(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第６，第７，第２，第３磁性層が順次積層されており、
第６磁性層及び第７磁性層は、ＴＭｒｉｃｈ組成、又は、ＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金からなり、所定温度近傍の温度において第３磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなると共に、
第６磁性層と第７磁性層とは、第６磁性層のトータル磁化と第７磁性層のトータル磁化とが反平行となるように互いに磁気的極性が異なっており、
且つ、第６磁性層，第７磁性層，第２磁性層，第３磁性層のキュリー温度をそれぞれＴｃ６，Ｔｃ７，Ｔｃ２，Ｔｃ３としたときに、
Ｔｃ２＜Ｔｃ６＜Ｔｃ３
Ｔｃ２＜Ｔｃ７＜Ｔｃ３
なる条件を満足することを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の光磁気記録媒体において、
Ｔｃ６とＴｃ７が等しいことを特徴とする光磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光磁気記録媒体を再生する再生装置であって、
再生時に、前記光磁気記録媒体に光ビームを照射する照射手段と、
光ビームの照射光強度を、前記光磁気記録媒体の第６磁性層及び第７磁性層をキュリー温度以上に加熱できる強度に制御する制御手段と、を有してなることを特徴とする再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等の光磁気記録媒体及びそれを再生する再生装置及び再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、書き換え可能な光記録媒体として、光磁気記録媒体が実用化されている。このような光磁気記録媒体では、光磁気記録媒体上に集光された半導体レーザから出射される光ビームのビーム径に対して、記録用磁区である記録ビット径及び記録ビット間隔が小さくなってくると、再生特性が劣化してくるという欠点がある。
【０００３】
このような欠点は、目的とする記録ビット上に集光された光ビームのビーム径内に隣接する記録ビットが入るために、個々の記録ビットを分離して再生することができなくなることが原因である。
【０００４】
上記の欠点を解消するために、"Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｄｏｍａｉｎ ＷａｌｌＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ"（Ｊｏｉｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ／ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎＯｐｔｉｃａｌ Ｍｅｍｏｒｙ １９９７ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，Ｔｕ−Ｅ−０４，ｐ．３８，３９）において、第１、第２、第３磁性層が順次積層されている光磁気記録媒体であって、第１磁性層は、再生温度近傍の温度において第３磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、第２磁性層のキュリー温度が第１磁性層及び第３磁性層のキュリー温度より低い光磁気記録媒体を用いて、光ビーム照射により温度上昇した領域に磁壁を移動させ、小さな記録ビット径及び記録ビット間隔においても、再生信号強度の低下を招くことなく、個々の記録ビットを分離して再生する技術が記されている。
【０００５】
図１９は、この再生方法を説明する図である。図１９において、第１磁性層１と第２磁性層２と第３磁性層３とは交換結合状態で積層されており、各層のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３とすると、Ｔｃ１とＴｃ２はＴｃ２＜Ｔｃ１なる関係にある。図中、矢印は、各磁性層の遷移金属磁気モーメントの向きを示している。なお、図１９において、第３磁性層３には、記録された磁区がすでに形成されており、上向きの磁区及び下向きの磁区が交互に繰り返し存在している。
【０００６】
このような光磁気記録媒体において、第１磁性層１側から、再生のための光ビーム４が集光照射されると、第２磁性層２にキュリー温度以上に温度上昇した領域が発生するが、キュリー温度以下の領域においては、交換結合により、第３磁性層３の磁区情報が第２磁性層２を介して第１磁性層１へと転写される。すなわち、光ビームが照射されている領域８の先端部分の上向きの遷移金属磁気モーメントは、第３磁性層３から第１磁性層１へとそのまま転写される。
【０００７】
一方、第２磁性層２におけるキュリー温度以上に温度上昇した領域（ディスク基板の回転等に伴う媒体移動により光ビーム４より後方に位置する）では、第１磁性層１と第３磁性層３との交換結合が第２磁性層２により遮断されるため、第１磁性層１の磁壁は、容易に移動可能な状態となる。
【０００８】
第３磁性層３の情報がそのまま第１磁性層１に転写されると、本来、磁壁５が形成されることになるが、第２磁性層２がキュリー温度以上になった領域においては第１磁性層１の磁壁が容易に移動するため、磁壁５は最も安定な位置へと移動することになる。ここで、磁壁エネルギー密度が温度上昇とともに小さくなることを考慮すると、磁壁５は、光ビーム４の照射により最も温度が上昇した位置へと移動し、磁壁６を形成することになる。
【０００９】
このように、この光磁気記録媒体では、第２磁性層２の性質によって、磁壁を移動させることができ、これにより第３磁性層３の記録磁区を第１磁性層１において拡大することができる。よって、記録磁区を小さくした場合においても第１磁性層１から得られる再生信号振幅を大きくすることができ、光の回折限界以下の周期の信号を再生することが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の再生方法においては、先端部分からの磁壁移動と後端部分からの磁壁移動が存在するため、一つの磁区を二度再生するという問題がある。以下、図２０及び図２１を用いて、この点について説明する。
【００１１】
図２０は、第３磁性層３に形成された孤立磁区７が光ビーム４の先端部分に存在し、孤立磁区７の位置で、第３磁性層３と第１磁性層１とが交換結合し、上向きモーメントが第１磁性層１に転写された際の様子を示すものである。なお、この図における第２磁性層２中の黒塗り部分は第２磁性層２がキュリー温度以上に加熱される領域Ｘである。
【００１２】
この図２０に示す状態では、上記したように磁壁５が磁壁６の位置まで移動して磁区の拡大が実現され、光ビーム４が照射されている領域８に対して上向きモーメントを有する再生磁区９が形成されるため、大きな再生信号振幅が得られる。
【００１３】
この図２０の状態から媒体（光磁気記録媒体）が光ビーム４に対して相対的に移動して、孤立磁区７が領域Ｘを通過している際には、第１磁性層１には第３磁性層３の下向きモーメントが転写され、領域９のモーメントも下向きとなる（図示せず）。
【００１４】
更に、媒体が移動して、図２１に示すような状態、すなわち、孤立磁区７が第２磁性層２が領域Ｘの後端部分に存在する状態となると、第３磁性層３の孤立磁区７の上向きモーメントが第１磁性層１へと転写され、磁壁５'は、最も安定な磁壁６'の位置まで移動することになる。したがって、光ビーム４が照射されている領域８に対して、上向きモーメントを有する再生磁区１０が存在することになる。
【００１５】
以上のように、孤立磁区７は、光ビーム照射により第２磁性層２がキュリー温度以上に加熱される領域Ｘの前端部分の位置に存在する時（図２０の状態）に一度再生され、領域Ｘの後端部分の位置に存在する時（図２１の状態）に再度再生されることになる。この現象については、"Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｄｏｍａｉｎ ＷａｌｌＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ"（Ｊｏｉｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ／ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｅｍｏｒｙ １９９７ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，Ｔｕ−Ｅ−０４，ｐ．３８，３９）に記載されているように、第３磁性層３と第１磁性層１との交換結合が安定している比較的長い記録磁区で顕著に発生するものである。
【００１６】
上記のように、従来の光磁気記録媒体では比較的長い記録磁区の再生を安定に行えず、より高密度なマークエッジ記録方式での記録再生を行う際に、大きな問題となる。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、再生信号振幅を低下させることなく光の回折限界以下の周期の信号を再生するとともに、長い記録磁区においても、繰り返し再生の発生しない光磁気記録媒体及び再生装置並びに再生方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光磁気記録媒体は、少なくとも、第６，第７，第２，第３磁性層が順次積層されており、第６磁性層及び第７磁性層は、所定温度近傍の温度において第３磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、第６磁性層と第７磁性層は、互いに磁気的極性が異なっており、且つ、第６磁性層，第７磁性層，第２磁性層，第３磁性層のキュリー温度をそれぞれＴｃ６，Ｔｃ７，Ｔｃ２，Ｔｃ３としたときに、
Ｔｃ２＜Ｔｃ６＜Ｔｃ３
Ｔｃ２＜Ｔｃ７＜Ｔｃ３
なる条件を満足することを特徴とする。
【００１９】
本発明の光磁気記録媒体は、前記光磁気記録媒体において、Ｔｃ６とＴｃ７が略等しいことを特徴とする。
【００２０】
本発明の再生装置は、再生時に、前記光磁気記録媒体に光ビームを照射する照射手段と、光ビームの照射光強度を、前記光磁気記録媒体の第６磁性層及び第７磁性層をキュリー温度以上に加熱できる強度に制御する制御手段と、を有してなることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光磁気記録媒体について詳細に説明するが、まず、本発明の光磁気記録媒体の原理について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の参照例である光磁気記録媒体における再生時の状態を示す断面模式図である。上記光磁気記録媒体は、第１磁性層（再生層）１、第２磁性層２、第３磁性層（記録層）３が順次積層されており、第１磁性層１は、再生温度近傍の温度において該第３磁性層３に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなっている。また、第１磁性層１及び第２磁性層２及び第３磁性層３のキュリー温度をそれぞれＴｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３としたとき、Ｔｃ２＜Ｔｃ１＜Ｔｃ３なる条件を満足するよう各磁性層の磁気特性が設定されている。
【００２３】
このような光磁気記録媒体では、第３磁性層３に上向き及び下向きの磁気モーメントとして情報が記録される。そして、再生動作は以下のように行われる。
【００２４】
室温において第１磁性層１，第２磁性層２，第３磁性層３は交換結合しており、第３磁性層３に記録された情報が第２磁性層２を介して第１磁性層１に転写されている。
【００２５】
再生時には、第１磁性層１側から再生装置の光ビーム照射手段が光ビーム４を照射して、第２磁性層２にキュリー温度以上に加熱された領域を形成する。このとき、上記加熱領域においては第２磁性層２の磁化が消失しているため、上記交換結合が遮断され、第１磁性層１の上記領域に位置する部分の磁壁は容易に移動可能な状態となる。このため、第２磁性層２がキュリー温度以上の領域においては、磁壁５が後方へと移動し、大きな磁区が形成されることになる。
【００２６】
従来例では、ここにおいて、第１磁性層１に照射される光ビーム４の後端からも磁壁の移動が生じるため、先に示したような同一記録磁区の繰り返し再生を行ってしまう。
【００２７】
そこで、上記参照例では、Ｔｃ２＜Ｔｃ１＜Ｔｃ３なる条件を満足すべく第１〜第３磁性層１〜３を設定している。そして、情報の再生時には、再生装置における光ビーム照射手段が光ビームを光磁気記録媒体に照射して、光磁気記録媒体を所定温度（再生温度）以上に加熱する。より詳しくは、第１磁性層１に、そのキュリー温度以上となる領域を形成できるだけの強度に制御された光ビームを光磁気記録媒体に照射する。なお、光ビーム強度の制御は再生装置の制御手段が制御する。
【００２８】
これにより、第１磁性層１内に温度上昇により磁化が消失した領域１１を形成することができ、この領域１１によって、磁壁５の光ビーム４の後端からの移動を抑制することができる。
【００２９】
図２，図３は、従来技術の説明に用いた図２０，２１と同様に、孤立磁区７が媒体移動に伴い移動した時の様子を説明する断面模式図である。図２に示すように、孤立磁区７が先端部分に位置する場合、図２０と同様に、磁壁５は、キュリー温度領域１１のエッジ１２まで移動し、磁区の拡大再生が実現する。一方、図３に示すように、孤立磁区７が後端部分に位置する場合、磁壁５'は、キュリー温度領域のエッジ１２'まで移動することになる。ここで、この後端部分において拡大された磁区は、光ビーム４の照射領域８の範囲外に存在するため、光ビーム４により再生されることはなく、図２０及び図２１において説明したような繰り返し再生が起こることなく、先端領域のみからの磁区拡大再生を実現することが可能となる。
【００３０】
したがって、長い記録磁区も正確に再生することが可能となり、高密度なマークエッジ記録にも対応することができる。
【００３１】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について説明する。なお、第１の実施の形態は、特許請求の範囲に記載の発明に係るものではない。
【００３２】
第１の実施の形態の光磁気記録媒体は、図４に示すように、光磁気ディスク基板１３上に透明誘電体保護層１４、第１磁性層１、第２磁性層２、第３磁性層３、保護層１５が順次形成された構成を有している。
【００３３】
このような光磁気ディスクでは、その記録方式としてキュリー温度記録方式が用いられており、半導体レーザから出射される光ビーム４が基板１３及び透明誘電体保護層１４を通して、第１磁性層１へ絞りこまれ、第３磁性層３をキュリー温度以上に温度上昇させると共に外部磁界を加えることにより、第３磁性層３の磁化方向を制御することにより記録が行われる。また、再生は、同一光ビーム４を記録時よりも弱いパワーに設定し、極カー効果として知られる光磁気効果によって、情報の再生が行われるようになっている。上記極カー効果とは、光入射表面に垂直な磁化の向きにより、反射光の偏光面の回転の向きが逆方向になる現象である。
【００３４】
基板１３は、例えばポリカーボネート等の透明な基材からなり、ディスク状に形成され、膜形成表面に光ビーム４を導く案内溝１６等を有している。第１の実施の形態において、該案内溝１６はランド１７部分のみまたは案内溝１６部分のみに記録を行なうための案内溝１６であっても良く、また、ランド１７部分及び案内溝１６部分の両方に記録を行なうための案内溝１６であっても良いが、該案内溝１６の深さが第１磁性層１の膜厚の２倍以上であることが望ましい。
【００３５】
図５は、本光磁気記録媒体を案内溝１６を有する基板１３上に形成した際の断面図を示ものであるが、案内溝１６の深さは、１００ｎｍの矩形に形成してあり、第１磁性層１の膜厚４０ｎｍの２倍以上の深さを有している。このため、ランド１７上に積層された第１磁性層１は、案内溝１６とランド１７の段差部分１８でほぼ分離されている。なお、実際には、スパッタリングにより第１磁性膜１が形成されるため、段差部分１８にも磁性膜が形成され、第１磁性層１が繋がってしまうが、その膜厚が極めて薄くなるため、段差部分１８における磁気的結合は無視できる。第１の実施の形態においては、各情報トラック間で互いに磁気的に分離されているとは、このような状態にあることを意味している。このランド１７上に溝幅いっぱいに反転磁区を形成すると、図６に示すように、段差部分１８における磁区の境界部には、磁壁が形成されず、ランド１７上の磁区の境界部には閉じてない磁壁２３が形成される。このような閉じてない磁壁２３は、トラック方向に移動させても、段差部分１８において磁壁の生成・消滅を伴わないため、容易に移動させることができる。
【００３６】
透明誘電体保護層１４は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ，Ｔａ2Ｏ3等の透明誘電体を用いることが望ましく、その膜厚は、入射する光ビーム４に対して、良好な干渉効果が実現し、媒体の極カー回転角が増大すべく設定される必要があり、光ビーム４の波長をλ、透明誘電体保護層１４の屈折率をｎとした場合、透明誘電体保護層１４の膜厚は（λ／（４ｎ））程度に設定される。例えば、光ビーム４の波長を６８０ｎｍとした場合、透明誘電体保護層１４の膜厚を４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に設定すれば良い。
【００３７】
第１磁性層１は、再生温度近傍の温度において第３磁性層３に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、該第３磁性層３のキュリー温度より低いキュリー温度を有しており、再生時、光ビーム４が照射されることにより、第１磁性層１の温度上昇部分において、キュリー温度以上に温度上昇した領域１１が存在すべく、その組成が調整されている。
【００３８】
第１磁性層１のキュリー温度Ｔｃ１は、１４０℃以上２４０℃以下であることが望ましい。Ｔｃ１＜１４０℃においては、第１磁性層１のキュリー温度低下にともなうカー回転角の低下が顕著となり、再生信号強度が低下し、良好な再生特性が得られなくなる。Ｔｃ１＞２４０℃においては、再生時に光ビーム４の照射により、第１磁性層１の一部を少なくとも２４０℃より高い温度まで上昇させる必要があり、温度変動等によって、第３磁性層３がキュリー温度以上に加熱されてしまい記録された情報が消去される虞れがあるため、極めて再生パワーマージンが狭くなってしまう。
【００３９】
また、第１磁性層１の膜厚は、２０〜８０ｎｍの範囲に設定されていることが望ましい。第１磁性層１の膜厚が２０ｎｍより薄くなると、透過する光量が大きくなることにより、良好なマスク効果が得られなくなるとともに、再生信号強度が低下し、再生特性の劣化を招くことになる。また、第１磁性層１の膜厚が８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕著となってくる。
【００４０】
上記磁気特性を満足する第１磁性層１としては、ＧｄＦｅ、及び、ＧｄＦｅＤ、または、ＧｄＦｅＣｏＤ（Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなるもの）、及び、ＧｄＨＲＦｅ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏＤ（ＨＲは重希土類金属であり、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる。一方、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなるもの）、及び、ＧｄＬＲＦｅ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏＤ（ＬＲは軽希土類金属であり、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる。一方、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる）等の材料からなる垂直磁化膜を採用することが可能である。
【００４１】
第２磁性層２は、希土類遷移金属合金からなる磁性膜からなり、そのキュリー温度が、第１磁性層１及び第３磁性層３のキュリー温度よりも低く設定されている。第２磁性層２のキュリー温度Ｔｃ２は、４０℃以上１４０℃以下であることが望ましい。Ｔｃ２＜４０℃においては、第２磁性層２のキュリー温度が低くなり過ぎることにより、温度上昇していない部分における第１磁性層１と第３磁性層３との交換結合状態を安定に維持することが困難となり、再生信号品質が劣化してしまう。Ｔｃ２＞１４０℃においては、高い温度領域まで、第１磁性層１と第３磁性層３とが交換結合してしまうため、磁区拡大する領域が狭くなり、再生信号強度が低下し、信号品質が劣化してしまう。また、第２磁性層２の膜厚は２ｎｍ〜８０ｎｍの範囲に設定されていることが望ましい。第２磁性層２の膜厚が２ｎｍより薄くなると、第２磁性層２がキュリー温度以上に温度上昇した領域において、第１磁性層１と第３磁性層３との交換結合を遮断することができなくなり、第１磁性層１における磁壁移動が阻害され、安定した磁区拡大再生を実現することが困難となる。また、第２磁性層２の膜厚が８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕著となってくる。
【００４２】
上記磁気特性を満足する第２磁性層２としては、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＤ、ＴｂＦｅＣｏＤ、ＤｙＦｅＤ、ＤｙＦｅＣｏＤ、ＴｂＤｙＦｅＤ、ＴｂＤｙＦｅＣｏＤ（Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる）等の材料からなる垂直磁化膜を採用することが可能である。
【００４３】
第３磁性層３は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜からなり、そのキュリー温度が、第１磁性層１及び第２磁性層２のキュリー温度よりも高く設定されている。第３磁性層３のキュリー温度Ｔｃ３は、１８０℃以上３００℃以下であることが望ましい。Ｔｃ３＜１８０℃においては、第３磁性層３のキュリー温度が低くなり過ぎることにより、再生時、第１磁性層１をキュリー温度以上に加熱する際、わずかな温度上昇により、第３磁性層３のキュリー温度以上に媒体が加熱され、記録された情報が消去されることになり、極めて再生パワーマージンが狭くなってしまう。また、Ｔｃ３＞３００℃においては、記録を行なうために、第３磁性層３を３００℃以上に加熱する必要があり、記録感度劣化が顕著となってくるとともに、同時に、第１磁性層１及び第２磁性層２及び第３磁性層が３００℃以上に加熱されることにより、各磁性層の磁気特性が劣化し、記録消去にともない再生信号品質が劣化してしまう。
【００４４】
また、その膜厚は５ｎｍ〜８０ｎｍの範囲に設定することが望ましい。第３磁性層３の膜厚が５ｎｍより薄くなると、安定した記録を行なうことが困難となり、記録ノイズが上昇することにより、再生信号品質が劣化する。また、第３磁性層３の膜厚が８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕著となってくる。
【００４５】
上記磁気特性を満足する第３磁性層３としては、ＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の材料からなる垂直磁化膜を採用することが可能である。
【００４６】
保護層１５は、ＡｌＮ，ＳｉＮ，ＡｌＳｉＮ，Ｔａ2Ｏ3等の透明誘電体、または、Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｉ等の金属からなる非磁性金属合金からなり、第１磁性層１及び第２磁性層２及び第３磁性層３に用いる希土類遷移金属合金の酸化を防止する目的で形成されるものであり、その膜厚が５ｎｍ〜６０ｎｍの範囲に設定されている。
【００４７】
また、この構成に、更に、保護層１５の上部にＡｌ，ＡｌＴａ，ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒ，ＡｌＮｉ，ＡｌＣｏ，Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散金属層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層が形成されることもある。
【００４８】
また、低磁界記録を目的として、第３磁性層３に接して、第３磁性層３の保磁力より小さな保磁力を有し、第３磁性層３のキュリー温度よりも高いキュリー温度を有する垂直磁化膜、例えば、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の垂直磁化膜からなる記録補助層を積層して形成しても良い。
【００４９】
以下、上記構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【００５０】
＜実施例１＞
（１） 光磁気ディスクの形成方法
上記構成の磁気ディスクの形成方法について説明する。
【００５１】
まず、ＡｌターゲットとＧｄＦｅＳｉ合金ターゲットとＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットとＤｙＦｅ合金ターゲットとをそれぞれ備えたスパッタ装置内に、深さ１００ｎｍの案内溝を有しディスク状に形成されたポリカーボネート製の基板１３を配置する。そして、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、該基板１３上にＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４を膜厚８０ｎｍで形成する。
【００５２】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入して、ＧｄＦｅＳｉ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記透明誘電体保護層１４上に、（Ｇｄ0.27Ｆｅ0.73）0.85Ｓｉ0.15からなる第１磁性層１を膜厚４０ｎｍで形成する。その第１磁性層１は垂直磁化膜であり、補償温度が１４０℃，キュリー温度が１８０℃であった。
【００５３】
次に、引き続き、ＤｙＦｅ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第１磁性層１上に、Ｄｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を膜厚１０ｎｍで形成する。その第２磁性層２は、垂直磁化膜であり、その補償温度が４０℃であり、そのキュリー温度が８０℃であった。
【００５４】
次に、引き続き、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第２磁性層２上に、Ｔｂ0.27（Ｆｅ0.88Ｃｏ0.12）0.73からなる第３磁性層３を膜厚３０ｎｍで形成する。その第３磁性層３は、垂直磁化膜であり、補償温度が１６０℃であり、キュリー温度が２６０℃であった。
【００５５】
次に、アルゴンと窒素の混合ガスを導入し、Ａｌターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第３磁性層３上にＡｌＮからなる保護層１５を膜厚２０ｎｍで形成する。
【００５６】
（２）記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【００５７】
まず、記録再生用レーザを６ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±１５ｋＡ／ｍで変調することにより第３磁性層３に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。また、記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【００５８】
次に、記録再生用レーザを１．５ｍＷで連続照射してＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を測定した。図７は、その結果を実施例１として示す図である。なお、図７では、比較のため、実施例１の構成において、第１磁性層１として、キュリー温度２８０℃のＧｄＦｅＣｏを用いた場合の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを比較例１として示している。
【００５９】
実施例１と比較例１とを比べると、マーク長０．１５μｍ以下の範囲において両者とも４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られているが、比較例１のＣＮＲは、０．１５μｍ以上のマーク長においてＣＮＲが急激に減少していることがわかる。これは、比較例１において、マーク長が長くなることにより、後端部分からの磁壁移動による拡大磁区が、先端部分からの磁壁移動による拡大磁区と同時に再生されることにより、再生ノイズが上昇したことによるものである。一方、実施例１においては、第１磁性層１がキュリー温度以上に温度上昇した部分において、後端部分からの磁壁移動が停止し、光ビームスポット内に後端部分からの磁壁移動による拡大磁区が侵入してこないため、０．１５μｍ以上のマーク長においてもＣＮＲの減少が全く観測されない。このように、実施例１記載の光磁気記録媒体は、繰り返し再生が起こることなく、先端領域のみからの磁区拡大再生を実現することが可能となり、マークエッジ記録に対応可能な光磁気記録媒体であることが確認された。
【００６０】
以上の説明においては、第１磁性層１として、補償温度が１４０℃、キュリー温度が１８０℃の（Ｇｄ0.27Ｆｅ0.73）0.85Ｓｉ0.15からなる垂直磁化膜を、第２磁性層２として、補償温度が４０℃、キュリー温度が８０℃のＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる垂直磁化膜を、第３磁性層３として、補償温度が１６０℃、キュリー温度が２６０℃のＴｂ0.27（Ｆｅ0.88Ｃｏ0.12）0.73からなる垂直磁化膜を用いた場合の記録再生特性について調査した結果を示しているが、これ以外の磁気特性を有する磁性層を用いることも可能である。
【００６１】
以下、各磁性層の磁気特性を変えた場合の実施例についての記録再生特性を説明する。
【００６２】
＜実施例２＞
実施例１の光磁気記録媒体において、第１磁性層１の磁気特性のみを組成調整により変えて光磁気ディスクを作成し、記録再生特性を調査した。表１は、第１磁性層１の組成，補償温度，キュリー温度を変化させた場合のマーク長０．１μｍにおけるＣＮＲの測定結果を示す表である。なお、この測定に際しては、マーク長０．３μｍにおいてＣＮＲの低下が発生しないように、すなわち、後端部分からの磁壁移動による繰り返し再生が起こらないように、各ディスクにおける再生パワーを調整して行なった。
【００６３】
【表１】
0004112332.tif 000002
【００６４】
ディスクＮｏ．１−１は、第１磁性層１としてＧｄＦｅＣｏを用いており、そのキュリー温度が２６０℃と極めて高く、再生時に照射する光ビーム４により、第３磁性層３の一部がキュリー温度以上に温度上昇し、記録情報の一部が消去されるため、良好な再生信号を得ることができず、極めて低いＣＮＲしか得られなかった。
【００６５】
ディスクＮｏ．１−２〜Ｎｏ．１−８は、ＧｄＦｅにＳｉを含有させることにより、第１磁性層１のキュリー温度を変えた際のＣＮＲを測定した結果である。ディスクＮｏ．１−２に示すように、第１磁性層１としてＧｄＦｅを採用した場合、キュリー温度が２４０℃と極めて第３磁性層３のキュリー温度に近接しているため、再生パワーマージンが狭くなるが、良好なＣＮＲが得られている。また、３０％のＳｉを含有したディスクＮｏ．１−８においては、キュリー温度が１２０℃と低くなり、第１磁性層１自体のカー回転角が小さくなるとともに、磁区拡大領域が狭くなるため、急激に再生信号強度が低下し、ＣＮＲは極めて低くなっていることがわかる。
【００６６】
以上の結果から、第１磁性層１のキュリー温度は、１４０℃以上２４０℃以下である必要のあることがわかる。
【００６７】
次に、ディスクＮｏ．１−９〜Ｎｏ．１−１６は、Ｓｉ含有率を１５％に保ち、ＧｄとＦｅの比率を変えて、第１磁性層１の補償温度を変えた際のＣＮＲを測定した結果である。表中、ＮＥは補償温度が存在しなかったことを意味している。
【００６８】
ディスクＮｏ．１−１０〜Ｎｏ．１−１５においては、良好なＣＮＲが得られているが、ディスクＮｏ．１−９とディスクＮｏ．１−１６のＣＮＲが極めて低くなっていることがわかる。これは、第１磁性層１の補償温度が、再生温度近傍の温度から離れることにより、第１磁性層１のトータル磁化が大きくなり、第３磁性層３から発生する漏洩磁束と強く静磁結合することにより、第２磁性層２がキュリー温度以上に温度上昇した領域での磁壁移動が阻害され、ノイズレベルが上昇したためである。
【００６９】
ここで、ディスクＮｏ．１−９の第１磁性層１は、トータル磁化の増大により、室温において面内磁化状態であり、８０℃の温度で垂直磁化状態となり、そのキュリー温度１６５℃まで、希土類金属（ＲＥ）磁気モーメントと遷移金属（ＴＭ）磁気モーメントの大きさが釣り合う補償組成に対して常に希土類金属（ＲＥ）磁気モーメントが大きくなるＲＥｒｉｃｈ組成の磁性膜であり、ディスクＮｏ．１−１０は、ディスクＮｏ．１−９に比べてトータル磁化が小さくなることにより、２５℃以上の温度からそのキュリー温度１７１℃まで、常に垂直磁化膜であり、かつ、ＲＥｒｉｃｈ組成の磁性膜であった。
【００７０】
Ｎｏ．１−９とＮｏ．１−１０のＣＮＲの比較により、第１磁性層１としては、その補償温度が、少なくとも２５℃以上の温度において垂直磁化膜であり、そのキュリー温度まで常にＲＥｒｉｃｈ組成であることが望ましいことが分かる。また、Ｎｏ．１−１５とＮｏ．１−１６のＣＮＲの比較により、第１磁性層１としては、その補償温度が−６０℃以上であることが望ましいことが分かる。
【００７１】
＜実施例３＞
実施例１の光磁気記録媒体において、第２磁性層２の磁気特性のみを組成調整により変えて光磁気ディスクを作成し、記録再生特性を調査した。表２は、第２磁性層２の組成，補償温度，キュリー温度を変化させたときのマーク長０．１μｍにおけるＣＮＲの測定結果を示す表である。なお、測定に際しては、マーク長０．３μｍにおいてＣＮＲの低下が発生しないように、すなわち、後端部分からの磁壁移動による繰り返し再生が起こらないように、各ディスクにおける再生パワーを調整して行なった。
【００７２】
【表２】
0004112332.tif 000003
【００７３】
ここで、第２磁性層２の希土類金属と遷移金属の含有比率を一定にしているため、第２磁性層２の補償温度は、常に４０℃であった。また、補償温度の欄におけるＮＥなる表示は、キュリー温度が低くなったことにより、補償温度が存在しないことを意味している。また、第２磁性層２のキュリー温度調整は、ＣｏまたはＳｉを含有させることにより行なった。
【００７４】
ディスクＮｏ．２−２〜Ｎｏ．２−７においては、良好なＣＮＲが得られており、第１磁性層１における磁区拡大再生が問題無く行われていることがわかる。ディスクＮｏ．２−１は、第２磁性層２のキュリー温度が１６５℃と極めて高く、第１磁性層１のキュリー温度１８０℃との差が小さいため、磁区拡大する領域がほとんど存在せず、磁区拡大再生の効果が全く得られなかったことにより、ＣＮＲが低くなったものである。この結果より、第２磁性層２のキュリー温度は１４０℃以下にすることが望ましいことがわかる。よって、第１磁性層のキュリー温度（１８０℃）をＴｃ１として、第２磁性層２のキュリー温度をＴｃ２とすると、Ｔｃ２≦Ｔｃ１−４０℃であることが望ましい。
【００７５】
また、ディスクＮｏ．２−８は、キュリー温度が２５℃と極めて低く、環境温度において、第１磁性層１と第３磁性層３の交換結合が不安定となり、安定した磁区拡大再生が実現しなかったことにより、ＣＮＲが低くなったものである。このことから、第２磁性層２のキュリー温度は、４０℃以上であることが望ましいことがわかる。
【００７６】
＜実施例４＞
実施例１の光磁気記録媒体において、第３磁性層３の磁気特性のみを組成調整により変えて光磁気ディスクを作成し、記録再生特性を調査した。表３は、第３磁性層３の組成，補償温度，キュリー温度を変化させたときに、マーク長０．１μｍにおいてＣＮＲを測定した結果を示す表である。なお、測定に際しては、各ディスクにおいて、最適な記録が行われるように、記録パワーを調整して記録を行い、マーク長０．３μｍにおいてＣＮＲの低下が発生しないように、すなわち、後端部分からの磁壁移動による繰り返し再生が起こらないように、各ディスクにおける再生パワーを調整して行なった。
【００７７】
【表３】
0004112332.tif 000004
【００７８】
ディスクＮｏ．３−１〜ディスクＮｏ．３−６は、第３磁性層３の希土類金属と遷移金属との含有比率を一定に保ち、ＦｅとＣｏの比率を変えることにより、補償温度をほぼ１６０℃一定として、キュリー温度を変えたものである。
【００７９】
ディスクＮｏ．３−１においては、４１ｄＢと高いＣＮＲが得られているが、１万回の記録消去を繰り返した後、同一条件で測定した結果、２０ｄＢのＣＮＲしか得られなかった。これは、ディスクＮｏ．３−１の第３磁性層３のキュリー温度が３２５℃と高く、記録消去のために、各磁性層が少なくとも３２５℃の温度まで上昇し、各磁性層の磁気特性が劣化したことによるものであり、第３磁性層３のキュリー温度が３００℃のディスクＮｏ．３−２においては、１万回の記録消去後も同じＣＮＲが得られた。このことから、第３磁性層３のキュリー温度は、３００℃以下であることが望ましいことがわかる。
【００８０】
また、ディスクＮｏ．３−６においてＣＮＲが低くなっているが、これは、第３磁性層３のキュリー温度が１８０℃と低くなっていることによるものである。第１の実施の形態の光磁気記録媒体においては、再生時、少なくとも第１磁性層１の一部をキュリー温度以上に温度上昇させる必要があるが、ここで第１磁性層１のキュリー温度が１８０℃であるため、再生時、第３磁性層３のキュリー温度以上に温度上昇し、記録された情報の一部が失われることにより、ＣＮＲが劣化することになる。このことから、第１磁性層１のキュリー温度をＴｃ１、第３磁性層のキュリー温度をＴｃ３とした場合、少なくとも、Ｔｃ１＜Ｔｃ３であることが望ましいことがわかる。
【００８１】
次に、ディスクＮｏ．３−７〜ディスクＮｏ．３−１２は、第３磁性層３のＦｅとＣｏの含有比率を一定に保ち、希土類金属と遷移金属との含有比率を変えることにより、補償温度を変えたものである。ディスクＮｏ．３−７における補償温度ＮＥは、補償温度が存在せず、キュリー温度まで常にＲＥｒｉｃｈ組成であったことを意味している。
【００８２】
ディスクＮｏ．３−７とディスクＮｏ．３−１２においてＣＮＲが極めて低くなっているが、第３磁性層３の補償温度が、再生時の温度範囲から離れることにより、第３磁性層３のトータル磁化が大きくなり、それに伴って、第３磁性層３から発生する漏洩磁束が大きくなることにより、第１磁性層１における磁壁移動が阻害されるため、再生信号のノイズが上昇し、ＣＮＲが劣化してしまうものである。
【００８３】
以上のことから、第３磁性層３の補償温度をＴｃｏｍｐ３として、第３磁性層３のキュリー温度をＴｃ３とした場合、−４０℃≦Ｔｃｏｍｐ３＜Ｔｃ３であることが望ましいことがわかる。
【００８４】
〔第２の実施の形態〕
本発明の他の参照例である第２の実施の形態の光磁気記録媒体について、図８及び図９を用いて詳細に説明する。なお、第２の実施の形態は、特許請求の範囲に記載の発明に係るものではない。第１の実施の形態においては、第３磁性層３の磁気特性を調整し、第３磁性層３から発生する漏洩磁束を低減させ、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動を実現するものであったが、本実施の形態においては、図８に示すように、第３磁性層３の代わりに、磁気的極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０とを積層して、第４磁性層１９と第５磁性層２０とで記録層を形成している。この構成により、第４磁性層１９及び第５磁性層２０から発生する漏洩磁束を低く抑え、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動を実現する。
【００８５】
図９は、図８の第４磁性層１９と第５磁性層２０のみの拡大断面図であり、図９を用いて、漏洩磁束が抑制される様子を説明する。図９において、第４磁性層１９は、室温からそのキュリー温度まで常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜からなり、ＴＭモーメントの向きとトータル磁化の向きとが反平行となっている。一方、第５磁性層２０は、室温からそのキュリー温度まで常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜からなり、ＴＭモーメントの向きとトータル磁化の向きとが平行となっている。ここで、第４磁性層１９と第５磁性層２０とが積層されることにより、交換結合力が働き、両層のＴＭモーメントの向きが平行に揃えられることになる。この場合、第４磁性層１９のトータル磁化の向きと第５磁性層２０のトータル磁化の向きが反平行となる。第４磁性層１９及び第５磁性層２０から発生する漏洩磁束は、このトータル磁化の総和であり、第４磁性層１９のトータル磁化と第５磁性層２０のトータル磁化とが打ち消し合うため、殆ど漏洩磁束の存在しない状態を実現することが可能となり、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動を実現することが可能となる。
【００８６】
次に、第２の実施の形態を光磁気記録媒体として光磁気ディスクを適用した場合について図面を用いて説明する。
【００８７】
第２の実施の形態の光磁気記録媒体は、図１０に示すように、光磁気ディスク基板１３上に透明誘電体保護層１４，第１磁性層１，第２磁性層２，第４磁性層１９，第５磁性層２０，保護層１５が順次形成された構成を有している。
【００８８】
なお、第２の実施の形態における基板１３、透明誘電体保護層１４、第１磁性層１、第２磁性層２、保護層１５は、第１の実施の形態に記載の材料を同様にして用いることが可能である。
【００８９】
第４磁性層１９及び第５磁性層２０は、希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜であり、両層のキュリー温度は、第１磁性層１及び第２磁性層２のキュリー温度よりも高く設定されており、漏洩磁束を抑制するため、第４磁性層１９と第５磁性層２０の磁気的極性は異なるように設定されている。すなわち、第４磁性層１９としてＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜を用いた場合、第５磁性層２０として、ＴＭｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜が用いられ、第４磁性層１９としてＴＭｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜を用いた場合、第５磁性層２０として、ＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜が用いられる必要がある。
【００９０】
さらに、効果的に漏洩磁束を抑制するためには、第４磁性層１９と第５磁性層２０のキュリー温度をほぼ等しく設定することが望ましい。ここで、第４磁性層１９及び第５磁性層２０のキュリー温度Ｔｃ４及びＴｃ５は、１８０℃以上３００℃以下であることが望ましい。Ｔｃ４，Ｔｃ５が１８０℃未満であると、第４磁性層１９及び第５磁性層２０のキュリー温度が低くなり過ぎることにより、再生時、第１磁性層１をキュリー温度以上に加熱する際、わずかな温度上昇により、第４磁性層１９及び第５磁性層２０のキュリー温度以上に媒体が加熱され、記録された情報が消去されることになり、極めて再生パワーマージンが狭くなってしまう。Ｔｃ４，Ｔｃ５が３００℃より高いと、記録を行うために、第４磁性層１９及び第５磁性層２０を３００℃以上に加熱する必要があり、記録感度劣化が顕著となってくるとともに、同時に、第１磁性層１及び第２磁性層２及び第４磁性層１９及び第５磁性層２０が３００℃以上に加熱されることにより、各磁性層の磁気特性が劣化し、記録消去にともない再生信号品質が劣化してしまう。
【００９１】
また、第４磁性層１９と第５磁性層２０のトータル膜厚は１０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲に設定することが望ましい。トータル膜厚が１０ｎｍより薄くなると、安定した記録を行なうことが困難となり、記録ノイズが上昇し、再生信号品質が劣化する。また、トータル膜厚が８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕著となってくる。
【００９２】
上記磁気特性を満足する第４磁性層１９及び第５磁性層２０としては、ＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＤｙＦｅ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ等の材料からなる垂直磁化膜を採用することが可能である。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、第４磁性層１９と第５磁性層２０の磁気的極性が異なっていればよく、第４磁性層１９と第５磁性層２０の形成順序は図１０と逆であってもかまわない。
【００９４】
また、この構成に、更に、Ａｌ，ＡｌＴａ，ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒ，ＡｌＮｉ，ＡｌＣｏ，Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を保護層１５上に付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散金属層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層を形成してもよい。
【００９５】
また、低磁界記録を目的として、第４磁性層１９，第５磁性層２０のキュリー温度の高い方の磁性層に接して、それよりも小さな保磁力を有し且つ高いキュリー温度を有する垂直磁化膜、例えば、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の垂直磁化膜からなる記録補助層を積層しても良い。
【００９６】
次にこの構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【００９７】
＜実施例５＞
（１） 光磁気ディスクの形成方法
まず、実施例１と同様にして、基板１３上に膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４、膜厚４０ｎｍの（Ｇｄ0.27Ｆｅ0.73）0.85Ｓｉ0.15からなる第１磁性層１、及び、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を形成した。
【００９８】
次に、第１のＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第２磁性層２上に、Ｔｂ0.20（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.80からなる第４磁性層１９を膜厚１５ｎｍで形成する。その第４磁性層１９は、室温における保磁力が６４０ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２７０℃であり、室温から該キュリー温度（２７０℃）まで、常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【００９９】
次に、第２のＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第４磁性層１９上に、Ｔｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０を膜厚１５ｎｍで形成する。その第５磁性層２０は、室温における保磁力が４００ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２５５℃であり、室温から該キュリー温度（２５５℃）まで、常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１００】
次に、上記第５磁性層２０上に、実施例１と同様にして、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成する。
【０１０１】
（２） 記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【０１０２】
まず、記録再生用レーザを６．５ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±１５ｋＡ／ｍで変調することにより第４磁性層１９及び第５磁性層２０に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【０１０３】
次に、記録再生用レーザを１．８ｍＷで連続照射して測定した。図１１はそのときのＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を示す図である。なお、この図においては、上記工程で作成した光磁気ディスクの結果を実施例５として示している。また、比較のため、第５磁性層２０を設けず、第４磁性層１９の膜厚を３０ｎｍとした場合の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを比較例５（実施の形態１に示した発明に係る光磁気ディスク）として同図に示している。
【０１０４】
実施例５においては、極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０とが積層されることにより、漏洩磁束の発生が抑制され、実施例１と同様に０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長において、４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られているのに対して、比較例５においては、実施例５よりも低いＣＮＲしか得られないことがわかる。これは、比較例５の光磁気記録媒体において、第５磁性層２０を設けることなく、ＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜を第４磁性層１９として採用したことにより、第４磁性層１９からの漏洩磁束が大きくなり、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動が妨げられたことによるものである。
【０１０５】
この現象は、マーク長が短いときに顕著となる。これは、第４磁性層１９に記録された磁区周期が短いと、同時に、そこから発生する漏洩磁束の反転周期が短くなり、第１磁性層１における磁壁移動が受ける影響が大きくなるからである。
【０１０６】
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態の光磁気記録媒体について、図１２，図１３を用いて詳細に説明する。第１の実施の形態においては、第３磁性層３の磁気特性を調整し、第３磁性層３から発生する漏洩磁束を低減させ、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動を実現するものであったが、本実施の形態においては、図１２に示すように、第１磁性層１の代わりに、磁気的極性の異なる第６磁性層２１と第７磁性層２２とを積層して、第６磁性層２１と第７磁性層２２とで再生層を形成している。この構成で、第６磁性層２１及び第７磁性層２２における各層のトータル磁化を反平行とすることにより、第３磁性層３から発生する漏洩磁束、又は、光ピックアップ等から発生する漏洩磁束が、第６磁性層２１及び第７磁性層２２における磁壁移動に与える影響を低く抑え、第６磁性層２１及び第７磁性層２２におけるスムーズな磁壁移動を実現する。
【０１０７】
図１３は、図１２の第６磁性層２１と第７磁性層２２のみの拡大断面図であり、図１３を用いて、漏洩磁束による影響が抑制される様子を説明する。図１３において、第６磁性層２１は、室温からそのキュリー温度まで常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜からなり、ＴＭモーメントの向きとトータル磁化の向きとが反平行となっている。一方、第７磁性層２２は、室温からそのキュリー温度まで常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜からなり、ＴＭモーメントの向きとトータル磁化の向きとが平行となっている。ここで、第６磁性層２１と第７磁性層２２とが積層されると、交換結合力が働き、両層のＴＭモーメントの向きが平行に揃えられる。この場合、第６磁性層２１のトータル磁化の向きと第７磁性層２２のトータル磁化の向きが反平行となる。第３磁性層３から発生する漏洩磁束、又は、光ピックアップ等から発生する漏洩磁束は、これらのトータル磁化と静磁結合して、第６磁性層２１及び第７磁性層２２における磁壁移動に与える影響を与えることになるが、第６磁性層２１と第７磁性層２２のトータル磁化が反平行であるため、漏洩磁束との静磁結合による影響は打ち消し合うことになり、第６磁性層２１及び第７磁性層２２におけるスムーズな磁壁移動を実現されることになる。
【０１０８】
なお、本実施の形態の光磁気記録媒体の再生は、再生装置の光ビーム照射手段が、第６磁性層２１及び第７磁性層２２をキュリー温度以上に加熱できるだけの強度の光ビームを照射する。光ビーム強度の制御は再生装置の制御手段により行う。
【０１０９】
次に、本発明の第３の実施の形態の光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について図面を用いて説明する。
【０１１０】
本発明の光磁気記録媒体は、図１４に示すように、光磁気ディスク基板１３上に透明誘電体保護層１４、第６磁性層２１、第７磁性層２２、第２磁性層２、第３磁性層３、保護層１５が順次形成された構成を有している。
【０１１１】
第３の実施の形態における基板１３、透明誘電体保護層１４、第２磁性層２、第３磁性層３、保護層１５は、第１の実施の形態に記載の材料を同様にして用いることが可能である。
【０１１２】
第６磁性層２１及び第７磁性層２２は、再生温度近傍の温度において該第３磁性層３に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな希土類遷移金属合金からなる垂直磁化膜である。第６磁性層２１及び第７磁性層２２及び第２磁性層２及び第３磁性層３は、そのキュリー温度をそれぞれＴｃ６，Ｔｃ７，Ｔｃ２，Ｔｃ３とした時、Ｔｃ２＜Ｔｃ６≒Ｔｃ７＜Ｔｃ３なる条件を満足するよう設定されており、かつ、第６磁性層２１と第７磁性層２２のトータル磁化が反平行となるように、第６磁性層２１と第７磁性層２２の磁気的極性は異なるように設定されている。すなわち、第６磁性層２１をＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜とした場合には、第７磁性層２２をＴＭｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜とし、第６磁性層２１をＴＭｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜とした場合、第７磁性層２２はＲＥｒｉｃｈ組成の希土類遷移金属合金垂直磁化膜と設定する。
【０１１３】
効果的に漏洩磁束による磁壁移動への影響を抑制するためには、第６磁性層２１と第７磁性層２２のキュリー温度Ｔｃ６とＴｃ７をほぼ等しく設定することが望ましい。ここで、第６磁性層２１及び第７磁性層２２のキュリー温度Ｔｃ６及びＴｃ７は、１４０℃以上２４０℃以下であることが望ましい。Ｔｃ６，Ｔｃ７＜１４０℃においては、第６磁性層２１及び第７磁性層２２のキュリー温度低下にともなうカー回転角の低下が顕著となり、再生信号強度が低下し、良好な再生特性が得られなくなる。Ｔｃ６，Ｔｃ７＞２４０℃においては、再生時、光ビーム４を照射することにより、第６磁性層２１及び第７磁性層２２の一部を少なくとも２４０℃より高い温度まで上昇させる必要があり、わずかな温度上昇により、第３磁性層３のキュリー温度以上に媒体が加熱されることにより、記録された情報が消去されることになり、極めて再生パワーマージンが狭くなってしまう。また、第６磁性層２１と第７磁性層２２のトータル膜厚は、２０〜８０ｎｍの範囲に設定されていることが望ましい。該トータル膜厚が２０ｎｍより薄くなると、透過する光量が大きくなることにより、良好なマスク効果が得られなくなるとともに、再生信号強度が低下し、再生特性の劣化を招くことになる。また、該トータル膜厚が８０ｎｍより厚くなると、膜厚増加による記録感度劣化が顕著となってくる。
【０１１４】
上記磁気特性を満足する第６磁性層２１及び第７磁性層２２としては、ＧｄＦｅ、及び、ＧｄＦｅＤ、または、ＧｄＦｅＣｏＤ（Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる）、及び、ＧｄＨＲＦｅ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＨＲＦｅＣｏＤ（ＨＲは重希土類金属であり、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる。一方、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる）、及び、ＧｄＬＲＦｅ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏ、または、ＧｄＬＲＦｅＣｏＤ（ＬＲは軽希土類金属であり、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる。一方、Ｄは、Ｙ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｉ，Ａｌの中から選ばれる元素、または、それら２種類以上の元素からなる）等の材料からなる垂直磁化膜を採用することが可能である。
【０１１５】
本実施の形態においては、第６磁性層２１と第７磁性層２２の磁気的極性が異なっていればよく、第６磁性層２１と第７磁性層２２の形成順序は図１４と逆であってもかまわない。
【０１１６】
また、この構成に、更に、Ａｌ，ＡｌＴａ，ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒ，ＡｌＮｉ，ＡｌＣｏ，Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層を形成してもよい。
【０１１７】
また、低磁界記録を目的として、第３磁性層３に接して、該第３磁性層３の保磁力より小さな保磁力を有し、該第３磁性層３のキュリー温度よりも高いキュリー温度を有する垂直磁化膜、例えば、ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の垂直磁化膜からなる記録補助層を積層して形成しても良い。
【０１１８】
次にこの構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【０１１９】
＜実施例６＞
（１） 光磁気ディスクの形成方法
上記構成の磁気ディスクの形成方法について説明する。
【０１２０】
まず、実施例１と同様にして、基板１３上に膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４を形成する。
【０１２１】
次に、再度、スパッタ装置内を１×１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気した後、アルゴンガスを導入して、第１のＧｄＦｅＳｉ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記透明誘電体保護層１４上に、（Ｇｄ0.30Ｆｅ0.70）0.89Ｓｉ0.11からなる第６磁性層２１を膜厚２０ｎｍで形成する。その第６磁性層２１は、室温における保磁力が８ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が１８０℃であり、室温からそのキュリー温度まで常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１２２】
引き続き、第２のＧｄＦｅＳｉ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第６磁性層２１上に、（Ｇｄ0.21Ｆｅ0.79）0.83Ｓｉ0.17からなる第７磁性層２２を膜厚２０ｎｍで形成する。その第７磁性層２２は、室温における保磁力が８ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が１８０℃であり、室温からそのキュリー温度まで常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。次に、実施例１と同様にして、上記第７磁性層２２上に、Ｄｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を膜厚１０ｎｍで形成する。その第２磁性層２は、垂直磁化膜であり、その補償温度が４０℃であり、そのキュリー温度が８０℃であった。 次に、実施例１と同様にして、上記第２磁性層２上に、Ｔｂ0.27（Ｆｅ0.88Ｃｏ0.12）0.73からなる第３磁性層３を膜厚３０ｎｍで形成する。その第３磁性層３は、垂直磁化膜であり、補償温度が１６０℃であり、キュリー温度が２６０℃であった。
【０１２３】
次に、上記第３磁性層３上に、実施例１と同様にして、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成する。
【０１２４】
（２） 記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【０１２５】
まず、記録再生用レーザを６．８ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±１５ｋＡ／ｍで変調することにより第３磁性層３に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。また、記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【０１２６】
次に、記録再生用レーザを２．０ｍＷで連続照射して測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を実施例６−１として図１５に示す。
【０１２７】
比較のため、実施例６の構成において、第７磁性層２２を設けず、第６磁性層２１の膜厚を４０ｎｍとした場合の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを比較例６−１（第１の実施の形態に係る発明の一例）として同図に示す。
【０１２８】
また、実施例６−２、及び、比較例６−２（第１の実施の形態に係る発明の一例）は、それぞれ、光ピックアップからの漏洩磁束を想定して、実施例６−１、及び、比較例６−１について、＋４ｋＡ／ｍの一定外部磁界の存在下でＣＮＲを測定した結果である。
【０１２９】
本実施例においては、第３磁性層として、実施例１と同じ第３磁性層３を用いているため、第３磁性層３から発生する漏洩磁束が低く抑え込まれている。したがって、上記一定外部磁界が存在しない状態においては、実施例６−１と比較例６−１に示すように、第７磁性層２２の有無に関わらず、良好なＣＮＲが得られている。しかし、上記一定外部磁界を印加した場合、第７磁性層２２を設けていない光磁気記録媒体においては、比較例６−２に示すように、すべてのマーク長において、比較例６−１より大幅に低いＣＮＲしか得られない。一方、第７磁性層２２を設けた光磁気記録媒体においては、実施例６−２に示すように、実施例６−１と同程度の良好なＣＮＲが得られ、一定外部磁界に対する再生安定性を得ることができる。
【０１３０】
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態の光磁気記録媒体の磁化状態を図１６に示す。本実施の形態は、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせた構成からなる光磁気記録媒体である。すなわち、磁気的極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０とを積層して、第４磁性層１９及び第５磁性層２０から発生する漏洩磁束を低く抑えることで、読取側の磁性層（第６磁性層２１及び第７磁性層２２）におけるスムーズな磁壁移動を実現するとともに、磁気的極性の異なる第６磁性層２１と第７磁性層２２とを積層して、第６磁性層２１及び第７磁性層２２における各層のトータル磁化を反平行とすることにより、第４磁性層１９及び第５磁性層２０から発生する漏洩磁束、又は、光ピックアップ等から発生する漏洩磁束が、第６磁性層２１及び第７磁性層２２における磁壁移動に与える影響を低く抑え、第６磁性層２１及び第７磁性層２２におけるスムーズな磁壁移動を実現するものである。
【０１３１】
次に、本発明の第４の実施の形態を光磁気記録媒体を光磁気ディスクに適用した場合について図面を用いて説明する。
【０１３２】
本発明の光磁気記録媒体は、図１７に示すように、光磁気ディスク基板１３上に透明誘電体保護層１４，第６磁性層２１，第７磁性層２２，第２磁性層２，第４磁性層１９，第５磁性層２０，保護層１５が順次形成された構成を有している。
【０１３３】
第４の実施の形態における基板１３，透明誘電体保護層１４，第６磁性層２１，第７磁性層２２，第２磁性層２，第４磁性層１９，第５磁性層２０，保護層１５は、それぞれ、第２の実施の形態及び第３の実施の形態に記載の材料を同様にして用いることが可能である。
【０１３４】
本実施の形態においては、第４磁性層１９と第５磁性層２０の磁気的極性が異なっていればよく、第４磁性層１９と第５磁性層２０の形成順序は図１７と逆であってもかまわない。
【０１３５】
また、本実施の形態においては、第６磁性層２１と第７磁性層２２の磁気的極性が異なっていればよく、第６磁性層２１と第７磁性層２２の形成順序は図１７と逆であってもかまわない。
【０１３６】
また、この構成に、更に、Ａｌ，ＡｌＴａ，ＡｌＴｉ，ＡｌＣｒ，ＡｌＮｉ，ＡｌＣｏ，Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を保護層１５上に付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散層金属層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層が形成されることもある。
【０１３７】
また、低磁界記録を目的として、第４磁性層１９または第５磁性層２０のよりキュリー温度の高い磁性層に接して、該よりキュリー温度の高い磁性層の保磁力より小さな保磁力を有し、該よりキュリー温度の高い磁性層のキュリー温度よりも高いキュリー温度を有する垂直磁化膜、例えば、ＧｄＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＤｙＦｅＣｏ等の垂直磁化膜からなる記録補助層を積層して形成しても良い。
【０１３８】
次にこの構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【０１３９】
＜実施例７＞
（１） 光磁気ディスクの形成方法
上記構成の磁気ディスクの形成方法について説明する。
【０１４０】
まず、実施例３と同様にして、基板１３上に膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.30Ｆｅ0.70）0.89Ｓｉ0.11からなる第６磁性層２１、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.21Ｆｅ0.79）0.83Ｓｉ0.17からなる第７磁性層２２、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を形成する。
【０１４１】
次に、実施例２と同様にして、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.20（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.80からなる第４磁性層１９、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成する。
【０１４２】
（２） 記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【０１４３】
まず、記録再生用レーザを７．１ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±１５ｋＡ／ｍで変調することにより第４磁性層１９及び第５磁性層２０に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。また、記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５、μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【０１４４】
次に、記録再生用レーザを２．２ｍＷで連続照射してＣＮＲ（信号対雑音比）を測定した。図１８は、そのマーク長依存性を実施例７−１として記したものである。なお、 比較のため、実施例７の構成において、第７磁性層２２を設けず、第６磁性層２１の膜厚を４０ｎｍとした場合の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを比較例７−１（実施の形態２の発明に係る一例）として同図に示す。
【０１４５】
また、実施例７−２、及び、比較例７−２は、それぞれ、光ピックアップからの漏洩磁束を想定して、実施例７−１、及び、比較例７−１について、＋４ｋＡ／ｍの一定外部磁界の存在下でＣＮＲを測定した結果である。
【０１４６】
本実施例においては、実施例２と同様に、磁気的極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０を用いているため、第４磁性層１９及び第５磁性層２０から発生する漏洩磁束が低く抑え込まれている。したがって、上記一定外部磁界が存在しない状態においては、実施例７−１と比較例７−１に示すように、第７磁性層２２の有無に関わらず、良好なＣＮＲが得られている。
【０１４７】
しかし、一定外部磁界を印加した場合、第７磁性層２２を設けていない光磁気記録媒体においては、比較例７−２に示すように、すべてのマーク長において、比較例７−１より大幅に低いＣＮＲしか得られておらず、第７磁性層２２を設けない場合、一定外部磁界に対する再生安定性がないことがわかる。一方、第７磁性層２２を設けた光磁気記録媒体においては、実施例７−２に示すように、実施例７−１と同程度の良好なＣＮＲが得られ、一定外部磁界に対する再生安定性が得られている。
【０１４８】
〔第５の実施の形態〕
実施の形態は、上述した実施の形態の光磁気記録媒体の変形例であり、第１磁性層（または第６磁性層及び第７磁性層）におけるスムーズな磁壁移動を実現するとともに、低磁界記録を実現するものである。以下に説明する。
【０１４９】
＜実施例８＞
実施の形態２における実施例５は、基板上に、膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体層１４、膜厚４０ｎｍの（Ｇｄ0.27Ｆｅ0.73）0.85Ｓｉ0.15からなる第１磁性層１、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.20（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.80からなる第４磁性層１９、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成した光磁気記録媒体であったが、この光磁気記録媒体において低磁界記録を実現するためには、第４磁性層１９または第５磁性層２０のキュリー温度の高い方の磁性層に接して、それよりも小さな保磁力を有し且つ高いキュリー温度を有する垂直磁化膜を記録補助層として積層する必要がある。
【０１５０】
本実施例では、第４磁性層１９を第５磁性層２０よりも小さな保磁力を有し且つ高いキュリー温度を有する垂直磁化膜とする。これにより、第４磁性層１９と第５磁性層２０から発生する漏洩磁束を抑制し、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動を実現するとともに、低磁界記録を実現する。ここで、第４磁性層１９は、第５磁性層２０と交換結合しているため、再生が行われる所定温度において磁壁が移動することはなく、第１磁性層１よりも磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度の大きな垂直磁化膜であっても良い。但し、第１磁性層１は、所定温度において第５磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜であることが必要である。以下、この構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【０１５１】
（１） 光磁気ディスクの形成方法
まず、実施例５と同様にして、基板１３上に膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４、膜厚４０ｎｍの（Ｇｄ0.27Ｆｅ0.73）0.85Ｓｉ0.15からなる第１磁性層１、及び、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を形成した。
【０１５２】
次に、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第２磁性層２上に、Ｇｄ0.19（Ｆｅ0.93Ｃｏ0.07）0.81からなる第４磁性層１９を膜厚１５ｎｍで形成する。その第４磁性層１９は、室温における保磁力が１６ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２７０℃であり、室温から該キュリー温度（２７０℃）まで、常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１５３】
次に、第２のＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第４磁性層１９上に、Ｔｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０を膜厚１５ｎｍで形成する。その第５磁性層２０は、室温における保磁力が４００ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２５５℃であり、室温から該キュリー温度（２５５℃）まで、常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１５４】
次に、上記第５磁性層２０上に、実施例１と同様にして、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成する。
【０１５５】
また、この構成に、更に、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＮｉ、ＡｌＣｏ、Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層が形成されることもある。
【０１５６】
（２） 記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【０１５７】
まず、記録再生用レーザを６．５ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±９ｋＡ／ｍで変調することにより第４磁性層１９及び第５磁性層２０に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【０１５８】
次に、記録再生用レーザを１．８ｍＷで連続照射して測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を実施例８として図２２に示す。比較のため、実施例５の構成において、第５磁性層２０を設けず、第４磁性層１９の膜厚を３０ｎｍとした場合の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを比較例５として同図に示す。
【０１５９】
実施例８においては、極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０とが積層されることにより、漏洩磁束の発生が抑制され、実施例１と同様に０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長において、４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られているのに対して、比較例５においては、実施例５よりも低いＣＮＲしか得られないことがわかる。これは、比較例５の光磁気記録媒体において、第５磁性層２０を設けることなく、ＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜を第４磁性層１９として採用したことにより、第４磁性層１９からの漏洩磁束が大きくなり、第１磁性層１におけるスムーズな磁壁移動が妨げられたことによるものである。マーク長が短くなることにより、第４磁性層１９に記録された磁区周期が短くなり、同時に、そこから発生する漏洩磁束の反転周期が短くなることにより、第１磁性層１における磁壁移動がうける影響が大きくなるため、該ＣＮＲの低下は、マーク長の短い領域においてより顕著となる。
【０１６０】
次に、図２３は、実施例５と実施例８の光磁気ディスクについて、マーク長０．２μｍにおけるＣＮＲの記録磁界依存性を調べた結果を示している。第４磁性層１９としてＴｂＦｅＣｏを用いた実施例５においては、ＣＮＲを飽和させるのに、およそ±１５ｋＡ／ｍの記録磁界が必要であるが、実施例８においては、ＣＮＲを飽和させるのに、およそ±８ｋＡ／ｍの記録磁界で十分であることがわかる。
【０１６１】
＜実施例９＞
実施例７は、基板上に、膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体層１４、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.30Ｆｅ0.70）0.89Ｓｉ0.11からなる第６磁性層２１、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.21Ｆｅ0.79）0.83Ｓｉ0.17からなる第７磁性層２２、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.20（Ｆｅ0.90Ｃｏ0.10）0.80からなる第４磁性層１９、膜厚１５ｎｍのＴｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成した光磁気記録媒体であった。この光磁気記録媒体では、低磁界記録を実現するためには、第４磁性層１９または第５磁性層２０のキュリー温度の高い方の磁性層に接して、それよりも小さな保磁力を有し且つ高いキュリー温度を有する垂直磁化膜を記録補助層として積層する必要がある。
【０１６２】
本実施例では、第４磁性層１９を第５磁性層２０よりも小さな保磁力を有し且つ高いキュリー温度を有する垂直磁化膜とすることにより、第４磁性層１９と第５磁性層２０から発生する漏洩磁束を抑制し、第６磁性層２１及び第７磁性層２２におけるスムーズな磁壁移動を実現するとともに、低磁界記録を実現するものである。ここで、第４磁性層１９は、第５磁性層２０と交換結合しているため、再生が行われる所定温度において磁壁が移動することはなく、第６磁性層２１及び第７磁性層２２よりも磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度の大きな垂直磁化膜であっても良い。但し、第６磁性層２１及び第７磁性層２２は、所定温度において第５磁性層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜であることが必要である。以下、この構成の光磁気ディスクの形成方法及び記録再生方法の具体例を説明する。
【０１６３】
（１） 光磁気ディスクの形成方法
まず、実施例７と同様にして、基板１３上に膜厚８０ｎｍのＡｌＮからなる透明誘電体保護層１４、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.30Ｆｅ0.70）0.89Ｓｉ0.11からなる第６磁性層２１、及び、膜厚２０ｎｍの（Ｇｄ0.21Ｆｅ0.79）0.83Ｓｉ0.17からなる第７磁性層２２、及び、膜厚１０ｎｍのＤｙ0.25Ｆｅ0.75からなる第２磁性層２を形成した。
【０１６４】
次に、ＧｄＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第２磁性層２上に、Ｇｄ0.19（Ｆｅ0.93Ｃｏ0.07）0.81からなる第４磁性層１９を膜厚１５ｎｍで形成する。その第４磁性層１９は、室温における保磁力が１６ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２７０℃であり、室温から該キュリー温度（２７０℃）まで、常にＴＭｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１６５】
次に、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲットに電力を供給して、ガス圧４×１０-3Ｔｏｒｒの条件で、上記第４磁性層１９上に、Ｔｂ0.30（Ｆｅ0.87Ｃｏ0.13）0.70からなる第５磁性層２０を膜厚１５ｎｍで形成する。その第５磁性層２０は、室温における保磁力が４００ｋＡ／ｍであり、キュリー温度が２５５℃であり、室温から該キュリー温度（２５５℃）まで、常にＲＥｒｉｃｈ組成の垂直磁化膜であった。
【０１６６】
次に、上記第５磁性層２０上に、膜厚２０ｎｍのＡｌＮからなる保護層１５を形成する。
【０１６７】
また、この構成に、更に、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＮｉ、ＡｌＣｏ、Ｃｕ等からなる熱拡散金属層を付加することにより、媒体の熱的特性を改善することが可能となる。更に、場合によっては、保護層１５上、または、上記熱拡散層上に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂または潤滑層が形成されることもある。
【０１６８】
（２） 記録再生特性
上記光磁気ディスクを、波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた光磁気ピックアップで、線速２．５ｍ／ｓの条件で評価した結果について説明する。
【０１６９】
まず、記録再生用レーザを６．５ｍＷで連続照射しながら、記録磁界を±９ｋＡ／ｍで変調することにより第４磁性層１９及び第５磁性層２０に、記録磁界の向きに対応した上向き磁化と下向き磁化との繰り返しパターンを形成した。記録磁界の変調周波数を変えることにより、０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長の磁区パターンを記録した。ここで、マーク長とは、マーク長に対応する長さの記録磁区をマーク長の２倍の長さのピッチで形成していることを意味する。
【０１７０】
次に、記録再生用レーザを１．８ｍＷで連続照射して測定したＣＮＲ（信号対雑音比）のマーク長依存性を実施例９として図２４に示す。
【０１７１】
比較のため、実施例７の光磁気ディスクにおけるＣＮＲを同図に示す。実施例９においては、極性の異なる第４磁性層１９と第５磁性層２０とが積層されることにより、漏洩磁束の発生が抑制され、実施例７と同様に０．１〜０．５μｍの範囲のマーク長において、４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られていることがわかる。
【０１７２】
次に、図２５は、実施例７と実施例９の光磁気ディスクについて、マーク長０．２μｍにおけるＣＮＲの記録磁界依存性を調べた結果を示している。第４磁性層１９としてＴｂＦｅＣｏを用いた実施例７においては、ＣＮＲを飽和させるのに、およそ±１５ｋＡ／ｍの記録磁界が必要であるが、実施例９においては、ＣＮＲを飽和させるのに、およそ±８ｋＡ／ｍの記録磁界で十分であることがわかる。
【０１７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光磁気記録媒体は、第６磁性層，第７磁性層，第２磁性層，第３磁性層が順次積層されており、それらのキュリー温度をＴｃ６，Ｔｃ７，Ｔｃ２，Ｔｃ３としたときに、Ｔｃ２＜Ｔｃ６＜Ｔｃ３、Ｔｃ２＜Ｔｃ７＜Ｔｃ３が成立するものである。
【０１７４】
このような光磁気記録媒体及びその再生方法によれば、繰り返し再生が発生しない磁区拡大再生を実現でき、再生信号振幅を低下させることなく、光の回折限界以下の周期の信号が再生可能となり、記録密度を大幅に向上させることができる。
【０１７５】
また、磁気的極性の異なる第６磁性層，第７磁性層を使用することで、漏洩磁束による影響が低減され、第１磁性層における磁壁がスムーズに移動することにより、繰り返し再生が発生しない安定した磁区拡大再生を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光磁気ディスクの再生原理を説明する断面模式図である。
【図２】図１の状態から媒体が移動したときの様子を説明する断面模式図である。
【図３】図１の状態から媒体が移動したときの他の様子を説明する断面模式図である。
【図４】第１の実施の形態の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図５】案内溝を有する基板に形成した光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図６】図５の光磁気ディスクの磁壁を説明する平面図である。
【図７】実施例１の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図８】第２実施の形態の光磁気ディスクの再生原理を説明する断面模式図である。
【図９】図８の光磁気ディスクの磁気特性を説明する断面模式図である。
【図１０】第２の実施の形態の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図１１】実施例５の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態の光磁気ディスクの再生原理を説明する断面模式図である。
【図１３】図１２の光磁気ディスクの磁気特性を説明する断面模式図である。
【図１４】第３の実施の形態の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図１５】実施例６の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態の光磁気記録媒体を説明する断面模式図である。
【図１７】第４の実施の形態の光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図１８】実施例７の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図１９】従来の光磁気ディスクの再生原理を説明する断面模式図である。
【図２０】図１９の状態から媒体が移動したときの様子を説明する断面模式図である。
【図２１】図１９の状態から媒体が移動したときの他の様子を説明する断面模式図である。
【図２２】実施例８の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図２３】実施例８の光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性を示す図である。
【図２４】実施例９の光磁気ディスクのＣＮＲのマーク長依存性を示す図である。
【図２５】実施例９の光磁気ディスクのＣＮＲの記録磁界依存性を示す図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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