(57)【要約】【課題】  ＤＷＤＤを用いて光磁気記録媒体のデータを再生したときに、高い精度でデータを再生することができる光磁気記録媒体を提供する。【解決手段】  基板上１１に、少なくとも第１磁性層１３、第２磁性層１４、第３磁性層１５、熱制御層１７が順次積層された光磁気記録媒体１であって、第１磁性層１３は、第３磁性層１５に比べて相対的に小さい磁壁抗磁力、および相対的に大きい磁壁移動度を有し、第２磁性層１４は、第１磁性層１３と第３磁性層１５との間に設けられ、第１磁性層１３および第３磁性層１５よりも低いキュリー温度を有し、第３磁性層１５は、記録する情報に応じた記録磁区を保持し、熱制御層１７は、Ａｌを含み膜厚が１０〜２００ｎｍの金属層、または、Ａｇを含み膜厚が１０〜１００ｎｍの金属層であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層、熱制御層が順次積層された光磁気記録媒体であって、
前記第１磁性層は、前記第３磁性層に比べて相対的に小さい磁壁抗磁力、および相対的に大きい磁壁移動度を有し、
前記第２磁性層は、前記第１磁性層と第３磁性層との間に設けられ、前記第１磁性層および前記第３磁性層よりも低いキュリー温度を有し、
前記第３磁性層は、記録する情報に応じた記録磁区を保持し、
前記熱制御層は、Ａｌを含み膜厚が１０〜２００ｎｍの金属層、または、Ａｇを含み膜厚が１０〜１００ｎｍの金属層である
ことを特徴とする光磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気光学効果を利用してレーザー光により情報の記録および再生を行う光磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、書き換え可能な高密度記録媒体として、光磁気記録媒体が多く利用されている。この光磁気記録媒体では磁気記憶方式に光学技術を併用し、記録時にはあらかじめレーザー光を照射してから磁界を変化させてデータを磁気的に書き込み、再生時にはレーザー光のみを用いて高速にデータを読み出す技術が用いられている。
【０００３】
近年は、光磁気記録媒体の記録密度を高めてさらに大容量の記録媒体とすることが要求されてきている。しかし、この記録密度は再生光学系の光源の波長λと対物レンズの開口数ＮＡとに大きく依存するため、信号再生時の空間周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。
【０００４】
そこで、記録密度を上げるには、光源の波長λを短くすることや、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが考えられるが、これらの改善にも限度がある。
【０００５】
この波長λや対物レンズの開口数ＮＡに囚われずさらに記録密度を上げる技術として、特許文献１に記載の光磁気記録媒体がある。
【０００６】
図７は、特許文献１に記載の光磁気記録媒体の層構成を模式的に表した断面図である。この光磁気記録媒体２は、グルーブおよびランドにより凹凸が形成された透明な基板１１上に少なくとも再生層としての第１磁性層１３、切断層としての第２磁性層１４、記録層としての第３磁性層１５が順次積層され、第１磁性層１３は第３磁性層１５に比べて相対的に小さい磁壁抗磁力、および相対的に大きい磁壁移動度を有し、第２磁性層１４は第１磁性層１３と第３磁性層１５との間に設けられ、第１磁性層１３および第３磁性層１５よりも低いキュリー温度を有し、第３磁性層１５は記録するデータに応じた記録磁区を保持している。
【０００７】
この光磁気記録媒体に記録したデータを再生する方法として、特許文献１にはレーザー光を照射することにより第１磁性層と第３磁性層との交換結合を切断し、磁区の境界部に存在する第１磁性層１３の磁壁を温度勾配によって移動させ、この磁壁移動に伴う磁化反転を反射光の偏光状態の変化として検出する磁壁移動検出方式（Domain Wall Displacement Detection、以下、「ＤＷＤＤ」と称する）による磁気記録再生方法が記載されている。
【０００８】
このＤＷＤＤの技術により、小さい磁区を拡大して再生することが可能になるため、光磁気記録媒体の記録密度を大幅に上げることができる。
【０００９】
例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭと同等の波長である６５０ｎｍのレーザー光と開口数ＮＡが０．６の対物レンズとを組み合わせた光学系でＤＷＤＤを用いない場合、再生可能な磁区の長さは約０．４μｍであるのに対し、同様の光学系でＤＷＤＤを用いた場合は０．２μｍ以下になり、記録密度はＤＷＤＤを用いない場合の２倍以上になる。
【特許文献１】特開平６−２９０４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のＤＷＤＤの技術を用いてより高精度に光磁気記録媒体の記録データを再生するためには、再生する際にレーザー光により発生する熱の温度勾配を急峻にして記録マークとそうでない部分との相異を明確にし、Ｃ／Ｎ（carrier to noise ratio）を向上させるとともにジッターを低減させる必要がある。
【００１１】
これに鑑み、レーザー光の熱を冷却する冷却効果を光磁気記録媒体に持たせることにより温度勾配を急峻にすることが考えられるが、冷却効果が大きすぎると再生光のパワーが不足し記録再生特性が悪化するという問題があった。
【００１２】
また、再生光のパワーを強めすぎると、発生する熱のエネルギーにより記録されたデータが劣化するため安定した再生が困難になるという問題があり、高い精度で再生するためには冷却効果と再生光パワーとを好適な大きさで設定しなければならないという問題があった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＤＷＤＤを用いて光磁気記録媒体のデータを再生したときに、高い精度でデータを再生することができる光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に記載の光磁気記録媒体は、基板上に、少なくとも第１磁性層、第２磁性層、第３磁性層、熱制御層が順次積層された光磁気記録媒体であって、第１磁性層は、第３磁性層に比べて相対的に小さい磁壁抗磁力、および相対的に大きい磁壁移動度を有し、第２磁性層は、第１磁性層と第３磁性層との間に設けられ、第１磁性層および第３磁性層よりも低いキュリー温度を有し、第３磁性層は、記録する情報に応じた記録磁区を保持し、熱制御層は、Ａｌを含み膜厚が１０〜２００ｎｍの金属層、または、Ａｇを含み膜厚が１０〜１００ｎｍの金属層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光磁気記録媒体によれば、ＤＷＤＤを用いてデータを再生するときに磁壁を移動させるための温度勾配が急峻に形成され、記録マーク（磁区）とそうでない部分の相異が明確になり、雑音に対するデータの割合であるＣ／Ｎが向上するとともにジッターが低減するため、高い精度でデータを再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
《一実施形態による光磁気記録媒体の層構成》
本発明の光磁気記録媒体の一実施形態について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の光磁気記録媒体１の層構成を模式的に表した断面図である。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
【００１７】
本実施形態における光磁気記録媒体１は、透明基板１１の上に（図１は上下を逆に示している。）第１誘電体層１２、第１磁性層１３、第２磁性層１４、第３磁性層１５、第２誘電体層１６、熱制御層１７、および保護層１８が積層されることにより形成されている。
【００１８】
透明基板１１としては、例えばガラス板またはポリカーボネート等の光透過性の基板を用いることができ、ディスク状に形成される。この透明基板１１上にはレーザー光を誘導するための溝が刻まれ、グルーブ（溝が刻まれている部分）およびランド（溝が刻まれていない部分）が形成されている。
【００１９】
第１誘電体層１２および第２誘電体層１６は、膜厚が３０〜１００ｎｍであることが望ましい。第１誘電体層１２および第２誘電体層１６の材料の例としては、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ2などの透明誘電材料などが挙げられる。
【００２０】
第１磁性層１３は、第３磁性層１５に比べて相対的に小さい磁壁抗磁力、および相対的に大きい磁壁移動度を有し、キュリー温度Ｔｃ１は１４０℃以上、膜厚は３０〜６０ｎｍであることが望ましい。第１磁性層１３の材料の例としては、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ、ＮｄＧｄＦｅＣなどの垂直磁気異方性の小さな希土類鉄族非晶質合金や、ガーネットなどのバブルメモリ用材料などの磁性膜が挙げられる。
【００２１】
第２磁性層１４は、第１磁性層１３と第３磁性層１５との間に設けられ、キュリー温度Ｔｃ２が第１磁性層１３および第３磁性層１５よりも低く４０〜２２０℃であり、膜厚は１０〜８０ｎｍであることが望ましい。第２磁性層１４の材料の例としては、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅ、ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏＡｌなどの希土類遷移金属合金からなる磁性膜が挙げられる。
【００２２】
第３磁性層１５は、記録する情報に応じた記録磁区を保持する機能を有し、キュリー温度Ｔｃ３は第２磁性層１４よりも高く１８０〜３００℃であり、膜厚は、５〜８０ｎｍであることが望ましい。第３磁性層１５の材料の例としては、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなどの希土類鉄族非晶質合金や、ＰｔＣｏ、ＰｄＣｏなどの白金族鉄族周期構造膜など、垂直磁気異方性が大きく安定した磁化状態が保持できる磁性膜が挙げられる。
【００２３】
熱制御層１７は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕの少なくとも１種を含み、膜厚は１０〜２００ｎｍである。
【００２４】
保護層１８は、紫外線硬化樹脂等により形成される。
【００２５】
《光磁気記録媒体の製造方法の一実施例》
本発明の光磁気記録媒体の製造方法の一実施例を以下に説明する。
【００２６】
この実施例では、透明基板１１として、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍであり、表面にグルーブおよびランドが形成され、トラックピッチが０．７４μｍのポリカーボネート製の透明基板を用いた。
【００２７】
まず、透明基板１１を真空装置内に固定し、装置内が１０-5になるまで排気した。排気したまま透明基板１１を回転させながらＡｒを導入し、スパッタリング法により、透明基板１１上に第１誘電体層１２としてＳｉＮ層を３５ｎｍ、第１磁性層１３としてＧｄＦｅＣｏ合金（Ｇｄ２６．５ａｔｍ％、Ｆｅ６３．７ａｔｍ％、Ｃｏ９．８ａｔｍ％）層を４５ｎｍ、第２磁性層１４としてＴｂＦｅＣｏ合金（Ｔｂ３０．９ａｔｍ％、Ｆｅ６６．１ａｔｍ％、Ｃｏ３．０ａｔｍ％）層を１０ｎｍ、第３磁性層１５としてＴｂＦｅＣｏ合金（Ｔｂ２６．４ａｔｍ％、Ｆｅ５５．２ａｔｍ％、Ｃｏ１８．４ａｔｍ％）層を４０ｎｍ、第２誘電体層１６としてＳｉＮ層を５０ｎｍ、熱制御層１７として純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層を２０ｎｍ、順次形成した。
【００２８】
これらの層を形成した後、スピンコート法により保護層１８として、紫外線照射により紫外線硬化樹脂層を形成した。
【００２９】
各磁性層１３〜１５のキュリー温度は、第１磁性層１３が３００℃以上、第２磁性層１４が７０℃、第３磁性層１５が２００℃程度となるように設定した。
【００３０】
以下、上記の実施例のように製造された熱制御層１７を有する図１の光磁気記録媒体１と、熱制御層が含まれない図７の従来の光磁気記録媒体２との、記録再生特性としてのＣ／Ｎおよびジッターの測定値の比較例について図２〜図６を参照して説明する。
【００３１】
図２は、本実施例の光磁気記録媒体１および従来の光磁気記録媒体２で、それぞれ最良な記録再生特性値が出るように調整された記録再生条件で測定されたＣ／Ｎおよびジッターの値を示す表である。
【００３２】
この際、対物レンズの開口数ＮＡは０．６とし、再生に用いるレーザー光の波長を６５０ｎｍとした。
【００３３】
本実施例の光磁気記録媒体１の記録条件は、記録パワーを１４．５ｍＷ、外部磁界強度を３１０ Ｏｅ、線速度を１．５ｍ／ｓ、１５ＭＨｚの２値の単一信号を用いて、マーク長１００ｎｍで行った。再生時は、レーザーパワーを２．６ｍＷとした。
【００３４】
また、従来の光磁気記録媒体２の記録条件は、記録パワーを７．５ｍＷ、外部磁界郷土を２００ Ｏｅ、線速度を１．５ｍ／ｓ、１５ＭＨｚの２値の単一信号を用いて、マーク長１００ｎｍで行った。再生時は、レーザーパワーを１．７ｍＷとした。
【００３５】
本実施例の光磁気記録媒体１および従来の光磁気記録媒体２のそれぞれにおいて、Ｃ／Ｎはスペクトラムアナライザを用いて測定を行い、ジッターはタイムインターバルアナライザを用いてData to Data（パルス幅）ジッターの測定を行った。時間的なノイズであるジッターは値が低い程再生の精度が高く、１３ｎｓ以下が好ましい。
【００３６】
測定結果は、図２に示すとおり、Ｃ／Ｎは従来の光磁気記録媒体２が３３．５ｄＢであるのに対し、本実施例の光磁気記録媒体１は３９．２ｄＢと大幅に向上した。また、ジッターは従来の光磁気記録媒体２が１３．２ｎｓであるのに対し、本実施例の光磁気記録媒体１は９．５ｎｓと低下した。これらの結果により、従来に比べて本実施例の光磁気記録媒体１は再生の精度が向上したことがわかる。
【００３７】
また、本実施例の光磁気記録媒体１の最適な再生時のレーザーパワーは従来に比べ強くなったが、記録マークの劣化はなかった。因みに、本実施形態の光磁気記録媒体１の再生に用いたレーザーパワーである２．６ｍＷで従来の光磁気記録媒体２を再生したところ、記録マークは完全に消えた。この結果により、従来に比べて本実施例の光磁気記録媒体１は再生光に対する耐久性が向上したことがわかる。
【００３８】
本実施例の光磁気記録媒体１の熱制御層１７の膜厚は、冷却効果が得られる下限値から冷却しすぎず記録再生時のレーザーパワーが不足しない上限値までの範囲で形成することが望ましい。
【００３９】
この範囲を検出するため、本実施例の光磁気記録媒体１において、熱制御層１７として純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層の膜厚を０〜１８０ｎｍまで、１０ｎｍごとに変化させて形成したときのそれぞれのＣ／Ｎおよびジッターを測定した。図３は、この測定結果を示す表である。また、図４は図３の値をグラフに表したものである。
【００４０】
図３および図４より、熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層の場合は、膜厚が１０〜１００ｎｍのときに熱制御層１７を形成しない場合（０ｎｍ）よりもＣ／Ｎが向上するとともにジッターが１３ｎｓ以下となり、再生の精度の向上が認められた。
【００４１】
また、本実施例の光磁気記録媒体１において、熱制御層１７として純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層の膜厚を０〜２４０ｎｍまで、１０ｎｍごとに変化させて形成したときのそれぞれのＣ／Ｎおよびジッターを測定した。図５は、この測定結果を示す表である。また、図６は図５の値をグラフに表したものである。
【００４２】
図５および図６より、熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層の場合は、膜厚が１０〜２００ｎｍのときに熱制御層１７を形成しない場合（０ｎｍ）よりもＣ／Ｎが向上するとともにジッターが低下し、再生の精度の向上が認められた。
【００４３】
上記の測定結果より、熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層の場合に膜厚が１００ｎｍを超えたとき、または熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層の場合に膜厚が２００ｎｍを超えたときは、冷却効果が大きくなりすぎてしまい、記録再生時のレーザーパワーが不足して記録再生特性が悪化してしまう。
【００４４】
また、熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層の場合に膜厚が１０〜１００ｎｍのとき、および熱制御層１７が純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層の場合に膜厚が１０〜２００ｎｍのとき、精度の高い再生を行われるために良好な冷却効果が得られ、レーザー照射部分の温度勾配が急峻になる。
【００４５】
以上の実施例によれば、従来の光磁気記録媒体２に熱制御層として膜厚が１０〜１００ｎｍの純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層または膜厚が１０〜２００ｎｍの純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層を加えることにより、再生の精度が向上するとともに再生光に対する耐久性も向上する。
【００４６】
上述の実施例では熱制御層として純度９８ａｔｍ％以上のＡｇからなる金属層および純度９８ａｔｍ％以上のＡｌからなる金属層を用いたが、これには限定されず、Ａｇ単体からなる金属層、Ａｌ単体からなる金属層、Ａｇを含む合金層、または、Ａｌを含む合金層でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態による光磁気記録媒体の層構成を模式的に表した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による光磁気記録媒体および従来の光磁気記録媒体で、それぞれ最良な記録再生特性値が出るように調整された記録再生条件で測定されたＣ／Ｎおよびジッターを示す表である。
【図３】本発明の一実施例による光磁気記録媒体において、熱制御層としてＡｇ合金層を形成したときの各膜厚のＣ／Ｎおよびジッターを測定した値を示す表である。
【図４】図３の値を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例による光磁気記録媒体において、熱制御層としてＡｌ合金層を形成したときの各膜厚のＣ／Ｎおよびジッターを測定した値を示す表である。
【図６】図５の値を示すグラフである。
【図７】従来の光磁気記録媒体の層構成を模式的に表した断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  光磁気記録媒体
１１  基板
１２  第１誘電体層
１３  第１磁性層
１４  第２磁性層
１５  第３磁性層
１６  第２誘電体層
１７  熱制御層
１８  保護層
【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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