(57)【要約】【課題】磁区拡大再生方式の光磁気記録媒体に記録された情報を青色レーザーで再生する場合、それに最適な膜構成を備えた光磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基板１上に、誘電体層２、磁区拡大再生層３、中間層４、記録層５、記録補助層６、保護層７及びヒートシンク層８を順次積層した光磁気ディスク１００であって、磁区拡大再生層３に、青色レーザーの波長領域（４００ｎｍ付近）でカー回転角の大きいＣｏ／Ｐｔ多層膜を用いることにより、高い信号対雑音比で信号再生を行う。【選択図】　図１
2004046950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光磁気記録媒体であって、
希土類金属原子の磁化が優位で且つ補償温度がキュリー温度以上の希土類遷移金属合金で形成されている記録層と、
Ｃｏを主体とする磁性層及びＰｔまたはＰｄを主体とする金属層を交互に積層した構造を有する多層膜で形成されている再生層と、
希土類遷移金属合金で形成され、上記記録層及び上記再生層の間に存在する中間層とを備え、
上記中間層が、中間層のキュリー温度以上の温度で上記記録層と上記再生層の交換結合力を遮断する層であることを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
上記再生層と上記記録層が、それぞれ２０℃〜キュリー温度近傍までの温度範囲において垂直磁化を示すことを特徴とする請求項１に記載の光磁気記録媒体。
【請求項３】
上記中間層のキュリー温度が、上記再生層と上記記録層のいずれのキュリー温度よりも低く、且つ２５０℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光磁気記録媒体。
【請求項４】
情報再生時に、上記記録層から上記再生層に転写された磁区が再生光照射により拡大され、該拡大された磁区から情報が再生されること特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光磁気記録媒体。
【請求項５】
上記再生光の波長が３５０〜４５０ｎｍであることを特徴とする請求項４に記載の光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体に関し、さらに詳細には、高密度記録された情報を確実に十分な再生信号強度で再生可能な光磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展に伴い、膨大な情報を記憶するための外部記憶装置における記録密度の向上が著しい。情報の書き換えが可能な光磁気ディスクにおいても同様で、現在、青色レーザーと高ＮＡレンズによる光スポットサイズの微小化による高密度化の研究が盛んに行われている。
【０００３】
光磁気ディスクの記録再生に使用する光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとするとき、集光した光スポットサイズはλ／ＮＡで表わされ、この半分の大きさが光磁気ディスクの再生可能な最小記録マークサイズとなる。即ち、再生に用いるレーザー光の波長により、再生光のスポットサイズが決まり、再生可能な最小記録マークのサイズが決まってしまう。光磁気ディスクの記録再生に青色レーザーを用いる場合、青色レーザーの波長（約４００ｎｍ）は、赤色レーザーの波長（約６５０ｎｍ）よりも短いため、赤色レーザーを用いる場合よりも小さい記録マークを再生することが可能となる。従って、青色レーザーのような短波長のレーザーを再生光に用いることにより、高密度記録された微小な磁区が再生可能になる。しかしながら、レーザー光のスポット径が小さくなり、記録磁区が微小になると、再生信号の信号対雑音比（ＣＮＲ）も小さくなり、十分な再生信号強度が得られないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する手段の一つとして、磁区拡大再生技術が、特開平８−７３５０に開示されている。磁区拡大再生方式（ＭＡＭＭＯＳ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ　Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）は、記録層に記録した微小な記録磁区を再生層に転写するとともに、再生磁界で磁区を拡大することによって再生信号を増大させる方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
磁区拡大再生方式の光磁気ディスクでは、微小な記録磁区を拡大して再生することができるので、再生光に青色レーザーを用いて微小磁区を再生する場合にも、十分な再生信号強度で再生することが出来る。従って、磁区拡大再生方式と青色レーザーを組み合わせることにより超高密度記録及びその再生が実現する。それゆえ、この組み合わせに最適な光磁気記録媒体が次世代型大容量光磁気記録媒体として期待されるであろう。磁区拡大再生方式の光磁気記録媒体を青色レーザーとの組み合わせで最適化するには、磁性層の磁化特性や膜構成などを検討する必要がある。本発明の目的は、再生時に青色レーザーなどの短波長レーザーを用いた場合、それに最適な膜構成を備えた磁区拡大再生方式の光磁気記録媒体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、光磁気記録媒体であって、希土類金属原子の磁化が優位で且つ補償温度がキュリー温度以上の希土類遷移金属合金で形成されている記録層と、Ｃｏを主体とする磁性層及びＰｔまたはＰｄを主体とする金属層を交互に積層した構造を有する多層膜で形成されている再生層と、希土類遷移金属合金で形成され、上記記録層及び上記再生層の間に存在する中間層とを備え、上記中間層が、中間層のキュリー温度以上の温度で上記記録層と上記再生層の交換結合力を遮断する層であることを特徴とする光磁気記録媒体が提供される。
【０００７】
本発明の光磁気記録媒体は、磁性材料で形成された再生層、中間層及び記録層から構成され、その再生層はＣｏを主体とする磁性層と、ＰｔまたはＰｄを主体とする金属層を交互に積層して形成される。記録層は、希土類金属原子の磁化が優位の希土類遷移金属合金で形成されており、その補償温度がキュリー温度以上の層である。中間層は、そのキュリー温度以上の温度で上記記録層及び上記再生層の交換結合力を遮断する層であり、希土類遷移金属合金で形成される。
【０００８】
本発明の光磁気記録媒体では、再生層及び記録層は、いずれも２０℃〜キュリー温度近傍までの温度範囲において垂直磁化を示す膜で形成されるのが好ましく、中間層は、そのキュリー温度が再生層及び記録層のいずれのキュリー温度よりも低く、且つ２５０℃以下であることが好ましい。
【０００９】
本発明の光磁気記録媒体では、レーザー光を媒体表面に照射した時に反射光の偏光面が再生層の磁区の磁化方向によって異なる方向に回転する効果、即ちカー効果を利用して情報を再生する。従って、偏光面の回転角（カー回転角）が大きいほど再生信号のレベルが大きくなり、情報を正確に再生することが出来る。カー回転角はレーザー光の波長に対して波長依存性を持っており、その波長依存性は再生層を構成する材料により異なる。本発明の光磁気記録媒体の再生層に用いたＣｏ／Ｐｔ多層膜のカー回転角の波長依存性を示したのが図６である。Ｃｏ／Ｐｔ多層膜は、スパッタリングによりＣｏとＰｔを交互に数十層積層して形成される。図６では、比較のために赤色レーザーで再生される光磁気記録媒体の再生層に用いられるＧｄＦｅ膜のカー回転角の波長依存性も示した。Ｃｏ／Ｐｔ多層膜のカー回転角は、図６に示すように、波長が短くなるにつれて大きくなり、青色レーザーの発振波長付近（約４００ｎｍ）では、ＧｄＦｅ膜よりもカー回転角が大きくなる。従って、青色レーザーなどの短波長レーザーで情報を再生する場合は、再生層にＣｏ／Ｐｔ多層膜を用いる方が有利となる。それゆえ、本発明の光磁気記録媒体は、５００ｎｍ以下、特に３５０〜４５０ｎｍのような短波長領域の再生光で情報を再生する場合にも十分な再生信号強度が得られる。
【００１０】
また、本発明の光磁気記録媒体は、記録層から中間層を介して再生層（以下、拡大再生層とも言う）に転写された磁区を、外部磁界を印加することなく再生光照射で拡大させて情報を検出することが可能な光磁気記録媒体である。以下に、本発明の光磁気記録媒体における磁区の拡大再生原理を説明する。
【００１１】
再生光が照射される前の本発明の光磁気記録媒体の再生層３、中間層４及び記録層５の磁化状態を図９に示した。ここで、再生層３はＣｏ／ＰｔまたはＣｏ／Ｐｄ多層膜で構成され、２０℃〜キュリー温度近傍までの温度範囲において垂直磁化を示す層である。記録層５は、希土類金属原子の磁化が優位の希土類遷移金属合金で形成され、その補償温度がキュリー温度以上であり、２０℃〜キュリー温度近傍までの温度範囲において垂直磁化を示す層である。そして、中間層４は、希土類金属原子の磁化が優位の希土類遷移金属合金で形成され、キュリー温度が再生層と記録層のいずれのキュリー温度よりも低く且つ２５０℃以下であり、垂直磁化を示す層である。
【００１２】
本発明の光磁気記録媒体の中間層４及び記録層５に用いられる希土類遷移金属合金では、希土類元素にＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙのような重希土類が用いられる。この場合には、希土類金属と遷移金属の磁化（磁気スピン）方向は互いに反対方向を向くので、磁性層はフェリ磁性を示す。本発明の光磁気記録媒体の中間層４及び記録層５のように、希土類遷移金属合金において希土類金属の磁化が優位である、即ち、希土類金属の磁化が遷移金属の磁化より大きい場合には、希土類リッチ（Ｒａｒｅ　Ｅａｒｔｈ　ｒｉｃｈ　：　ＲＥリッチ）と呼ばれる。逆に、遷移金属の磁化が希土類金属の磁化よりも大きい場合には遷移金属リッチ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　Ｍｅｔａｌ　ｒｉｃｈ　：ＴＭリッチ）と呼ばれる。また、希土類金属と遷移金属の磁化が同じ大きさであれば、互いに打ち消しあうことになるため、全体の磁化（磁気スピンの和）はゼロとなる。この状態は補償状態と呼ばれ、補償状態となる温度は補償温度と呼ばれる。
【００１３】
図９中の白抜き矢印と黒矢印は、それぞれ希土類遷移金属合金の全体の（合成）磁化方向と遷移金属（ＦｅやＣｏ）の副ネットワーク磁化の方向を示している。本発明の光磁気記録媒体の中間層４及び記録層５は、ＲＥリッチであるので、遷移金属より希土類金属の副ネットワーク磁化が優勢であり、中間層４及び記録層５の全体の磁化方向（白抜き矢印）は、図９に示すように、遷移金属の副ネットワークの磁化方向（黒矢印）と反対方向になる。再生層３は、Ｃｏを主体とする磁性層と、ＰｔまたはＰｄを主体とする金属層とを交互に積層した構造を有する多層膜（人工格子膜）で形成されているので、再生層３の全体磁化と遷移金属の磁化方向は同一となり、再生層３の全体の磁化は、図９に示すように、黒矢印のみで記述できる。また、再生層３、中間層４及び記録層５の磁区の大きさ（幅）は、ディスク進行方向において全て同じものとする。
【００１４】
本発明の光磁気記録媒体の再生層３、中間層４及び記録層５のそれぞれの遷移金属同士は、室温において数１０Ｔ以上の強い結合力で結合しているので、図９に示すように、再生層３、中間層４及び記録層５の同じ縦列の磁区では、遷移金属の磁化を示す細い黒矢印は全て同じ方向を向いている。また、本発明の光磁気記録媒体の中間層４及び記録層５は、室温から再生温度付近（約２０℃〜２５０℃）の間ではＲＥリッチであるので、同じ縦列の磁区では、それらの全体の磁化は遷移金属の磁化と反対方向を向いている。一方、前述のように再生層３の全体の磁化は黒矢印の遷移金属の磁化で表されている。従って、再生層３における磁区の全体の磁化は、その下方の中間層４及び記録層５の磁区の全体の磁化と互いに反対を向いており、記録層５の全体の磁区が再生層３に逆向きで転写されている。ここで、再生層３及び中間層４のそれぞれの磁区を、例えば図９の右側に示すように、概念的に磁石３ａ及び４ａとみなせば、再生層３と中間層４の全体磁化が互いに逆向きの状態は、磁石３ａ及び４ａの同じ極同士が向かい合っている状態と同様であり、静磁気的には極めて不安定な状態である。即ち、再生層３と中間層４との間で働く静磁エネルギー反発力のために不安定な状態となっている。しかしながら、再生層３及び中間層４の遷移金属の磁化による交換結合力の方が、静磁エネルギー反発力よりも強いために、図９に示したような、再生層３及び中間層４の全体の磁化が互いに反対を向いた状態が維持されている。
【００１５】
本発明の光磁気記録媒体に記録された情報を再生するために、図１０（ａ）に示すように、光磁気記録媒体に再生レーザー光１０を対物レンズ９で集光させて照射して再生層３上に光スポットＳを形成すると、レーザー光１０の光強度分布に従って光スポットＳ内に温度分布が生じ、特に光スポットＳの中央付近の温度が高くなる。このとき、中間層４のキュリー温度以上に加熱された領域１１では磁化が消失し、この領域１１の上下にそれぞれ位置する再生層３の磁区１３と記録層５の磁区１５との間の磁気的結合（交換結合）が失われる。このように、中間層４は、レーザー光照射による加熱によって再生層３と記録層５との交換結合力を遮断することから、この中間層のことを交換結合力遮断層とも呼ぶことができる。
【００１６】
ここで、図１０（ａ）に示すように、再生レーザー光照射による加熱で中間層４の領域１１の磁化が消失している部分と隣接している再生層３の磁区１６とその下方の記録層５の磁区１７について考える。この状況では、再生層３の再生温度領域に存在する磁区１３は、記録層５の記録磁区１５との交換結合力を失っている。このとき、再生層３の光スポット内の転写磁区１６は、図１０（ｂ）に示すように拡大する場合、あるいは図１０（ｃ）に示すように縮小する場合のいずれかになると考えられる。そこで、再生レーザー光が光磁気記録媒体に照射され、光磁気記録媒体が再生光スポットに対して移動した場合の、再生層３、中間層４及び記録層５のそれぞれの磁化状態の変化の様子を、図１１及び１２を用いて説明する。
【００１７】
図１１（ａ）は、再生レーザー光１０が照射されたときに再生層３の磁区２３の磁壁２６が移動せずに、そのままの状態になっている場合の各層の磁区状態を示した図であり、図１１（ｂ）は、そのときの再生層３下面に働いている静磁エネルギー反発力と交換エネルギー引力（交換結合力）との関係を示した図である。ここで、交換エネルギー引力は、再生層３の遷移金属と中間層４の遷移金属との交換結合エネルギーに基づいて発生する引力であり、静磁エネルギー反発力は、互いに逆向きの、再生層３の遷移金属の磁化と中間層４の全体の磁化との間で働く静磁気的なエネルギーに基づく反発力である。
【００１８】
図１１（ａ）中の再生光スポットＳ内ある再生層３の磁区領域２７’や、再生光１０が一部当たっている磁区２３の領域は、図１１（ｂ）中の低温領域にあるので、その磁区領域における再生層３と中間層４の界面領域では、図１１（ｂ）に示すように、交換エネルギー引力が静磁エネルギー反発力を上回っている。従って、低温領域にある再生層３の磁区領域２７’とその下部に位置する中間層４の磁区領域２８との界面２８Ａでは、交換エネルギー引力が静磁エネルギー反発力を上回っているので、再生層３の磁区領域２７’の磁化方向は変化せずそのままの状態になっている。
【００１９】
図１１（ａ）中の光スポットＳの中央部の領域では、磁区領域２７’から光スポットＳの中央部に近づくに従い、再生層３の温度が低温領域から再生温度領域（高温領域）へと変化するので、図１１（ｂ）に示すように、この領域の再生層３と中間層４の界面における交換エネルギー引力は急激に減少し、再生温度領域においてゼロとなる。これは、図１１（ａ）中の中間層４の領域１１のように、再生温度領域では中間層４の磁化が消失して、交換結合力が遮断されるためである。一方、この領域の再生層３と中間層４の界面における静磁エネルギー反発力は、図１１（ｂ）に示すように、低温領域から再生温度領域に近づくに従い中間層４の磁化が小さくなるので減少するが、交換エネルギー引力に比べて緩やかに減少する。そのため、図１１（ｂ）に示すように、低温領域と再生温度領域の間の中温領域では、静磁エネルギー反発力が交換エネルギー引力を上回る。
【００２０】
次に、図１１（ａ）の再生光照射の状態から、さらに光磁気記録媒体を光スポットＳに対して媒体進行方向に移動させた場合を考える。その時の各層の磁化状態を示したのが、図１２である。図１２（ａ）の状態では、中間層４の磁区領域２８と再生層３の磁区領域２７’の界面２８Ａは、さらに加熱され低温領域から中温領域に変わる。この場合、界面２８Ａでは、図１１（ｂ）に示すように、静磁エネルギー反発力が交換エネルギー引力を上回るため、界面２８Ａに接する再生層３の磁区領域２７’の磁化は、図１２（ａ）に示すように、図１１（ａ）に示した状態から反転する。この静磁反発力により磁区２３は、スポット中心に向かって拡大し始める。そして、スポット中心に向かって動き始めた磁壁２６は、スポット径内の温度勾配による力も加わり、図１２（ｂ）の磁区２３”のように光スポット径程度まで拡大する。
【００２１】
上記の説明から、図１０（ａ）に示した再生層３の光スポット内の転写磁区１６は、図１０（ｂ）に示すように拡大することが分かる。一方、図１０（ｃ）に示すように、再生層３の転写磁区が縮小することは、再生層３内で静磁エネルギーが上昇してエネルギー的に不安定な状態になるため、起こらないと考えられる。このような磁区拡大を利用した場合、拡大した磁区２３の面積に応じて再生層３からは増幅された再生信号を検出することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う光磁気記録媒体の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
【実施例】
実施例の光磁気ディスク１００は、図１に示すように、基板１上に誘電体層２、磁区拡大再生層３、中間層４、記録層５、記録補助層６、保護層７及びヒートシンク層８を順次積層して作製した。誘電体層２は、層内で再生用光ビームを多重干渉させ、検出されるカー回転角を増加させる層である。磁区拡大再生層３は、記録層５から転写される磁区が拡大される層であり、中間層４は、再生層３と記録層５を磁気的に交換結合させるための層であり、記録層５は、情報が磁化情報として記録される層である。補助磁性層６は、記録層５と磁気的に交換結合されている層であり、より小さな変調磁界で記録を可能とする層である。保護層７は、基板１上に順次積層された各層２〜６を保護するための層であり、ヒートシンク層８は、記録時に発生する熱を逃がすための層である。
【００２４】
基板１にはポリカーボネート基板を用いた。基板１にはあらかじめ円周上にトラッキング用の溝やクロック信号生成用のピットが形成されており、図２に示すような断面形状を有する。この例の基板１では、トラックピッチＴＰ＝６００ｎｍ、ランド半値幅Ｌ＝３３０ｎｍ、グルーブ半値幅Ｇ＝２７０ｎｍ、グルーブ深さＤ＝３８ｎｍ及び厚さ０．６ｍｍとした。なお、ランド半値幅Ｌ及びグルーブ半値幅Ｇは、図２に示すように、それぞれグルーブ深さＤがＤ／２となる深さ位置におけるランド及びグルーブの幅とし、トラックピッチＴＰ＝Ｌ＋Ｇとする。
【００２５】
光磁気ディスク１００の各層２〜８は、高周波スパッタ装置を用いて以下のようにして形成した。まず、基板１上に、誘電体層２としてＳｉＮ膜を３５ｎｍ成膜した。成膜方法は、基板１を高周波スパッタ装置の成膜室内の基板ホルダに装着し、成膜室を到達真空度８．０×１０−５Ｐａまで排気して、基板１を８０℃で５時間真空ベークした後、ＳｉＮを基板１上に成膜した。
【００２６】
次いで、誘電体層２上に、磁区拡大再生層３としてＣｏ／Ｐｔ多層膜を形成した。成膜方法は、Ａｒガス雰囲気中でＣｏターゲットとＰｔターゲットに設けられたシャッターを交互に開閉しながら、ＤＣスパッタすることにより、Ｃｏ層とＰｔ層とを交互に積層し、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜を形成した。この際、０．３ｎｍのＣｏ層と０．８５ｎｍのＰｔ層をそれぞれ２０層ずつ交互に積層した。Ｃｏ／Ｐｔ多層膜のキュリー温度は約２４０℃であり、１６０℃における飽和磁化は約５５ｅｍｕ／ｃｍ３であった。また、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜は室温からキュリー温度まで垂直磁化を示した。
【００２７】
次いで、拡大再生層３上に、中間層４としてＴｂＧｄＦｅ膜を１０ｎｍ成膜した。このＴｂＧｄＦｅ膜の補償温度は室温以下であり、キュリー温度は約１５０℃であった。ＴｂＧｄＦｅ膜の組成はＴｂ：Ｇｄ：Ｆｅ＝２１：３：７６であり、室温からキュリー温度まで垂直磁化を示した。
【００２８】
次いで、中間層４上に、記録層５としてＴｂＦｅＣｏ膜を６０ｎｍ成膜した。このＴｂＦｅＣｏ膜のキュリー温度は２８０℃であり、補償温度はキュリー温度以上であった。ＴｂＦｅＣｏ膜は室温からキュリー温度まで垂直磁化を示した。
【００２９】
さらに、記録層５上に、補助磁性層６としてＧｄＦｅＣｏ膜を１０ｎｍ成膜した。このＧｄＦｅＣｏ膜のキュリー温度は２９０℃であり、補償温度はキュリー温度以上であった。
【００３０】
上記のように形成した補助磁性層６上に、保護層７としてＳｉＮ膜を２０ｎｍ成膜し、そして、保護層７上に、ヒートシンク層８としてＡｌ膜を６０ｎｍ成膜した。最後に、ヒートシンク層８上に図示しない潤滑剤を塗布して、図１に示すような光磁気ディスク１００を得た。
【００３１】
次に、この例で作製した光磁気ディスク１００の評価を行う際に用いた記録再生装置について説明する。図３に、本発明の光磁気ディスク１００の記録再生に最適な記録再生装置の構成を示す。図３に示した記録再生装置７１は、主に光磁気ディスク１００にコードデータと同期した一定周期でパルス化された光を照射するためのレーザー光照射部と、記録再生時に光磁気ディスク１００に制御された磁界を印加する磁界印加部と、光磁気ディスク１００からの信号を検出及び処理する信号処理系とから構成した。
【００３２】
レーザー光照射部において、レーザー７２はレーザー駆動回路７３及び記録パルス幅／位相調整回路７４（ＲＣ−ＰＰＡ）に接続し、レーザー駆動回路７３は記録パルス幅／位相調整回路７４からの信号を受けてレーザー７２のレーザパルス幅及び位相を制御するようにする。記録パルス幅／位相調整回路７４はＰＬＬ回路７５から後述するクロック信号を受けて記録光の位相及びパルス幅を調整するための第１同期信号を発生させる。ここで、この例ではレーザー７２には波長４０５ｎｍの青色レーザーを用い、対物レンズ９５には開口数ＮＡが０．６５のレンズを用いた。
【００３３】
磁界印加部において、磁界を印加する磁気コイル７６は磁気コイル駆動回路（Ｍ−ＤＲＩＶＥ）７７と接続し、記録時には磁気コイル駆動回路７７はデータが入力される符号器７０から位相調整回路（ＲＥ−ＰＡ）７８を通じて入力データを受けて磁気コイル７６を制御する。一方、再生時には、ＰＬＬ回路７５から後述するクロック信号を受けて再生パルス幅／位相調整回路（ＲＰ−ＰＰＡ）７９を通じて位相およびパルス幅を調整するための第２同期信号を発生し、第２同期信号に基づいて磁気コイル７６を制御する。磁気コイル駆動回路７７に入力される信号を記録時と再生時で切り換えるために、記録再生切換器（ＲＣ／ＲＰＳＷ）８０を磁気コイル駆動回路７７に接続する。
【００３４】
信号処理系において、レーザー７２と光磁気ディスク１００との間には第１の偏光プリズム８１を配置し、その側方には第２の偏光プリズム８２及び検出器８３及び８４を配置する。検出器８３及び８４は、それぞれ、Ｉ／Ｖ変換器８５及び８６を介して、共に、減算器８７及び加算器８８に接続する。加算器８８はクロック抽出回路（ＳＣＣ）８９を介してＰＬＬ回路７５に接続する。減算器８７はクロックに同期して信号をホールドするサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路９０、同様にクロックと同期してアナログデジタル変換を行うＡ／Ｄ変換回路９１、２値化信号処理回路（ＢＳＣ）９２を介して復号器９３に接続する。
【００３５】
信号処理系は、図３に示すように、Ｓ／Ｈ回路９０とＡ／Ｄ変換回路９１との間に、低域信号をカットする信号処理装置１９０を備える。信号処理装置１９０は、サンプルホールドの後、イコライジング回路で波形等価し低域のノイズを圧縮してＡ／Ｄ回路で変調信号を形成する。
【００３６】
上記装置構成において、レーザー７２から出射した光をコリメータレンズ９４によって平行光にし、偏光プリズム８１を通って対物レンズ９５によって光磁気ディスク１００上に集光する。ディスクからの反射光は偏光プリズム８１によって偏光プリズム８２の方向に向け、１／２波長板９６を透過した後、偏光プリズム８２で二方向に分割する。分割した光はそれぞれ検出レンズ９７で集光して光検出器８３及び８４に導く。ここで、光磁気ディスク１００上にはトラッキングエラー信号及びクロック信号生成用のピットが予め形成しておけば良い。クロック信号生成用ピットからの反射光を示す信号を検出器８３及び８４で検出した後、クロック抽出回路８９において抽出する。次いでクロック抽出回路８９に接続したＰＬＬ回路７５においてデータチャネルクロックを発生させる。
【００３７】
データ記録の際に、レーザー７２はレーザー駆動回路７３によってデータチャネルクロックに同期するように一定周波数で変調し、幅の狭い連続したパルス光を放射し、回転する光磁気ディスク１００のデータ記録エリアを等間隔に局部的に加熱する。また、データチャネルクロックは、磁界印加部の符号器７０を制御して、基準クロック周期のデータ信号を発生させる。データ信号は位相調整回路７８を経て磁気コイル駆動装置７７に送る。磁気コイル駆動装置７７は、磁界コイル７６を制御してデータ信号に対応した極性の磁界を光磁気ディスク１００のデータ記録エリアの加熱部分に印加する。
【００３８】
記録方式としては光パルス磁界変調方式を用いる。この方式では、レーザー光をパルス状に照射しながら、記録する情報に応じて記録磁界の極性を切り換えるため、外部磁界の切り換わるタイミングで記録されることを防ぐことができ、その結果、微小な磁区を低ノイズで記録することができる。
【００３９】
情報の再生には、光磁気ディスク１００に再生磁界を印加する必要はなく、光磁気ディスク１００に再生光を照射し、上述の光磁気記録媒体の再生原理に基づいて、記録層の微小磁区を再生層に転写して拡大させる。光磁気ディスク１００からの戻り光を光検出器で検出して情報を再生する。再生光には、連続光またはパルス光を用いることができる。再生パワーが変調された再生光を用いることもできる。また、光磁気ディスク１００を再生する際、前述の原理に基づく再生層の磁区の拡大を容易にするために、変調された再生磁界を印加することもできる。
【００４０】
図１に示した光磁気ディスク１００を、図３の記録再生装置７１を用いて情報の再生テストを行った。情報の再生には、波長４０５ｎｍの青色レーザーと、開口数ＮＡが０．６５の対物レンズを用い、記録方式は上述の光パルス磁界変調方式を用いた。記録時の線速度は３．５ｍ／ｓｅｃであり、記録磁界は±３００Ｏｅとした。また、レーザー光の記録パワーを４ｍＷとし、光のパルスデューティーを３５％とした。再生時にはレーザー光の再生パワーを１．７ｍＷとして情報再生を行った。
【００４１】
この例では、光磁気ディスク１００の記録マーク長を０．０７〜１μｍまで変化させて、信号対雑音比（以下、ＣＮＲと記す）の記録マーク長依存性を調べた。その結果を図４に示した。図４に示すように、約０．１μｍの微小な記録マーク長でも約４０ｄＢ以上の良好なＣＮＲが得られた。
【００４２】
【比較例】
比較例の光磁気ディスク５００は、図５に示すように、基板１上に、誘電体層２、再生層３’、記録層５’、補助磁性層６’、保護層７及びヒートシンク層８を順次積層させて作製した。この例では、再生層３’は希土類遷移金属合金ＧｄＦｅを２０ｎｍ積層して形成した。再生層３’のＧｄＦｅ膜のキュリー温度は約２４０℃であり、補償温度は室温付近であった。記録層５’は、キュリー温度が２８０℃であり、補償温度がキュリー温度以上であるＴｂＦｅＣｏ膜で形成した。補助磁性層６’はキュリー温度が２９０℃であり、補償温度が室温以下であるＧｄＦｅＣｏ膜（１０ｎｍ）で形成した。その他の層は実施例と同様である。
【００４３】
この例で作製した光磁気ディスク５００に対して、実施例と同様に、記録マーク長を０．１〜１μｍまで変化させて、ＣＮＲの記録マーク長依存性を調べた。その結果を図４に示した。図４に示すように、記録マーク長が約０．３μｍ以下になると急激にＣＮＲが劣化し、ＣＮＲは４０ｄＢ以下となった。
【００４４】
図４の結果から、青色レーザーを用いて光磁気ディスクに記録された情報を再生する場合、再生層にはＧｄＦｅ膜よりＣｏ／Ｐｔ多層膜を用いた方が微小記録マーク長まで、十分良好なＣＮＲで再生可能であることが分かった。これは上述したＧｄＦｅ膜とＣｏ／Ｐｔ多層膜のカー回転角の波長依存性の違いによるものである。図６に示したように、Ｃｏ／Ｐｔの多層膜のカー回転角は波長が短くなるに従って大きくなるが、ＧｄＦｅ膜のカー回転角は逆に小さくなる。図６に示すように、約５００ｎｍ以下の波長領域になると、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜のカー回転角がＧｄＦｅ膜のカー回転角より大きくなる。従って、約５００ｎｍ以下の波長、特に３５０〜４５０ｎｍの波長を有するレーザー光で情報再生を行う場合には、光磁気ディスクの再生層にＣｏ／Ｐｔ多層膜を用いる方が有効であることが分かった。
【００４５】
【変形例】
情報再生に青色レーザーなどの短波長レーザーを用いた場合は、波長が短くなりスポットサイズも小さくなるので、レーザー光の焦点距離が短くなる。そのため、実施例の光磁気ディスク１００のように基板側からレーザー光を照射する場合、基板の厚さによってはレーザー光が記録層や再生層に届き難くなる場合も生じる。その場合には、基板とは反対側の膜面側（多層膜側）からレーザー光を照射する必要がある。ここでは、レーザー光を膜面側から入射させる場合の光磁気ディスクについて説明する。
【００４６】
変形例の光磁気ディスクは、図７に示すように、基板１上にヒートシンク層８、保護層７、補助磁性層６、記録層５、中間層４、磁区拡大再生層３及び誘電体層２からなる多層膜７０１を積層した構造となり、実施例の光ディスク１００の膜構成とは基板１上に積層する層の順序が逆になる以外は実施例と同様の方法で作製できる。ただし、光磁気ディスク７００ではレーザー光は膜面側、即ち多層膜７０１側から入射される。
【００４７】
また、実施例の光磁気ディスク１００の記録再生装置７１では、図３に示すように、レーザー光照射部及び磁界印加部が光磁気ディスク１００の基板側及び膜面側にそれぞれ配置されていたが、この例の光磁気ディスク７００はレーザー光が基板側からではなく多層膜側から入射されるので、その記録再生装置では、レーザー光照射部と磁界印加部はともに光磁気ディスク７００の多層膜７０１側に配置される。図８にレーザー光照射部と磁界印加部の構成例を示した。図８に示すように、光磁気ディスク７００の多層膜７０１側に、レーザー光８０１を集光するための対物レンズ８０２と、磁界を印加するための磁気コイル８０３が設置されている。ただし、このレーザー光照射部及び磁界印加部以外の構成部分は実施例と同様の装置構成である。
【００４８】
上記実施例及び変形例では、再生層にＣｏ／Ｐｔ多層膜を用いた例を示したが、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜の代わりにＣｏＢ／ＰｔＢ多層膜、ＣｏＯ／ＰｔＯ多層膜あるいはＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ多層膜などを用いても良い。また、Ｐｔの代わりにＰｄを用いても良い。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の光磁気記録媒体は、記録層に記録された微小な磁区を再生磁界を印加することなく再生層で拡大再生することの出来る光磁気記録媒体であって、青色レーザーなどの短波長レーザーを用いて情報を再生する場合に高いＣＮＲで再生することが出来る。従って、本発明の光磁気記録媒体は、超高密度記録が可能となり次世代型大容量光磁気記録媒体として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で作製した光磁気ディスクの概略断面図である。
【図２】実施例の基板の概略断面図である。
【図３】実施例で作製した光磁気ディスクの記録再生装置の概略構成図である。
【図４】実施例と比較例でそれぞれ作製された光磁気ディスクのＣＮＲの記録マーク長依存性を示した図である。
【図５】比較で作製した光磁気ディスクの概略断面図である。
【図６】Ｃｏ／Ｐｔ多層膜とＧｄＦｅ膜のカー回転角の波長依存性を比較した図である。
【図７】変形例で作製した光磁気ディスクの概略断面図である。
【図８】変形例で作製された光磁気ディスクを記録再生装置の概略構成図である。
【図９】本発明の光磁気記録媒体の再生原理を説明する図であり、再生光を照射する前の再生層、中間層及び記録層の磁化状態を示した図である。
【図１０】本発明の光磁気記録媒体の再生原理を説明する図であり、図１０（ａ）は再生光が照射されている様子を示した図であり、図１０（ｂ）は（ａ）の磁化状態から磁区が拡大する場合の様子を示した図であり、図１０（ｃ）は（ａ）の磁化状態から磁区が縮小する場合の様子を示した図である。
【図１１】本発明の光磁気記録媒体の再生原理を説明する図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）は再生層の磁区が拡大していないときの静磁エネルギー反発力と交換エネルギー引力との関係を示す図である。
【図１２】本発明の光磁気記録媒体の再生原理を説明する図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）は再生層の磁区が拡大する様子を示した図である。
【符号の説明】
１　基板
２　誘電体層
３　再生層
４　中間層
５　記録層
６　補助磁性層
７　保護層
８　ヒートシンク層
７１　記録再生装置
１００，７００　光磁気ディスク
【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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