(57)【要約】【課題】  高密度情報記録が可能となる新たな構成の情報記録媒体を提供することであり、また、高密度化のための新たな記録方法を提供し、高密度記録が可能な情報記録媒体の製造方法を提供すること。【解決手段】  基体上に記録層が設けられ、光または磁気のいずれか、もしくは光および磁気の両方を用いて情報の記録再生を行なうことができる情報記録媒体であって、記録層が未記録状態では非強磁性であり、記録状態では面内に強磁性部と非強磁性部が交互に存在する構造となることを特徴とする情報記録媒体。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に記録層が設けられ、光または磁気のいずれか、もしくは光および磁気の両方を用いて情報の記録再生を行なうことができる情報記録媒体であって、記録層が未記録状態では非強磁性であり、記録状態では面内に強磁性部と非強磁性部が交互に存在する構造となることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
記録層は未記録状態において少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質から構成され、記録後に形成される記録マークが前記少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質の合金または化合物からなることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質が積層してなる構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
記録層を構成する物質として、ＭｎまたはＣｒを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報記録媒体。
【請求項５】
記録後の記録マークが、Ａ２ＭｎＸで表わされる合金またはＡ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ａは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ及びＡｇの中から選択される少なくとも１種類の元素であり、Ｘは、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｉ及びＢｉの中から選択される少なくとも１種類の元素である）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記強磁性を示さない物質を少なくとも２種類以上積層してなり、光が入射する側に光の吸収率が高い物質からなる層を形成したことを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
未記録状態で非強磁性である記録層に一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し強磁性領域に変化させることによって強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造をなすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の情報記録媒体。
【請求項８】
未記録状態で非強磁性である記録層に一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し光を照射した部分を温度上昇させ、少なくとも２種類以上の強磁性を示さない部材を合金化させ強磁性領域に変化させることによって、強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造を形成するように記録を行なうことを特徴とする記録方法。
【請求項９】
記録時に一定間隔、一定強度のパルス状の光を照射するとともに一定強度の磁界を印加することにより強磁性部と非強磁性部が交互に規則的に配列した構造を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法で作製したことを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高密度情報記録媒体として開発がなされているいわゆるパターンドメディアへの応用が考えられる。本発明を用いて高密度な情報記録媒体およびその媒体への記録方法、およびその情報記録媒体のパターンドメディアとしての製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報量の増大に伴い高密度記録が可能な情報記録媒体が求められている。高密度記録を実現するためには、記録マークの大きさを小さくすることが考えられるが、記録マークを小さくすることにより新たな課題が明らかとなっている。
磁気記録媒体においては、記録単位が小さくなると、磁化の熱的な不安定性が増すため、記録した情報が消えやすくなり安定な記録が課題となっている。
光記録媒体としては、光のスポット径が光の波長に比例するため光の回折限界があり、それより小さいマークを再生することが困難になってきている。
このような状況の中、光と磁気を両方使用して高密度記録を実現しようとする試みがなされている。例えば、熱で媒体を暖めて磁化反転を用意にした状態で記録するといういわゆる熱アシスト記録といわれるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、磁気記録媒体にはパターンドメディアと呼ばれるものがある。記録材料を強磁性部分と非強磁性部分とに分け、一ビットの記録領域を一つの強磁性部分に割り当てることによって、記録が安定化でき長期保存にも耐えられるというものである（例えば、特許文献２参照）。
これらの情報記録媒体は、リソグラフィーの技術を用いて微小なパターンを形成しており量産に対応することが難かしいという問題がある。
また、リソグラフィー技術を用いないでパターンドメディアを形成する方法が提案されているが、どれも安定に大面積を形成可能にはなっていない（例えば、特許文献３参照）。
また、微小パターンの密度、トラック密度を上げていくことで高密度化が可能であるが、微小なパターンへ正確にヘッドの位置合わせを行ない記録を行なうことは困難である。
【０００４】
また、光記録においても微小なパターンをつくりそこに記録することにより高密度記録が可能となり、記録の安定性などが向上するという提案もなされている。この場合においても微小パターンの作製方法などで課題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０７７０１号公報
【特許文献２】特開平１０−２３３０１５号公報
【特許文献３】特開２００２−３３４４１４号公報
【特許文献４】特開平１０−２６１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、高密度情報記録媒体を実現するためには、小さいピットを形成する必要があり、ピットを小さくして隣のピットとの距離を小さくすると記録密度は向上するが、信号検出のときに隣の情報による信号が重なりやすくなりクロストークが大きくなる、また、磁気情報は時間と共に磁化が弱くなるためピットが小さくなると記録情報が消え易くなり保存性が低下する等の問題が生じる。
そこで本発明の目的は、高密度情報記録が可能となる新たな構成の情報記録媒体を提供することであり、また、高密度化のための新たな記録方法を提供し、高密度記録が可能な情報記録媒体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、未記録状態では非強磁性であり、記録状態では面内に強磁性部と非強磁性部が交互に存在する構造となるような記録層を基体上に設けた情報記録媒体が、上記の問題を解消し、上記課題を解決できることを確認して、本発明を創出するに至った。
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「基体上に記録層が設けられ、光または磁気のいずれか、もしくは光および磁気の両方を用いて情報の記録再生を行なうことができる情報記録媒体であって、記録層が未記録状態では非強磁性であり、記録状態では面内に強磁性部と非強磁性部が交互に存在する構造となることを特徴とする情報記録媒体」、（２）「記録層は未記録状態において少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質から構成され、記録後に形成される記録マークが前記少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質の合金または化合物からなることを特徴とする前記第（１）項に記載の情報記録媒体」、（３）「前記少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質が積層してなる構成となっていることを特徴とする前記第（２）項に記載の情報記録媒体」、（４）「記録層を構成する物質として、ＭｎまたはＣｒを含むことを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の情報記録媒体」、（５）「記録後の記録マークが、Ａ２ＭｎＸで表わされる合金またはＡ−Ｍｎ−Ｘ系合金（Ａは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ及びＡｇの中から選択される少なくとも１種類の元素であり、Ｘは、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｉ及びＢｉの中から選択される少なくとも１種類の元素である）であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の情報記録媒体」、（６）「前記強磁性を示さない物質を少なくとも２種類以上積層してなり、光が入射する側に光の吸収率が高い物質からなる層を形成したことを特徴とする前記第（３）項に記載の情報記録媒体」、（７）「未記録状態で非強磁性である記録層に一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し強磁性領域に変化させることによって強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造をなすことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の情報記録媒体」により解決される。
また、上記課題は、本発明の（８）「未記録状態で非強磁性である記録層に一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し光を照射した部分を温度上昇させ、少なくとも２種類以上の強磁性を示さない部材を合金化させ強磁性領域に変化させることによって、強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造を形成するように記録を行なうことを特徴とする記録方法」により解決される。
また、上記課題は、本発明の（９）「記録時に一定間隔、一定強度のパルス状の光を照射するとともに一定強度の磁界を印加することにより強磁性部と非強磁性部が交互に規則的に配列した構造を形成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法」により解決される。
また、上記課題は、本発明の（１０）「前記第（９）項に記載の製造方法で作製したことを特徴とする情報記録媒体」により解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、高密度記録が可能な情報記録媒体が提供でき、記録した情報が安定な高密度情報記録媒体が提供でき、特定の材料を用いることによって記録特性の優れた高密度情報記録媒体が提供でき、小さい記録ピットを良好に記録できる高密度化が可能な情報記録媒体が提供でき、優れた記録特性を示す情報記録媒体が提供でき、比較的簡単な方法で高密度情報記録再生が可能な情報記録媒体が提供でき、また、保存性がよく、優れた記録特性を示す情報記録媒体が提供できる。
また、比較的簡単な方法で高密度情報記録が可能な記録方法が提供できる。
また、比較的簡単な方法でパターンを形成した高密度情報記録再生が可能な情報記録媒体の製造方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の情報記録媒体は、光または磁気のいずれか、もしくは光および磁気の両方を用いて情報の記録、再生を行なうことができ、また、光で記録し光で再生することで追記型記録媒体として利用できるものである。
また、本発明の情報記録媒体は、光と磁気両方を用いて記録し、光または磁気で再生することにより書き換え型の記録媒体として利用可能である。
本発明の情報記録媒体は、未記録状態では、強磁性を示さない記録層が設けられたものであるが、一定強度の磁界を印加した状態で光をパルス状に印加すると、光を吸収し温度上昇した部分のみが、強磁性を示す物質に変化する。その際、磁界を印加した状態で行なわれるため、形成された強磁性部は、印加磁界の方向に磁化された状態で室温に戻り強磁性部分が形成される。
情報記録媒体を回転させるなど動かした状態で光のあたる位置を変えていくと、強磁性部と非強磁性部が交互に存在する情報記録媒体が形成できる。
この情報記録媒体に記録された情報を光で読み出すには、光の反射率を用いる方法と、光の偏光の回転を用いる方法が利用できる。
このような読み出し方法を用いる場合には、書き換えも可能であるが、新たに書き込むときには、光と磁気の位置を正確に合わせる必要が生じるため困難である。
磁気ヘッドを用いて磁界変化で記録情報を再生する場合は、記録部分が非強磁性部分で囲まれているため感度よく再生が可能である。
また、書き換えの場合には、強磁性に変化した部分にのみ磁気で記録することで書き換えが容易に可能である。
【００１０】
また、本発明においては、未記録状態の記録層は、少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質から構成され、記録後に形成される記録マークが前記少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質の合金または化合物からなる。
図１は、本発明の情報記録媒体の基本構成例を示した図である。
図１に示されるように、基板（１）上に単体では室温で強磁性を示さない物質が２種類以上混合された層（２）を形成する。
本発明の情報記録媒体の記録層における強磁性部分が、このような２種類以上の強磁性を示さない物質からなる場合には、強磁性を形成したい部分に外部から磁界を印加しながら光を照射し、温度上昇をさせて２種類以上の非強磁性の物質を合金化することによって、強磁性領域（３）に変化させて形成される。
このように記録層が２種類以上の強磁性を示さない物質からなる場合にも、上記と同様に光をパルス状に照射することにより、図２に示されるように、強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）とが交互に存在するような構造を実現できる。
【００１１】
また、本発明の情報記録媒体においては、少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質を積層した構成とすることができ、こうすることによって、媒体の作製が簡単になり、また記録時の合金化が均一になり良好な記録特性を示すようになるので、好ましい。
少なくとも２種類以上の強磁性を示さない物質を積層した構成の情報記録媒体についても、上記と同様に、記録、再生が可能である。
このような構成の情報記録媒体は、室温で強磁性を示さない物質を２種類以上選択し、それを図３に示されるように基板（１）上に積層する（図中では３種類（５）、（６）及び（７））ことによって形成される。
該情報記録媒体に情報を記録するには、情報を記録する部分に光を照射し、図４に示されるようにその部分を合金化し強磁性領域（３）に変化させ、強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）が交互に存在するような構造を形成する。
【００１２】
本発明の情報記録媒体の、例えば基板（１）上に形成される記録層には、室温で強磁性を示さない物質の具体例としては、Ｍｎ、Ａｌを含むものが好ましく用いられる。
例えば、Ｍｎ−Ｃｕ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ａｕ合金、Ｍｎ−Ｚｎ合金、Ｍｎ−Ｇａ合金、Ｍｎ−Ｉｎ合金、Ｍｎ−Ｐｔ合金、Ｃｒ−Ｐｔ合金、ＭｎＳｂ、ＭｎＢｉなどが挙げられる。
【００１３】
また、本発明の情報記録媒体においては、記録後の記録マークが、Ａ２ＭｎＸで表わされる合金又はＡ−Ｍｎ−Ｘ合金（Ａは、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ及びＡｇの中から選択される少なくとも１種類であり、Ｘは、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｉ及びＢｉの中から選択される少なくとも１種類である）から構成される。
すなわち、本発明の情報記録媒体は、前記の光を照射することによって、強磁性を示さない物質が強磁性を示す物質に変化し、このような強磁性を示す物質がＡ２ＭｎＸで表わされる合金、又はＡ−Ｍｎ−Ｘ系合金からなるものである。
中でも、ＰｔＭｎＳｂなどを用いた場合には、磁化が媒体面に対して垂直になり易く好ましい。
Ａ２ＭｎＸ合金、またはＡ−Ｍｎ−Ｘ系合金には、別途さらに他の元素を添加することによって、特性を一層改善することができるので、好ましい。このような添加元素としてはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｂなどが例示できる。
【００１４】
また、本発明においては、強磁性を示さない物質を少なくとも２種類以上積層し、光入射側を光の吸収率が高い物質とする構成とした情報記録媒体とし、光の吸収率が高い物質側から光を入射し記録を行なうと、記録感度が向上し優れた記録特性を示すので効果的である。
光の吸収率が高いと、効率よく光を吸収して温度上昇が生じるために、合金化が容易に起こり優れた記録を行なうことができるので、好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、情報記録媒体の未記録状態で非強磁性である記録層に、一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し強磁性領域に変化させることによって、強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造を形成することができ、この場合、一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し、その際一定速度で基板を回転させれば一定間隔で強磁性部と非強磁性部とを形成できるので、好ましい。
【００１６】
また、本発明は、未記録状態で非強磁性である記録層に一定強度の磁界を印加しながらパルス状の光を照射し光を照射した部分を温度上昇させ、少なくとも２種類以上の強磁性を示さない部材を合金化させ、強磁性領域に変化させることにより強磁性部と非強磁性部とが交互に存在する構造を形成するような記録を行なう記録方法に関するものである。この方法によって、一定間隔で強磁性部と非強磁性部とを比較的容易に形成することができる。
【００１７】
また、本発明は、記録時に一定間隔、一定強度のパルス状の光を照射するとともに一定強度の磁界を印加することにより強磁性部と非強磁性部が交互に規則的に配列した構造を形成することができる情報記録媒体の製造方法に関するものである。
強磁性部と非強磁性部とを交互に存在させたような構造を形成するためには、基板を回転させ、一定の間隔かつ一定強度でパルス状の光を照射して行なわれるが、このようにすると記録媒体上に一定周期で強磁性部が形成される。
この場合、一定強度の磁界を印加させることによって、一定周期の強磁性部の磁化方向がそろい、規則正しい単一周期のパターン構造を持った情報記録媒体を作製することができる。
【００１８】
本発明のような、規則周期で強磁性部と非強磁性部とが並んだ情報記録媒体では、周期に対応するような磁界を磁気ヘッドで印加することによって、強磁性部の磁化の方向と磁化の強度を変化させることができるので、一度このような構造が形成されると、磁気だけで記録、再生が可能な媒体となる。また磁気だけで記録再生ができるため書き換えが可能となる。
【実施例】
【００１９】
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図５は、基板（１）の上に室温で強磁性を示さない記録層（８）を形成された情報記録媒体の基本構成図である。未記録状態では、記録層（８）は非強磁性である。
図６は、記録後の強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）が形成された状態を示した模式図である。
記録後の情報記録媒体の表面を上から見ると、強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）とが交互に存在する構造となっている。
具体的には、基板（１）上にＢｉ、Ｍｎ、Ｃｕの３種類の材料を混合した記録層（８）を形成した。この状態では、Ｂｉ，Ｍｎ，Ｃｕはそれぞれ単体では非強磁性であるため記録層（８）は非強磁性状態である。
この記録媒体に光を照射して部分的に温度を上昇させると、３種類の材料が合金化し、該ＢｉＭｎＣｕ合金が強磁性を示すため、この部分は強磁性になる。
記録媒体を回転させるなどして光があたる位置を移動させ、光照射をパルス上に行なうことによって、強磁性部分と非強磁性部分とが交互に存在するような情報記録媒体が得られた。
【００２０】
（実施例２）
図７は、本発明の他の情報記録媒体の例の断面図である。
該情報記録媒体は、ガラス基板（１）上に非強磁性層として厚さ１５ｎｍのＡｌ層を、さらにその上に厚さ１０ｎｍのＭｎ層を順次製膜した。
次に、この積層膜を光照射して、強磁性を示すＡｌとＭｎとが合金化してなる強磁性部が形成された情報記録媒体を作製した。
【００２１】
（実施例３）
図３に示されるような、直径１２０ｍｍφのガラス基板（１）上に、３種類の強磁性を示さない物質である、Ｐｔ、Ｍｎ及びＳｂからなる層（５）、（６）及び（７）を、Ｐｔ層を１０ｎｍ、Ｍｎ層を５ｎｍ、Ｓｂ層を５ｎｍになるように順次積層した膜を形成した。
次に、この積層膜を光照射して、強磁性を示すＰｔＭｎＳｂ合金からなる強磁性部が形成された情報記録媒体を作製した。
【００２２】
（実施例４）
図７のように基板（１）上に室温で非強磁性の層を２層積層する構成の情報記録媒体を作製する。
直径１２０ｍｍφのガラス基板（１）上に、強磁性を示さない記録層として厚さ１０ｎｍのＡｌ層を形成し、その上に厚さ２０ｎｍのＣｕＭｎ層を積層して、情報記録媒体を形成した。
この情報記録媒体にパルス状の光を照射することによって、ＣｕＭｎＡｌ系合金を形成し、強磁性部とした。
【００２３】
（実施例５）
実施例４において、Ａｌ層をＢｉ層に替えた以外全て同様にして、直径１２０ｍｍφのガラス基板（１）上に非強磁性層として厚さ２０ｎｍのＢｉ膜を、次に厚さ２５ｎｍのＭｎＣｕ膜をスパッタ法によって積層して、情報記録媒体を形成した。
該情報記録媒体に、光をＢｉ側から入射すると、優れた記録特性が得られる。
【００２４】
（実施例６）
図８に示されるような、ガラス基板（１）上に厚さ１０ｎｍのＢｉ層と、厚さ１０ｎｍのＭｎＣｕ層が積層された情報記録媒体を準備し、記録の際は磁気ヘッド（９）で一定磁界を印加しながらパルス状の光を照射し記録を行なった。
光が照射された領域のうち、高温部ではＭｎＣｕとＢｉが合金化して、強磁性部が形成された。この部分は高温から室温に戻る過程で磁気ヘッドからの磁界により磁化され強磁性部となる。
ディスク状の情報記録媒体を回転させながら、パルス状の光を照射すると、図６のような強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）が交互に存在する構造を形成することができる。
パルス状の光の強度と照射間隔を一定とすることによって、強磁性領域（３）と非強磁性領域（４）が交互に一定間隔で繰り返し存在する情報記録媒体が作製することができた。
一度この情報記録媒体に強磁性領域を形成すると、磁気ヘッドによって、強磁性領域への磁界による記録、再生も可能となった。
強磁性領域を小さくし単一記録単位となるようにすることによって、磁化の安定性のよい情報記録媒体が提供でき、作製も比較的容易に行なうことができた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の情報記録媒体の構成例の断面を示した概略図である。
【図２】情報記録媒体に記録した状態を示した例の情報記録媒体の断面を示した概略図である。
【図３】本発明の情報記録媒体の他の構成例の断面を示した概略図である。
【図４】情報記録媒体に記録した状態を示した他の例の情報記録媒体の断面を示した概略図である。
【図５】本発明の情報記録媒体の他の構成例の断面を示した概略図である。
【図６】情報記録媒体に記録した状態を示した例の情報記録媒体の表面からの概略図である。
【図７】本発明の情報記録媒体の他の構成例の断面を示した概略図である。
【図８】本発明の情報記録媒体への記録方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基板
２  室温で強磁性を示さない物質が２種類以上混合された層
３  強磁性領域
４  非強磁性領域
５  室温で強磁性を示さない物質
６  室温で強磁性を示さない物質
７  室温で強磁性を示さない物質
８  記録層
９  磁気ヘッド
【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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