，リアルタイムで記録することが可能な情報の記録用薄膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク、光カードなどの光メモリにおいては、読出しは、１つの光検出器で記録媒体からの反射光の強度（位相差による干渉で強度が変化する効果を含む）を検出したり、２つ以上の光検出器で反射光の強度分布を検出したり、検光子を透過する光量によって、反射光の偏向面を検出したりすることによって行うが、情報を読み出す時の分解能が光の波長によって決まっており、波長以下のピッチで記録された情報を読み出すのは極めて困難であった。この困難を克服するため、記録媒体上に、読みだし信号を制限する絞りを設ける手法（特開平３−９３０５６号公報）や、記録マークの拡大よみだし法も知られている。記録マークの拡大読みだし方法としては、特開平１−１４３０４１号公報に、情報の保持層とともに記録された読みだし層の磁区を、読みだし時に情報保持層からの磁気的な制約を断ち切ることで、拡大を行なう方法が、示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、上記従来技術の問題点を無くし、光の波長で決まる限界よりも小さなピッチの超高密度記録を実現する情報の記録媒体および記録・読み出し方法を実現することにある。
【０００４】
また、従来の磁区を拡大して微小マークを読みだす手法においては、読みだし層上の記録情報に対応した磁区列の一部だけを拡大するために、磁区拡大の範囲が、隣に書かれた磁区に接触しない範囲に限定される。また、拡大した磁区と隣の磁区との距離が狭まることで、読みだし時のクロストークも問題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の、レーザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体、情報の記録・読み出し方法、情報の読み出し方法、情報の記録方法、情報の記録装置及び情報の読み出し装置においては、第１の発明の特徴は、（１）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体にある。
【０００６】
（２）（１）において、照射や印加の終了後、泡の大きさが縮小すると同時に、泡の中心位置がエネルギ−ビ−ムスポットの進行方向と逆方向に移動することが好ましい。
【０００７】
（３）（１）において、泡と泡の間には斥力および／または引力を有し、泡が膨張および／または収縮する時、付近に既に存在する泡は互いの間隔の比率を保つように移動することが好ましい。
【０００８】
（４）（１）、（３）において、泡と泡の間には斥力を有し、泡が膨張する時、付近に既に存在する泡は互いにほぼ接する状態を保つように移動することが好ましい。
【０００９】
（５）（１）において、記録トラックの一部に、多くの、あるいは大きな泡を保持する泡だめ部分を設けることが好ましい。
【００１０】
第２の発明の特徴は、（６）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、磁気泡を生ずる記録媒体であって、非磁性層を挟んでエネルギービーム入射側の第１の磁性層と入射側から遠い第２の磁性層を少なくとも有し、室温をＴ０，第１および第２の磁性層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１およびＴｃ２とするとき、Ｔｃ１＞Ｔｃ２＞Ｔ０であり、第２の磁性層の膜厚が第１の磁性層の膜厚より厚い情報の記録媒体にある。
【００１１】
（７）（６）において、第１の磁性層に隣接して第３の磁性層を有し、さらに上記第３の磁性層に隣接して第４の磁性層を有し、第３および第４の磁性層のキュリー温度をそれぞれＴｃ３およびＴｃ４とし、第３の磁性膜を通じて第１の磁性膜が第４の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ１４、第３の磁性膜を通じて第４の磁性膜が第１の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ４１とする時、Ｔｃ１，Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔ０の関係を満足し、記録媒体の温度をＴとする時、Ｔｃ３＞Ｔ＞Ｔ０を満足する温度範囲の少なくとも一部でＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１＞Ｈｃ１−Ｈｅｘｃ１４の条件を満足し、それより低温でＨｃ１−Ｈｅｘｃ１４＞Ｈｃ４−Ｈｅｘｃ４１の条件を満足することが好ましい。
【００１２】
第３の発明の特徴は、（８）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、磁気泡を生ずる記録媒体であって、非磁性層を挟んでエネルギービーム入射側の第１の磁性層と入射側から遠い第２の磁性層を有し、室温をＴ０，第１の磁性層のキュリー温度をＴｃ１，第２の磁性層の補償温度をＴｃｏｍｐ２とするとき、Ｔｃ１＞Ｔｃｏｍｐ２＞Ｔ０であり、第２の磁性層の膜厚が第１の磁性層の膜厚より厚い情報の記録媒体にある。
【００１３】
（９）（８）において、第１の磁性層に隣接して第３の磁性層を有し、さらに上記第３の磁性層に隣接して第４の磁性層を有し、第３および第４の磁性層のキュリー温度をそれぞれＴｃ３およびＴｃ４とし、第３の磁性膜を通じて第１の磁性膜が第４の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ１４、第３の磁性膜を通じて第４の磁性膜が第１の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ４１とする時、Ｔｃ１，Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔ０の関係を満足し、記録媒体の温度をＴとする時、Ｔｃ３＞Ｔ＞Ｔ０を満足する温度範囲の少なくとも一部でＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１＞Ｈｃ１−Ｈｅｘｃ１４の条件を満足し、それより低温でＨｃ１−Ｈｅｘｃ１４＞Ｈｃ４−Ｈｅｘｃ４１の条件を満足することが好ましい。
【００１４】
（１０）（８）において、Ｈｃ１−Ｈｅｘｃ１４＝Ｈｃ４−Ｈｅｘｃ４１となる時のＨｃ１−Ｈｅｘｃ１４の値は負の値である。すなわち磁性層１の記録磁区を縮小させる方向であることが好ましい。
【００１５】
第４の発明の特徴は、（１１）記録直後に磁気泡を記録媒体の第１の磁性層から他の磁性層に転写し、読み出し直後に磁気泡を上記他の磁性層から上記第１の磁性層に転写する情報の記録・読み出し方法にある。
【００１６】
（１２）（１１）において、記録時には磁性層１の磁気泡の磁化方向とは逆の方向に外部磁場をかけることが好ましい。
【００１７】
（１３）（１１）において、積層順に少なくとも第１、第３、第４、第２の４つの磁性層を有し、第４と第２の磁性層の間に非磁性層を有する積層膜を持ち、上記磁性層のキューリー温度をそれぞれＴｃ１、Ｔｃ３、Ｔｃ４、Ｔｃ２とした時、Ｔｃ１、Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔｃ２の関係を満足する記録媒体を用い、記録時の最高到達温度の約９０％となる部分の温度をＴｃ１の３０℃下からＴｃ４の３０℃下までの間に設定することが好ましい。
【００１８】
（１４）（１３）において、記録時には磁性層１の磁気泡の磁化方向とは逆の方向に外部磁場をかけることが好ましい。
【００１９】
（１５）（１４）において、上記の外部磁場の絶対値がＴｃ３より低い温度でＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１＝Ｈｃ１−Ｈｅｘｃ１４となる時のＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１の絶対値より大きいことが好ましい。
【００２０】
（１６）（１１）において、積層順に少なくとも第１、第３、第４、第２の４つの磁性層を有し、第４と第２の磁性層の間に非磁性層を有する積層膜を持ち、上記磁性層のキューリー温度をそれぞれＴｃ１、Ｔｃ３、Ｔｃ４、Ｔｃ２とした時、Ｔｃ１、Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔｃ２の関係を満足する記録媒体を用い、読み出し時の最高到達温度の約９０％となる部分の温度を、Ｔｃ３の３０℃下からＴｃ１の３０℃下までの温度に設定することが好ましい。
【００２１】
（１７）（１６）において、積層順に少なくとも第１、第３、第４、第２の４つの磁性層を有し、第４と第２の磁性層の間に非磁性層を有する積層膜を持ち、上記磁性層のキューリー温度をそれぞれＴｃ１、Ｔｃ３、Ｔｃ４、Ｔｃ２とした時、Ｔｃ１、Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔｃ２の関係を満足する記録媒体を用い、第３の磁性膜を通じて第１の磁性膜が第４の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ１４、第３の磁性膜を通じて第４の磁性膜が第１の磁性膜から受ける交換力をＨｅｘｃ４１とする時、読み出し時の外部磁界の絶対値がＴｃ３より低い温度でＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１＝Ｈｃ１−Ｈｅｘｃ１４となる時のＨｃ４−Ｈｅｘｃ４１の絶対値より小さいことが好ましい。
【００２２】
（１８）（１７）において、積層順に少なくとも第１、第３、第４、第２の４つの磁性層を有し、第４と第２の磁性層の間に非磁性層を有する積層膜を持ち、上記磁性層のキューリー温度をそれぞれＴｃ１、Ｔｃ３、Ｔｃ４、Ｔｃ２とした時、Ｔｃ１、Ｔｃ４＞Ｔｃ３＞Ｔｃ２の関係を満足する記録媒体を用い、読み出し時に磁性層４に加わる磁界が、読み出し時の磁性層４の最高到達温度以下で、上記磁性層４の保磁力Ｈｃ４より小さいことが好ましい。
【００２３】
第５の発明の特徴は、（１９）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、上記の泡は１種類であり、泡の有無をディジタル信号の１と０に対応させた情報の記録・読み出し方法にある。
【００２４】
第６の発明の特徴は、（２０）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化し、中心位置が移動しうる泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、泡の中心位置がエネルギービームスポットの進行方向と逆方向に移動して縮小し、大きさと位置が固定する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、上記の泡は２種類有り、泡の種類をディジタル信号の１と０に対応させた情報の記録・読み出し方法にある。
【００２５】
第７の発明の特徴は、（２１）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、上記の泡は２種類有り、種類の異なる泡の境界をディジタル信号の１に対応させた情報の記録・読み出し方法にある。
【００２６】
第８の発明の特徴は、（２２）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、上記の泡は２種類以上有り、３値以上の情報を記録または読出しする情報の記録・読み出し方法にある。
【００２７】
第９の発明の特徴は、（２３）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の記録・読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、少なくとも最も記録終端部寄りの泡には、少なくとも読み出し時に、記録始端部方向の力を与える情報の記録・読み出し方法にある。
【００２８】
第１０の発明の特徴は、（２４）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録したり読み出す情報の記録媒体において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡を生じ、泡の大きさが記録用または読出し用エネルギービームや磁場の照射や印加によって大きくなり、照射や印加の後、縮小する情報の記録媒体を用いた情報の読み出し方法において、気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、情報を読む必要が無く、ただトラック上で待機しているだけの時は、読み出し時よりレーザパワーを低くして、泡の膨張や移動が起こらないようにした情報の読み出し方法にある。
【００２９】
第１１の発明の特徴は、（２５）気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種であって、エネルギービームや磁場の強度勾配や方向変化や温度勾配によって大きさが変化する泡が生じる情報の記録媒体を用い、記録トラックやセクターの終端部に、エネルギービームや磁場の記録媒体上の照射または印加領域のトラック方向の長さの２〜１０倍の長さの、記録を行わない領域を設けた情報の記録方法にある。
【００３０】
第１２の発明の特徴は、（２６）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録する情報の記録装置において、エネルギービームや磁場を記録媒体上の位置を移動させながら照射および／または印加して、記録媒体中に気泡・液泡・磁気泡（磁気バブル）から選ばれる少なくとも一種の泡を生成または膨張させて記録し、泡の中心位置を移動させて保存する手段を有する情報の記録装置にある。
【００３１】
第１３の発明の特徴は、（２７）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を記録する情報の記録装置において、記録媒体上にエネルギービームを集束させる手段と、記録媒体とエネルギービームの集束スポットとを相対運動させる手段と、記録媒体からの反射光の強度や位相や分布や偏光面を電気信号に変換する手段と、記録媒体上の記録開始位置を決めるための基準となる信号を記録媒体から読み取った後、記録のための駆動パルスをエネルギービーム源に与えるタイミングを、記録点を保存すべき位置をエネルギービームスポットの中心が通過してから一定時間経過した後の時点に合わせる手段と、決定した照射タイミングでエネルギービームの強度を強めて記録媒体に記録を行う手段とを少なくとも有する情報の記録装置にある。
【００３２】
第１４の発明の特徴は、（２８）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を読み出す情報の読み出し装置において、エネルギービームや磁場を記録媒体上の位置を移動させながら照射および／または印加して、泡を膨張させ、中心位置を移動させる手段と、記録媒体からの反射光の強度や位相や分布や偏向面の変化を電気信号に変換することにより、泡の存在を検出して読出しを行う手段を有する情報の読み出し装置にある。
【００３３】
第１５の発明の特徴は、（２９）レ−ザ光／電子線のエネルギービームや、磁場によって情報を読み出す情報の読み出し装置において、エネルギービームを記録媒体上に集束する手段と、記録媒体とエネルギービームの集束スポットを相対運動させる手段と、記録媒体からの反射光強度や位相や分布や偏光面を電気信号に変換し、エネルギービームスポットの中心が、記録媒体上に保存されている記録点の中心位置を通過する時点より早くその記録点の存在を示す再生信号電圧の変化を検出する手段を有する情報の読み出し装置にある。
【００３４】
さらに、読みだし時に情報保持層の読みだそうとする磁区だけを、読みだし層に拡大して転写することで、磁区の拡大範囲を限定されず、なおかつ、読みだし時のクロストークのない、拡大読みだしを行ない、微小磁区の読みだしを可能ならしめてもよい。上記の動作を実現するために本発明では、情報を記録する層のほかに、読みだし層を付与した構造となっている。読みだし層には例えば、保磁力が０．２Ｔ以下の軟磁気特性を持つ垂直磁化膜であるＲＥ−ＴＭ合金やガーネットを用いる。ここで、それぞれＲＥは希土類元素から、ＴＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる一種類以上の元素とする。この読みだし層の膜厚は、２０ｎｍから１００ｎｍとし、記録層からの交換磁界または漏洩磁界を調整するための層を、記録層と読みだし層の間に挟んで設けることもある。記録層と読みだし層の間にメモリー層、あるいはメモリー層と、その少なくとも一方に存在するスイッチング層を付加してもよい。
【００３５】
読出し時の磁区の拡大率は、実施例１と同様で、１．５〜１０倍の範囲が好ましい。
【００３６】
読み出し光をパルス光とする時、一定周波数（ディスクの内・外周で変えてもよい）のパルス光とするのがよい。
【００３７】
【作用】
記録媒体に記録用エネルギービームを照射すると、記録膜の記録トラック上の部分に泡を生ずる。記録用エネルギービーム照射や磁場の印加で泡が大きくなる記録媒体とエネルギービームおよび／または磁場との組み合わせの場合は、照射または印加の終了後泡は少なくともトラック方向（ディスクの場合は半方向）に縮小し、記録媒体の種類によってはトラックと直角方向にも縮小して保存される。泡の縮小が起こるためには泡と泡の間の部分の移動が必要であるが、泡と泡の間に見かけ上の引力が働く記録媒体であって、記録トラック上の記録開始点付近では移動が起こらないようにしてある場合、泡の中心位置が、エネルギービームや磁場の媒体に対する相対的な移動方向とは逆方向に動き、高密度化して保存される。また、温度や磁場の勾配で泡の中心位置がエネルギービームや磁場の移動方向とは逆方向に動く記録媒体の場合は、泡と泡の間の引力は必要ない。光磁気記録を行う場合は、図３に示したように記録層である磁性層１の光入射側と反対側に誘電体層であるＺｎＳを主成分とする層を介して補助磁性層であるＴｂＣｏより成る磁性層２を設けるのが効果が有る。例えば記録層よりキュリー点の低い補助磁性層の場合、図３に示したように補助磁性層がキュリー点を越える領域は光磁気記録膜がキュリー点を越える領域より光スポット進行方向と反対方向に遅れるので、記録パルスが終わって照射部分の温度が下がり始めると光磁気記録層（磁性層１）がキュリー点を越える領域が小さくなると同時に、補助磁性層がキュリー点を越える領域が縮小し、記録マークは光スポットの進行方向と反対方向に強く寄せられる。読出し用エネルギービームを照射すると、照射中の場所近傍の泡は膨張するので、読出しに適した大きさとなり、大きな読出し信号が得られる。記録後、記録層（磁性層１）に近接したＴｂＦｅＣｏより成るメモリー層（磁性層４）に磁区を転写しておけば、記録層からの読み出し時に記録点の拡大・縮小を行ってもメモリー層から逆転写して磁区を元に戻せるので記録マークの位置や大きさが変化するおそれが無く、好ましい。泡が膨張する際に、エネルギービーム照射や磁場の印加範囲外でも泡と泡・あるいは泡間の物質と泡との相互作用によって泡が移動しうる気泡や磁気バブルの場合には、少なくともエネルギービームや磁場の進行方向に保存されている泡は、前方に押し出される。しかし、読み出しが済んだ泡は縮小するので、押し出される距離は最大でも読み出し用エネルギービームや磁場の記録媒体上でのトラック方向の大きさの１０倍までである。従ってエネルギービームや磁場の照射や印加による記録を行わない領域が読み出し用エネルギービームや磁場の記録媒体上でのトラック方向の大きさの２倍から、最大限の１０倍までの大きさで記録トラックまたはセクターの終端部に存在していれば問題無い。
【００３８】
【実施例】
〔実施例１〕
ガラス基板の表面に紫外線硬化樹脂によってＵ字形のトラッキング用の溝や、トラックやセクターのアドレスを表すピットを転写した光ディスク用基板の表面に、まずＺｎＳ−ＳｉＯ２混合物より成る厚さ約１００ｎｍの下部保護層を真空蒸着法で形成した。次に、この上に低分子量パラフィン系炭化水素を真空蒸着した。次に、このディスクを６０℃に加熱して、トラッキング用の溝と溝の間のパラフィンを蒸発・流動させ、溝の中だけに液状パラフィンが存在するようにした。次に、光吸収層兼反射層であるＳｂ−Ｂｉ層を約１００ｎｍの厚さに真空蒸着した。さらにその上に保護層としてＳｉＯ２層を真空蒸着した。最後に紫外線硬化樹脂によって、上記ＳｉＯ２層側をもう一枚のガラス基板と張り合わせた。
【００３９】
上記のように形成した光ディスクには、弱いレーザ光を照射してトラッキング用の溝をトラッキングしながら、各トラックの各セクターの終わりの部分を捜した。その部分でレーザ光を特に強めることによって、Ｓｂ−Ｂｉ層で発生した熱でパラフィンを蒸発させ、その圧力で紫外線硬化樹脂を変形させて、図１に示したような気泡だめ５を形成した。気泡だめには冷却後もパラフィン中の不純物の分解生成ガスが滞留した。
【００４０】
上記のようにして作製した光ディスクを市販の光ディスク装置でレーザパワーを調整できるように改造したものにセットし、弱いレーザ光でオートフォーカスとトラッキングを行いながら記録すべきディジタル信号に従ってレーザパワーを強めたり弱めたりすることによって情報を記録した。記録すべきセクターのユーザデータ記録領域において、ディジタル信号の”１”の部分でレーザ光１を強めると、Ｓｂ−Ｂｉ層の発熱によってパラフィン中の不純物から分解ガスが発生し、図１（ａ）に示したような大きな気泡２が発生した。気泡は光スポットが通り過ぎると温度が下がって縮小し、大きさが一定の気泡３となって保存される。図中で気泡の上下に見える直線は、基板表面に形成された溝の傾斜面を示す。セクターのユーザデータ記録領域の始まりのところは、段差によってパラフィンが遮断されているので、アドレス等を基板表面のピットとして表わしたヘッダー領域に気泡が入り込むことはない。このように記録を続けてゆくと、記録された情報は縮小して保存されるので、極めて多量の情報を記録することができる。保存される気泡の分だけ液状パラフィンは前方に押し出されるが、あらかじめ形成しておいた気泡だめを液状パラフィンが埋めてゆくことによって解決される。しかし、全体としては圧力が高まるので、保存される気泡を小さくするのに役立つ。気泡を新たに生成するのでなく、気泡の微小な種が記録膜中に初めから存在し、それを膨張させてもよい。読出し時の膨張で記録終端部の気泡が気泡だめに押し出されてしまわないよう、記録終端部には光ビームスポットの直径の約５倍の記録しない領域を設けた。ただし、この領域は、記録終端部で形成した気泡が記録終了後縮小することによって自然に生ずる。この領域の大きさは光ビームスポットの直径の２〜１０倍の範囲が良い。
【００４１】
情報の読出し時には、記録時のパルスよりは低いパワーの一定パワーのレーザ光を照射すると、図１（ｂ）に示したように、レーザ光６の当たった部分近傍の気泡７だけが温度が上がって膨張するので、光スポットで十分分解して情報を読み取ることができる。光スポットが通過して温度が下がると、気泡はもとの大きさに縮小した気泡８となって再び保存される。この時、気泡間の液体の体積は増すことはなく、僅かに減少することと、記録開始部分の近くが遮断されて移動しないことから、縮小しつつある気泡には光スポット進行方向と逆方向の引力が働いて移動し、元の高密度保存状態を保つ。読み出し光による気泡の拡大率は、本実施例では約２倍であったが、倍率が大きいほど高密度記録できる。しかし保存時の気泡をあまり小さくすると保存安定性や位置の安定性が悪くなるので、１．５〜１０倍の範囲が適当である。
【００４２】
本実施例では記録と読み出しは同じ光ビームを用い、記録の方のパワーを高くしたが、記録時は波長の違う光ビームで気泡形成能の高いものを用いれば、パワ−を同じにしたり、記録時のパワーの方を低くすることができる。
【００４３】
本実施例では気泡の大きさをほぼ一定とした例を述べたが、記録パルスの長さか強さを変えて、保存される気泡の大きさも変えるピットエッジ方式の記録を行ってもよい。
【００４４】
気泡と気泡の間隔も気泡の大きさと同じ比率で拡大・縮小する記録媒体を用いれば、さらに記録密度が向上する。
【００４５】
ＳｉＯ２層とＳｂ−Ｂｉ層の形成順序を逆にした記録媒体も、記録感度がやや低下するが使用可能であった。
【００４６】
泡形成によって記録トラック部分の膜厚が増大するような記録膜を用いる場合には、気泡だめは必要無く、レーザビーム照射部分の周辺以外で記録膜は固体であっても良い。ただし、読み出しによって気泡がレーザビームの進行方向と逆の方向に少しずつ移動する場合は、各セクターのヘッダー部も基板表面に凹凸の形で設けるのではなく気泡によって記録して、読み出しビームはトラック一周に当て、１トラック全体の情報が読み出しごとに少しずつ移動していくようにするのが良い。
【００４７】
本実施例では気泡の場合を述べたが、光照射によって元の液体と混ざり合わない他の液体を生ずる記録媒体を用いれば、泡状の別の液体、すなわち液泡を形成して記録することもできる。
【００４８】
泡に準ずるものとして、固体中の、安定で移動も可能な励起状態などを利用しても良い。
【００４９】
〔実施例２〕
射出成形法で形成し、表面にＵ字型のトラッキング用の溝と、トラックやセクターのアドレスや同期信号を示すピットを転写した光ディスク用ポリカーボネート基板の表面に、まずエンハンス層である窒化シリコン層を厚さ約７０ｎｍに形成し、次に光磁気記録層として短波波長用光磁気記録膜として公知のＰｔ／Ｃｏ多層交互積層膜を厚さ約３０ｎｍに形成した。続いて中間層である窒化シリコン層を厚さ３０ｎｍに形成し、その上にＡｌ９７Ｔｉ３層を厚さ５０ｎｍに形成した。もう一枚同じ光ディスクを用意し、一方向に初期磁化させた後、紫外線硬化樹脂によって上記Ａｌ−Ｔｉ層側を内側にして貼り合わせた。
【００５０】
上記のようにして作製した光ディスクの記録膜を波長７８０ｎｍの半導体レーザを光源とした市販の光ディスク装置でレーザパワーを調整できるように改造したものにセットし、弱いレーザ光でオートフォーカスとトラッキングを行い、ディスクを挟んで光ヘッドの反対側に配置した電磁石から記録方向の磁場を印加しながら、ディスクに保存したい情報を記録した。
【００５１】
図２（ａ）に示したように、記録すべきセクターのユーザデータ記録領域において、ディジタル信号の”１”の部分でレーザ光９を強めると記録膜の発熱によって大きなキュリー点を超えた領域１０が発生した。この領域は光スポットが通り過ぎると温度が下がって縮小し、中心が温度勾配によって光スポットの移動方向と反対方向に少し動いて磁気バブル（磁区１１）となって保存される。なお、図中で縮小した磁区を上下から挟んでいるように見える直線は、基板表面の溝（逆に凸部でもよい）の傾斜部分である。この磁気バブル磁区は、常温では保磁力が大きいため、通常の光磁気ディスクの記録磁場である２００Ｏｅ程度では大きさが変わらず、移動しない。このように、磁区の有無がディジタル信号の１と０に対応させて記録される。このように記録を続けてゆくと、記録された情報は縮小して保存されるので、極めて多量の情報を記録することができる。縮小した記録マークの光スポット進行方向と反対方向への動きを強めて、さらに記録密度を高めるために、図３に示したように、基板３１上の記録層である磁性層１（２８）の光入射側と反対側に非磁性（誘電体）層であるＺｎＳを主成分とする層（２９）を介して、補助磁性層であるＴｂ２０Ｃｏ８０（製膜時のスパッタリングタ−ゲットの面積比より推定した組成）より成る磁性層２（３０）を設けるのが効果が有る。この時、各層の膜厚の例は、下部保護層が約７０ｎｍ、磁性層１が３０ｎｍ、非磁性層が２００ｍｍ、磁性層２、約２００ｎｍであって、磁性層２は磁性層１の１．５倍以上厚いのが好ましい。この場合、磁性層２の上に中間層とＡｌ−Ｔｉ層は無くてもよいが、有った方が放熱が良く、記録特性が良くなる。補助磁性層の磁化は一方向に揃えておく。記録層よりキュリー点の低い補助磁性層の場合、図３の下部に示したように、補助磁性層がキュリー点を越える領域は光磁気記録膜がキュリー点を越える領域より光スポット進行方向と反対方向に遅れる。このため、記録パルスが終わって照射部分の温度が下がり始めると光磁気記録層（磁性層１）がキュリー点を越える領域が小さくなると同時に、補助磁性層がキュリー点を越える領域が縮小し、記録マークは光スポットの進行方向と反対方向に強く寄せられる。次の記録パルスで、補助磁性層がキュリー点を越える領域が再び拡大すると同時に光磁気記録層の温度が上昇すると、新たな記録マークが形成され始め、拡大する。補助層として、キュリー点でなく、補償温度に対応する等温線が図３の下部の外側の曲線のようになる磁気特性を有するものを用いれば、磁性層１の磁区に働く磁場の変化率を大きくしやすいという利点が有る。この場合、補助層のキュリー点は記録層よりも高く、室温をＴｏ，磁性層１と磁性層２のキュリー点をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２とし、磁性層２の補償温度をＴｃｏｍｐ２とした時、Ｔｃ２＞Ｔｃ１＞Ｔｃｏｍｐ２＞Ｔｏとするのがよいが、Ｔｃ１とＴｃ２の関係は逆でも使用可能である。
【００５２】
情報の読出し時には、図２（ｂ）に示したように、記録時のパルスよりは低いパワーの一定パワーのレーザ光１４を照射すると、レーザ光の当たった部分近傍の磁区１５、１６、１７だけが温度が上がって膨張するので、光スポットで十分分解して情報を読み取ることができる。光スポットが通過して温度が下がると、磁区はもとの大きさに縮小し、温度勾配及び磁界勾配などによって中心が光スポットの移動方向と反対方向に少し動いて再び保存される。従って、磁区は記録始端部方向に密に詰まった状態を保つ。記録後、図４に示したように、記録層３３（磁性層１）に近接したＴｂ２５Ｆｅ６５Ｃｏ１０より成るメモリー層３５（磁性層４）に磁区を転写すれば、記録層からの読み出し時に記録点の拡大・縮小を行ってもメモリー層から逆転写して磁区を元に戻せるので記録マークの位置や大きさが変化するおそれが無く、好ましい。転写の時期は、記録の直後から読出しの直前までが考えられる。この転写を実現し、かつ、記録・読み出しがうまくゆくには、例えば上記メモリー層と記録層の間に、Ｔｂ２０Ｆｅ６０Ｃｏ１０Ａｌ１０より成るスッチング層３４（磁性層３）を設けるのが好ましい。磁性層３が無いと磁区の拡大、縮小はやや難しくなるが、転写は可能である。図４において、３２，３６，３７は、図３の３１，２９，３０にそれぞれ対応する基板、誘電体層、補助磁性層である。これらの層の保磁力Ｈｃと交換力Ｈｅｘｃの差の温度依存性は、例えば図５に示したようにするのが好ましい。またこの場合、磁性層１、磁性層２、磁性層３と磁性層４の好ましい膜厚の例は、それぞれ３０ｎｍ、２００ｎｍ、１０ｎｍおよび３０ｎｍである。読み出しを行う時、少なくとも磁性層１、３、および４の温度の高い領域は、磁性層３のキュリー点と磁性層４のキュリー点の中間の温度になる。磁性層３のキュリー点を越えていることから、磁性層１の磁区は磁性層４の磁区とは関係無く拡大して読むことができる。読み出し時は記録時より温度が低いので、磁区の拡大は、コイルによる外部磁場の強度または向きを記録時と変えることによって実現する。読み出し光照射は連続的でもよいが、パルス状とした方が好ましい。高速磁場変調可能なコイルを用いる場合は、磁場も高速で変化させるのが好ましい。温度勾配および磁場の強度勾配によって、磁区の拡大は光スポットの記録媒体に対する相対運動とは反対の方向に起こる。すなわち、磁区の中心は相対運動と反対方向に移動し、その後縮小する。パルス光やパルス磁場の場合はこの縮小が起こりやすい。このため、まだ読み出していない磁区が影響を受けるおそれは無い。この結果、記録媒体上に保存されている記録点の中心位置を光スポットの中心が通過する時点より早くその記録点の存在を示す再生信号電圧の頂部または底部が記録媒体からの反射光強度を検出する検出器によって検出される。この検出の進み時間ｔは、記録トラックの読み出し時の線速度をＡｍ／ｓ，光スポットの半値直径をＢｍとすると、０．２Ｂ／Ａ〈ｔ〈Ｂ／Ａの条件を満たすのが好ましく、０．３Ｂ／Ａ〈ｔ〈０．７Ｂ／Ａの条件を満たせばさらに好ましい。この条件を満たさない時は、記録点の拡大が十分でなく、十分な再生信号強度が得られない。光スポットが通過して温度が下がり、磁性層３のキュリー点より低い温度になると、磁性層１と磁性層４が再び交換結合し、図５の２つの曲線が交わる点のＨｃ１−Ｈｅｘｃ１４の値よりも正方向（磁性層１の記録点の磁化の方向を正とする）の例えば矢印の位置に対応する磁場がかかっていることにより、磁性層４に保存されていた磁区パターンが、読み出しによって磁区が乱れた磁性層１に転写される。
【００５３】
高温で交換力が小さくなるような磁気特性の磁性層１と磁性層４の組み合わせとすれば、スイッチング層である磁性層３を省略することもできる。
【００５４】
一方、また別の方法として、記録層からメモリー層（磁性層４）に転写した後、さらに上記メモリー層に隣接したＧｄ２５Ｆｅ６５Ｃｏ１０より成る読み出し層（磁性層５）に転写してから、読み出し層で拡大して読み出してもよい。読み出し後は、読み出しを行わなかった層から読み出しを行った層に記録マークを転写する。磁性層５の好ましい膜厚は５０ｎｍである。
【００５５】
補助磁性層の磁気特性が図６に示したようなものであるとき、読み出し時に、補助（磁性）層が補償温度となる等温線が図３の下部の外側の曲線に示したようになるよう、補助層の磁気特性を与えると、等温線の内側では補助層が外部磁場を強め、等温線の外側では弱めるように働くので、拡大した磁区が光スポットの運動方向と逆方向に動くのを助ける。
【００５６】
情報を読む必要が無く、ただトラック上で待機しているだけの時は、読み出し時よりレーザパワーを低くして、磁区の膨張や移動が起こらないようにした方が良い。
【００５７】
トラック方向に強度の勾配を持った外部からの磁場を記録時と読み出し時に印加すると、磁区の移動がさらに容易になる。
【００５８】
読出し時の磁区の拡大率は、実施例１と同様で、１．５〜１０倍の範囲が好ましい。
【００５９】
読み出し光をパルス光とする時、一定周波数（ディスクの内・外周で変えてもよい）のパルス光とするのがよい。
【００６０】
この多層膜に記録を行う時には、記録層（磁性層１）のキュリー点付近の温度までレーザ光で加熱する。この時、磁性層３は既にキュリー点を超えているので、記録層への他の層からの制約は無い。記録層のキュリー点を超えた領域は、キュリー点より下がると、外部磁場と、記録層の他の部分からの漏洩磁場とバイアス層によって、初期に磁化されたのとは逆方向きに磁化された記録磁区となる。この磁区は温度が下がると大きさが縮小しながら補助層の作用によって光スポットの移動方向と逆の方向に動く。従って、記録媒体上の記録開始位置を決めるための基準となるタイミング信号を記録媒体から読み取った後、磁区の上記のような移動を予測して、記録点を保存すべき位置を光スポットの中心が通過してから一定時間経過した後、記録のための駆動パルスを光源に与えるようにする必要がある。上記の一定時間ｔは、注目する記録点が保存される位置の中央を光スポットの中心が通過してから記録のための駆動パルスの中央に達するまでの時間と定義し、記録トラックの記録時の線速度をＣｍ／ｓ，光スポットの半値直径をＤｍとすると、０．２Ｄ／Ｃ〈ｔ〈３Ｄ／Ｃの条件を満たすのが好ましく、０．５Ｄ／Ｃ〈ｔ〈Ｄ／Ｃの条件を満たせば特に好ましい。この条件を満たさない時は記録点の縮小が十分でなく、従来の１．５倍以上の高密度記録は困難である。さらに温度が低下して磁性層３のキュリー点より下がると、磁性層１と磁性層４は交換結合し、図５の２つの曲線が交わる点のＨｃ１−Ｈｅｘｃ１４の値よりも負方向（磁性層１の記録点の磁化の方向を正とする）の例えば矢印の位置に対応する磁場がかかっていることにより、磁性層１の磁区が磁性層４に転写される。
【００６１】
本実施例では記録パルスの幅を一定として磁区の大きさをほぼ一定とした例を述べたが、記録パルスの長さか強さを変えて、保存される磁区の大きさも変えるピットエッジ方式の記録を行ってもよい。また、光照射を一定のパワーで、あるいはパルス状にパワー変調して行いながら情報信号に応じて磁場の方向を変化させて記録を行う磁界変調記録を行ってもよい。この場合、記録マークはトラック方向（ディスクの円周方向）にかなり高密度で形成できるので、記録時の縮小保存は必ずしも必要でないし、実際、記録時の磁区の境界は光スポット進行方向と逆方向の低温部の等温線で決まるので大幅な縮小は起こらない。しかし、読み出し時には本実施例のように拡大して読み出しを行えば大きな再生信号が得られ、利益は大きい。
【００６２】
また、磁性層１よりもさらに光入射側に読み出し層を設けてもよい。この読み出し層と磁性層１との間にも両側の層よりキュリ−点が低いスイッチング層が有った方がよいが、スイッチング層を省略した方が積層は容易になる。記録を本実施例と同様にして高密度で行ない、読み出しを、記録層から読出し層へ１磁区ごとに転写して行なっても良い。
【００６３】
他の層への転写を利用しない場合は、読み出しを行なう度に各磁区の位置は一様に少しずつ光ビームの進行方向と反対の方向に移動するので、トラックやセクターのアドレスや同期信号も基板表面に凸凹の形で設けずに、ディスク作製後記録膜に記録するようにし、読み出し光は１つのセクターを読む場合もトラック１周に照射して、移動量がトラック１周で一様になるようにするのが良い。
【００６４】
本実施例の方法では、記録した情報の書き換えももちろん可能であって、一定パワーのレーザ光を照射しながら記録時と逆方向に外部磁場をかけて消去し、その後再記録することができる。また、既知の交換結合２層膜を用いた光変調オーバーライト法も、適用可能である。
【００６５】
本実施例は光で記録する場合について述べたが、電子線で記録する場合にも、また、磁場を印加すると磁区が膨張する記録媒体を用いれば、磁気ディスク等の磁気記録にも適用できる。
【００６６】
この読み出し層には記録直後に各磁区が転写されてもよいが、アイリスタ−法として公知の読み出し層に近いものを設け、読み出し中の磁区に近接した磁区は転写されないようにすれば、読み出し中の磁区は拡大されるようにする方が好ましい。
【００６７】
記録時の縮小率や読み出し時の拡大率をあまり大きくしない場合は、磁性層２、あるいは磁性層２とそれに隣接する誘電体層（非磁性層）は省略してもよい。従って、本発明において取り得る積層構造は下記のとおりとなる。
【００６８】
１．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−スイッチング層−記録・読み出し層（磁性層１）
２．補助磁性層−誘電体層−記録・読み出し層（磁性層１）
３．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−スイッチング層−記録層−スイッチング層−読出し層
４．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−記録層−スイッチング層−読出し層
５．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−スイッチング層−記録層−読出し層
６．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−記録層−読出し層
７．補助磁性層−誘電体層−記録層−スイッチング層−読出し層
８．補助磁性層−誘電体層−記録層−読出し層
９．補助磁性層が無い上記１〜８の積層構造
１０．補助磁性層と誘電体層が無い上記１〜８の積層構造
上記の各構造の一番左の層の上には、通常、紫外線硬化樹脂による保護層を設け、両面ディスクとする場合は、上記紫外線硬化樹脂層側がもう一枚のディスクと貼り合わされる。
【００６９】
上記の各構造の他に、メモリ−層を記録層と読み出し層の間に移した下記の構造としてもよい。
【００７０】
１１．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−スイッチング層−記録層−スイッチング層−読出し層
１２．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−スイッチング層−記録層−読出し層
１３．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−記録層−スイッチング層−読出し層
１４．補助磁性層−誘電体層−メモリー層−記録層−読出し層
１５．補助磁性層が無い上記１１〜１４の積層構造
１６．補助磁性層と誘電体層が無い上記１１〜１４の積層構造
上記７〜８の積層構造について読み出し時の動作を説明すると、まず、読みだしレーザービームの照射によって記録層の磁区が読みだし層に転写され、転写された磁区の拡大が行われる。ここでは、一つのレーザービームで、転写拡大を起こす機能と読みだし機能とを兼ねることもできるし、転写拡大と読みだしとを、二つのレーザービームで機能させることもできる。また、この読みだしの際は、補助的に外部から磁界を印加することも可能である。読みだしレーザービームが記録磁区を順次たどって行くことで、読みだしの終わった磁区を上書きする形で順次新しい磁区の読みだしを繰り返してもよいし、また、読みだし層の磁化方向が、記録媒体上方に少し離れて配置された初期化磁石により均一に揃えられたのちに、磁区が相互に干渉しないだけの間隔をあけて転写拡大されて読みだされても良い。
【００７１】
読みだしの終わった磁区を上書きする形で順次新しい磁区の読みだしを繰り返す場合の、記録磁区の読みだし層への転写は、図７に示すように、読み出しビーム４２の照射により、読みだし層３８が昇温し、読みだし層の保磁力が記録層３９からの漏洩および／または交換磁界に比べて低下することで、読みだし層に磁化反転の核４０が発生し、記録層の磁化方向４１が転写される。こうした磁化反転領域は磁壁の圧力また外部からの磁界により、磁壁４３をある一定領域まで押し広げる。これは温度上昇に伴い読みだし層の磁壁の移動度が変化することを利用したもので、この拡大範囲４４は読み出しビーム照射による温度上昇部の外縁部に沿ったものとなる。こうした拡大は、図８に示すように、読みだし層の磁化方向４５が記録層の磁化方向４６に一致した場合も同様であり、転写は発生せずともこれの磁化領域４７は昇温部に沿って拡大する。この読みだしは、読みだし磁区が読みだしビーム径と同程度、あるいはそれ以上に拡大することで再生性能が向上するため、特にマークの微小化による高密度記録の読み出しに適しており、高密度に記録された微小磁区を拡大し、従来の光学系を大幅に変更することなく、高性能な読みだしが可能である。
【００７２】
〔実施例３〕
射出成型法で形成し、表面にＵ字型のトラッキング用の溝や、トラックセクターのアドレスを表すピットを転写した光ディスク用ポリカーボネート基板の表面に、まずエンハンス層である窒化シリコン層を厚さ約１００ｎｍに形成し、次に記録層であるＧｄ−Ｃｏ層を厚さ約５０ｎｍに形成した。続いて中間層である窒化シリコン層を厚さ３０ｎｍに形成し、その上にＡｌ−Ｔｉ層を厚さ１００ｎｍに形成した。最後に紫外線硬化樹脂によって上記Ａｌ−Ｔｉ層側をもう一枚のポリカーボネート基板と貼り合わせた。
【００７３】
上記のようにして作製した光ディスクの記録膜をまず一方向に磁化させて消去した後、市販の光ディスク装置でレーザパワーを調整できるように改造したものにセットし、弱いレーザ光でオートフォーカスとトラッキングを行い、ディスクを挟んで光ヘッド反対側に配置した電磁石から記録方向の磁場を印加しながら、記録すべきディジタル信号に従ってレーザパワーを強めたり弱めたりすることによって情報を記録した。
【００７４】
図９（ａ）に示したように、記録すべきセクターのユーザデータ記録領域において、ディジタル信号の”１”の部分でレーザ光９を強めるとＧｄ−Ｃｏ記録膜の光吸収・発熱によって大きな磁気バブル１９が発生した。磁気バブルは光スポットが通り過ぎると温度が下がって縮小し、大きさが一定の磁気バブル２１となって保存される。この磁気バブルは、磁場勾配や他の磁気バブルの接近により、常温でも移動する。縮小保存された磁気バブルの上下の直線は、基板表面の溝の傾斜部である。セクターのユーザデータ記録領域の始まりのところは、磁気バブルが段差によって固定されているので、アドレス等を基板表面のピットとして形成したヘッダー領域に磁気バブルが入り込むことはない。上記の磁気バブルは２種類有り、記録レーザパワーを少し高めにし、磁場を急峻に変化させながら形成すると異常磁気バブル２０、磁場一定で低めの記録レーザパワーで形成すると通常の磁気バブル２１となる。そこで、泡の種類をディジタル信号の１と０に対応させて記録した。このように記録を続けてゆくと、記録された情報は縮小して保存されるので、極めて多量の情報を記録することができる。記録終端部には、実施例１と同様に記録しない短い領域を設けた。異常磁気バブルの数が通常の磁気バブルの数より少ないような信号変調方式で記録するのが好ましい。
【００７５】
情報の読出し時には、図９（ｂ）に示したように記録時のパルスよりは低いパワーの一定パワーのレーザ光２３を照射すると、レーザ光の当たった部分近傍の磁気バブル２４、２５、２６だけが温度が上がって膨張するので、光スポットで十分分解して情報を読み取ることができる。光スポットが通過して温度が下がると、磁気バブルはもとの大きさに縮小して再び保存される。この時、少なくとも最も記録終端部寄りの泡には、磁石からトラック方向に強度の勾配を持った磁場を印加して、少なくとも読み出し時に、記録始端部方向の力を与えているので、磁気バブルは、記録始端部方向に密に詰まった状態を保つ。トラック方向に強度の勾配を持った磁場は、記録時にも印加した方が良い。読出し時の磁気バブルの拡大率は、実施例１と同様で、１．５〜１０倍の範囲が好ましい。磁気バブルを拡大するのは、温度変化だけでなく、磁場の変化で行なっても良いが、拡大する範囲が大きくなって記録密度が低下しやすいという問題点が有る。
【００７６】
本実施例では記録パルスの幅を一定として磁気バブルの大きさをほぼ一定として例を述べたが、記録パルスの長さか強さを変えて、保存される磁気バブルの大きさも変えるピットエッジ方式の記録を行ってもよい。
【００７７】
異常磁気バブルと通常の磁気バブルと磁気バブルの無い部分、あるいは、ブロッホラインの数などが異なる複数種類の異常磁気バブルと通常の磁気バブルとによって多値記録を行なうこともできる。
【００７８】
本実施例は光で記録する場合について述べたが、磁場を印加すると磁気バブルが膨張する記録媒体を用いれば、磁気ディスク等の磁気記録にも本発明を適用できる。
【００７９】
〔実施例４〕
図１０に示すように、ガラス円板上に紫外線硬化樹脂を塗布し１．６μｍのピッチでグルーブが形成されたものを基板４８として用いた。この上にスパッタリングにより以下の膜を製膜した。まず窒化シリコン膜４９を厚さ８５ｎｍだけ積層した。次に読みだし層５０としてＧｄ２０Ｔｂ２Ｃｏ７８を８０ｎｍ、記録層５１としてキュリー温度が１７０℃のＴｂ２０Ｆｅ７２Ｃｏ８膜を４０ｎｍ、それぞれ積層した。最後に、磁性層が酸化・腐食されるのを防ぐために、窒化シリコン膜１５を８０ｎｍ形成した。このようにして本発明になる光磁気記録媒体を完成した。また、これとの比較サンプルとして、上記の構造から読みだし層５０を取り除いた形の光磁気記録媒体を作製した。こうして完成した光磁気記録媒体を２４００ｒｐｍの速さで回転させ、その記録領域のうちの最内周（半径３０ｍｍ）位置に、レーザー波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５５、記録パワーＰを１１ｍｗに設定して１２ＭＨｚ信号の記録を行い、２ｍＷの読みだしパワーで再生を行った。その結果、読みだし層を付与したサンプルでは、連続的な転写拡大がおこなわれ、信号の増加がみられた。
【００８０】
〔実施例５〕
実施例４と同じ構造で同条件にて記録の行なわれたサンプルを用いて、図１１に示すように、初期化磁石５３を用い記録層５４の磁区４つおきに読みだしする方法で読みだしを行なった。読みだしビーム５５はパワー２ｍＷのパルス５６として、記録磁区に同期させて、照射を行った。初期化磁石５３により初期化された読みだし層５７に、記録磁区長の３つ分間隔をあけて拡大読みだしをすることで、読みだしされた磁区５８どうしは、拡大されてもお互い干渉しない距離だけ離れ、安定した読みだしが行える。１つの周回が終わると初期化磁石で読み出し層の磁区は消去され、記録磁区１つ分だけ読みだしパルス位相をずらして、次の周回の読みだしに移る。こうして、４回周回を重ね１つのトラックの読みだしを完了する。この方式では、連続的な読みだし以上の信号増加が見られた。
【００８１】
【発明の効果】
上記のようにすれば、記録時と読出し時には光ビームスポットや磁気ヘッドの大きさに合った記録点の大きさが得られ、保存時には小さくして保存できるので、従来とほとんど同じ記録・再生装置を用いて極めて大容量のメモリが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例における記録と読み出しの原理図である。
【図２】本発明の他の１実施例における記録と読み出しの原理図である。
【図３】本発明の１実施例における記録マークを縮小して光スポット進行方向と逆方向に動かす原理図である。
【図４】本発明の１実施例における転写保存を可能にした積層構造の図である。
【図５】本発明の１実施例における各磁性層の交換結合力の温度依存性を示す図である。
【図６】本発明の１実施例における補助磁性層の磁気特性の模式図である。
【図７】本発明の１実施例における読みだし原理を示す図である
【図８】本発明の１実施例における読みだし原理を示す図である。
【図９】本発明の他の１実施例における記録と読み出しの原理図である。
【図１０】本発明の１実施例におけるディスク構造を示す図である。
【図１１】本発明の１実施例における読みだし原理を説明する図である。
【符号の説明】
１　光スポット
２　形成された気泡
３　縮小して保存された気泡
４　記録トラック
５　気泡だめ
６　読み出し光スポット
７　読出し中の気泡
８　縮小して保存された気泡
９　光スポット
１０　形成された磁気バブル
１１　縮小して保存された磁気バブル
１２　記録トラック
１３　読み出し光スポット
１４　読出し中の磁気バブル
１５，１６　読出し中の磁気バブルの前後の少し大きくなった磁気バブル
１７　縮小して保存された磁気バブル
１８　光スポット
１９　形成された磁気バブル
２０　縮小して保存された異常磁気バブル
２１　縮小して保存された通常の磁気バブル
２２　記録トラック
２３　読み出し光スポット
２４　読出し中の磁気バブル
２５，２６　読出し中の磁気バブルの前後の少し大きくなった磁気バブル
２７　縮小して保存された磁気バブル
２８　記録層
２９　誘電体層
３０　補助磁性層
３１　基板
３２　基板
３３　記録層
３４　スイッチング層
３５　メモリー層
３６　誘電体層
３７　補助磁性層
３８　読みだし層
３９　記録層
４０　磁化反転の核
４１　記録層の磁化方向
４２　読みだしビーム
４３　磁壁
４４　拡大範囲
４５　読みだし層の磁化方向
４６　記録層の磁化方向
４７　磁化領域
４８　基板
４９　窒化シリコン膜
５０　読みだし層
５１　記録層
５２　窒化シリコン膜
５３　初期化磁石
５４　記録層
５５　読みだしビーム
５６　読みだしビームパワーの時間プロファイル
５７　読みだし層
５８　読みだしされた磁区
【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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