磁光记录介质、其制法、其上记录方法和由其复制的方法

专利名称：磁光记录介质、其制法、其上记录方法和由其复制的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过利用激光照射所造成的温度升高而用于记录或清除信息和通过利用磁光作用而用于读取记录信号的磁光记录介质，一种制造磁光记录介质的方法，一种在磁光记录介质上记录的方法，和一种由磁光记录介质复制的方法。
背景技术：
能够通过检测来自照射光束的反射光而复制信息的光学内存包括其中信息记录成相凹坑(pbase pits)的只读内存(ROM)型内存，其中孔在记录膜上通过光束照射而形成以记录信息的一次写入型光学内存，其中记录膜中的结晶相通过光束照射而改变以记录信息的相改变型光学内存，和其中记录层的磁化方向通过光束照射和施加磁场而改变以记录信息的磁光内存。
在这些光学内存中，信号复制时的分辨率基本上由复制光的波长λ和物镜的数值孔径(N.A.)确定，和检测限度凹坑周期(detection limit pit cycle)是约λ/[2·(N.A.)]。
但难以降低复制光的波长或增加物镜的数值孔径。因此已经尝试通过设计一种记录介质或一种复制方法来增加信息记录密度。
尤其是，已经在试验基础上提出了各种装置或方法用于增加磁光记录介质中的信息记录密度。
例如，已知一项提高复制分辨率超过由波长和物镜的数值孔径所确定的上述检测限度的技术，使得靠近复制光束的磁域壁接续被移置并检测每个域壁的移置(参见日本专利延迟公开No.6-290496)。
日本专利延迟公开No.6-290496中的整个公开内容在此作为参考完全并入本发明。
在该技术中，如果其中每个磁域壁在靠近复制光束时被移置的作为第一磁性层的复制层在信息轨道的每个相邻对之间被磁分离，可得到尤其改进的复制信号。
不用说，如果其中信息在高密度下记录的记录层中的微观记录磁域被转移到复制层中，和如果记录信息通过移置复制层中的域壁或通过类似方法而复制，记录层中的微观磁域需要保持稳定性并通过磁力耦合而强烈地和稳定地转移到复制层中。
本发明所要解决的问题如下所述但记录层的垂直磁各向异性可因为记录膜的组成和成膜方法而下降。因此在一些情况下，难以在记录层中稳定地形成微观记录磁域。
另外，使用记录层的垂直各向异性的稳定的磁力耦合对于记录磁域由记录层转移到复制层中是必需的。如果转移能力根据记录层的磁力特性而变化使得转移稳定性低，转移噪音和伴随域壁移置的噪音可增加到使得复制信号质量明显下降的程度。
为了稳定进行域壁移置，使用一种通过激光退火在信息轨道之间进行磁分离的方法，一种通过使用具有地面/凹槽构型的光学圆盘基材在信息轨道之间进行关闭的方法，或类似方法。但由记录层至复制层的转移特性可根据激光退火条件或光学圆盘基材的地面/凹槽构型而变化，使得来自光学圆盘基材的凹槽噪音的影响相当大。
尤其是，如果在凹槽记录时凹槽深度大或凹槽宽度小，记录磁域的形状可根据记录层的微观结构而变化，使得通过转移至复制层而复制的信号的量明显下降。
如上所述，有可能在磁光记录中不能得到足够高的记录密度或转移速率。
考虑到常规技术的上述问题，本发明的一个目的是提供一种能够在磁光记录中提高记录密度和转移速率的磁光记录介质，一种制造磁光记录介质的方法，一种在磁光记录介质上记录的方法，和一种由磁光记录介质复制的方法。
本发明的工业实用性
本发明可提供一种能够在磁光记录中提高记录密度和转移速率的磁光记录介质，一种制造磁光记录介质的方法，一种在磁光记录介质上记录的方法，和一种由磁光记录介质复制的方法，因此是有用的。

发明内容
方面1.一种磁光记录介质，包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层；和放置在所述记录层下方并用作所述柱的核的第一底层。
方面2.根据方面1的磁光记录介质，进一步包括放置在所述记录层和所述第一底层之间并通过其控制所述柱的宽度的第二底层。
方面3.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层是无定形结构的磁薄膜。
方面4.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层是无定形结构的磁薄膜。
方面5.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层形成为所述记录层的一部分。
方面6.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层形成为所述记录层的一部分。
方面7.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层在所示记录层的侧面上具有其中密度被改变的部分。
方面8.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层的结构单元的宽度基本上是2nm或更低。
方面9.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层吸收基本上0.5mol％或更多的惰性气体。
方面10.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层的膜厚度基本上在5-50nm的范围内。
方面11.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层具有多个在层压方向上延伸的柱。
方面12.根据方面11的磁光记录介质，其中所述第二底层的柱的宽度基本上在2-40nm的范围内。
方面13.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层的膜厚度基本上在5-50nm的范围内。
方面14.根据方面3的磁光记录介质，其中所述无定形结构是在原子级上无规的无定形结构。
方面15.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层的柱的宽度大于所述第一底层的结构单元的宽度。
方面16.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层比所述第一底层更多孔。
方面17.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层磁耦合至所述第一底层。
方面18.根据方面2的磁光记录介质，其中所述记录层磁耦合至所述第二底层。
方面19.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层中的柱的结构单元的宽度基本上在2-40nm的范围内。
方面20.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层的密度基本上在2.0-5.0g/cm3的范围内。
方面21.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层的膜厚度基本上在40-300nm的范围内。
方面22.根据方面2的磁光记录介质，其中所述记录层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成；所述第一底层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成；和所述第二底层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成。
方面23.根据方面22的磁光记录介质，其中稀土金属是Tb，Gd，Dy和Ho中的至少一种。
方面24.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层具有多层结构。
方面25.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层为非磁薄膜。
方面26.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层为非磁薄膜。
方面27.根据方面25或26的磁光记录介质，其中所述非磁薄膜含有Al、Ti、Ta、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Nb、Si和Ru中的至少一种。
方面28.根据方面1的磁光记录介质，其中所述第一底层的表面粗糙度Ra基本上在0.1-1.5nm的范围内。
方面29.根据方面2的磁光记录介质，其中所述第二底层的表面粗糙度Ra基本上在0.2-2nm的范围内。
方面30.根据方面9的磁光记录介质，其中所述惰性气体含有Ar，Ne，Kr和Xe中的至少一种。
方面31.根据方面1的磁光记录介质，其中所述记录层吸收基本上0.5mol％或更多的惰性气体。
方面32.根据方面31的磁光记录介质，其中所述惰性气体含有Ar，Ne，Kr和Xe中的至少一种。
方面33.一种制造包括具有在层压方向上延伸的多个柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层的磁光记录介质的方法，所述方法包括形成所述第一底层的第一底层形成步骤；和在形成于所述第一底层形成步骤的第一底层上形成记录层的记录层形成步骤。
方面34.根据方面33的制造磁光记录介质的方法，所述磁光记录介质进一步具有放置在记录层和第一底层之间并通过其控制柱宽度的第二底层，所述方法进一步包括在所形成的第一底层上形成第二底层的第二底层形成步骤，所述记录层在所形成的第二底层上形成。
方面35.根据方面34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的压力低于在所述第二底层形成步骤中成膜时的压力。
方面36.根据方面35的制造磁光记录介质的方法，其中成膜时的压力基本上等于或高于1.5Pa和低于6Pa。
方面37.根据方面34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的压力低于在所述记录层形成步骤中成膜时的压力。
方面38.根据方面34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的沉积速率低于在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率。
方面39.根据方面34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率低于在所述记录层形成步骤中成膜时的沉积速率。
方面40.根据方面33的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在0.2-5nm/sec的范围内。
方面41.根据方面34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在0.2-5nm/sec的范围内。
方面42.根据方面33的制造磁光记录介质的方法，其中在所述记录层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在2-20nm/sec的范围内。
方面43.一种在磁光记录介质上记录的方法，所述磁光记录介质包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层，所述方法包括将预定数据写入记录层的数据写入步骤。
方面44.一种由磁光记录介质复制的方法，所述磁光记录介质包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层，所述方法包括读取写入记录层的预定数据的读取步骤。
附图简述

图1是本发明实施方案1中的磁光记录介质的结构的横截面视图。
图2(a)是照相图像，给出了对本发明实施方案1中的磁光记录介质的横截面的SEM观察结果。
图2(b)是照相图像，给出了常规磁光记录的横截面SEM观察结果。
图3是特性图，给出了本发明实施方案1中的磁光记录介质的MsHc的温度依赖性。
图4是特性图，给出了本发明实施方案1中的磁光记录介质的载体水平对标记长度的依赖性。
图5是本发明实施方案2中的磁光记录介质的结构的横截面视图。
图6是本发明实施方案3中的磁光记录介质的结构的横截面视图。
图7(a)是照相图像，给出了对本发明实施方案3中的磁光记录介质的横截面的SEM观察结果。
图7(b)是照相图像，给出了对本发明实施方案3中的磁光记录介质的横截面的SEM观察结果，其中没有提供用于核形成的种子层。
图8是特性图，给出了在本发明实施方案3中的磁光记录介质中遗漏比率对用于核形成的种子层的成膜条件的依赖性。
图9(a)是本发明实施方案1中的磁光记录介质的记录膜的结构(尤其沿着磁化方向)的横截面视图。
图9(b)是特性图，给出了在本发明实施方案1的磁光记录介质中相对介质在复制操作过程中的位置的温度分布。
图9(c)是特性图，给出了在本发明实施方案1中的复制层中的磁域壁能量密度。
图9(d)是特性图，给出了用于移动在本发明实施方案1的复制层中磁域壁的力。
符号的说明如下10，20 30磁光记录介质11，21，31光学圆盘基材12，22，32介电层13，23，37复制层14，25，36中间转换层15，26，35记录层16，27，38第二介电层17，28外涂层24控制层19激光束的复制束斑点29a第一底层29b第二底层33种子层34晶粒生长层
具体实施例方式
本发明的优选实施方案参考附图而描述。
(实施方案1)以下描述本发明实施方案1中的磁光记录介质。
图1是本发明实施方案1中的磁光记录介质(以下称作“磁光圆盘”)10的结构的横截面视图。
在图1中，由聚碳酸酯制成的透明光学圆盘基材表示为参考数字11和用于保护记录膜和用于调节介质的光学特性的介电层表示为12。
作为多层膜形成的记录膜由通过移置域壁而用于检测信息的复制层13，用于控制复制层13和记录层15之间的交换偶联的中间层(中间转换层)14，和其中保存有信息的记录层15。
另外，提供了用于保护记录膜的第二介电层16和外涂层17。
复制层13对应于本发明的第一底层，中间层14对应于本发明的第二底层，和记录层15对应于本发明的记录层。
在图1所示的本发明实施方案1的磁光记录介质10中，靠近复制光束的域壁接续被移置并检测每个域壁的移置。其中超过由复制光的波长和物镜的数值孔径所确定的检测限度的超分辨率复制的域壁移置检测(DWDD)方法可用于在该磁光记录介质上记录。
如上所述形成的多层记录膜对应于DWDD方法的一个例子，其中复制信号的幅度通过利用域壁的移置而增加。
本质上例如，通过形成具有大界面饱和矫顽力的磁性层作为记录层，形成具有小界面饱和矫顽力的磁膜作为其中域壁被移置的复制层，和使用具有对比低Curie温度的磁膜作为用于转换的中间层而能够使用DWDD方法，例如描述于上述日本专利延迟公开No.6-290496。因此，本发明不限于上述膜结构。
在上述DWDD方法中的复制原理参考图9A-9D进行描述。图9(a)是旋转圆盘上的记录层的示意横截面视图。由三层复制层13，中间层14和记录层15构成的记录膜在光学圆盘基材和介电层(未示)上形成。另一介电层(未示)在这些层上形成并另外形成作为由超声固化树脂形成的保护涂层的外涂层(未示)。
具有小域壁矫顽力的磁膜材料用作复制层13。具有低Curie温度的磁膜用作中间层14。能够保存小域直径的平坦记录磁域的磁膜用作记录层15。
在常规磁光记录介质的复制层中，包括不关闭的域壁的磁域结构通过形成保护带或类似物而形成。
如图所示，信息信号通过热磁力记录在记录层15上作为记录磁域而形成。如果记录膜在室温下没有照射以激光斑点，记录层15，中间层14和复制层13强烈地相互交换-耦合，因此，记录层15中的记录磁域直接转移至复制层13并在其中形成。
图9(b)给出了对应于图9(a)中的横截面视图的位置x在和记录膜的温度T的关系。如图所示，圆盘在复制记录信号时旋转并沿着轨道用激光束的复制束斑点照射。此时，在记录膜中，表现出如图9(b)所示的温度分布，存在其中的中间层温度等于或高于Curie温度Tc的温度区域Ts，且复制层13和记录层15的交换偶联被中断。
另外，如果施加复制束，如图9(C)中的域壁能量密度σ的关系所示，域壁能量密度σ的梯度在图9A和9B所示的位置上存在于圆盘旋转的x方向。因此，在位x上驱动每层中的域壁的力F作用于域壁，如图9(d)所示。
如果域壁能量密度σ的梯度增加，作用于记录膜的力F增加并作用以移置在其中域壁能量密度σ较低的方向上的每个域壁，如图9A-9D所示。在复制层13中，域壁矫顽力小和域壁移动性高。因此，如果仅存在具有不关闭的域壁复制层13，每个域壁容易通过该力F被移置。因此，复制层13中的每个域壁立即被移置成其中温度高和域壁能量密度低的区域，如箭头所示。如果域壁在复制束斑点中经过，复制层13在光斑点的宽区域中被均匀磁化。
因此，复制信号幅度总是处于最大值，与记录磁域的尺寸无关。
在常规DWDD方法中，形成包括不关闭的域壁的磁域结构且其中轨道之间的交换偶联被中断的复制层13中的每个域壁被移置。因此平坦的微观域需要被稳定地记录。但复制信号有可能波动，这取决于记录磁域的形状和至复制层13的转移。根据本发明，可以限制复制信号的这些波动。
现在详细描述制造本发明实施方案1的磁光圆盘10的方法。同时描述一种按照本发明在磁光记录介质上记录的方法和一种按照本发明由磁光记录介质复制的方法(相应的方法还根据实施方案2和3描述)。
如图1所示，在多层结构中具有上述磁膜的记录膜在光学圆盘基材11上形成。地面部分形成在光学圆盘基材11中的凹槽的相对面上。长方形形式的凹槽自地面部分的上表面的深度h是60nm。在实施方案1的磁光圆盘10中，轨道节距是0.7μm和凹槽宽度是0.55μm。
ZiS·SiO2靶安装在磁控管溅射装置中并将由聚碳酸酯形成和具有形成于其中的凹槽的透明光学圆盘基材11固定到基材夹具上。然后，将腔的内部通过低温泵抽空至高真空5×10-6Pa或更低。在抽空状态下，Ar气体被引入腔直至达到0.5Pa。ZiS·SiO2的膜作为介电层12通过无线电频率溅射同时旋转基材而形成至厚度75nm。
随后，另外在抽空状态下，Ar气体被引入腔直至达到0.5Pa且复制层13通过使用GdFeCoAl靶进行DC磁控管溅射同时旋转基材而形成至厚度30nm。然后，Ar气体被引入腔直至达到1.8Pa且TbDyFeCoAl层作为中间层14通过使用Tb，Dy，Ho，Fe，Co，和Al靶而形成至厚度15nm。另外，Ar气体被引入腔直至达到2.0Pa和，通过使用相同的靶构型进行DC磁控管溅射，TbHoFeco的膜作为记录层15形成至厚度60nm。每层的膜组成通过控制相对每个靶的输入功率比率而调节至所需膜组成。
另外，Ar气体被引入腔直至达到0.6Pa且ZiS·SiO2的膜作为第二介电层16通过无线电频率溅射同时旋转基材而形成至厚度90nm。
另外，外涂层17形成使得环氧丙烯酸酯树脂滴加到介电层16上并通过旋涂至膜厚度6μm而施加到其上，然后通过用来自紫外灯的紫外线照射而固化。
由GdFeCoAl形成的复制层13的补偿组成温度是180℃和该层的Curie温度是270℃。由TbDyFeCoAl形成的中间层14的Curie温度是155℃，和稀土金属组分在中间层14中在低于Curie温度的任何温度下是起主导作用的。
由TbHoFeCo形成的记录层15的补偿组成温度是90℃。记录层15通过控制组成而形成，其中设定相对每个靶的输入功率使得该层的Curie温度是295℃。
由GdFeCoAl形成的复制层13可在具有微观结构单元0.8nm或更低的无定形膜结构中通过控制成膜速率和光学圆盘基材在成膜时的旋转速度而形成，并可用作底层，后者是用于形成记录层的柱状结构的核。
记录层的柱状结构据说可以是其中在柱之间形成间隙的多孔膜结构。这种柱状结构还描述于日本专利申请No.2001-365047和WO03/046905(PCT)的说明书。
日本专利申请No.2001-365047和WO03/046905(PCT)中的整个公开内容在此作为参考完全并入本发明。
即，记录层的柱状结构据说是在柱间具有特性分布如膜结构分布或密度分布的结构。尤其是，对于为多孔膜结构的柱状结构，可以想见其中具有非常低的密度或间隙的区域在柱间形成的结构。
中间层14在复制层13作为其中形成有8nm柱状结构的膜结构而形成，并用作能够控制记录层15中的柱宽度的第二底层。
以下描述具体的成膜条件。
由GdFeCoAl形成的复制层13形成在成膜速率3nm/sec下在100rpm旋转的同时而形成。由TbDyFeCoAl形成的中间层14在成膜速率5nm/sec下在40rpm旋转的同时而形成。
作为由TbHoFeCo形成的记录层15，具有结构单元宽度15nm的柱状结构的磁薄膜可在成膜速率8nm/sec下在40rpm旋转的同时而形成。
图2(a)给出了通过扫描电子微观(SEM)实际观察的磁光圆盘的横截面的照相。如图2(a)所示，由TbHoFeCo形成并通过上述排列而制成的记录层15可观察到处于正在形成为具有柱状结构或其中柱在垂直于膜表面的方向上延伸的柱构型的磁薄膜的状态下。
相反，在如图2(b)所示的膜结构中，其中复制层或中间层没有作用于形成柱状结构的核，记录层可发现处于正在形成为微观结构的无定形薄膜使得基本上不能观察到微观结构单元的状态下。
图3给出了本发明实施方案1中的磁光记录介质的记录层15的饱和磁场Ms和矫顽力Hc的乘积Ms·Hc的温度依赖性。如图3，在对应于实施方案1(参见图2(a))的磁光圆盘的图中由最上曲线表示的乘积Ms·Hc大致是在对应于常规技术的例子(参见图2(b))的图中由最下曲线表示的乘积Ms·Hc的2倍。在室温下，在实施方案1的情况下可得到作为乘积Ms·Hc的值1.8×106erg/cm2或更高。
记录层在如上所述的柱构型中形成以增加记录膜的乘积Ms·Hc和稳定化记录磁域。因此，实施方案1的记录介质甚至在重复改写的情况下也能够稳定地信号记录/复制。
如上所述形成的磁光圆盘10的光学圆盘基材11具有长方形地面-凹槽构型。但甚至在其中磁力分离通过使用形成为凹槽(其中记录有信息)之间的下方地面的地面部分而进行的排列的情况下或在记录轨道之间的部位上进行退火的方法的情况下，如果转移至复制层的记录磁域的域壁可容易地移置，可通过上述DWDD方法进行复制。
在实施方案1中，该排列在轨道节距是1.0μm或更低时更有利；地面部分形成这样一种构型，该构型使得其中记录有信息的凹槽之间的宽度是0.2-0.8μm；和记录磁域形成使得记录信息的最短标记长度是200nm或更低。
实施方案1的磁光记录介质的记录层不限于上述排列。
如果具有结构单元宽度1-40nm(更优选，在范围2-15nm)的柱构型的记录层在用作核以形成柱状结构的底层上形成，和如果记录层的膜厚度不小于50nm(更优选，60-200nm)，能够得到类似复制特性的不同的排列是可能的。
实施方案1的磁光记录介质已根据如下形成的记录层而描述生长记录层柱状结构使得用作核以形成柱状结构的基种子层用作复制层，和用于控制柱宽度的晶粒生长层用作中间层。
基种子层和晶粒生长层可通过使用具有与用于磁超分辨率记录的磁光记录介质中的记录膜的复制层，中间层和控制层相同组成的磁膜而形成，同时实现不同的功能。
该方法可得到高密度相当的或更高记录/复制特性而不会增加记录膜的层数。
另外，不具有微观结构单元的基种子层用作复制层，这样可得到另外在DWDD特性上改进的磁光记录介质。
图4是特性图，给出了，在其中使用了具有根据DWDD方法的膜结构的记录膜的情况下，在具有记录层15的磁光记录介质中载体水平对标记长度的依赖性，其中柱状结构沿着垂直于膜表面的方向上通过使用实施方案1的上述底层而形成。
在实施方案1中，记录层15的膜结构具有柱构型和其中的微观磁域的温定性下得到改进。因此，甚至具有标记长度100nm的记录磁域可稳定地转移至复制层13且所转移的磁域的域壁可被移置。
因此，信号幅度增加。
确实，对于使用具有轨道节距0.7μm和凹槽宽度0.55μm的光学圆盘基材的情形，正如所述，可以理解，其中当不超过标记长度100nm时载体水平基本上没有产生变化的磁光圆盘可在凹槽之间通过地面部分进行记录膜的磁化分离而实现。
在实施方案1中，记录膜的磁化在凹槽之间通过地面部分而分离，使得信息能够被记录在复制层13的包含不关闭的域壁的凹槽中。
甚至在其中信息记录在地面部分上的排列或其中信息记录在地面和在凹槽上的排列的情况下，可得到类似特性。
如上所述，实施方案1的排列使得甚至在基于DWDD方法的高密度记录/复制的情况下也可得到稳定的复制信号特性。
如果在实施方案1中在凹槽处记录，凹槽宽度和深度影响DWDD方法中的记录/复制特性。
但相同的作用可在具有以下构型的磁光记录介质时获得，其中地面部分的高度和宽度之间的关系是使得轨道节距在0.4-1.0μm的范围内，凹槽宽度在0.2-0.8μm的范围内，和凹槽深度在20-200nm的范围内，和其中记录层通过根据凹槽构型调节种子层和晶粒生长层而形成。
如果凹槽(其中记录有信息)之间的地面部分的高度小，λ/20n-λ/3n(n折射指数，以下使用相同的符号)，光学圆盘基材可容易形成且来自凹槽的噪音可下降。
在实施方案1的排列中，如上所述，200nm或更低的微观磁域在具有能够重写记录信息的柱状结构的记录膜中稳定地形成，这样确保所需域壁移动性。
复制信号可根据DWDD方法通过移置所转移的磁域而增加。
另外，因为记录/复制轨道中的信息记录/复制可稳定地进行，可以防止轨道的每个相邻对之间在记录或复制时的串写或串扰。
(实施方案2)
图5是本发明实施方案2中的磁光圆盘20的结构的横截面视图。
由烯烃形成的光学圆盘基材表示为21。
在宽度方向上排列的用于记录信息的轨道形成为凹槽构型，和反转V-形地面部分在轨道之间的边界上形成。
以下描述按照本发明的一种格式化方法。
在实施方案2中，其中可进行记录信息的改写的凹槽区域和其中形成有用于伺服装置(servo)和地址凹坑(address pits)的摇摆凹坑(wobble pits)的凹坑区域相互平行地在轨道上交替形成。
该格式构型允许一种工艺，其中信息在可改写区域中通过检测地址同时操作样品伺服装置体系或类似物中的跟踪伺服装置而记录，或信息由可改写区域复制。
假设激光波长是λ，如果凹槽(其中记录有信息)之间的地面部分的高度可以是λ/20n-λ/3n，或λ可以是20nm-180nm，光学圆盘基材可容易形成且可降低凹槽的噪音。
该排列确保可以检测到预凹坑如地址凹坑，且进行轨道间的磁力分离的基于DWDD方法的记录/复制可在凹槽记录中实现。
实施方案2的磁光圆盘20具有由聚烯烃形成的透明光学圆盘基材21，用于保护记录膜和用于调节介质的光学特性的介电层22，通过移置磁域壁而用于检测信息的复制层23，用于减少重像信号的控制层24，用于控制复制层和记录层之间的交换偶联的中间转换层25，其中保存有信息的记录层26，用于保护记录膜的第二介电层27，和在第二介电层27上的外涂层28。
多层结构中的记录膜由四层构成复制层23，控制层24，中间转换层25和记录层26。
在如此排列的实施方案2的磁光记录介质中，靠近复制光束的域壁如同实施方案1被接续移置并检测每个域壁的移置，这样能够使超分辨率图像复制超过由复制光的波长和物镜的数值孔径确定的检测限度。
在实施方案2的磁光圆盘20的光学圆盘基材21上，地面在其中记录有信息的凹槽之间的边界上形成。自地面的上表面的凹槽深度h是45nm。每个相邻轨道对中的凹槽通过地面相互磁性分离。
在实施方案2的磁光圆盘20中，轨道节距是0.55μm和凹槽宽度是0.4μm。
在如图5构成的磁光圆盘20中，用于磁光记录介质的薄膜通过成膜装置而形成。
在成膜装置中，薄膜在保持在基材夹具上的光学圆盘基材21上，在旋转基材夹具的同时而形成，所述基材夹具定位使得朝向真空腔中的用于记录膜的合金靶。
在该成膜之后，基材与基材夹具一起通过真空传输机械而移向另一真空腔并进一步形成材质不同或组成不同的记录膜。将磁铁放置在靶的背面，并将电力由直流电电源供给至阴极。因此，记录膜和介电膜通过磁控管溅射而形成。
在制造记录膜的工艺中，B-掺杂的Si靶首先设置在直流磁控管溅射装置中。由聚烯烃形成和具有其中形成的凹槽的透明光学圆盘基材21随后固定到基材夹具上。然后，将腔的内部通过涡轮分子泵抽空以得到高真空6×10-6Pa或更低。
在抽空状态下，Ar气体和N2气体被引入腔直至达到0.3Pa。SiN膜作为介电层22通过反应性溅射同时旋转基材而形成至厚度40nm。
随后，另外在抽空状态下，Ar气体被引入腔直至达到0.6Pa。分别具有厚度10nm的膜在介电层22上作为由GdFeCoCr形成的复制层23通过使用由不同组成Gd26Fe60Co11Cr3，Gd24Fe59Co9Cr8和Cd23Fe57Co7Cr13(含量mol％)形成的三种合金靶，在旋转基材的同时而形成。
然后，用于控制层24的10nm厚TbFeCoCr膜，用于中间层25的15nm厚TbDyFeCr膜和用于记录层26的100nm厚TbFeCoCr膜接续通过DC磁控管溅射方法而形成。
另外，Ar气体和N2气体被引入腔直至达到0.3Pa且SiN的70nm厚膜作为第二介电层27通过反应性溅射在旋转基材的同时而形成。
另外，将由环氧丙烯酸酯树脂形成的外涂层28通过旋涂施加到第二介电层27上并通过用紫外线照射而固化。
实施方案2中的复制层23由三种不同组成的磁膜构成。
更具体地，复制层23由组成不同的三层构成具有补偿组成温度170℃和Curie温度250℃的层，具有补偿组成温度140℃和Curie温度210℃的层，和具有补偿组成温度110℃和Curie温度170℃的层。
通过形成这种结构，磁域壁的所需移动性可以根据通过复制光束形成的温度分布得以确保，并且能够实现复制信号的平稳域放大复制。
由TbFeCoCr形成的控制层24的Curie温度是160℃，和稀土金属组分在控制层24中在低于Curie温度的任何温度下是主要的。
由TbFeCr形成的中间层25的Curie温度是145℃，和过渡金属组分在中间层25中在低于Curie温度的任何温度下是主要的。
具体地，由GdFeCoCr形成的三层结构中的复制层23可在具有微观晶粒结构单元1.0nm或更低的无定形膜结构中通过沉积层压，设定基材旋转速度300rpm，成膜Ar压力0.5Pa和成膜速率10nm/sec而形成。
由TbFeCoCr形成的具有厚度10nm的控制层24形成和由具有厚度15nm的TbDyFeCr膜形成的中间层25可分别作为具有结构单元2.0nm或更低的无定形磁薄膜，通过设定基材旋转速度100rpm，成膜Ar压力3.0Pa和成膜速率5nm/sec而形成。
由TbFeCoCr形成的记录层26的补偿组成温度是100℃，和记录层26中的组成被控制使得Curie温度是260℃。
在记录层的膜结构中，控制在成膜过程中的Ar气体压力，成膜速率和固定在基材夹具上的光学圆盘基材的旋转速度，以形成第一底层29a作为用于改变磁薄膜的结构的核。
更具体地，具有厚度15nm的记录膜的第一部分通过设定基材旋转速度80rpm，成膜Ar气体压力0.4Pa和成膜速率1nm/sec而形成，以形成底层作为用于记录层的核。
在这种情况下，第一底层的结构单元小和膜结构形成为在原子级上无规的无定形结构或具有基本上小于2nm的结构单元的结构。
具有厚度15nm的另一部分通过设定Ar气体压力2.5Pa和成膜速率3nm/sec而形成，这样形成能够控制记录层中的晶粒宽度的第二底层29b。
具有厚度70nm的记录膜的其它部分通过设定成膜Kr气体压力4.5Pa和成膜速率10nm/sec而形成，这样形成记录膜26，它在由具有结构单元宽度20nm的柱形成的柱状结构中是一种磁薄膜。
相应于本发明的第一底层的第一底层29a，和相应于本发明的第二底层的第二底层29b，以及相应于本发明的记录层的记录层26。
通过对记录层横截面在高分辨率下的SEM观察，可以观察到其中磁薄膜具有柱状结构的状态或其中柱在垂直于膜表面的方向上延伸的柱构型，如同实施方案1。
记录层的柱状结构中的柱宽度可通过控制在第二底层成膜过程中的气体压力和成膜速率而控制。
在相互邻近的凹槽之间的倾斜部分上，记录层的柱状结构与垂直于膜表面的方向倾斜，这样进行信息轨道凹槽之间的磁力分离。
因此，如同实施方案2，凹槽在基于DWDD方法记录/复制时用作改写区域，和磁力分离至少在每个相邻凹槽对之间的记录膜部分上进行。
因此，由记录层26转移至复制层23的磁域的域壁被稳定地移置，而且即使标记长度短，可得到具有增加信号幅度的信号。
实施方案2中的磁光记录介质具有柱状结构，如同实施方案1。
但所述柱状结构不唯一地使用。可以使用其中记录层的结构单元具有宽度2-40nm的排列。记录层的厚度可以是50nm或更多(更优选，60-200nm)。
对于用于核形成以形成柱状结构的底层，膜厚度理想地在5-50nm的范围内(更优选，在5-20nm的范围内)。
另外，它用于控制柱状结构中的柱宽度的第二底层的膜厚度是5-50nm(更优选，5-20nm)，可实现一种能够得到高密度记录/复制特性的磁光圆盘。
如果第二底层具有2-40nm的结构单元，记录层中的柱宽度可更有效地控制。
记录层在由柱形成的柱状结构中形成，以确保甚至在重复重写情况下的稳定的信号记录/复制。
如上所述构成的磁光圆盘20具有地面-凹槽构型并被排列以用在其中记录有信息的凹槽之间的倾斜部分进行磁力分离。
但本发明不限于该排列。甚至在其中磁力分离通过形成较深地面的方法的情况下或在记录轨道之间的部位上进行退火的情况下，转移至复制层的记录磁域的域壁可容易移置且可通过上述DWDD方法进行复制。
在实施方案2中，如果轨道节距是1.0μm或更低；地面部分在具有凹槽宽度0.2-0.8μm的凹槽之间形成；和信息信号最大具有标记长度300nm或更低，该排列更有利。
如果在实施方案2的磁光记录介质上记录/复制信号，即使标记长度小，记录磁域也可稳定地形成。另外，甚至可将具有标记长度100nm的记录磁域转移至复制层23和所转移的磁域的域壁可被移置用于复制。
因此在信号幅度中，通过放大复制的跳动限于13％或更低。
即使标记长度是100nm，复制信号的幅度基本上饱和。
由此可以理解，因为由记录层稳定地转移和在复制层中使用磁域移置进行DWDD操作，可实现具有改进的复制信号特性的磁光记录介质。
另外，线性速度是2.4m/sec。如果信号通过光学脉冲磁场调制记录记录和复制，复制功率和记录功率中的每一个都在±20％或更多的范围内。
由以上可以理解，可得到改进的记录/复制界限特性使得基本上不出现复制跳动的波动。
另外，记录层和底层分别取决于成膜时的Ar压力。
如果作为用于形成柱状结构的核被提供的第一底层通过使用其中第一底层成膜时的压力低于用于控制记录层中的柱的晶粒宽度的第二底层成膜时的压力的制造方法(更具体地，其中当第一底层作为用于柱状结构的核提供时真空腔中的气体压力在0.2Pa-3Pa的范围内，和当形成第二底层和记录层时的气体压力在1.5Pa-6Pa的范围内的制造方法)而形成，可以形成具有结构单元宽度5nm或更多的柱状结构。
通过考虑成膜时的Ar流速和抽空速率，气体压力可设定为0.3-1.5Pa(用于第一底层)和设定在2.5Pa-4.5Pa的范围内(用于第二底层和记录层)以实现相同的或更高作用。
优选，在这种情况下，Ar流速在由真空泵的能力所确定范围内最大化。优选在20SCCM(标准立方厘米/分钟)或更高速率下引入Ar。
另外，如果作为用于柱状结构的核被提供的用于第一底层的磁薄膜的密度较低，该作用可以是进一步改进的。
较大量的Ar原子这样被吸收在第一底层的结构单元之间以更有效地用作柱状结构的核。
记录层中的柱构型中的柱宽度可通过第二底层控制。在柱宽度是2nm或更多的情况下，确保记录100nm的标记长度。
记录层中的最短限度标记长度取决于垂直磁各向异性。但如果形成柱状结构，如同实施方案2，和如果磁化和矫顽力的乘积(Ms·Hc)被设定至1.5×106或更高和垂直磁各向异性常数Ku被设定至5×105erg/cm3或更高(更优选，1×106erg/cm3或更高)，可进行标记长度100nm或更低的记录和复制。
上述柱状结构在多孔膜结构中或在柱结构中具有密度分布。在稳定地具有柱状结构单元的排列中，包含在底层中的Ar原子的量等于或大于0.5mol％。
如果Ar原子在磁薄膜中的含量是0.5-4.0mol％，可得到相同的作用。
Ar的含量可用电子探头X-射线微分析器(EPMA)或通过Rutherford后散射(RBS)方法或类似方法而检测。
在其中形成有上述柱状多孔膜结构的记录膜中，底层的密度和分布与记录层相比得到提高。
尤其是，为了形成具有结构单元尺寸5-40nm的柱状结构，最好形成底层为在室温下具有密度2.0-5.0g/cm3的薄膜。
等于或大于0.5mol％的Ar原子的量也含在记录层中。此外，如果在底层中和记录层中含有Ne，Kr或Xe，也可得到同样的效果。
涉及第一底层的表面不匀度的表面粗糙度Ra最好设定在0.1-1.5nm(更优选0.1-1.0nm)的范围内。第二底层和记录层的柱状膜结构可在用作核的精细不匀结构上形成。
使用具有粗糙度1nm或更低的细表面不匀度的结构能够使靠近复制光束的域壁在使用域壁移置方法如DWDD的记录和复制方法的情况下被平稳地移置。
因此，为了提高根据DWDD方法的磁光记录介质的信号特性，第一和第二底层的膜厚度分别可被设定为值5-50nm(更优选，5-20nm)和记录层中的柱构型中的柱宽度可设定为值2-40nm(更优选，5-20nm)。可以理解，可得到膜表面的足够的稳定的垂直磁各向异性，使得甚至在记录短标记100nm或更低的情况下也可得到相同高密度记录/复制。
由信号复制中的跳动可以理解，记录层的膜厚度最低是100-180nm。
取决于记录层的膜组成和磁力特性的膜厚度的最佳值在记录层具有柱构型结构的情况下相对较大，使得柱状结构的形成变得容易。记录层的膜厚度可设定为值40-300nm(更优选，80-200nm)以确保记录磁域可稳定地通过使用柱状结构形成至甚至短标记长度并可转移至复制层。可以理解，记录磁域可因此形成至甚至标记长度100nm或更低。
在实施方案2中，如上所述，提供了一种能够使用DWDD复制的磁性膜且磁力分离在其中记录信息可改写的轨道区域和相邻该轨道区域的轨道之间的边界上进行。
提供了一种使用底层和在记录层中具有柱状结构的排列(更具体地，记录层中的柱构型中的柱宽度是2-40nm，更优选5-20nm)以确保磁域壁的所需移动性。
因此，复制信号可通过在DWDD方法的基础上移置所转移的磁域但不在记录轨道之间的部位上进行退火而增加，即使标记长度是200nm或更低如上所述，实施方案2的排列使得甚至在基于DWDD方法的高密度记录/复制的情况下也有可能得到稳定的记录/复制信号特性。
(实施方案3)图6是本发明实施方案3中的磁光圆盘30的结构的横截面视图。
由玻璃基材形成的光学圆盘基材表示为31。在光学圆盘基材31上，螺旋导向装置凹槽通过使用光聚合物而形成，和反转V-形地面在记录轨道之间的边界上形成以使记录轨道相互分离。
在实施方案3的磁光圆盘30中，记录膜在与本发明实施方案1相反的方向上层压，和信息信号记录/复制可通过使用磁头如巨磁阻(GMR)头而进行。
磁光圆盘30具有其上形成有导向装置凹槽和由玻璃制成的透明光学圆盘基材31，用于保护记录膜的介电层32，作为用于形成柱状膜结构的核而被提供的种子层33，用于在柱状膜结构的晶粒宽度中生长晶粒的晶粒生长层34，其中保存有信息的记录层35，用于控制复制层和记录层之间的交换偶联的中间转换层36，通过移置磁域壁用于检测信息的复制层37，用于保护记录膜的介电层38，和润滑膜39。
记录膜在包括种子层33，晶粒生长层34，记录层35，中间转换层36和复制层37的多层膜结构中形成。
种子层33对应于本发明第一底层，和晶粒生长层34对应于本发明第二底层，和记录层35对应于本发明记录层。
在图6所示的实施方案3的磁光记录介质中，当记录膜的温度通过用光束照射而增加时，磁域壁被接续移置，如同在实施方案1的磁光记录介质中。检测来自其壁被移动的磁域的复制信号。为了信号检测，使用磁头如GMR头或隧道效应磁阻(TMR)头。
磁光圆盘通过使用波导用光束照射以增加磁光圆盘30的温度，因此能够进行信号的磁性超分辨率复制。
实施方案3的磁光圆盘30通过形成在上述光学圆盘基材31上包括磁性层的多层膜而形成。地面在凹槽之间形成。自地面的上表面的凹槽深度h是65nm。地面是反转V-形。凹槽通过地面相互独立地变得磁性。在实施方案3的磁光圆盘30中，轨道节距是0.5μm和凹槽宽度是0.4μm。
如图6所示构成的磁光圆盘30通过在处于静止态下朝向靶放置的光学圆盘基材31上形成薄膜而制成，如同实施方案2。
在磁光圆盘基材31上，70nm厚的SiN膜通过反应性溅射形成为介电层32。磁膜在介电层32上通过DC磁控管溅射使用合金靶而形成。
用于种子层33的TbFeCoCr膜(10nm)，用于晶粒生长层34的TbHoFeCo膜(10nm)和用于记录层35的TbFeCo膜(100nm)通过DC磁控管溅射使用合金靶而形成。
TbFeCoAl膜作为中间转换层36形成至厚度15nm。
分别具有厚度10nm的膜作为由GdFeCoCr形成的复制层37通过DC磁控管溅射使用由组成Gd23Fe54Co7Cr16，Gd24Fe55Co9Cr12，Gd25Fe58Co10Cr7，和Gd26Fe58Co12Cr4(含量mol％)形成的四种合金靶被接续形成。
由SIN形成的第二介电层38通过反应性溅射形成至20nm。
具有碳材料作为主要组分的润滑层39通过在介电层38上的高速旋涂施用而形成。
在由TbFeCoCr形成的种子层33的成膜过程中，成膜Ar压力是0.5Pa和成膜速率是1nm/sec。在由TbHoFeCo形成的晶粒生长层34在种子层33上的成膜过程中，成膜Ar压力是2.0Pa和成膜速率是1.5nm/sec。
由TbFeCo形成的记录层35是一种具有补偿组成温度30℃，和其组成被控制使得Curie温度是310℃的磁膜。
如果形成该膜，成膜Ar压力是3.5Pa和成膜速率是6nm/sec。磁膜可通过使用种子层33和晶粒生长层34作为底层而形成，这样在柱构型中的柱宽度是13nm。
由TbFeCoAl在记录层上形成的中间转换层36具有Curie温度145℃。过渡金属组分在低于Curie温度的任何温度下在中间转换层36中是主要的。
如果形成该层，成膜Ar压力是2Pa和成膜速率是5nm/sec。
由GdFeCoCr形成的复制层37通过接续层压具有不同组成的四层而形成具有补偿组成温度60℃和Curie温度135℃的层，具有补偿组成温度115℃和Curie温度175℃的层，具有补偿组成温度160℃和Curie温度220℃的层，和具有补偿组成温度185℃和Curie温度270℃的层。
如果形成这些层，成膜Ar压力是0.6Pa和成膜速率是10nm/sec。
在光学圆盘基材31上，地面反转V-形在凹槽之间的边界上形成。自地面的上表面的凹槽深度h是65nm。
凹槽被地面磁性地相互独立地形成。
实施方案3中的光学圆盘基材31的轨道节距和凹槽宽度分别为0.5μm和0.4μm。
在使用玻璃作为如上形成的光学圆盘基材的材料的排列中，凹槽可甚至在轨道节距和地面宽度小的情况下通过使用对应于主圆盘的压模(stamper)和光聚合物转移凹槽形状而在基材上形成。
另外，在凹槽(是记录/复制区域)之间的边界上的偶联可通过增加磁光记录介质的地面部分的倾斜角或改变倾斜部分的表面粗糙度而可靠地被中断。
在实施方案3的磁光圆盘30上，成膜可通过静止相对溅射方法而进行，这样溅射颗粒在取向上的变型与在旋转光学圆盘基材的同时进行成膜的情形等相比下降。
因此，记录膜组成可根据靶组成分布而变得均匀和磁膜可在垂直于膜表面的方向上沉积和生长。该作用在形成柱状结构时较高。
在晶粒生长层的稀土金属中包含Ho有效地增加柱构型中的柱宽度。
图8给出了在种子层33成膜时对于记录标记100nm，遗漏比率(有缺陷的记录标记的比例)对磁薄膜上的溅射电流密度的依赖性。
遗漏比率是出现不同于对应于记录信号的标记长度(或频率)的记录标记时的比率。
例如，遗漏速率1.0×10-1是指，10个记录中的一个标记具有不同于100nm的标记长度并可造成错误。
如图8所示，如果用于种子层的溅射的电流密度变成100A/m2或更高，遗漏比率增加突然性。
在种子层结构中的磁薄膜的结构是一种细无定形结构且无论溅射时的电流密度是何值，不能在单个状态下由种子层得到柱状结构。
但在种子层上或通过晶粒生长层形成的记录层可具有其中柱垂直生长的柱状膜结构。
实际上，遗漏比率可通过改变溅射时用于种子层的电流密度而下降。更具体地，遗漏比率可在对应于电流密度20-80A/cm2的成膜速率下有效地下降。
例如，1.E-01表示缺陷在比率0.1下出现(即，10％的记录标记不被记录或记录标记尺寸改变)和有缺陷的记录标记不能被检测为正常记录标记。
如图7(a)所示，可以观察到，由TbFeCo形成并在种子层33和晶粒生长层34上制成的记录层35中的磁薄膜具有柱状结构或其中柱在垂直于膜表面的方向上延伸的柱构型。
相反，如果没有将种子层提供为用于形成柱状结构的核且记录层仅在晶粒生长层34上形成，没有形成其中膜生长在垂直于膜表面的方向上进行的任何结构，如图7(b)所示。在这种情况下，尽管晶粒大，Ms·Hc小(参见图3中的曲线(c))且不能形成微观磁域，导致出现遗漏。
对于能够形成柱构型的种子层的功能，柱状结构可在成膜速率0.2-5nm/sec(更优选，对应于上述电流密度范围20-80A/m2的0.4-3nm/sec)下形成。
用于磁膜的沉积成膜速率可通过调节输入功率和放置膜厚度/膜分布修正板或类似物而设定。
因此，记录层中的柱构型中的柱宽度设定为5nm或更高，这样能够稳定地记录/复制至标记长度100nm或更低。另外，记录磁域通过使用具有波导或类似物的热辅助措施和使用磁头如GMR头的记录/复制方法能够稳定地形成并记录记录磁域，并将信号进行复制。
如上所述，实施方案3的磁光记录介质具有能够使用DWDD进行复制的磁膜，且静止相对的靶排列用于降低制造工艺中的节拍时间(tact time)。
也可利用具有受底层控制的柱状结构的记录层得到在高密度记录时具有改进的信号特性的磁光记录介质。
另外，在通过信息信号重写进行改写时，改写功率界限(overwrite powermargin)可通过利用具有其中磁力分离通过使用地面部分而进行的区域的排列，激光退火或类似方法而增加。
如上所述，利用具有底层的结构，实施方案3的磁光记录介质具有其中柱状膜结构提供在记录层中的结构，更具体地其中形成有具有结构单元宽度2-40nm(更优选，5-20nm)的柱构型的记录层的结构。
如果记录层形成使得其膜厚度是50nm或更多(更优选，60-200nm)，记录磁域稳定性可得到提高且即使标记长度短，可得到改进的复制信号特性。
以下描述使用本发明实施方案中的磁光记录介质之一用于记录和复制的方法和装置。
使用本发明实施方案中的磁光记录介质之一用于记录和复制的装置包括磁光记录复制装置，它排列使得能够在高于普通水平的复制功率下使用按照本发明实施方案的上述磁光记录介质进行记录和复制。
使用本发明实施方案中的磁光记录介质之一用于记录和复制的方法包括一种其中在磁光记录介质的记录层中形成的记录磁域被转移至复制层且记录的信息复制信号通过移置复制层中的域壁而检测的复制方法。
使用磁光记录介质的该记录和复制方法是一种通过使用激光进行记录，复制和清除的方法。激光斑点在复制时相对磁光记录介质移动。
磁光记录介质用激光斑点在复制层侧照射以在其上形成沿着激光斑点的移动方向具有梯度的温度分布，同时通过使用来自磁光记录介质的反射光进行跟踪控制。
如果形成该温度分布，将力施加到在复制层中形成的域壁上以使域壁移向温度较高的地方。在复制层中形成的温度分布的温度范围高于其中该力变得大于由记录层通过中间层所施加的偶联力的温度范围。
用于由记录层转移信息的磁域在复制层中形成，且通过在复制层中的域壁移置而形成为放大域的信息根据入射光斑点的反射光的偏振平面的旋转变化而检测。
另外，磁头用于记录或擦除信息，同时磁光记录介质的温度通过激光而增加，且信息通过使用GMR头而复制。
在记录信息时，磁光记录介质使用相对磁光记录介质移动的激光斑点照射，和磁头放置在磁光记录介质的记录层或复制层侧上。
磁场方向根据所要记录的信息调制以记录磁光记录介质的记录层中的信息，同时进行跟踪控制。
在复制信息时，磁光记录介质用激光斑点照射以形成沿着磁光记录介质的移动方向具有梯度的温度分布。
用于复制信息的GMR头放置在复制层侧上，并将由记录层通过中间层转移和形成用于记录信息的磁域利用复制层中的温度梯度移动至具有较高温度的地方。
用GMR头检测对应于在放大态下通过域壁移置形成的磁域的信息。
此时，如果膜组成在复制层的深度方向上变化，信息通过基于对逐步转移的记录磁域的域壁移置的磁域放大而检测。
另外，在其中通过磁光记录介质的中间层产生的偶联力是磁力耦合力，交换偶联力和静电磁力耦合力之一的排列中，仅从其中信号可通过记录层和复制层之间的磁力耦合力而转移的温度范围进行转移。
所转移的磁域被放大以检测信号。
根据本发明，如上所述，提供了一种包括能够使用上述DWDD进行复制的磁膜，其中磁力分离在轨道区域(其中记录信息可被改写)和邻近该轨道区域的轨道之间边界的区域中进行。
这样可确保磁光记录介质中的域壁的所需移动性，且其中记录层的柱状结构单元大于复制层中的柱状结构单元的这种排列使得记录层中的记录域稳定化。
也可实现一种记录/复制方法，它确保在被转移至复制层的磁域的信号复制时的所需域壁移动性，并能够稳定地检测复制信号。
在上述实施方案中的每种磁光记录介质中，使用由聚碳酸酯或聚烯烃或具有光聚合物的玻璃基材制成的光学圆盘基材。但这种光学圆盘基材不唯一地使用。使用其中导向装置凹槽或预凹坑直接在玻璃元件上形成的排列，或其中使用环氧树脂或任何其它塑料材料的排列的光学圆盘基材，或由金属材料组成的圆盘基材都是足够的。
该实施方案的光学圆盘基材已根据具有用于光斑点跟踪导向的螺旋或环状导向装置凹槽或预凹坑的磁光记录介质而描述。
但也可以使用任何其它光学圆盘基材，如，其上形成具有地址信息或预凹坑的曲折螺旋导向装置凹槽以用于样品伺服装置体系或类似体系的曲折跟踪导向装置(meandering tracking guide)的光学圆盘基材，或平面圆盘基材。
该实施方案的光学圆盘基材的轨道节距是0.5-0.8μm，和凹槽宽度是0.4-0.6μm。
但轨道节距和凹槽宽度不限于这些值。长方形或反转V-形地面或凹槽可在上述排列的信息记录轨道凹槽之间使用。
另外，具有宽度0.2-0.8μm的凹槽或地面部分可在其中记录有信息的地面或凹槽之间形成，使得关闭在记录轨道之间进行和轨道节距是1.0μm或更低。
轨道节距可进一步下降以实现较高密度的磁光记录介质。
可以增加地面表面的表面粗糙度以及地面表面和凹槽之间的倾斜表面的表面粗糙度。另外，其中记录有信息的凹槽中的腔可在光滑的表面上形成以在相互邻近的凹槽之间或地面表面和倾斜表面之间的边界上进行磁力分离。
在DWDD操作的域壁移动性特性上的一个有利的提高可按照该方式而实现。另外，改进的磁光记录介质可通过基于DWDD方法的信息记录轨道之间进行退火而实现。
上述实施方案中的磁光记录介质已根据其中SiN膜和ZnS·SiO2膜用作第一和第二介电层的排列而描述。
但也可使用其它膜，如，ZnS膜或其它硫族元素化合物的膜，包括TaO2的氧化物的膜，包括AlN的氮化物的膜，或由这些材料形成的复合物的薄膜。
另外，可以采用其中介电层的膜厚度设定为20-300nm以通过增强作用增加信号量的排列。
如上所述，作为上述实施方案中形成磁光记录介质中的层的磁膜，GdFeCoAl和GdFeCoCr用于复制层。
另外，TbDyFeCoAl，TbDyFeCr，TbFeCoCr和TbHoFeCoAl用于控制层和中间转换层。
另外，TbFeCo，TbHoFeCo和TbFeCoCr用于记录层。
另外，GdFeCoAl和TbFeCoCr用于种子层。
另外，TbFeCoCr和TbHoFeCo用于晶粒生长层。
但也可使用任何这样的磁光材料，其中使用稀土-过渡金属铁磁无定形合金，如TbFe，TbHoFe，TbCo，GdCo，GdTbFe，GdTbFeCo，GdTbHoFeCo和DyFeCoGdFeCoSi，或使用作为多晶材料的Mn磁膜，如MnBi，MnBiAl和PtMnSn，铂族-过渡金属合金，如石榴石，PtCo和PdCo，和金或铂族-过渡金属周期结构合金膜，如Pt/Co和Pd/Co。
可以形成由包含一些这些材料和具有不同的材料种类或组成的多个记录层形成的记录膜。
用于提高耐腐蚀性的元素如Cr，Al，Ti，Pt，或Nb可加入上述磁性层。
另外，上述介电层可用作种子层和晶粒生长层。
尽管已经描述其中稀土金属是Tb、Gd、Dy或包含Ho的排列，其中加入任何其它金属材料且柱状结构单元增加的其它排列也可具有相同的作用。
实施方案已经根据其中复制层，控制层，中间转换层和记录层或类似层被合并的，和其中复制层和记录层的膜厚度是30-60nm且控制层和中间转换层的膜厚度是5-15nm的记录膜结构进行了描述。
但该膜结构并不是唯一地使用。膜厚度可设定为5-200nm以得到足够大地满足本发明特性的记录层和复制层之间的磁力耦合力。
更优选，例如，复制层的厚度设定为10-100nm，控制层的厚度为5-50nm，中间转换层的厚度为5-50nm，和记录层的厚度为30-200nm。
另外，可以使用其中使用记录助剂层，转移控制层或类似层，或用于提高记录/复制特性的磁膜的排列。
作为中间转换层，可提供在多层结构中的磁膜，其中组成或磁域壁能量密度在膜厚度方向上改变。
柱结构形成层可以是这样的所吸收的Ar气体的量是0.5mol％或更多，成膜时的膜沉积速率是0.2-5nm/sec，这样可提供用于柱状结构的核。
用于控制柱结构形成层和柱的晶粒宽度的晶粒生长层可使得膜厚度是5-50nm(更优选，5-20nm)。
该实施方案已经对作为无定型磁薄膜提供的底层进行了描述，如果使用非磁薄膜也可得到同样效果。更具体地说，非磁薄膜的材料可以是含有Al，Ti，Ta，Cr，Cu，Ag，Au，Pt，Nb，Si和Ru的至少一种的材料。另外，可以使用含有上述材料的氧化物或氮化物，或含有这些的混合物。
如果第一底层的表面粗糙度设定为0.1-1.5nm，无论第一底层为什么材料，都可以得到同样效果，这是因为，第一底层用作用于形成记录层的柱状结构的核。
在所述第一底层上形成第二底层，其具有使用粗糙度Ra设定为0.2-2nm的精细表面不规则的结构。
在其中通过如本实施方案所述的磁控管溅射方法形成记录膜的情况下，底层的表面不规则度实现了通过记录膜形成分子的成膜和膜生长的有利改进。具有上述表面粗糙度的底层可以容易地实现柱状膜结构的形成和柱状结构的控制。
如果使用的方法能够通过具有短波长和高N.A.的光学头，GMR磁头或类似物检测记录信号，可得到相同的作用，即使在使用作为单个层形成并具有上述柱状结构单元的记录层的排列的情况下，或不通过域壁移置使用磁超分辨率和磁域放大的多层排列的情况下。
形成本发明磁光记录介质中的层的磁性层可，例如，通过磁控管溅射方法使用由相应的金属材料形成的靶或其中混合有所需材料的合金靶和通过例如，0.5-2.0Pa的成膜Ar气体压力而制成。
如果该制造工艺中的成膜条件如Ar气体压力，和成膜时的偏转磁场或溅射气体的种类，等，和涉及用于制造的装置的因素得到适当控制，即使改变所要形成的磁膜的稀土金属组成(包括Gd)，也可制造出磁光记录介质。
例如，如果GdFeCo中的Gd含量比率在24-27％范围内改变，可以使用通过将成膜Ar气体压力从1.2Pa改变到0.4Pa而进行成膜的方法。
另外，可以采用这样的排列，其中记录层中的柱状结构单元通过控制用于多靶溅射，静止相对溅射或类似溅射的成膜装置的条件，这样增加矫顽力Hc和垂直磁各向异性Ku。
记录层中的信号可可靠地转移且基于磁域放大的复制可通过平稳地移置复制层中的磁域壁而进行。
尽管已经描述了其中外涂层或润滑层直接在记录层上的介电层上形成的排列，也可以采用其中热吸收层直接放置在记录层上或放置在形成于记录层上的介电层上的排列。
热吸收层的材料可以是包含至少一种AlTi，Al，Cu，Ag和Au和热导电率高于记录膜的合金材料。
已经描述了其中外涂层(保护层)由环氧丙烯酸酯树脂或氨基甲酸(乙)酯树脂形成的排列。
另外，可以使用其中该层通过使用紫外固化树脂，热固性树脂，热熔粘合剂或类似物而粘附到基材的另一层上的结构。
包含矾土或类似物的润滑材料或金刚石状碳或类似物的保护膜和材料如全氟聚醚(PFPE)的组合可用于润滑层以实现相同的或更好的作用。
尽管已经描述根据DWDD方法的磁光记录介质和使用DWDD方法用于由记录介质复制的复制方法，但也可以使用其它复制方法，包括域-壁-移置磁域放大复制方法，使用收缩操作的复制-域放大复制方法，和复制-磁场-改变复制方法。
其中使用记录和复制方法且柱状结构在记录层中形成以提高信号质量和记录密度的排列是足够使用的。
即使标记长度是100nm或更低，也可提供一种高密度记录和复制工艺，其中微观磁域的稳定性得到提高，和可以在到复制层的转移进行之后信息可稳定地由复制层复制。即使在这种情况下，也可实现本发明的相同的或更好的作用。
从以上描述显然看出，本发明能够使记录磁域稳定，即使基于DWDD方法通过对所转移的磁域的稳定移置而进行高密度记录和复制信号放大。
另外，可实现在重复记录和复制信息过程中具有改进的记录/复制特性的磁光记录介质。
根据本发明，其中具有柱状结构的记录层通过使用底层而形成的排列使得有可能实现一种用于DWDD方法和即使记录标记小也具有改进的特性的磁光记录介质。
根据本发明，如上所述，可以提高在磁光记录介质上高密度记录的信息信号的分辨率，如果它在复制时没有由光学衍射限度所造成的限制的话。
数据转移速率可得到提高且记录磁域至复制层的转移特性可稳定化，这样提高通过DWDD方法由磁域转移的复制信号的特性的稳定性。
可提供一种能够增加信号幅度和具有高记录密度和改进的信号特性的磁光记录介质。
另外，复制工艺可以使得叠加信号下降的方式进行。因此，可以增加各种界限且磁光记录介质和记录和复制装置的制造成本可有利地下降。
本发明具有提高磁光记录的记录密度和转移速率的优点。
权利要求
1.一种磁光记录介质，包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层；和放置在所述记录层下方并用作所述柱的核的第一底层。
2.根据权利要求1的磁光记录介质，进一步包括放置在所述记录层和所述第一底层之间并通过其控制所述柱的宽度的第二底层。
3.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层是无定形结构的磁薄膜。
4.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层是无定形结构的磁薄膜。
5.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层形成为所述记录层的一部分。
6.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层形成为所述记录层的一部分。
7.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层在所示记录层的面上具有其中密度被改变的部分。
8.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层的结构单元的宽度基本上是2nm或更低。
9.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层吸收基本上0.5mol％或更多的惰性气体。
10.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层的膜厚度基本上在5-50nm的范围内。
11.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层具有多个在层压方向上延伸的柱。
12.根据权利要求11的磁光记录介质，其中所述第二底层的柱的宽度基本上在2-40nm的范围内。
13.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层的膜厚度基本上在5-50nm的范围内。
14.根据权利要求3的磁光记录介质，其中所述无定形结构是在原子级上无规的无定形结构。
15.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层的柱的宽度大于所述第一底层的结构单元的宽度。
16.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层比所述第一底层更多孔。
17.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层磁耦合至所述第一底层。
18.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述记录层磁耦合至所述第二底层。
19.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层中的柱的结构单元的宽度基本上在2-40nm的范围内。
20.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层的密度基本上在2.0-5.0g/cm3的范围内。
21.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层的膜厚度基本上在40-300nm的范围内。
22.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述记录层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成；所述第一底层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成；和所述第二底层由具有预定稀土金属和预定过渡金属的合金的薄膜形成
23.根据权利要求22的磁光记录介质，其中稀土金属是Tb，Gd，Dy和Ho中的至少一种。
24.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层具有多层结构。
25.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层为非磁薄膜。
26.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层为非磁薄膜。
27.根据权利要求25或26的磁光记录介质，其中所述非磁薄膜含有Al、Ti、Ta、Cr、Cu、Ag、Au、Pt、Nb、Si和Ru中的至少一种。
28.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述第一底层的表面粗糙度Ra基本上在0.1-1.5nm的范围内。
29.根据权利要求2的磁光记录介质，其中所述第二底层的表面粗糙度Ra基本上在0.2-2nm的范围内。
30.根据权利要求9的磁光记录介质，其中所述惰性气体含有Ar，Ne，Kr和Xe中的至少一种。
31.根据权利要求1的磁光记录介质，其中所述记录层吸收基本上0.5mol％或更多的惰性气体。
32.根据权利要求31的磁光记录介质，其中所述惰性气体含有Ar，Ne，Kr和Xe中的至少一种。
33.一种制造包括具有在层压方向上延伸的多个柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层的磁光记录介质的方法，所述方法包括形成所述第一底层的第一底层形成步骤；和在形成于所述第一底层形成步骤的第一底层上形成记录层的记录层形成步骤。
34.根据权利要求33的制造磁光记录介质的方法，所述磁光记录介质进一步具有放置在记录层和第一底层之间并通过其控制柱宽度的第二底层，所述方法进一步包括在所形成的第一底层上形成第二底层的第二底层形成步骤，所述记录层在所形成的第二底层上形成。
35.根据权利要求34的制造磁光记录介质的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的压力低于在所述第二底层形成步骤中成膜时的压力。
36.根据权利要求35的方法，其中成膜时的压力基本上等于或高于1.5Pa和低于6Pa。
37.根据权利要求34的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的压力低于在所述记录层形成步骤中成膜时的压力。
38.根据权利要求34的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的沉积速率低于在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率。
39.根据权利要求34的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率低于在所述记录层形成步骤中成膜时的沉积速率。
40.根据权利要求33的方法，其中在所述第一底层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在0.2-5nm/sec的范围内。
41.根据权利要求34的方法，其中在所述第二底层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在0.2-5nm/sec的范围内。
42.根据权利要求33的方法，其中在所述记录层形成步骤中成膜时的沉积速率基本上在2-20nm/sec的范围内。
43.一种在磁光记录介质上记录的方法，所述磁光记录介质包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层，所述方法包括将预定数据写入记录层的数据写入步骤。
44.一种由磁光记录介质复制的方法，所述磁光记录介质包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的第一底层，所述方法包括读取写入记录层的预定数据的读取步骤。
全文摘要
记录层的垂直磁各向异性变得较低，这取决于记录层的组成和成膜方法。在这种情况下，难以稳定地形成微观记录磁域而且有可能不能在磁光记录中得到足够高的记录密度和转移速率。根据本发明的磁光介质包括具有多个在层压方向上延伸的柱的记录层，和放置在记录层下方并用作用于柱的核的复制层。
文档编号G11B11/10GK1497565SQ200310100709
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月8日 优先权日2002年10月8日
发明者村上元良, 尾留川正博, 正博 申请人:松下电器产业株式会社