专利名称：磁光记录介质及其再生方法
技术领域：
本发明涉及磁光记录介质和它的再生方法，更详细地涉及能够使与再生光点相比极微小的记录磁区扩大和再生的适合于高密度记录的磁光记录介质和它的再生的方法。
背景技术：
磁光记录介质使重写记录的信息成为可能，因为它是记录容量大，而且可靠性高的记录介质，所以开始将它用作计算机的存储器等进行实用化。可是，伴随着信息量的增大和装置的小型化，需要更加高密度的记录再生技术。为了在磁光记录介质上记录信息，可以利用将激光照射到磁光记录介质上同时，将极性与记录信号对应的磁场加到温度上升部分的磁场调制法。这个方法使重写记录成为可能，而且能够实现高密度的记录，例如，实现用0.15μm的最短标记长度进行的记录。又，也正在进行在一定的外加磁场下，用和记录信号对应的功率调制的光照射并记录的光调制记录方式的实用化。
可是，为了使高密度记录的记录标记再生，由再生光束的光点直径决定的光学再生分辨率就成为问题了。例如，用光点直径为1μm的再生光，不可能识别并再生磁区长0.15μm的微小标记。为了消除由这种再生光的光学点直径引起的对再生分辨率的制约，作为方法之一，例如，已经提出了在Journal of Magnetic Society of Japan.Vol.17Supplement No.S1，pp.201(1993)中记载的磁超图象分辨技术(MSR)。它是利用当再生光照射磁光记录介质时在再生光点内部的磁性膜上产生的温度分布，使在点内发生磁的掩模，从而缩小引起信号再生的起实效的点径的方法。如果利用这种技术，即便不缩小实际的再生光的点直径，也能提高再生分辨率。可是，在这种方法中，因为依靠磁的掩模使起实效的光点直径变小了，所以使引起再生输出的光量降低，因此，使再生的C/N降低了。结果，难以得到足够的C/N。
在日本公开专利平成元年143041号公报中，有在室温下相互磁耦合的第1磁性膜，第2磁性膜和第3磁性膜，当第1，第2和第3磁性膜的居里温度为TC1，TC2和TC3时，设TC2＞室温，并且TC2＜TC1，TC3，利用第1磁性膜的顽磁力HC1在第2磁性膜的居里温度TC2附近充分地小，第3磁性膜的顽磁力HC3从室温到比TC2高的所要温度TPR的温度范围内，比所要磁场足够大的磁光记录介质，展示了使第1磁性膜的记录磁区扩大并进行再生的磁光记录介质的再生方法。这种方法，利用再生光照射时介质的温度上升，阻断第1和第3磁性膜的磁耦合，依靠作用在该状态的记录磁区上的反磁场和外加磁场，扩大第1磁性膜的磁区。又，在这种技术中，利用设定其居里温度比再生时的读出部分的温度低的第2磁性膜，但是在本发明中没有使用具有这种磁特性的磁性膜。
本发明的目的是用与在日本公开专利平成元年143041号公报中记载的方法不同的方法，解决上述的以前的技术问题，同时提供即便在记录微小磁区的情形，也能以足够的C/N得到再生信号的磁光记录介质及它的信号再生方法。
发明的公开根据本发明的第1种情形，本发明提供了这样的磁光记录介质，在备有磁光记录膜和辅助磁性膜，用再生光照射它们时，将上述的磁光记录膜的记录磁区磁性地复制到上述的辅助磁性膜，进行信号再生的磁光记录介质中，上述的辅助磁性膜是至少一层的当超过临界温度时从面内磁化膜转变成垂直磁化膜的磁性膜，并且上述的磁光记录膜在室温以上的温度是垂直磁化膜，当利用上述的辅助磁性膜的磁特性进行再生时，能够将比上述的磁光记录膜的记录磁区大的磁区复制到上述的辅助磁性膜上。
能将本发明的磁光记录介质进一步分成下述的两种类型的磁光记录介质。第1类磁光记录介质如图2A和图2B所示，其结构为在磁光记录膜6上依次地层积第1辅助磁性膜5和第2辅助磁性膜4，当磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的居里温度分别为TC0，TC1和TC2，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR1和TCR2时，磁光记录膜6，第1辅助磁性膜5和第2辅助磁性膜4有满足室温＜TCR2＜TCR1＜TC0，TC1，TC2关系的磁特性。第1辅助磁性膜5和第2辅性膜4有这样的磁特性，即如图3所示从室温到室温以上的某个临界温度(TCR)是面内磁化膜，在TCR以上变成垂直磁化膜。磁光记录膜6在室温以上是垂直磁化膜。
现将第1类磁光记录介质的工作(再生)原理说明如下。图2A表示依靠光调制记录方式等在磁光记录膜6上写入记录磁区后，再生前的各层的磁化状态。在这个介质中，为了使磁性膜的最高到达温度达到所希望的温度，用适当功率的再生光照射时，首先，磁光记录膜6中的垂直磁化的磁区22被复制到第1辅助磁性膜5中的温度达到TCR1以上的区域。这时，考虑如图8所示的再生光照射情形中介质内的温度分布，为了将和磁光记录膜6中的磁区大小相同或是比它小的磁区21复制到第1辅助磁性膜5上，设定再生功率和TCR1。
其次，将复制到第1辅助磁性膜5上的磁区21复制到第2辅助磁性膜4上。在本发明中，因为设定第1和第2辅助磁性膜各自的临界温度有关系TCR2＜TCR1，所以如图8的介质内的温度分布所示，在第2辅助磁性膜中能变成垂直磁化状态的区域，和第1辅助磁性膜中的相应区域比较，其直径变大。因此，如图2B所示，由于来自第2辅助磁性膜4中的能变成垂直磁化状态的区域内的垂直磁各向异性和来自第1辅助磁性膜5中的垂直磁化的交换耦合力，使第2辅助磁性膜4中的复制磁区23扩大了。也可以说由于在第1辅助磁性膜5中的如图2B的W所示的区域内的面内磁化削弱了从磁光记录膜6的磁区S到第2辅助磁性膜4的交换耦合力，促进了这个磁区的扩大。由于上述磁区的扩大，减少了由面内磁化的磁掩模引起的再生输出的光量的降低，高C/N比的再生成为可能。
第2辅助磁性膜4的磁区23的扩大效应，当第2辅助磁性膜4中的复制磁区扩大到再生光点直径以上时达到最大。在这个状态中，和磁光记录膜6中记录的磁区的大小和形状无关，可得到仅由第2辅助磁性膜4的性能指数和再生光束决定的极大的再生输出。再生后，即再生激光的照射部分移开后，读出部分冷却到TCR2以下，第1和第2的各辅助磁性膜变成面内磁化状态，回到图2A的状态。即使在如上所述的再生工作时的温度，因为磁光记录膜6的顽磁力足够大，能够完全保持作为磁化而记录的信息。
本发明的第2类磁光记录介质的特征是，如图7所示，在辅助磁性膜8和磁光记录膜10之间备有非磁性膜9，当磁光记录膜和辅助磁性膜的居里温度分别为TC0和TC，和辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR时，磁光记录膜10和辅助磁性膜8有满足室温＜TCR＜TC0，TC关系的磁特性。
现在说明第2类磁光记录介质的再生原理。在图6A中概略地表示了依靠光调制记录方式等将记录磁区写入图7所示的介质的磁光记录膜10后，进行再生前的辅助磁性膜8，非磁性膜9和磁光记录膜10的磁化状态。在这个磁光记录介质中，为了使磁性膜的最高到达温度达到所希望的温度，用适当功率的再生光照射时，在辅助磁性膜8中，发生在TCR以上能变成垂直磁化状态的区域。设定TCR和再生功率，以便使这个区域的大小比记录在磁光记录膜10上的磁区M的直径大，并且最好比再生光点的直径大。又，辅助磁性膜8有这样的磁特性，即它的顽磁力，对应于TCR以上的区域内的温度分布，有如图9所示的分布，在达到最高到达温度的区域及其附近该值变得充分的小。
磁光记录膜10，对应于TCR以上的区域内的温度分布，有图9所示的磁化分布，并有使这个磁化值在达到最高到达温度的区域及其附近变得充分大的磁特性。为了如上所述地设定各磁性膜的磁特性，依靠作用在磁区M的区域中的磁光记录膜10和辅助磁性膜8之间的大的静磁耦合力，仅将磁光记录膜10中的温度高并且磁化充分大的区域中的磁区M，复制到辅助磁性膜8中的温度高并且顽磁力充分小的区域。因此，首先能得到足够高的再生分辨率。
其次，考虑由于来自TCR以上的区域内的垂直磁各向异性和复制磁区的交换耦合力，使复制到辅助磁性膜8的磁区63如图6B所示地扩大的情形。由于这个磁区扩大，和第1类磁光记录介质相同使再生信号放大，提高了C/N。再生后，即移去再生激光后，读出部分冷却到TCR以下，辅助磁性膜8转变成面内磁化膜，回到图6A的状态。
根据本发明的第2种情形，本发明提供了这样的磁光记录介质的再生方法，在依靠检测用再生光照射有在室温以上的温度成为垂直磁化膜的磁光记录膜的磁光记录介质时产生的磁光效应的大小，使被记录的信号再生的磁光记录介质的再生方法中，作为上述的磁光记录介质，使用在磁光记录膜上依次层积第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜是当超过临界温度时从面内磁化膜转变到垂直磁化膜的磁性膜，当上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的居里温度分别地为TC0，TC1和TC2，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR1和TCR2时，上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜有满足室温＜TCR2＜TCR1＜TC0，TC1，TC2关系的磁特性的磁光记录介质，通过将以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期功率调制的再生光照射在上述的磁光记录介质上，使记录信号再生。
又，根据本发明的第3种情形，本发明提供了这样的磁光记录介质的两生方法，在依靠检测用再生光照射有在室温以上的温度成为垂直磁化膜的磁光记录膜的磁光记录介质时产生的磁光效应的大小，使记录的信号再生的磁光记录介质的再生方法中，作为上述的磁光记录介质，使用通过非磁性膜在磁光记录膜上制备当超过临界温度时从面内磁化膜转变到垂直磁化膜的辅助磁性膜，当上述的磁光记录膜和辅助磁性膜的居里温度分别为TC0和TC，辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR时，上述的磁光记录膜和辅助磁性膜有满足室温＜TCR＜TC0，TC关系的磁特性的磁光记录介质，其特征是通过将以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期功率调制的再生光照射在上述的磁光记录介质上，使记录信号再生。
将上述的再生光以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期在再生光功率Pr1和Pr2上进行功率调制，希望上述的Pr1和Pr2中的一个的再生光功率是产生上述辅助磁性膜的磁区扩大的功率。
在这里，用
图11的再生方法的模式图说明根据本发明的第3种情形的再生方法的原理。在这个再生方法中使用图6所示的第2类磁光记录介质。最初，将光调制记录方式等用于第2类磁光记录介质，并将如在图11(a)表示的所定的记录图案记录在磁光记录介质上。图中，用最短的标记间距DP记录，记录标记的长度DL为DL＝DP/2那样地设定记录标记。再生时，将调制在两类再生功率Pr2，Pr1上的脉冲激光作为再生激光进行照射，该脉冲激光，如图11(b)所示，有和记录标记位置同步的周期DP并且高功率Pr2的发光宽度为DL。常常用低的再生功率Pr1的光照射消除状态(没有记录标记的部分)，用高的再生功率Pr2的光照射记录状态(存在记录标记的部分)和消除状态。用如图11(b)所示的再生脉冲激光照射，得到的再生信号波形如图11(c)所示。与此相对照，用一定的再生光功率的连续光使同一光道再生时的再生波形如图11(d)所示。这里，在Pr2和Pr1中，Pr2是如后面所述地为了产生辅助磁性膜8的磁区扩大的记录功率，而Pr1是选来作为消除磁区扩大的功率。依靠这样选出的再生功率，将在脉冲光再生时观察到的记录状态和消除状态之间的振幅Hp1和用一定的激光进行再生时产生的振幅Hdc比较，能够有Hp1＞Hde，而且，能够不受来自和在磁光记录介质的各磁区上记录的磁化信息相邻的磁区的影响，独立地进行扩大再生。
图面的简单说明图1是概念地表示属于本发明的第1种类型的磁光记录介质的层积结构的截面图。
图2A是表示属于本发明的第1种类型的磁光记录介质再生前各层的磁化状态的概念图。图2B是表示图2A所示的磁光记录介质再生时各层的磁化状态的概念图。
图3是表示构成本发明的磁光记录介质的辅助磁性膜的磁特性的图。
图4是表示在本发明的实施例1中制造的磁光记录介质和以前类型的磁光记录介质中再生C/N和记录标记长度的关系的图。
图5A是表示以前类型的磁光记录介质的层积结构的断面图，图5B是表示磁超图象分辨型的磁光记录介质的层积结构的断面图。
图6A是表示属于本发明的第2种类型的磁光记录介质再生前各层的磁化状态的概念图。图6B是表示图6A所示的磁光记录介质再生时各层的磁化状态的概念图。
图7是概念地表示属于本发明的第2种类型的磁光记录介质的层积结构的图。
图8是表示用再生光照射本发明的第1类磁光记录介质时读出部分的温度分布的图。
图9是表示本发明的第2类磁光记录介质的辅助磁性膜的温度和顽磁力的分布以及磁光记录膜的磁化分布的图。
图10是表示在本发明的实施例2中制造的磁光记录介质的辅助磁性膜的克尔效应的温度特性的图。
图11是说明本发明的磁光记录介质再生方法的原理的时序图。
图12A-12E是表示用各种再生功率的连续光再生本发明的实施例2的磁光记录介质的情形中，在示波器上观察到的再生信号波形的图。
图13A-13C是说明得到图12A所示的信号波形时磁光记录介质各层的磁化状态的概念图。
图14A-14C是说明得到图12C所示的信号波形时磁光记录介质各层的磁化状态的概念图。
图15A-15C是说明得到图12E所示的信号波形时磁光记录介质各层的磁化状态的概念图。
图16是表示和调制在由实施例2的预备实验决定的再生功率Pr1和Pr2上的再生脉冲光的记录标记相对应的照射定时的图。
图17是表示用图16所示的再生脉冲光进行再生得到的再生信号波形的图。
为实施发明的最佳形态下面，用所附的图面详细地说明本发明的磁光记录介质和它的再生方法的具体例子。实施例1[属于第1种类型的磁光记录介质的制造]参照图1说明属于本发明的第1种类型的磁光记录介质结构的一个例子。如图1所示，属于第1种类型的磁光记录介质11由在一面上形成所希望的预置格式图案2的透明基片1和在预置格式图案2上形成的电介质膜3，在电介质膜3上形成的第2辅助磁性膜4，在第2辅助磁性膜4上形成的第1辅助磁性膜5，在第1辅助磁性膜5上形成的磁光记录膜6，和在磁光记录膜6上形成的保护膜7组成。
在图1所示的结构中，例如，能够用将聚碳酸脂和非晶形聚烯(烃)等透明树脂材料做成所希望的形状，和在形成所希望的形状的玻璃板的一面上紧密地附着复制有所希望的预置格式图案2的透明树脂膜等的有透光性的任意基片作为透明基片1。设计电介质膜3，使得再生光束能在膜内发生多重干涉，并增加表观的克尔旋转角，能够由折射率也比透明基片1大的，例如SiN制成的无机电介质形成。保护膜7是为了保护层积在基片1和保护膜7之间的膜体3-6不受有腐蚀等的化学性恶劣影响的膜，例如，可以由SiN膜制成。磁光记录膜6是在室温以上的温度表示出垂直磁各向异性的垂直磁化膜，例如，最好是用TbFeCo，DyFeCo，TbDyFeCo等希土类和过渡金属的非晶质合金，可是也能用Pt膜和Co膜交替地层积的层体和柘榴石系的氧化物磁体等其它已知的磁光记录材料。
第1辅助磁性膜5和第2辅助磁性膜4，如图3所示，有从室温(R.T.)到室温以上的某个临界温度(TCR)是面内磁化膜，在TCR以上转变成垂直磁化膜的磁特性。又，在本说明书中所谓室温表示为通常使用磁光记录介质的空气温度，因使用场所而异，并不特别地将它限定在特定的温度上。图3表示在和膜面垂直的方向加上外部磁场的情形中从克尔效应的磁滞回线求得的θKR/θKS(θKR剩余克尔旋转角，θKS饱和克尔旋转角)的温度依赖性。作为辅助磁性膜的材料，最好用，例如，GdFeCo，GdFe，GdTbFeCo，GdDyFeCo等希土类和过渡金属的非晶质合金。
电介质膜3，第2辅助磁性膜4，第1辅助磁性膜5，磁光记录膜6和保护膜7，例如，可以用磁控管溅射装置连续地溅射等的干式法制成。
下面，展示图1所示的属于第1种类型的磁光记录介质，即磁光盘样品的制作例。样品是用依次贱射法在有预置格式图案的玻璃基片上，附着形成由SiN制成的电介质膜，由Gd25Fe56Co19膜[II]制成的第2辅助磁性膜，由Gd28Fe53Co19(I)膜制成的第1辅助磁性膜，由Tb21Fe66Co13膜制成的磁光记录膜，和由SiN膜制成的保护膜制成的。将该情形的各种辅助磁性膜和磁光记录膜的厚度以及磁特性表示在表1中。表中的TC表示居里温度，TCR表示辅助磁性膜的面内磁化膜转变成垂直磁化膜的临界温度。
表1材料膜厚(nm) Tc(℃) TCR(℃)磁光记录膜 TbFeCo 50270 -第1辅助磁性膜 GdFeCo(I)60＞400200第2辅助磁性膜 GdFeCo(II) 50＞40090用一边以一定周期的脉冲状的激光束照射上述那样制作的磁盘的数据记录区域，一边对应于记录信号对外部磁场进行调制实施记录的光磁场调制方式，记录试验信号。记录光脉冲的占空因数是50％。为了形成有各种记录标记长度的记录标记，给出试验信号。其次，用物镜的孔径数NA＝0.55，激光波长780nm的读写头，取线速度7.5m/sec，再生功率2.5mW，再生时外加磁场为零，再生各种长度的记录标记。再生的CN比(C载波电平，N噪声电平)对记录磁区长度的依赖性的测定结果如图4所示。在图4中，为了比较，将两种以前类型的磁光记录介质的数据一并表示出来。虚线的数据是图5A所示的以前类型的磁光记录介质的再生数据，用TbFeCo作为单层的磁光记录膜16。又，点折线的数据是关于由图5B所示的TbFeCo磁光记录膜16和GdFeCo第1辅助磁性膜15的2层磁性膜构成的磁超图象分辨(MSR)盘的结果。根据图4的结果，我们看到在与本实施例相关的样品磁盘(数据是实线)中，即便记录标记长度为0.2μm，也能得到比以前的2种磁盘显著地高的再生C/N。所以，如果用本发明，超越以前的再生界限的极微小的记录标记的再生成为可能，就能够提高记录密度。
在本实施例中，磁光记录膜6，第1辅助磁性膜5和第2辅助磁性膜4这3个磁性膜之间发生膜间接触，层积的各膜之间进行交换耦合，但是也可以在磁光记录膜6和第1辅助磁性膜5之间，或在第1辅助磁性膜5和第2辅助磁性膜4之间，或在这两者中插入非磁性膜，在磁性膜之间进行静磁耦合。
又，在本实施例中，用2层的辅助磁性膜，但是也可以用依次层积的n(n≥3)层的辅助磁性膜，假设各层的TCR(从面内磁化膜变成垂直磁化膜的临界温度)有关系TCR1＞TCR2＞…＞TCRn＞室温(其中，TCR1是第i辅助磁性膜的TCR)。但是，在这种情形中，将第1辅助磁性膜设置在磁光记录膜6的一侧，将第n辅助磁性膜设置在电介质膜3的一侧。
又，为了使当受到再生光束照射时介质的温度分布有希望的形状，或者，为了使温度分布的线速度依赖性变小，也可以在磁光记录介质11的保护膜7上设置有适当热传导率的热控制膜。
又，在本实施例中，用通常的DC激光进行再生，但是如后面描述的实施例2那样，也可用有和最短的标记波长对应的频率的脉冲激光进行再生，得到更好的再生C/N。
又，为了得到更好的再生CN比，也可以将在再生光照射时的介质的最高到达温度，克尔旋转角θk大于在第2辅助磁性膜4的θk，并且也可以将在室温以上为垂直磁化膜的再生磁化膜加到电介质膜3和第2辅助磁性膜4之间。实施例2在本实施例中，表示用属于本发明的第2种类型的磁光记录介质的介质以及这类介质，一边将再生激光变成脉冲形状，一边进行再生的再生方法的具体的例子。用结构如图7所示的介质作为磁光记录介质。[第2类磁光记录介质的制造]用玻璃基片作为图7所示的磁光记录介质70的透明基片。在玻璃基片的一面上，形成复制成预置格式图案的透明树脂膜2。电介质膜3是由SiN制成的，并形成使再生激光发生多重干涉，表观的克尔旋转角增加的膜厚度。辅助磁性膜8是由希土类和过渡金属的铁氧体磁性非晶质合金GdFeCo制成的，从室温到室温以上的某个临界温度TCR表现出面内磁各向异性，在TCR以上表现出垂直磁各向异性。非磁性膜9由SiN制成，为了使辅助磁性膜8和磁光记录膜10有静磁耦合，将非磁性膜9插入它们之间。磁光记录膜6是由希土类和过渡金属的铁氧体磁性非晶质合金TbFeCo制成，从室温到居里温度有垂直磁各向异性。保护膜7由SiN制成，是为了保护层积在基片1和保护膜7之间的薄膜不受腐蚀等的化学性恶劣影响而设置的。
电介质膜3，辅助磁性膜8，非磁性膜9，磁光记录膜10和保护膜7是分别地用磁控管溅射装置通过连续溅射制成的有下述厚度的膜。电介质膜3为60nm，辅助磁性膜8为60nm，非磁性膜9为20nm，磁光记录膜10为50nm和保护膜7为60nm。
构成磁光记录膜10的TbFeCo的组成以原子的百分比为Tb21Fe66Co13，从室温到居里温度TCO＝270℃表现出过渡金属的磁化成分比希土类的磁化成分占优势的特性。另一方面，构成辅助磁性膜8的GdFeCo的组成以原子的百分比为Gb28Fe53Co19，在单层膜上克尔旋转角表现出图10那样的的温度特性。
图10的横轴表示温度，纵轴表示从和克尔旋转角的温度对应的磁滞求得的GdFeCo辅助磁性膜8的残余克尔旋转角θKR和饱和克尔旋转角θKS之比θKR/θKS。从该图可见辅助磁性膜8从面内磁化膜变成垂直磁化膜的临界温度TCR约为200℃。又，辅助磁性膜8的居里温度TC在300℃以上，从室温Troom到居里温度之间有补偿温度Tcomp，Tcomp约为230℃。辅助磁性膜8的临界温度TCR，补偿温度Tcomp和居里温度TC与磁光记录膜10的居里温度TCO的关系如下所示。Troom＜TCR＜Tcomp＜TCO＜TC。依靠满足这个条件，用后面所述的功率调制脉冲光的再生就变得极其容易。
用有上述那种结构的磁光记录介质70，用图11的关系实施在本发明的原理说明中说明的那种再生方法。[为决定再生激光脉冲强度的预备实验]在本发明的再生方法中，用将激光功率功率调制在高功率Pr2和低功率Pr1上的脉冲光进行记录磁区的扩大再生。为此，最初进行预备实验，决定为了使记录在磁光记录介质70上的数据再生的最适宜的激光功率Pr2和Pr1。在这个预备实验中，使用有激光波长为680nm，孔径数为0.55的光学系统的磁光驱动器，从基片一侧(辅助磁性膜8的一侧)用记录和再生激光进行照射。如后面所述，用连续光作为再生激光，进行功率的种种变化，观察对应的各种再生信号波形。
在位于经过预先初始化的磁光记录介质70的半径40mm处的光道上，一边以5.0m/s的线速度，用周期640ns，脉冲宽度213ns的脉冲对记录功率为4.5mW的激光进行调制，并加上记录磁场5000e，一边进行光调制记录。依此，在光道上连续地以3.2μm的节距记录下长度约为1.6μm的记录标记。
其次，用各种再生功率Pr的连续光进行记录下记录标记的光道的再生。为求得再生功率的最适宜的调制条件，以Pr＝1.0mW，1.5mW，1.9mW，2.0mW和2.1mW的5个等级变更连续光功率Pr的值，求得各自的再生信号。又，再生时不在磁光记录介质70上积极地加上磁场，可是在记录方向上发生从光学磁头的致动器泄漏的磁场(约800e)。
将用上述各再生功率Pr进行磁光记录介质70的记录光道的再生时的再生波形表示在图12A～E中。这时，在示波器上观察到在再生波形本身加上触发信号的波形。图12A表示再生光功率Pr＝1.0mW时的再生波形，可以看到隆起有和记录标记的图案相对应的再生信号。在图上，基线表示消隐的状态，隆起的峰值信号表示记录状态。记录状态和消隐状态之间的振幅为50mV。进一步将再生光功率提高到Pr＝1.5mW时，如图12B所示，信号振幅增大到约200mV。从图12B的波形可见在波形的一部分区域，相邻的峰值信号在记录状态一侧连接起来。
图12C是再生光功率Pr＝1.9mW时的再生信号波形，并表示峰值信号完全在记录状态一侧(图的上方)连接起来的波形。它表示，如后面所述，在辅助磁性膜上发生磁区扩大，这样扩大的磁区和由再生光点进行的光道扫描一起在光道上的移动。进一步，将再生光功率提高到Pr＝2.0mW时，如图12D所示，连接的峰值信号开始分开。在这种情形中，峰值信号的连接部分和基线之间的振幅Hplo约为350mV。进一步，将再生光功率提高到Pr＝2.1mW时，如图12E所示，峰值信号完全被分开，成为和记录标记图案相对应的波形。在图12E中，记录状态和消隐状态之间的振幅为200mV。
这里，用图13-15的概念图说明在得到图12A-图12E的再生波形的情形中，插入辅助磁性膜8和非磁性膜9层积的磁光记录膜10的磁化状态。图13表示在得到图12A的信号波形的情形(再生光功率Pr＝1.0mW)中再生光点80和被它照射的辅助磁性膜8及磁光记录膜10的磁化方向间的关系。最初，如图13A所示，被再生光点80照射的辅助磁性膜8，在它的温度上升到它的临界温度TCR以上的区域变成垂直磁化，同时磁光记录膜10的磁化由于静磁耦合被复制到辅助磁性膜的区域83a。如图13B所示，再生光点80来到磁化朝向记录方向的磁区(记录磁区)82的正下方时，记录磁区82的磁化由于静磁耦合被复制到辅助磁性膜8上。在这种情形，因为再生光功率Pr＝1.0mW很低，只有光点80内的辅助磁性膜8的中央部分，即区域83b超过临界温度TCR，辅助磁性膜8的复制区域83b并不扩大得比记录区域82的宽度大。因此，如图12A所示再生信号强度很小。再生光点80通过记录磁区82后，复制区域83c，由于来自它正上方的磁光记录膜10的磁区的复制，有和正上方的磁光记录膜10的磁区相同的磁化方向。
图14表示，在得到图12C的信号波形的情形(再生光功率Pr＝1.9mW)中，再生光点80与被它照射的辅助磁性膜8和磁光记录膜10的磁化方向的关系。这种情形中，因为再生光功率为1.9mW比较大，如图14A所示，被再生光点80照射的辅助磁性膜8的点内的全部区域85a，在上升到临界温度TCR以上时变成垂直磁化。然后，由于来自磁光记录膜10的静磁耦合，磁光记录膜10的磁区被复制到区域85a。由于再生光点80的扫描，如图14B所示，再生光点80来到记录磁区82的正下方时，记录磁区82的磁化被复制。在这种情形中，因为辅助磁性膜8的上升到临界温度TCR以上的区域85b的宽度比记录区域82大，记录磁区82被扩大地复制到辅助磁性膜8内。由于这种磁区的扩大能得到大的信号波形。进一步，因为再生光点80通过记录磁区82后，区域85c也保持和区域85b相同的磁化状态，所以能够得到如图12C所示的再生信号的峰值连接起来的波形。
在图14的情形中，可如下地考虑当再生光点80通过记录磁区82后，区域85c也保持和区域85b相同的磁化状态的理由。由于再生激光束的照射，辅助磁性膜8上升到它的临界温度以上变成垂直磁化膜，并有垂直方向的顽磁力Hc。又，再生时，在辅助磁性膜8上加上来自光学磁头的致动器等的泄漏磁场产生的外部磁场Hex和在辅助磁性膜8的临界温度磁光记录膜10发生磁化产生的静磁场Hs。其大小与磁化方向有关为Hex+Hs或Hex-Hs。在外部磁场Hex和静磁场Hs的合成磁场和辅助磁性膜8的顽磁力Hc的大小的关系中，当成为Hex+Hs＞Hc，Hex-Hs＜Hc时，如图14C所示，磁区一旦被复制到辅助磁性膜上，即便再生光点前进到在磁光记录膜10上不存在记录磁区的区域，该磁区也不发生再反转。上述的Hc是在辅助磁性膜8处于垂直磁化状态的垂直方向上的顽磁力，在图13的情形中，因为接受由低的再生功率进行的复制的辅助磁性膜的温度比较低，辅助磁性层的Hc也变得比图14的情形低，所以被复制到辅助磁性膜8的磁区当再生光点前进到在磁光记录膜10上不存在记录磁区的区域时，发生再反转(图13C)。
图15表示在得到图12E的信号波形的情形(再生光功率Pr＝2.1mW)中，再生光点80与被它照射的辅助磁性膜8和磁光记录膜10的磁化方向的关系。这种情形中，可以认为因为再生光功率为2.1mW很大，被再生光点80照射的辅助磁性膜8的点内的前方部分的区域87a，由于上升到临界温度TCR以上显示出垂直磁化，但是，在点内的中央和后方部分，由于比前方部分受到较多的加热而超过辅助磁性膜8的居里温度TC，变到磁化消失的状态。为此，如图15A所示，只有在再生光点80内的辅助磁性膜的前方部分的区域87a，由于静磁耦合，接受来自正上方的磁光记录膜10的磁区复制。其次，由于再生光点80对光道的扫描，再生光点80来到记录磁区82的正下方时，记录磁区82的磁化仅被复制到辅助磁性膜8的前方部分的温度比较低的区域87b。所以不发生磁区的扩大，不能得到再生信号的强度有图12C情形那样的大的信号。当再生光点80通过记录磁区82后，由于来自磁光记录膜10的静磁耦合，和正上方的磁光记录膜10的磁区相同方向的磁化被复制到复制区域87c上。这是因为存在由于高的再生功率接受复制的辅助磁性膜8的温度超过居里温度的部分，辅助磁性膜8的Hc也变得比图14的情形低，复制到辅助磁性膜8上的磁区当再生点前进到在磁光记录膜10上不存在记录磁区的区域时，发生再反转。
在图12C和图14所示的情形中，因为如上所述地在辅助磁性膜8内发生磁区扩大，再生信号强度增大。而且，从记录磁区82扩大的磁区85b和再生光点80一起保持扩大不变地移动。然而，再生光点80的中心来到和图14C中的记录磁区82相邻的磁区84的正下方时，将记录磁区82的扩大磁区85c消除，必须进行磁区84的扩大再生。另一方面，在如图13(和图12对应)和图15(和图12E对应)中分别表示那样地，在再生光功率Pr比较小的情形(再生光功率Pr＝1.0mW)和比较大的情形(再生光功率Pr＝2.1mW)中，再生光点80通过记录磁区82后，从记录磁区82复制的磁区83b消失，存在于再生光点80的正上方的磁光记录膜10的磁区(图中，消失的方向)被复制。所以，依靠用在产生磁区扩大的再生光功率Pr＝1.9mW和不产生磁区扩大的再生光功率Pr＝2.1mW(或1.0mW)之间以再生时钟周期或它的整数倍的周期功率调制的脉冲光，作为再生光，能够依靠磁区扩大而使再生功率增大，而且当再生光点的中心从磁光记录膜的记录磁区向相邻的记录磁区上移动时，能够消除从该记录磁区复制的被扩大的磁区。
根据上述的预备实验的结果，如果作为在图12C的Pr＝1.9mW和图12E的Pr＝2.1mW之间进行强度调制的脉冲光给出再生激光，则能够将再生信号作为在图12C和图12E得到的再生信号强度的差检测出来。考虑到这和图12D的Hplo＝350mW相当，暗示用比在图12A和图12E得到的振幅更大的振幅进行再生是可能的。为此，在用下面的再生光脉冲进行的再生实验中，分别地设定高功率Pr2为Pr2＝2.1mW，低功率Pr1为Pr1＝1.9mW。[依靠功率调制的脉冲光进行磁光记录介质的再生]将在本实施例中制造的磁光记录介质70初始化后，在位于半径40mm的光道上以线速度5.0m/s，用周期320ns，脉冲宽度53.3ns的脉冲对记录功率6.3mW的激光进行调制，并在记录磁场为5000e时进行光调制记录。这相当于在3.2μm的间距连续地记录约1.6μm的记录标记。
用被功率调制在由上述的预备实验决定的再生光激光功率Pr2＝2.1mW，Pr1＝1.9mW上的脉冲激光照射被这样记录的磁光记录介质70的记录光道，并进行再生。再生激光脉冲如图16所示，使从记录标记的前端开始的10ns的脉冲宽度中Pr2＝2.1mW，在其后的150ns的脉冲宽度中Pr1＝1.9mW那样地进行调整。再生时不积极地加上磁场，但是在记录方向上发生来自光学磁头的致动器的泄漏磁场(约800e)。
将得到的再生信号波形表示在图17中。得到和记录标记相对应的振幅约为220mV的再生信号。又，用有一定的再生功率Pr＝1.0mW和Pr＝2.1mW的连续光进行在相同条件下记录的标记图案的再生时，振幅分别为100mW和170mW。根据这些结果，我们看到对再生光进行脉冲状功率调制，并进行再生时，以和再生时钟同步的形式扩大记录磁区并进行复制，并能够随后立即消除记录磁区，故在扩大时能够以更高的C/N进行再生。
在本实施例中，选择高功率Pr2＝2.1mW，低功率Pr1＝1.9mW的各脉冲激光强度，分别地将低功率脉冲用于产生扩大磁区和将高功率脉冲用于消除扩大磁区。然而，也可能使高功率脉冲用于产生扩大磁区时为Pr2＝1.9mW和使低功率脉冲用于消除扩大磁区时为Pr1＝1.0mW。用于原理说明的图11所示的例子表示后一种情形。进一步，为了得到增大的再生信号能够适当地改变高功率脉冲和低功率脉冲的脉冲宽度之比，即占空比不限于图11和图16所示的情形。
即便在本实施例2中制造的磁光记录介质中，为了使被再生光束照射时介质的温度分布有所希望的形状，或者，为了使温度分布的线速度依赖性变小，也可以在磁光记录介质的保护膜上设置适当热导率的热控制层。又，为了得到更好的再生CN比，也可以使在被再生光束照射时介质的最高到达温度的克耳旋转角θk在辅助磁性膜的θk以上，并且在电介质膜3和辅助磁性膜8之间加入在室温以上为垂直磁化膜的再生磁性膜。
在实施例1中使用一边用脉冲光照射，一边对应于记录信号调制所加磁场极性的磁光调制方式，在实施例2中使用一边加上DC磁场，一边对应于记录信号调制光强度的光调制方式，分别地进行记录，但是用通常的DC光的磁场调制记录方式，光调制记录方式和光磁场调制方式中的无论那一种方式都没有关系。工业利用的可能性本发明的磁光记录介质，用在室温以上是垂直磁化膜的磁光记录膜，从室温开始到某个临界温度(TCR)是面内磁化膜，在TCR以上转变成垂直磁化膜的一层以上的辅助磁性膜，因为进行调整使这些磁性膜的磁特性有所定的关系，所以使扩大记录磁区并进行再生成为可能，并能够增大再生信号强度得到好的C/N。本发明的方法，和备有通常的掩模功能的磁超图象分辨型的磁光记录介质相比，依靠磁的掩模，使给予再生输出的光量降低很少或光量不降低的超图象分辨再生成为可能。如果用本发明的磁光记录介质和它的再生方法，因为能独立地再生和再生光点的直径比较极其微小的记录标记，所以能够显著地提高磁光记录介质的记录密度。
权利要求
1.一种磁光记录介质，在备有磁光记录膜和辅助磁性膜，用再生光照射时，将上述的磁光记录膜的记录区磁性地复制到上述的辅助磁性膜上，进行信号再生的磁光记录介质中，上述的辅助磁性膜是至少一层的当超过临界温度时从面内磁化膜转变成垂直磁化膜的磁性膜，并且上述的磁光记录膜在室温以上的温度是垂直磁化膜，利用上述的辅助磁性膜的磁特性进行再生时，能将比上述的磁光记录膜的记录磁区大的磁区复制到上述的辅助磁性膜上。
2.权利要求1所述的磁光记录介质，其特征是磁光记录介质是在上述的磁光记录膜上依次层积第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜形成的，当上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的居里温度分别为TC0，TC1和TC2，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR1和TCR2时，上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜有满足室温＜TCR2＜TCR1＜TC0，TC1，TC2关系的磁特性。
3.权利要求2所述的磁光记录介质，其特征是上述的磁光记录膜是从由TbFeCo，DyFeCo，TbDyFeCo组成的群体中选出的希土类-过渡金属膜，第1和第2辅助磁性膜是从由GdFeCo，GdFe，GdTbFeCo，GdDyFeCo组成的群体中选出的希土类—过渡金属膜。
4.权利要求2所述的磁光记录介质，其特征在于再生光功率和第1辅助磁性膜的居里温度TC1被设定得使大小在磁光记录膜的记录磁区的直径以下的磁区复制到第1辅助磁性膜上。
5.权利要求1所述的磁光记录介质，其特征是在上述的辅助磁性膜和上述的磁光记录膜之间进一步备有非磁性膜，当上述的磁光记录膜和辅助磁性膜的居里温度分别为TC0和TC，辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR时，上述的磁光记录膜和辅助磁性膜有满足室温＜TCR＜TC0，TC关系的磁特性。
6.权利要求5所述的磁光记录介质，其特征是上述的磁光记录膜是从由TbFeCo，DyFeCo，TbDyFeCo组成的群体中选出的希土类-过渡金属膜，上述的辅助磁性膜是从由GdFeCo，GdFe，GdTbFeCo，GdDyFeCo组成的群体中选出的希土类—过渡金属膜。
7.权利要求5所述的磁光记录介质，它能够通过上述的磁光记录膜和辅助磁性膜之间的静磁耦合力将磁光记录膜的记录磁区复制到辅助磁性膜上。
8.权利要求5所述的磁光记录介质，其特征是当将辅助磁性膜的居里温度，临界温度和补偿温度分别表示为TC，TCR和Tcomp时，上述的辅助磁性膜有满足室温＜TCR＜Tcomp＜TC关系的磁特性。
9.权利要求5所述的磁光记录介质，其特征在于再生光功率和辅助磁性膜的居里温度TC被设定得使大小在磁光记录膜的记录磁区的直径以上的磁区复制到并形成在辅助磁性膜上。
10.权利要求1-9的任何一项所述的磁光记录介质，其特征是在受到再生光照射时的磁光记录介质的最高到达温度下的克尔旋转角θk在上述的辅助磁性膜的克尔旋转角θk以上，而且在气氛温度以上为垂直磁化膜的再生磁性膜形成在上述的辅助磁性膜的再生光入射一侧。
11.一种磁光记录介质的再生方法，是通过检测用再生光照射有在室温为垂直磁化膜的磁光记录膜的磁光记录介质时产生的磁光效应的大小，使被记录的信号再生的磁光记录介质的再生方法，其特征在于作为上述的磁光记录介质，使用在磁光记录膜上依次地层积第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜是当超过临界温度时从面内磁化膜转变成垂直磁化膜的磁性膜，当上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的居里温度分别为TC0，TC1和TC2，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR1和TCR2时，上述的磁光记录膜，第1辅助磁性膜和第2辅助磁性膜有满足关系室温＜TCR2＜TCR1＜TC0，TC1，TC2的磁特性的磁光记录介质；通过用以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期功率调制的再生光照射上述的磁光记录介质，使记录信号再生。
12.权利要求11所述的磁光记录介质的再生方法，其特征是上述的再生光以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期被功率调制在再生光功率Pr1和Pr2上，上述的Pr1和Pr2中的一个的再生光功率是产生上述的第2辅助磁性膜的磁区扩大的再生光功率。
13.磁光记录介质的再生方法，是通过检测用再生光照射有在室温为垂直磁化膜的磁光记录膜的磁光记录介质时产生的磁光效应的大小，使被记录的信号再生的磁光记录介质的再生方法，其特征在于作为上述的磁光记录介质，使用在插入非磁性膜的磁光记录膜上备有当超过临界温度时从面内磁化膜转变成垂直磁化膜的磁性膜，并当上述的磁光记录膜和辅助磁性膜的居里温度分别为TC0和TC，辅助磁性膜的上述临界温度分别为TCR时，上述的磁光记录膜和辅助磁性膜有满足室温＜TCR＜TC0，TC关系的磁特性的磁光记录介质；通过用以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期功率调制的再生光照射上述的磁光记录介质，使记录信号再生。
14.权利要求13所述的磁光记录介质的再生方法，其特征是上述的再生光以和再生时钟相同的周期或整数倍的周期被功率调制在再生光功率Pr1和Pr2上，上述的Pr1和Pr2中的一个的再生光功率是产生上述的辅助磁性膜的磁区扩大的再生光功率。
15.权利要求11-14的任何一项所述的磁光记录介质的再生方法，其特征是再生时在记录磁化的方向加上DC磁场。
全文摘要
磁光记录介质(11)包括在基片1上的第2辅助磁性膜(4),第1辅助磁性膜(5)和磁光记录膜(6)。辅助磁性膜(4和5)在临界温度T
文档编号G11B11/105GK1207822SQ96199675
公开日1999年2月10日 申请日期1996年12月20日 优先权日1995年12月20日
发明者大贯悟, 太田宪雄, 岛崎胜辅, 吉弘昌史, 鹰尾引树, 渡边均 申请人:日立马库塞鲁株式会社