專利名稱：光磁記錄介質(zhì)及其再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光磁記錄介質(zhì)及其再生方法，具體說是涉及能以可靠的、充分的再生信號強度將高密度記錄的信息進行再生的光磁記錄介質(zhì)及其再生方法。
背景技術(shù)：
由于信息化社會的發(fā)展，用于存儲龐大信息的外部存儲裝置的存儲密度顯著提高。介質(zhì)可換的光磁盤也是如此，通過由藍色激光以及通過高NA透鏡將光斑尺寸縮小的高密度化的研究日益盛行。然而，現(xiàn)階段還難以大量且廉價地提供藍色激光，因此便期望采用紅色激光以及其他技術(shù)實現(xiàn)大容量化。這種技術(shù)在將來藍色激光可大量提供之際仍能適用，因而有可能形成更大的大容量記錄?；谶@一背景便提出了利用光磁記錄中熱和磁性特征的大容量化技術(shù)。作為這種大容量化技術(shù)，如日本特開平3-93056號中所示的磁超解像技術(shù)；特開平6-290496號中所示的磁疇壁移動再生技術(shù)；特開平8-182901號中所示的磁疇擴大再生技術(shù)；特開平11-162030號中所示的中央開口后方擴大檢測技術(shù)等。
將用于記錄再生的光的波長設(shè)為λ、物鏡的數(shù)值孔徑設(shè)為NA時，聚光后的光斑衍射極限表示為λ/NA、此一半的大小成為可再生的最小標(biāo)記尺寸。因上述藍色激光與紅色激光相比波長λ更小，所以藍色激光的光斑尺寸也比紅色激光更小。因此，通過使用藍色激光有可能從比以往更小的區(qū)域檢測出再生信號。這就意味著能將高密度記錄的微小磁疇進行再生。
然而，不將激光的光斑直徑變小也能實效性地縮小信號再生區(qū)域。磁超解像再生技術(shù)(Magnetic Super ResolutionMSR)就是利用記錄膜對溫度的磁化特性而縮小實效光斑直徑。采用磁超解像再生技術(shù)的光磁記錄介質(zhì)，在記錄膜上設(shè)有居里溫度低的中間層和再生層。這三層都采用過渡金屬占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金來形成。
采用磁超解像再生技術(shù)的光磁記錄介質(zhì)的磁性特性詳細記載于特開平3-93056號及《三蓋(トリケツプス)超高密度光磁記錄技術(shù)》54頁上，這里僅就特開平3-93056號所載的磁超解像再生的原理參照圖49做簡單說明。圖49中分別表明用于磁超解像再生用的光磁記錄介質(zhì)的記錄層、中間層及再生層在低溫時磁疇的磁化狀態(tài)。這三層因交換結(jié)合，記錄層的磁疇依次原樣地復(fù)制到中間層及再生層。又如圖49所示，三層磁疇相互吸引，靜磁性也很穩(wěn)定。這里，當(dāng)對光磁記錄介質(zhì)照射再生功率大的再生光并將中間層加熱到超過居里溫度時，中間層的超過居里溫度的區(qū)域(高溫區(qū)域)磁化便消失(變?yōu)榉谴判?，位于該區(qū)域上下的再生層和記錄層的磁疇間的交換結(jié)合便隔斷。此時，一旦施加再生磁場(屏蔽形成用再生磁場)，交換結(jié)合力隔斷了的再生層區(qū)域的磁化便在再生磁場的方向上聚集，形成磁性屏蔽。由此，記錄層的記錄標(biāo)記只能通過比中間層的居里溫度更低的區(qū)域，即未被屏蔽的狹小區(qū)域加以再生。在此光磁記錄介質(zhì)上，當(dāng)在再生層使用頑磁力小的磁性膜時，當(dāng)照射再生光并將光斑中心溫度以超過中間層居里溫度的狀態(tài)施加了外部磁場時，接近超過居里溫度的中間層的非磁性部分的再生層上殘留的記錄磁疇能通過外部磁場容易地消除。從而，再生層的高溫部分起到不讓記錄磁疇的信息進行復(fù)制的磁性屏蔽的作用。當(dāng)加快線速度、由光照射在記錄膜上形成的溫度分布流向與光斑前進方向相反時，信息在光斑前方的記錄磁疇能夠再生，而從光斑中央部往后的地方則因上述屏蔽不能再生。因為此類磁超解像再生將光斑的前方部分作為開口部，所以稱作前方開口檢測(Front Aperture Detection)或FAD。但FAD的分辨率越高(增大屏蔽)能夠享受再生信號的面積就越小，導(dǎo)致絕對信號量大幅下降。這成為將光磁記錄介質(zhì)高密度化后的問題點，也成為制約記錄密度提高的原因。在磁超解像再生方面，已知的還有中央開口檢測(Center ApertureDetection)、后方開口檢測(Rear Aperture Detection)等類型，但無論哪種類型的磁超解像再生都存在同樣的問題。
本發(fā)明者們?yōu)榻鉀Q這一再生信號下降問題，在特開平8-182901號中提出在將記錄于記錄層中的微小記錄磁疇復(fù)制到再生層中的同時，通過擴大再生磁場使再生信號增大的磁疇擴大再生(Magnetic AmplifyingMO System)，即MAMMOS。然而MAMMOS為擴大磁疇而使用再生磁場又存在裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的問題。
另一方面，作為絕對信號量不太增加但確保必要的最小限度的信號強度并且高分辨率的再生技術(shù)，在特開平6-290496號公報中提出了磁疇壁移動再生技術(shù)。磁疇壁移動再生技術(shù)中采用的光磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)與上述FAD相同，由記錄層、中間層及再生層構(gòu)成。磁疇壁移動再生技術(shù)中從記錄層復(fù)制到再生層的磁疇前方的磁疇壁在中間層被加熱變?yōu)榉谴判曰蟮膮^(qū)域斷絕與記錄層的結(jié)合，此磁疇壁移動到存在于光斑內(nèi)的熱中心(最高溫度位置)。結(jié)果，復(fù)制到再生層的磁疇擴大，即實效性地增大微小磁疇的面積，由此，再生信號略有增大。這種類型因系將磁疇壁進行移動并加以檢測而被稱為磁疇壁移動型檢測(Domain WallDisplacement Detection)或DWDD。此項技術(shù)利用了磁疇壁向磁疇壁能量低的位置移動的力，所以欲將此方法得以實施，如發(fā)明者們在日本工業(yè)出版的月刊1998年光聯(lián)盟7月號19頁左欄第6～11行所載，需要盡可能降低各層的磁飽和，使其不至對磁疇壁移動形成障礙。為此，DWDD中的記錄層、中間層及再生層都由補償溫度低于居里溫度的磁性材料構(gòu)成。這一點在社團法人電氣學(xué)會1998年研究會資料MAG98-189從43頁右欄倒數(shù)第3行到44頁左欄正數(shù)第5行中也有記述。
雖然通過DWDD能將微小磁疇進行再生，但存在的問題是再生信號小，其信號的大小僅為能夠正確再生的最低限度。又，基于上述原理，在中間層的非磁化區(qū)域的前方將磁疇擴大固然好，但因其后方磁疇也同樣地擴大，使再生信號復(fù)雜化，成為應(yīng)用上的大問題。后方的磁疇擴大，表現(xiàn)為再生信號之外多余的擴大信號，稱為重疊信號。重疊信號的產(chǎn)生是由于磁疇擴大的工作僅靠磁疇壁能量來實現(xiàn)的緣故。
為了解決DWDD的重疊信號問題，進而通過設(shè)置居里溫度升高若干且磁飽和小的中間層來稍加改善。但再生信號的大小仍不滿意。
又，DWDD中再生層的磁疇壁為能實現(xiàn)平穩(wěn)地移動，必須采用只將槽脊槽溝基板的槽溝用大功率激光高溫緩冷后降低磁疇壁能量的方法，或?qū)⒉奂共蹨匣宓牟蹨仙疃燃由钪翗O限，使記錄膜實質(zhì)上只稍微附于槽溝的壁部。但這些技術(shù)伴有下列不便，即，為實現(xiàn)高密度化而以高密度磁道間距制作深溝成型基板困難，另外，如金子等在INTERMAG2000上發(fā)表的那樣，深溝很難保證微小磁疇的正確記錄。
進而，用以增加磁疇壁移動量的技術(shù)公開于特開平11-162030號上。據(jù)此公報所述，使用了面內(nèi)磁化膜的中間層和在接近再生溫度時從面內(nèi)磁化膜變?yōu)榇怪贝呕さ脑偕鷮?。這樣，再生層能在低于預(yù)定溫度時形成面內(nèi)磁化膜且形成屏蔽，僅在超過預(yù)定溫度的光斑中央部移動磁疇壁。這種結(jié)構(gòu)因靠降低再生層的頑磁力來形成磁疇壁平穩(wěn)移動，所以其特征在于，磁疇壁的移動量比前述的DWDD更大。這是僅將光斑中央部作為開口部的磁疇壁移動檢測，所以稱為CARED(Center ApertureRear Expansion Detection)。
但是，因CARED也與DWDD一樣產(chǎn)生重疊信號，仍要添加其它磁性層作為中間層來防止產(chǎn)生重疊信號。而在添加了中間層后，雖然對短的磁性標(biāo)記能防止重疊，但對長的磁性標(biāo)記，CARED也與DWDD一樣，無法防止重疊信號。因此，在記錄再生裝置中，僅能應(yīng)用于長度有限的信號處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在消除前述MSR、MAMMOS、DWDD及CARED所具的不便，其目的之一在于提供一種能獲得充分大的再生信號的光磁記錄介質(zhì)和其再生方法及再生裝置。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種不拘于記錄標(biāo)記的標(biāo)記長度，且不產(chǎn)生重疊信號的光磁記錄介質(zhì)和其磁疇擴大再生方法及裝置。
本發(fā)明的目的之三在于提供一種不施加再生磁場就能進行光磁記錄介質(zhì)的磁疇擴大再生的光磁記錄介質(zhì)和其再生方法及裝置。
本發(fā)明提供一種光磁記錄介質(zhì)，該光磁記錄介質(zhì)具有由磁性材料形成的記錄層；由磁性材料形成的表現(xiàn)為垂直磁化的再生層；由磁性材料形成的，存在于上述記錄層與和再生層之間，并以低于160℃的溫度隔斷上述記錄層與再生層的交換結(jié)合力的中間層，其特征在于，上述再生層的補償溫度Tcomp1、上述中間層的補償溫度Tcomp2及上述記錄層的補償溫度Tcomp3滿足下列式(1)及(2)的任何一個所表示的條件Tcomp2＜120℃＜Tcomp1……(1)Tcomp3＜120℃＜Tcomp2……(2)本發(fā)明中的再生層最好在20℃～居里溫度附近的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)為垂直磁化且補償溫度超過居里溫度。
本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)能將從記錄層(以下又稱信息記錄層)經(jīng)中間層復(fù)制到再生層(以下又稱擴大再生層)的磁疇在不施加外部磁場而由再生光照射使之?dāng)U大并進行檢測。本發(fā)明之所以能將這種磁疇擴大的根據(jù)是1)擴大再生層的最小磁疇徑的存在；2)中間層與記錄層間或中間層與再生層間的斥力的產(chǎn)生；3)擴大再生層與記錄層間的交換結(jié)合力的控制等因素。首先將就這些因素加以說明，接著，將實現(xiàn)本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的三種類型的光磁記錄介質(zhì)的擴大再生原理加以說明。
〔磁疇擴大的因素〕1)基于最小磁疇徑的存在的磁疇擴大原理要想無須外部磁場而使再生層的磁疇加以擴大，必須考慮在再生層中得以穩(wěn)定存在的最小(穩(wěn)定)磁疇的大小。當(dāng)設(shè)溫度均勻的磁性層的最小磁疇的磁疇徑為d、擴大再生層的磁疇壁的能量為σw、磁飽和為Ms、頑磁力為Hc時，最小磁疇徑d可表示為d＝σw/(Ms·Hc)。通常，當(dāng)Ms較小時d變大；Ms較大時d變小。
本發(fā)明如圖1(a)所示，作為擴大再生層的材料，使用擴大再生層3中磁性得以穩(wěn)定存在的磁疇SM1的最小徑(以下稱最小磁疇徑)比較大的材料，如GdFe。也就是說，在擴大再生層3中，比磁疇SM1小的磁疇不能穩(wěn)定地保持磁性。另一方面，如圖1(b)所示，在信息記錄層5中，由于使用了使磁疇SM2的最小磁疇徑變小的磁性材料如TbFeCo，便能在信息記錄層5上高密度地記錄小的記錄磁疇。這里，當(dāng)擴大再生層3與信息記錄層5以強大的交換結(jié)合力相結(jié)合時，如圖1(c)所示，記錄于信息記錄層5上的磁疇SM2磁性地復(fù)制到擴大再生層2中，生成磁疇SM3。但由于磁性復(fù)制到擴大再生層3的磁疇SM3比擴大再生層3中的最小磁疇徑還小而不穩(wěn)定。因此，如圖1(d)所示，一旦將擴大再生層3從信息記錄層5拉開，復(fù)制到擴大再生層3的微小磁疇便擴大，變回圖1(a)所示的具有最小磁疇徑的穩(wěn)定的磁疇SM1。本發(fā)明中從圖1(c)到圖1(d)的過渡過程通過采用后述的各種中間層(擴大觸發(fā)層)將擴大再生層3與信息記錄層5的交換結(jié)合力的大小加以控制。
2)磁性層的斥力和交換結(jié)合力記錄層、中間層及再生層的磁性材料可以使用稀土類過渡金屬合金得到。稀土類可用重稀土類，在這種場合，稀土類金屬與過渡金屬的磁性自旋朝向互為相反的方向，因此磁性層表現(xiàn)為鐵氧體磁性。若稀土類金屬與過渡金屬的磁性自旋大小相同，由于磁化方向互逆，即形成磁化抵消，則整體的磁化(磁性自旋之和)變?yōu)榱?。這一狀態(tài)稱作補償狀態(tài)，成為補償狀態(tài)的溫度稱作補償溫度。又，成為補償狀態(tài)的磁性層的組成稱作補償組成。又，當(dāng)過渡金屬的磁性自旋大于稀土類金屬的磁性自旋時稱作富過渡金屬(Transition Metal rich富TM)，當(dāng)稀土類金屬的磁性自旋大于過渡金屬的磁性自旋時稱作富稀土類金屬(Rare Earth rich富RE)。本發(fā)明中，再生層的補償溫度Tcomp1、中間層的補償溫度Tcomp2及記錄層的補償溫度Tcomp3滿足下式(1)及(2)的任何一個所表示的條件。
Tcomp2＜120℃＜Tcomp1……(1)Tcomp3＜120℃＜Tcomp2……(2)(1)式及(2)式表示本發(fā)明中為形成為引起磁疇擴大的觸發(fā)的斥力的存在條件。在(1)式的場合，中間層4的補償溫度低于120℃，再生層的補償溫度高于120℃。例如，在再生層3及中間層4分別由鐵氧體磁性的稀土類過渡金屬構(gòu)成的場合下，如圖2(a)所示，120℃時中間層4為富TM，再生層3為富RE。因此，中間層4和再生層3的過渡金屬的磁性自旋(副網(wǎng)絡(luò)磁化)朝向同一方向，磁化(整體的磁化)形成互為相反方向，產(chǎn)生斥力。本發(fā)明中這種斥力的產(chǎn)生成為再生層3中磁疇擴大的必要條件。這里，當(dāng)記錄層5與中間層4同樣由富TM的稀土類過渡金屬構(gòu)成時，再生層3、中間層4及記錄層5之間的這些過渡金屬的磁性自旋相互連接，交換結(jié)合力在再生層3與記錄層5之間經(jīng)中間層4發(fā)揮作用。這里，由于交換結(jié)合力具有溫度依存性，因此，一旦溫度從120℃上升，則斥力超過交換結(jié)合力，再生層3的磁疇易于顛倒。這種磁疇顛倒導(dǎo)致磁疇擴大。
在(2)式的場合，記錄層5的補償溫度低于120℃，中間層的補償溫度高于120℃。例如，記錄層5及中間層4分別由鐵氧體磁性的稀土類過渡金屬構(gòu)成的場合，如圖2(b)所示，在120℃時記錄層5為富TM，中間層4為富RE。因此，記錄層5的磁化和中間層4的磁化形成互為相反方向，產(chǎn)生斥力。這里，當(dāng)再生層3與中間層4同樣由富TM的稀土類過渡金屬構(gòu)成時，交換結(jié)合力在再生層3與記錄層5之間經(jīng)中間層4發(fā)揮作用。交換結(jié)合力具有溫度依存性，因此，當(dāng)溫度從120℃上升時，再生層3及中間層4的磁化與記錄層5的磁化的斥力超過記錄層5與再生層3的交換結(jié)合力，中間層4及再生層3的磁疇分別變得易于顛倒。再生層3的磁疇顛倒導(dǎo)致磁疇擴大。若能滿足上述(1)式或(2)式的任意一個，就能產(chǎn)生引發(fā)本發(fā)明中磁疇擴大的斥力。下面對各類光磁記錄介質(zhì)再生原理的說明主要采用(1)式的條件進行。
如上所述，本發(fā)明中斥力與交換結(jié)合力的關(guān)系控制著磁疇的擴大。120℃這一溫度，是假設(shè)通過再生光照射引起磁疇開始擴大的區(qū)域的溫度。也就是說，本發(fā)明中引起磁疇開始擴大的區(qū)域在被再生光照射并加熱的區(qū)域中，不是中央部即高溫部分(熱中心)，而是邊緣部即低溫部分。另一方面，高溫部分如后所述能隔斷記錄層與擴大再生層的交換結(jié)合力。這一高溫區(qū)域在本發(fā)明中假設(shè)為超過140℃的溫度。
3)交換結(jié)合力的控制本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)中，中間層在任何類型的光磁記錄介質(zhì)中都通過控制作用于記錄層與擴大再生層之間的交換結(jié)合力和斥力的大小來實現(xiàn)擴大再生層中磁疇擴大的最優(yōu)化，同時防止產(chǎn)生重疊信號。尤其是在信息再生時，通過中間層，能在被再生光照射的區(qū)域內(nèi)的高溫區(qū)域隔斷作用于記錄層與擴大再生層之間的交換結(jié)合力，使低溫區(qū)域的擴大再生層的磁疇擴大到高溫區(qū)域。能夠隔斷這一交換結(jié)合力的溫度稱作交換結(jié)合力隔斷溫度。交換結(jié)合力隔斷溫度可由交換結(jié)合力(交換結(jié)合磁場)的溫度依存性求得。交換結(jié)合力可從擴大再生層側(cè)由磁性光學(xué)Kerr旋轉(zhuǎn)角的磁場依存性來確定。圖25所示為室溫下本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的磁性光學(xué)Kerr旋轉(zhuǎn)角(θ)的磁滯曲線的測定例。交換結(jié)合力(交換結(jié)合磁場)從頑磁力大的信息記錄層作用于擴大再生層，作為偏磁場。因此，磁滯曲線只向其磁場左邊偏移，此偏移量就是交換結(jié)合力。此交換結(jié)合力的溫度依存性的一例如圖44所示。交換結(jié)合力隔斷溫度相當(dāng)于此交換結(jié)合力大致為零時的溫度。
為控制擴大再生層與信息記錄層的交換結(jié)合力的大小，第1類光磁記錄介質(zhì)使用了中間層，其在高溫例如超過140℃表現(xiàn)為面內(nèi)磁化，在低溫例如低于120℃表現(xiàn)為垂直磁化。記錄層和再生層可使用垂直磁化的磁性層得到。這種情況下，當(dāng)中間層表現(xiàn)為垂直磁化時，介于擴大再生層與信息記錄層的中間層的交換結(jié)合力強，而當(dāng)中間層在高溫下表現(xiàn)為面內(nèi)磁化時，擴大再生層與信息記錄層的交換結(jié)合力因被中間層切斷或隔斷而變?nèi)?。欲在低溫下增大擴大再生層與信息記錄層的交換結(jié)合力，最好使中間層的居里溫度Tc2高于擴大再生層的居里溫度Tc1。但為了避免對信息記錄層上的記錄的不良影響，Tc2又必須低于信息記錄層的居里溫度Tc3。從而得出第1類光磁記錄介質(zhì)上這些磁性層的居里溫度的關(guān)系為Tc1＜Tc2＜Tc3。
這里，如圖3所示，試想有一種光磁記錄介質(zhì)，它具有在信息記錄層5與擴大再生層3之間的中間層，例如擴大觸發(fā)層4’，其在高溫時表現(xiàn)為面內(nèi)磁化、低溫時表現(xiàn)為垂直磁化。在記錄層5上高密度地記錄著微小磁疇。在不照射激光時，記錄于信息記錄層5上的磁疇5A通過以擴大觸發(fā)層4’為中介的擴大再生層3和信息記錄層5的大的交換結(jié)合力，在擴大再生層3上進行磁性復(fù)制并形成磁疇3A。如圖4所示，當(dāng)光磁記錄介質(zhì)沿箭頭DD的方向前進并照射激光時，光磁記錄介質(zhì)的激光光斑內(nèi)的區(qū)域的溫度上升。此時在溫度上升的區(qū)域，尤其在高溫部分(例如超過140℃)，由于擴大觸發(fā)層4’的磁各向異性急劇變小，擴大觸發(fā)層4’的易磁化軸朝向便從垂直方向變?yōu)槟っ娣较颉４藭r，由于擴大觸發(fā)層4’的垂直磁化成份減少，擴大再生層3與信息記錄層5的交換結(jié)合力急劇下降并被隔斷。若將此交換結(jié)合力隔斷的溫度設(shè)為Tr，如圖5所示，在超過Tr的溫度區(qū)域，擴大再生層3和信息記錄層5呈磁性的獨立狀態(tài)。Tr如為120℃～180℃，最好為140℃～180℃。
當(dāng)光磁記錄介質(zhì)沿箭頭DD方向前進，如圖6所示，記錄磁疇5A在接近溫度T＞Tr的區(qū)域附近時，信息記錄層5的磁疇5A的磁化和擴大觸發(fā)層4’的磁疇4’A的磁化的合磁化與擴大再生層3的復(fù)制磁疇3A的磁化的靜磁性斥力將超過以擴大觸發(fā)層4’為中介的擴大再生層3的磁疇3A與信息記錄層5的磁疇5A的交換結(jié)合力。尤其是，擴大再生層3的磁疇3B雖是通過交換結(jié)合力從記錄層5的磁疇5B復(fù)制得到的磁疇，但因為處于激光光斑之內(nèi)，擴大觸發(fā)層磁疇4’B的斥力也比交換結(jié)合力更強。進而，如上所述，因為擴大再生層3的穩(wěn)定磁疇徑大，磁疇3A起到返回原來大小的力的作用。因此，對磁疇3A與磁疇3B之間的磁疇壁(3AF)產(chǎn)生磁性壓力，如圖7所示，磁疇3B顛倒的結(jié)果使得磁疇3A擴大。從而，這一擴大了的磁疇3A如圖8所示布滿在交換結(jié)合力衰弱了的區(qū)域附近。其擴大了的區(qū)域可認為相當(dāng)于擴大再生層3的穩(wěn)定磁疇徑的大小。這樣，擴大觸發(fā)層4’通過溫度變化形成擴大再生層3的磁疇擴大的契機。
這里重要的是，在磁疇3A擴大之際，盡管磁疇3A的前側(cè)邊緣3AF(參見圖6)朝向光斑中心有所擴大，后側(cè)邊緣3AR卻沒有反應(yīng)。若要隨前側(cè)邊緣3AF的擴大聯(lián)動使后側(cè)邊緣3AR也朝向光斑中心而動的話，則磁疇3A的面積絕對不會增大。從而，作為磁疇擴大再生層3的重要的一點就是保存著這樣一種狀態(tài)，即前側(cè)邊緣3AF容易擴大，而比前側(cè)邊緣3AF還低若干溫度的后側(cè)邊緣3AR則無反應(yīng)地保持原樣復(fù)制記錄層5的磁疇。為了達到這種狀態(tài)，可以使用交換結(jié)合力的溫度梯度在Tr附近形成尖項的材料。實際經(jīng)驗是，在可以認為是在Tr附近的130℃附近，這一溫度梯度最好是在-100(Oe/℃)以上。又，一旦擴大再生層3的膜厚變厚就有難于擴大的傾向，最好為15～30nm。
圖9所示為光磁記錄介質(zhì)相對光斑進行移動，以及鄰接磁疇5A的磁疇5C按照本發(fā)明的原理擴大再生的狀況。圖10所示為光磁記錄介質(zhì)相對光斑進行移動，且鄰接圖9中再生的磁疇5C的磁疇5D擴大再生的狀況。由圖10可知，處于超過Tr溫度區(qū)域內(nèi)的信息記錄層5的磁疇5A朝向擴大再生層3產(chǎn)生漏磁場，但因位于其上的擴大觸發(fā)層4’的磁疇表現(xiàn)為面內(nèi)磁化，所以能隔斷此漏磁場。因此，無論位于引起擴大的區(qū)域內(nèi)的記錄層5的磁疇的朝向為何方，都不會影響擴大再生層3的擴大動作。
如圖11所示，擴大再生后，當(dāng)再生結(jié)束了的記錄磁疇5A從光斑脫離時被冷卻。由于冷卻進行中的區(qū)域的擴大觸發(fā)層4’的磁疇4’A的垂直磁各向異性得以恢復(fù)，擴大再生層3的磁疇3A與記錄層5的磁疇5A的交換結(jié)合也得以恢復(fù)。然而，因靜磁性斥力大于交換結(jié)合力，所以磁疇5A不會復(fù)制到擴大再生層3。進而，磁疇3A離開光斑后的圖12中，雖然交換結(jié)合力變大，但如圖1中說明的那樣，從擴大再生層3的穩(wěn)定磁疇徑來看，微小磁疇要復(fù)制到擴大再生層3需要大的能量，所以，這一狀態(tài)下記錄層的磁疇5A仍然不能復(fù)制到擴大再生層3。因此，本發(fā)明不會出現(xiàn)信息再生完成后記錄層磁疇5A再復(fù)制到擴大再生層3所形成的重疊信號。
關(guān)于第2類光磁記錄介質(zhì)的工作原理通過


如下。此類光磁記錄介質(zhì)的記錄層、中間層及再生層都采用表現(xiàn)為垂直磁化的稀土類過渡金屬形成。中間層具有低于160℃的居里溫度和低于室溫的補償溫度。因此，當(dāng)再生光照射并加熱光磁記錄介質(zhì)時，中間層的高溫區(qū)域(160℃以上)磁化消失。圖13所示為再生光照射之前光磁記錄介質(zhì)的記錄層5、中間層4及再生層3的各磁疇的狀態(tài)。各層的各磁疇的大小在光盤前進方向上完全相同。圖13中，粗箭頭(白箭頭)表示各層整體的(合成)磁化，粗箭頭內(nèi)標(biāo)記的細箭頭表示過渡金屬(Fe和Co)的磁性自旋。此類光磁記錄介質(zhì)再生時，當(dāng)照射再生光并加熱到再生溫度附近(如120℃～200℃)時，如圖13所示，再生層3為富RE，中間層4和記錄層5為富TM(滿足前述(1)式)或再生層3及中間層4為富RE、記錄層5為富TM(滿足前述(2)式)。
記錄層5、中間層4及再生層3各自的過渡金屬彼此在室溫下以超過數(shù)10kOe的強大結(jié)合力結(jié)合著，因此，如圖13所示，記錄層5、中間層4及再生層3的過渡金屬在相同縱列的磁疇中磁性自旋的細箭頭全部朝向同一方向。由于中間層4及記錄層5為富TM，相同縱列的磁疇中其整體的磁化與于過渡金屬的自旋朝向相同的方向。另一方面，因再生層3為富RE，所以整體的磁化朝向與過渡金屬自旋相反的方向。也就是說，再生層3中磁疇的整體磁化與其下方的中間層4及記錄層5的磁疇的整體磁化互為相反朝向，記錄層5的磁疇逆向地復(fù)制到再生層3上。這里，若將再生層3及中間層4各自的磁疇看作如圖13中右側(cè)所示的概念性磁鐵3a及4b的話，則再生層3和中間層4的整體磁化互為逆向的狀態(tài)與磁鐵3a及4a的相同極靠近的狀態(tài)相同，是靜磁性極不穩(wěn)定的狀態(tài)。也就是說，由于作用于中間層4和再生層3之間的靜磁能量斥力，而呈不穩(wěn)定狀態(tài)。但由于再生層3及中間層4的過渡金屬自旋的彼此交換結(jié)合力強于靜磁能量斥力，所以如圖13所示，再生層3及中間層4的整體磁化保持在互為相反朝向的狀態(tài)。
如圖14(a)所示，為了再生信息，在對光磁記錄介質(zhì)用物鏡聚集再生激光并進行照射、在再生層3上形成光斑S時，對應(yīng)激光的光強分布，光斑S內(nèi)產(chǎn)生溫度分布，尤其是光斑S中央附近的溫度變高。此時，中間層4的超過居里溫度的加熱區(qū)域11(下稱再生溫度區(qū)域)的磁化消失，分別位于中間層的再生溫度區(qū)域11上下的記錄層5的磁疇15與再生層3的磁疇13之間的磁性結(jié)合(交換結(jié)合)也消失。這樣，由于中間層4通過激光照射的加熱，隔斷了記錄層5與再生層3的交換結(jié)合力，所以這一中間層也可稱為交換結(jié)合力隔斷層。
這里，如圖14(a)所示，注意到由于再生激光照射的加熱，中間層4的再生溫度區(qū)域11的磁化消失的部分與相鄰的再生層3的磁疇23及其下方的中間層4的磁疇25。此狀態(tài)下，存在于再生層3的再生溫度區(qū)域的磁疇13與記錄層5的記錄磁疇15的交換結(jié)合也消失。此時再生層3的光斑內(nèi)的復(fù)制磁疇23可認為變成如圖14(b)所示的擴大的或如圖14(c)所示的縮小的任一情況。
這里，如圖15(a)所示，假定再生激光照射時再生層3的磁疇23的磁疇壁26不移動、仍保持原狀，其時，作用于再生層3下面的靜磁能量斥力與交換能量引力(交換結(jié)合力)之間的關(guān)系如圖15(b)所示。如圖15(a)所示，再生光斑內(nèi)的右側(cè)部分還處于低溫狀態(tài)，在再生層3中還作用著大的交換能量引力和較大的靜磁能量斥力。交換能量引力是由再生層3的過渡金屬與中間層4的過渡金屬的交換結(jié)合能量而產(chǎn)生的引力，由于過渡金屬相互間表現(xiàn)出強大的結(jié)合力，在低溫區(qū)域就表現(xiàn)出極大的值，將靜磁能量斥力提升。而且，隨著從低溫區(qū)域向再生溫度區(qū)域靠近，交換能量引力急劇減小，在再生溫度區(qū)域中變?yōu)榱恪＿@是由于在再生溫度區(qū)域中，中間層4的磁化消失，失去交換結(jié)合力的緣故。另一方面，靜磁能量斥力是基于互逆的、作用于中間層的整體磁化與再生層的整體磁化之間的靜磁性能量的斥力。中間層4的區(qū)域4A中靜磁斥力提升交換結(jié)合力。靜磁能量斥力如圖15(b)所示，隨著從低溫區(qū)域向再生溫度區(qū)域靠近，中間層4的磁化因變小而減少。但是，靜磁能量斥力即使在再生溫度區(qū)域也不為零，而具有一定的值。也就是說，在再生溫度區(qū)域的再生層磁疇27上作用著靜磁能量斥力。這是因為，如圖15(a)所示，再生溫度區(qū)域的再生層磁疇27的磁化與再生溫度區(qū)域的記錄層磁疇28的磁化朝向相反、這些磁疇間作用著斥力的緣故。這種場合，如圖16(a)所示，首先在再生層3的磁疇23的左側(cè)磁疇23’中，由于靜磁能量斥力提升交換能量引力，磁疇23顛倒。此擴大再生層的最小磁疇徑大于記錄磁疇的最小磁疇徑，為了調(diào)整磁性特性以達到相當(dāng)于光斑徑的程度(80μemu/cm2＜再生層的磁飽和×膜厚＜220μemu/cm2＝，如圖16(b)的磁疇23A那樣，擴大再生層的磁疇擴大到大致達到光斑徑。此時，如圖16(b)所示，因為再生層擴大后的磁疇23A的磁化與記錄層磁疇28的磁化朝向相同，靜磁能量斥力進一步減小。也就是說，圖14(a)所示的擴大再生層3的光斑內(nèi)再生溫度區(qū)域的復(fù)制磁疇23擴大為圖14(b)所示的狀態(tài)。這是由于“在擴大再生層3的磁化較小時，靠最小磁疇徑的大小不能維持小的磁疇”這一磁性性質(zhì)所致。利用這種磁疇擴大的情況下，能從再生層檢測到大的再生信號。進而，在光盤沿箭頭方向前進、圖16(b)的記錄磁疇25移動到光斑內(nèi)的高溫部后的狀態(tài)如圖19所示。這一場合，雖然漏磁場從記錄磁疇25波及到擴大再生層3，但由于前述的擴大再生層3中可復(fù)制的最小磁疇徑的存在，小于其的磁疇不能復(fù)制。也就是說，高溫部分的記錄層5的狀態(tài)(記錄磁疇25)不能復(fù)制到擴大再生層3。
如圖14(c)所示，再生層的復(fù)制磁疇縮小時，由于再生層內(nèi)靜磁能量上升形成能量性不穩(wěn)定狀態(tài)。所以要注意圖14(c)所示的磁疇23不發(fā)生縮小。
為了更好地實現(xiàn)將這種再生層中的磁疇擴大，中間層最好具有大的垂直磁各向異性能量(Ku)]而且直到達居里溫度附近都是垂直磁化膜。這里，當(dāng)中間層的Ku小的情況的例子如圖17(a)、(b)所示。當(dāng)中間層4的Ku小時，中間層4的居里溫度附近的磁疇59因來自再生層3的靜磁能量斥力而朝向面內(nèi)的方向。從而，再生層3的磁疇擴大如圖17(b)所示，由于發(fā)生在中間層4的超過居里溫度的非磁性區(qū)域(Tc≤T)的正上方的再生層區(qū)域23B中，因此擴大率變小。又，在這一場合，再生層與中間層結(jié)合的切斷位置不分明，有可能增大抖動量。因此，中間層4最好具有大的垂直磁各異向性。但是，對中間層使用居里溫度在150度附近具有最大Ku的TbFe合金進行試驗時，由于交換能量引力的溫度梯度過于陡峭，所以存在圖16(a)所示的由靜磁能量斥力導(dǎo)致的磁疇擴大的跡象不一致的情況。從試驗結(jié)果可知，中間層的Ku最好為0.4erg/cm3～1erg/cm3。尤其是為使錯誤率下降，最合適的中間層是在使用了TbGdFe合金時相對Tb的Gd的原子比例為5分之1以下的場合。另外，通過對TbFeCo合金添加非磁性金屬等使Ku減少，并將Ku的值設(shè)于上述范圍內(nèi)，也能獲得較好的記錄再生結(jié)果。
這里，關(guān)于防止在第2類光磁記錄介質(zhì)中磁疇擴大再生后在DWDD和CARED中產(chǎn)生重疊信號的原理以

如下。
圖18(a)所示為當(dāng)以光斑掃描過介質(zhì)后時，存在于光斑內(nèi)的記錄層5的記錄磁疇25被冷卻到居里溫度以下、復(fù)制到再度恢復(fù)磁化后的中間層4、生成再復(fù)制磁疇31的情況。此時，由于中間層的再復(fù)制磁疇31的高溫側(cè)即右側(cè)區(qū)域31A的靜磁能量斥力強，中間層的再復(fù)制磁疇31與再生層的磁疇不能交換結(jié)合。又，再復(fù)制磁疇31的左側(cè)區(qū)域31B的再復(fù)制磁疇31與再生層的磁疇雖為可交換結(jié)合狀態(tài)，但復(fù)制磁疇尺寸過小，無法復(fù)制。從而，不出現(xiàn)復(fù)制磁疇也就不出現(xiàn)重疊信號。進而，如圖18(b)所示，當(dāng)光盤從圖18(a)所示的狀態(tài)又旋轉(zhuǎn)移動了時(記錄磁疇25從光斑離開時)，由于再復(fù)制磁疇31的左側(cè)的要進行交換結(jié)合的部分的面積增大，再生層上出現(xiàn)復(fù)制磁疇23。但是，再生層的復(fù)制磁疇23右側(cè)的磁疇55(光斑側(cè)的磁疇)因在與中間層4的界面31A上靜磁能量斥力占優(yōu)勢而不能顛倒，因而也不產(chǎn)生重疊信號。
關(guān)于DWDD，由于將再生層、中間層、記錄層的磁化設(shè)計得極小，再生層和中間層的靜磁能量斥力不像本發(fā)明那樣起作用，磁疇容易再復(fù)制到再生層。從而至使再復(fù)制磁疇的高溫側(cè)磁疇壁沿溫度梯度移動、產(chǎn)生重疊信號。又，CARED是在2000年日本應(yīng)用磁氣學(xué)會學(xué)術(shù)講演會上作為中間層的最優(yōu)化結(jié)果，報告指出中間層以Ku小的GbFe為好，TbFeCoSi的特性不好。但是，本發(fā)明能得到將TbGdFe用于中間層且不出現(xiàn)重疊信號的結(jié)果。這是因為，在中間層的非磁性區(qū)域從高溫部再度于低溫部恢復(fù)時，GdFeCr的Ku僅為2×105erg/cm3左右，再生層的靜磁能量斥力及交換能量引力一致朝向面內(nèi)方向，至使它們的力減小。從而記錄層的磁疇容易靠交換能量引力向再生層復(fù)制、導(dǎo)至產(chǎn)生重疊信號。而在后述的實施例8中，因為使用的TbGdFe的Ku大到7×105erg/cm3，不允許從中間層輕易向再生層復(fù)制，所以不出現(xiàn)重疊信號。又，從膜面?zhèn)认蚬獯疟P照射光、進行磁性光學(xué)熱效應(yīng)的研究表明，在中間層使用了GdFeCr的光磁盤的場合，未顯示熱磁滯回線向左右任一方偏移，且未顯示垂直磁化膜特有的急劇過渡。而在中間層使用了TbGdFe的光磁盤的場合，則在相對外部磁場偏移的部分顯示出急劇的過渡。因而，研究中間層受Ku影響的方法可使用上述方法。
關(guān)于上述第2類光磁記錄介質(zhì)，按照前述(1)式以中間層4使用富TM的稀土類過渡金屬為例做了說明。其實靜磁性斥力在擴大再生層3與記錄層5之間也可成立，也就是說，按照前述(2)式，中間層也可為富RE。圖47所示為在再生溫度附近(120℃～160℃)，中間層呈富RE的狀態(tài)。這種場合可知，在記錄磁疇5A接近光斑的狀態(tài)，通過交換結(jié)合力將擴大再生層3、中間層4及記錄層5的過渡金屬的自旋朝向同一方向(向上)，中間層4的磁疇4A與記錄層5的磁疇5A之間產(chǎn)生靜磁性斥力。進而，當(dāng)光盤旋轉(zhuǎn)并接近光斑時，如圖48所示，鄰接磁疇4A的磁疇4B與其正下方磁疇5B的交換結(jié)合力衰減，它們的磁疇間靜磁性斥力比交換結(jié)合力還強，因此中間層的磁疇4B顛倒。以此為契機，與磁疇4B通過交換結(jié)合力復(fù)制的擴大再生層磁疇3B也顛倒。磁疇3B的顛倒相當(dāng)于磁疇3A的擴大開始。磁疇3A此后進一步擴大至最小磁疇徑。這樣，即使當(dāng)靜磁性斥力存在于擴大再生層3與記錄層5之間的場合，即前述(2)式成立的場合，也能得到本發(fā)明的磁疇擴大再生的效果。前述(2)式也適用于上述第1類型的光磁記錄介質(zhì)、后述第3類型光磁記錄介質(zhì)。
第3類光磁記錄介質(zhì)在中間層與記錄層的界面或中間層與擴大再生層的界面中夾有同構(gòu)成中間層的物質(zhì)不同的物質(zhì)。這種物質(zhì)或是使它們的界面中的中間層的居里溫度下降，或是該物質(zhì)自身的居里溫度比中間層的居里溫度還低。通過使這種物質(zhì)存在于中間層的表面或中間層與記錄層或擴大再生層的界面，記錄層和擴大再生層的交換結(jié)合力能夠以再生溫度加以隔斷。要導(dǎo)入該樣物質(zhì)，最好將中間層或其界面進行濺射、離子蝕刻或加熱處理?；蛘?，在記錄層和中間層的界面或擴大再生層和中間層的界面上以氣相法等將居里溫度低的物質(zhì)如稀土類元素或由鎳構(gòu)成的層進行堆積。
第3類光磁記錄介質(zhì)的中間層4在再生溫度以上殘留磁化也可以。也就是說，作為中間層4的材料，其居里溫度也可為再生溫度、尤其是超過160℃。因而，第3類光磁記錄介質(zhì)也可與第1類光磁記錄介質(zhì)相同，設(shè)定中間層的居里溫度比擴大再生層的居里溫度高。
第1～第3類光磁記錄介質(zhì)中，為了更容易將復(fù)制于再生層上的磁疇擴大，最好使再生層的磁化小到一定程度，例如再生層的磁飽和最好在120℃的溫度時為低于80emu/cm3。進而，為防止產(chǎn)生重疊信號，再生層的磁飽和最好在120℃附近時為40emu/cm3。
第1～第3類光磁記錄介質(zhì)中，如圖15(b)所示的交換能量引力(交換結(jié)合力)最好設(shè)計為在再生溫度區(qū)域與低溫區(qū)域的境內(nèi)呈急劇減小狀。由此，通過復(fù)制于到再生層上的微小磁疇的光斑中心側(cè)的磁疇壁朝向光斑中心側(cè)，即使復(fù)制到再生層上的微小磁疇擴大，與微小磁疇的光斑中心相反側(cè)的磁疇壁也將固定不動(參見圖6的前側(cè)邊緣3AF及后側(cè)邊緣3AR)，因此能夠更穩(wěn)定的擴大再生。為了使圖15(b)所示的交換能量引力曲線的傾斜度在再生溫度區(qū)域與低溫區(qū)域的境內(nèi)呈陡峭狀，最好將如中間層在室溫下的垂直磁各向異性能量做到0.4×106erg/cm3以上。
本發(fā)明中，尤其在第2類光磁記錄介質(zhì)中，中間層的磁化最好大到一定程度，最好將100℃附近的磁飽和做到50emu/cm3以上。由此，能夠得到使再生層的復(fù)制磁疇易于擴大的合適的靜磁能量斥力，還能防止產(chǎn)生DWDD和CARED那樣的重疊信號。作為具有此種特性的材料，最好是諸如Gd含量相對Tb在5分之1以下比例的TbGdFe合金。也可添加非磁性金屬替代若干的Gd。又，第2類光磁記錄介質(zhì)中，當(dāng)中間層的居里溫度過高時，在信息再生后，來自再生層的磁疇擴大信號有可能變小，因此中間層的居里溫度最好低于160℃。
又，如圖15(b)所示，為了獲得合適的靜磁能量斥力，記錄層的磁飽和在150℃至200℃溫度范圍內(nèi)最好為50emu/cm3以上。
本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)由于再生層在20℃到居里溫度附近的溫度范圍內(nèi)為垂直磁化膜，因此有效防止了在再生層上再度進行記錄層的磁疇再復(fù)制而產(chǎn)生重疊信號。作為這種再生層，最適合的有GdFe、GdFeCo等的GdFe合金。
本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的記錄層最好使用氬為主體的濺射氣體，在0.4Pa以上的氣壓下進行成膜。以0.4Pa以上的氣壓進行成膜后的記錄層因為磁性粒子的微細化，記錄層上能存在細微的顛倒磁疇，并能可靠地形成微小磁疇。
又，要在記錄層上形成微小磁疇，最好在信息記錄時降低來自記錄層以外的磁層的漏磁場的影響。為此，例如將再生層的居里溫度降低到比記錄層的居里溫度低30℃以上為好。由此，通過信息記錄時記錄用激光照射的加熱，再生層的磁化消失或變小，能防止或降低漏磁場對記錄層的施加。又，為了記錄層上能形成微小磁疇，最好在記錄層中以30％的濃度混入諸如以Pt、Pd、Au、Ag等貴金屬為主體的金屬或由SiO2等的電介體構(gòu)成的粒徑20nm以下的磁束。記錄層中混入物質(zhì)的濃度一旦超過30％，則有可能因磁化及垂直磁各向異性能量減少造成記錄性能下降，所以最好在30％以下。這樣的記錄層在150℃附近進行交流消磁后，磁疇徑變?yōu)?0nm以下，容易進行小于100nm的磁疇的記錄。
又，為在記錄層上記錄更細小的微小磁疇，可在記錄層的部分或全部上使用將諸如以Co為主體的0.4nm以下的磁層和以Pd或Pt為主體的1.2nm以下、最好在0.8nm以下厚度的金屬層以5組以上40組以下交互層積的磁性多層膜。這樣的磁性多層膜的垂直磁各向異性能量比TbFeCo單層大2倍以上。垂直磁各向異性能量大的記錄層能夠?qū)⑿纬傻奈⑿〈女犻L期穩(wěn)定地保存。又，磁性多層膜的大的垂直磁各向異性能量對應(yīng)于磁性多層膜基底的狀態(tài)而有所不同。在記錄層使用磁性多層膜的場合，其基底層中最好混入以Pt、Pd、Au、Ag等貴金屬為主體的金屬或由SiO2等電介體構(gòu)成的粒徑20nm以下的磁束，形成粒徑在20nm以下的狀態(tài)。為在記錄層上記錄微小磁疇，也可將記錄層的部分或全部用以Co和Pd或Pt為主體的局部化合物合金形成?；蛘咭部梢赃B接信息記錄層，在磁疇擴大用再生層的相對側(cè)，形成厚度在20nm以上的以Pt、Pd、Au、Ag等貴金屬為主體的金屬層或在其中按原子量比例10％以上混入SiO2等電介體的粒徑50nm以下的磁束得到的層。
使用本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)進行高分辨率記錄再生的場合，再生波形出現(xiàn)下列特征。例如，設(shè)激光的波長為λ，物鏡的數(shù)值孔徑為NA，在以λ/NA的2倍的長度為周期L時，在再生0.2(或0.1)×L的長度的最密記錄磁疇時可得到最大信噪比(C/N)的再生功率(Pr)中，以周期L比上記錄了0.2(或0.1)×L的長度的孤立磁疇后的再生波形的信號強度A及半寬值B，將此孤立磁疇以Pr的2分之1的再生功率再生后的再生波形的信號強度為A的2分之1以下、半寬值B的2倍以上。滿足這一條件的場合，能夠?qū)崿F(xiàn)分辨率、再生信號強度的高密度記錄再生。
上述方法對提高線密度方向的密度極為有效，但要在磁道方向加大密度，行之有效的是下列方法。例如，作為基板，在將槽脊部、槽溝部兩處都用作記錄區(qū)域時，使槽溝部的半寬值寬于槽脊部的半寬值為好。這是因為成膜后有效槽溝的寬度會變狹。這樣做可消除槽脊部與槽溝部上記錄再生特性的差異。或者，也可在槽脊或槽溝的任意一方記錄信息。此時，記錄信息一方的面積可以比另一方的面積小。
又，本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)不同于DWDD，不必使用深槽脊槽溝基板，可使用現(xiàn)有的基板。
本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)在從基板側(cè)照射激光進行記錄再生時使用的基板在其折射率為n時，從易于基板成型考慮，槽脊的側(cè)壁高度(或槽溝深度)最好為λ/(16n)～λ/(5n)。從與光磁記錄介質(zhì)的基板相反側(cè)照射激光、進行記錄再生時，槽脊側(cè)壁的高度(或槽溝深度)最好為λ/16～λ/5。
本發(fā)明中，如圖21所示，形成于光磁記錄介質(zhì)基板上的槽溝的半寬值G(指槽溝深度D的2分之1深度上的槽溝寬度)大于槽脊半寬值L(指槽溝深度D的2分之1深度上的槽脊寬度)，通過在該槽溝部記錄信息能提高記錄再生功率靈敏度。經(jīng)本發(fā)明者的實驗證明，槽脊記錄方式介質(zhì)與槽溝記錄方式介質(zhì)的記錄再生功率靈敏度不同。由基板的形狀造成的記錄再生時熱流的流動在槽脊部與槽溝部有所不同，尤其在槽脊部熱流易逃離，這意味著功率靈敏度下降。本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的槽溝半寬值(G)與槽脊半寬值(L)之比(G/L)最好為1.3≤(G/L)≤4.0。通過將G/L保持在這一范圍內(nèi)，能夠降低比特誤差率、得到良好的C/N，還能確保跟蹤所需的充分的推挽信號。
上述G/L比的場合，形成有槽溝、槽脊區(qū)域的基板的槽溝深度(D)最好為30nm～80nm。當(dāng)再生槽溝深度在此范圍內(nèi)時，能夠確保進行穩(wěn)定地跟蹤的充分的推挽信號，還能在槽溝上使記錄層等層形成必要的厚度。
槽脊側(cè)壁面的傾斜角度(θ)最好為40°～75°。當(dāng)傾斜角度(θ)在此范圍內(nèi)時，能防止因相鄰磁道的影響造成的再生信號的劣化，還能在槽溝上以必要的厚度形成記錄層等。
本發(fā)明提供一種光磁記錄介質(zhì)的再生方法，其特征在于，，對本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)照射再生光、加熱到隔斷上述記錄層與再生層的交換結(jié)合力的溫度以上，再從光磁記錄介質(zhì)進行信息再生。采用此方法后，無重疊信號產(chǎn)生，還能可靠地擴大并檢測復(fù)制到再生層上的磁疇，因此，能以高C/N獲得大的再生信號。此方法能在欲再生的記錄磁疇到達再生光中心之前檢測記錄磁疇。又，此方法在信息再生時，無需將外部磁場施加于光磁記錄介質(zhì)上。
本發(fā)明提供一種光磁記錄再生裝量，該裝置用于將本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)進行磁場調(diào)制記錄。
本發(fā)明的光磁記錄再生裝置能在本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)上超調(diào)，并能通過優(yōu)良的高線密度記錄的磁場調(diào)制記錄方式進行信息記錄。記錄再生裝置能以光脈沖磁場調(diào)制記錄方式在光磁記錄介質(zhì)上記錄信息。在光脈沖磁場調(diào)制記錄的場合，脈沖占空能以25％～45％遂行進行良好的微小磁疇記錄。這是因為需要高速的熱響應(yīng)的緣故。本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的再生信號的DC成分變動較大。本發(fā)明的記錄再生裝置可設(shè)有為了補償DC成分的變動進行差分檢測、微分檢測或使用去除100kHz以下的低通濾波器隔斷低通信號的信號處理裝置。并且，為了實現(xiàn)穩(wěn)定的磁疇擴大再生，需要積極誘發(fā)磁疇擴大的觸發(fā)。這能通過將再生光功率調(diào)制為不定值并進行照射來實現(xiàn)。再好些的是使用在基板上預(yù)先嵌入基準(zhǔn)時鐘或更好的是以PLL電路制成精密的時鐘、使用提高記錄再生的同步精度的裝置。作為產(chǎn)生觸發(fā)的其他方法，施加再生磁場的方法或?qū)⒃偕艌稣{(diào)制為不定值并進行施加的方法都行之有效。此種情況下，最好還是通過在基板上嵌入的時鐘位進行記錄再生的正確的同步再生。

圖1(a)～(d)為再生層的磁疇擴大原理的說明圖；
圖2為存在于信息記錄層與擴大再生層之間的交換結(jié)合力及斥力的說明圖，圖2(a)表示滿足(1)式的磁性特性，圖2(b)表示滿足(2)式的磁性特性；圖3為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖4為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖5為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖6為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖7為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖8為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖9為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖10為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖11為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖12為第1類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖；圖13為第2類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的說明圖，表示被再生光照射前的再生層3、中間層4及記錄層5的磁化狀態(tài)；圖14為第2類光磁記錄介質(zhì)中關(guān)于磁疇擴大原理的說明圖，圖14(a)表示被再生光照射中的狀態(tài)，圖14(b)表示再生層的磁疇從(a)狀態(tài)擴大時的狀態(tài)，圖14(c)表示再生層的磁疇從(a)狀態(tài)縮小時的狀態(tài)；圖15的(a)和(b)所示為再生層磁疇不擴大時靜磁能量斥力與交換能量引力的關(guān)系圖；圖16的(a)和(b)為第2類光磁記錄介質(zhì)的再生層的磁疇擴大狀態(tài)的說明圖；圖17的(a)和(b)為第2類光磁記錄介質(zhì)的中間層的垂直磁各向異性小時再生層的磁疇擴大狀態(tài)的說明圖；圖18的(a)和(b)為第2類光磁記錄介質(zhì)中不產(chǎn)生重疊信號的原因的說明圖；圖19為磁疇擴大中的擴大再生層區(qū)域不受來自記錄磁疇漏磁場影響的說明圖；圖20為根據(jù)實施例1制作的光磁記錄介質(zhì)的大致截面圖；
圖21所示為根據(jù)實施例1、10～13、比較例及參考例制作的光磁記錄介質(zhì)的槽脊及槽溝的截面形狀的示意圖；圖22所示為將根據(jù)實施例1制作的光磁盤以不同的再生光功率進行再生后再生信號波形的曲線圖；圖23所示為將根據(jù)實施例1制作的光磁盤進行再生后比特誤差率的再生光功率依存性的曲線圖；圖24所示為將根據(jù)實施例1制作的光磁盤以各種記錄光功率進行記錄后比特誤差率的記錄光功率依存性的曲線圖；圖25所示為用于求出根據(jù)實施例1制作的光磁盤的交換結(jié)合力的磁滯回線的曲線圖；圖26所示為根據(jù)實施例1制作的光磁盤的交換結(jié)合力的溫度依存性的曲線圖；圖27所示為根據(jù)實施例1制作的光磁盤的擴大再生層的厚度t×磁飽和Ms與比特誤差率的關(guān)系的曲線圖；圖28所示為根據(jù)實施例1制作的光磁盤的基板的槽溝深度D與比特誤差率關(guān)系的曲線圖；圖29所示為根據(jù)實施例1制作的光磁盤的基板的G/L比與比特誤差率的關(guān)系的曲線圖；圖30所示為根據(jù)實施例1制作的光磁盤的基板的槽脊側(cè)壁的傾斜角度與比特誤差率的關(guān)系的曲線圖；圖31所示為實施例2中制作的光磁盤的比特誤差率與擴大再生層的厚度t之關(guān)系的曲線圖；圖32為根據(jù)實施例8制作的光磁記錄介質(zhì)的示意截面圖；圖33為將記錄于實施例8的光磁記錄介質(zhì)上的標(biāo)記長0.2μm的孤立磁疇以再生功率1.5mW及3.0mW進行再生后的再生波形；圖34所示為實施例8的光磁記錄介質(zhì)的C/N與標(biāo)記長依存性的曲線圖；圖35為最短標(biāo)記長為0.12μm的NRZI隨機信號記錄時的眼圖；圖36為本發(fā)明的記錄再生裝置的示意結(jié)構(gòu)圖；
圖37為根據(jù)實施例10～12、比較例及參考例制作的光磁記錄介質(zhì)的示意截面圖；圖38所示為實施例10中比特誤差率與槽溝半寬值G及槽脊半寬值L之比G/L的關(guān)系的曲線圖；圖39所示為實施例11中比特誤差率與槽溝深度D之關(guān)系的曲線圖；圖40所示為實施例12中比特誤差率與槽脊側(cè)壁面傾斜角度θ之關(guān)系的曲線圖；圖41所示為比較例及參考例中比特誤差率與記錄功率之關(guān)系的曲線圖；圖42所示為比較例及參考例中比特誤差率與再生功率之關(guān)系的曲線圖；圖43所示為實施例13的光磁盤結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖44所示為交換結(jié)合力隔斷溫度的曲線圖；圖45所示為交換結(jié)合力的溫度梯度與比特誤差率之關(guān)系的曲線圖；圖46所示為本發(fā)明的光磁盤在120℃附近的磁滯曲線圖；圖47為說明(2)式成立的第2類光磁記錄介質(zhì)的再生原理的概念圖；圖48所示為光磁盤從圖47所示的狀態(tài)進一步相對光斑移動后的狀態(tài)圖；圖49為FAD磁超解像原理的說明圖。
具體實施例方式
下面就本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)、其再生方法及記錄再生裝置的實施例進行具體說明，而本發(fā)明不僅限于此。
實施例1本實施例制作如圖20所示結(jié)構(gòu)的光磁盤300。光磁盤300相當(dāng)于本發(fā)明第1類光磁記錄介質(zhì)。光磁盤300在基板1上設(shè)有電介體層2、擴大再生層(磁疇擴大再生層)3、擴大觸發(fā)層4’、記錄層5、保護層7、散熱層8及保護涂層9。這種光磁記錄介質(zhì)300采用高頻濺射裝置按下列方法進行制造。
基板1采用如圖21所示形狀的聚碳酸酯基板?；?具有磁道間距TP＝700nm、槽脊半寬值L＝200nm、槽溝半寬值G＝500nm、槽溝深度D＝60nm及厚度0.6mm。槽脊半寬值L及槽溝半寬值G分別代表槽溝深度D為D/2的深度位置上的槽脊及槽溝的寬度。槽脊側(cè)壁的傾斜角(或槽溝的傾斜角)θ約為65°。將基板1置于高頻濺射裝置成膜室內(nèi)的基板架上，將成膜室排氣至真空度為1.0×10-5Pa之后，在基板1上將SiN以60nm的膜厚作為電介體層2進行成膜。
接著，在電介體層2上將富稀土類的GdFeCo非晶形合金以膜厚20nm進行成膜，作為擴大再生層3。此GdFeCo非晶形合金的居里溫度約為230℃，補償溫度在居里溫度以上。160℃時的磁飽和約為30emu/cm3。將擴大再生層3成膜時的濺射氣壓調(diào)整到0.3Pa。接著，在擴大再生層3上，以膜厚10nm形成富過渡金屬TbGdFeCo非晶形合金層作為擴大觸發(fā)層4’。此TbGdFeCo非晶形合金具有約240℃的居里溫度和室溫以下補償溫度。此擴大觸發(fā)層4’從室溫至約120℃表現(xiàn)為垂直磁化，從約140℃開始面內(nèi)磁化成份增大，直到居里溫度時表現(xiàn)為面內(nèi)磁化。
接著，在擴大觸發(fā)層4’上將TbFeCo非晶形合金形成60nm厚的膜，作為記錄層5。記錄層5的Co量多于擴大觸發(fā)層中的Co量。此TbFeCo非晶形合金具有約270℃的居量溫度和80℃的補償溫度。記錄層5成膜時的濺射氣壓為1Pa。之所以要將記錄層成膜時的濺射氣壓做到擴大再生層成膜時的2倍以上，是因為通過提高濺射氣壓易于形成微小磁疇從而提高記錄密度。記錄層成膜時的濺射氣壓最好在0.4Pa以上。另一方面，關(guān)于擴大再生層，為加大最小磁徑，以將濺射氣壓不太加大為好。
接著，在記錄層5上將SiN以膜厚20nm進行成膜，作為保護層7，在保護層7上將Al以膜厚30nm進行成膜作為散熱層8。之后，將此光磁盤從濺射裝置中取出，旋轉(zhuǎn)涂布約5μm厚的紫外線硬化樹脂，照射紫外線使其硬化。這樣就得到了圖20所示的具有層疊構(gòu)造的光磁盤300。
這樣得到的光磁盤300的性能評價如下。評價使用裝有波長650nm、物鏡的數(shù)值孔徑NA＝0.60的光學(xué)頭的市售測試儀器。從光學(xué)頭照射的光束在光磁盤上的光斑直徑約為1μm。光磁盤以線速度3.5～5.0m/sec狀旋轉(zhuǎn)。最初，將相當(dāng)于光斑直徑5分之1的、直徑0.2μm的磁疇由光脈沖磁場調(diào)制記錄形成在記錄層上。此時，將記錄時鐘頻率設(shè)為40nsec、光脈沖寬度定為18nsec、記錄激光功率在光盤記錄面上設(shè)為約10mW，邊向光磁盤照射此光脈沖，邊將脈沖寬度40nsec的+300Oe的正磁場和脈沖寬度360nsec的-300Oe的負磁場進行組合并返復(fù)施加作為記錄磁場。因此，記錄磁疇長度例如以正磁場為記錄方向(形成黑磁疇)、負方向為消磁方向(白磁疇)時，分別能形成黑磁疇為200nm、白磁疇為1800nm的長度。
對這樣在光磁盤上形成的返復(fù)記錄模式照射再生光進行再生。再生光為連續(xù)光。再生光功率Pw＝1.5mW時，這一返復(fù)記錄模式雖只是信號強度，但能通過圖22所示的波形進行觀察。由于光斑直徑約為1μm，所以0.2μm的記錄磁疇的再生信號波形的底部長度便為1μm+0.2μm，即1.2μm。半寬值約為0.6μm。接著，將再生光功率變?yōu)?.0mW、將上述返復(fù)記錄模式進行再生后能得到圖22所示的再生波形。從圖22可知，半寬值與記錄磁疇長度同為0.2μm，此半寬值變成再生光功率為1.5mW時的約3分之1寬。另一方面，再生信號強度同再生光功率為1.5mW時相比增大了2倍以上。從圖22的再生信號波形可知，再生光功率為3.0mW時，記錄磁疇能對再生層進行復(fù)制、擴大、再生。另一方面，再生光功率為1.5mW時不產(chǎn)生擴大，復(fù)制到再生層上的記錄磁疇可原樣再生。
進而，比較圖22的波形可知如下重要事項。再生光功率為3.0mW時的波峰中心同再生光功率為1.5mW時的波峰中心相比，出現(xiàn)時間較早，也就是說，在復(fù)制到再生層的磁疇產(chǎn)生擴大時，可在被復(fù)制的磁疇到達光斑中心之前檢測到此磁疇。這一點如圖5所示，從“進入光斑的記錄磁疇5A復(fù)制到擴大再生層3并在光斑內(nèi)加以擴大”這一原理上說清楚。這樣將記錄磁疇以先于光斑中心的時間進行檢測，是使用本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的再生方法的一大特征。
接著，將約相當(dāng)于光斑直徑10分之1的最短標(biāo)記長0.12μm的NRZI無規(guī)圖樣進行記錄，以各種再生光功率將此圖樣進行再生。通過再生信號進行錯誤率的再生圖樣依存性的測定結(jié)果如圖23所示。在記錄了5000個數(shù)據(jù)時若有一個錯誤，錯誤率為5×10-4，可以實際進行數(shù)據(jù)修正。從圖23可知，滿足5×10-4以下錯誤率的再生功率裕度(パワ一マジン)為20.5％，達到±10％以上。因此，本發(fā)明的光磁盤在再生功率邊緣方面可稱是能夠充分適用的介質(zhì)。接著，改變記錄功率，將最短標(biāo)記長0.12μm的NRZI無規(guī)圖樣進行記錄，求出這些記錄信息再生后的錯誤率。對應(yīng)記錄功率錯誤率的變化如圖24所示。同再生功率一樣，記錄功率即使在±10％以上(22.5％以上)變化，也能確保錯誤率低于5×10-4。因此，本發(fā)明的光磁盤在記錄功率邊緣方面也能滿足需要。進而，對光磁盤傾斜時實際激光功率的下降進行觀測的結(jié)果可知，滿足實用化目標(biāo)為±0.6°的要求。
實施例2除將光磁盤的擴大再生層3變?yōu)?0～15nm的各種膜厚之外，同實施例1一樣，制作了多個光磁盤的試料。同實施例1一樣就這些光磁盤進行了比特誤差率(BER)測定。擴大再生層3的各種膜厚t與測得的比特誤差率之關(guān)系如圖31所示。由圖31可知，擴大再生層3的膜厚t在15～30nm范圍內(nèi)時錯誤率為1×10-4。這是因為，當(dāng)擴大再生層3的膜厚比上述范圍再薄的話，就會透過再生層看到擴大觸發(fā)層及記錄層的記錄磁疇，因此難以進行正確的信號再生。而當(dāng)擴大再生層3的膜厚比30nm還厚時，難以進行微小記錄磁疇的磁性復(fù)制及微小磁疇的擴大。因此，擴大再生層3的膜厚以15～30nm為好。
實施例3本實施例是關(guān)于求得作用于實施例1制作的光磁盤的擴大再生層與記錄層之間的交換結(jié)合磁場(交換結(jié)合力)的大小之方法的說明。交換結(jié)合力可從擴大再生層側(cè)通過測定磁性光學(xué)克爾(Kerr)效應(yīng)的磁場依存性而求得。圖25所示為實施例1的光磁盤在室溫中的磁滯曲線。這一磁滯曲線通過將測定光從擴大再生層側(cè)射入、測定極磁光學(xué)Kerr旋轉(zhuǎn)角的磁場依存性而求得。在擴大再生層上由頑磁力大的信息記錄層作用交換結(jié)合磁場，磁滯曲線偏向其左邊(負磁場側(cè))。此偏移量相當(dāng)于交換結(jié)合磁場。
交換結(jié)合磁場(Hexc)的溫度依存性如圖26所示。作為維持復(fù)制到擴大再生層上的磁疇所必需的交換結(jié)合磁場的大小，例如，在3kOe左右的溫度中，交換結(jié)合磁場(交換結(jié)合力)的溫度梯度測定為-350～-185Oe/℃。此交換結(jié)合磁場在擴大再生層的厚度變薄時變大，擴大再生層的磁飽和越小變得越大。從而，制作將擴大再生層的膜厚及磁飽和等加以變化的各種光磁盤，測定這些光磁盤的交換結(jié)合磁場的溫度依存性，求得交換結(jié)合磁場為3kOe左右的溫度中的溫度梯度。磁飽和將擴大再生層中Gd的組成進行變更、調(diào)整。測定這些光磁盤的最短標(biāo)記長0.12μm的比特誤差率(BER)，觀察溫度梯度與比特誤差率的關(guān)系。記錄模式采用NRZI。此最短標(biāo)記長約為光斑直徑的8分之1，遠超過光的分辨率。對應(yīng)以絕對值表示的溫度梯度的比特誤差率的變化如圖45所示。一般，良好的比特誤差率在1×10-4或5×10-4以下為實用范圍，試看5×10-4，可知此溫度梯度若為-100Oe/℃以上的急梯度，則能夠得到良好的比特誤差率。
實施例4在將實施例1制作的光磁盤的擴大再生層的膜厚從10nm至40nm變化的同時，準(zhǔn)備了具有通過改變擴大再生層的組成將磁飽和(室溫下的磁飽和)變?yōu)楦鞣N值的擴大再生層的光磁盤。關(guān)于這些光磁盤，同實施例1一樣進行了比特誤差率(BER)測定。最短標(biāo)記長為0.13μm。膜厚和磁飽和的積與比特誤差率的關(guān)系如圖27所示。擴大再生層的膜厚t與磁飽和Ms的積相當(dāng)于產(chǎn)生磁疇擴大的磁性能量。試看滿足比特誤差率5×10-4的范圍，從圖27可知，膜厚與磁飽和的積若為80μemu/cm2～220μemu/cm2，能得到較良好的比特誤差率。
擴大再生層的Ms×t也能通過制作的光磁盤進行測定。圖46所示為本發(fā)明磁盤在120℃附近的單位面積(cm2)上的磁化測定結(jié)果。由于擴大再生用磁層的頑磁力小，因此能以較小的磁場進行顛倒。但是，信息記錄層頑磁力大，不能簡單地進行磁性顛倒。因此，在圖46中負的低磁場側(cè)顯示的磁滯曲線的落下部，即外部磁場約7kOe的磁化變化(圖中A)對應(yīng)著再生層的磁顛倒。又，在進一步加大施加磁場時，可知信息記錄層在外部磁場12kOe附近開始顛倒。這樣就能通過磁化曲線的低磁場側(cè)的磁滯曲線的落下部進行擴大再生層的單位面積的磁化測定。但因光磁盤還含有中間層，所以從磁滯曲線讀到的磁化還包括中間層的磁化。
實施例5除將基板的槽溝深度變化為各種深度之外，同實施例1一樣制作光磁盤。對制作的各光磁盤同實施例1一樣進行比特誤差率測定。對應(yīng)槽深度D變化的比特誤差率(BER)的依存性如圖28所示。由圖28可知，當(dāng)槽深度為27nm～82nm時，能得到5×10-4以下的比特誤差率。一般情況下，槽深度根據(jù)光的反射率作為光的波長函數(shù)加以確定，因此當(dāng)光的波長為λ、光入射側(cè)基板或保護層的折射率為n時，最佳槽深為λ/16n～λ/5n。
實施例6除使用了將槽溝半寬值G與槽脊半寬值L的比G/L變化為各種值的基板之外，同實施例1一樣制作了光磁盤。對制作的各光磁盤同實施例1一樣進行了最短標(biāo)記長為0.13μm(NRZI)時的比特誤差率測定。對應(yīng)G/L的比特誤差率(BER)的變化如圖29所示。可知，若G/L在1.2～4.5范圍內(nèi)，能得到5×10-4以下的比特誤差率。
實施例7除使用了將槽脊側(cè)壁的傾斜角θ變化成各種值的基板之外，同實施例1一樣制作了光磁盤。對制作的這些光磁盤同實施例1一樣進行了比特誤差率測定。但是，記錄了的NRZI隨機圖樣中的最短標(biāo)記長為0.13μm。測定結(jié)果如圖30所示。由圖30可知，槽脊側(cè)壁的傾斜角θ在35°～77°范圍內(nèi)時能得到5×10-4以下的出錯率。
實施例8圖32所示為本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的大致結(jié)構(gòu)。光磁記錄介質(zhì)100在基板上設(shè)有電介體層2、擴大再生層3、中間層4、記錄層5、輔助磁層6、保護層7及散熱層8。這種光磁記錄介質(zhì)100使用高頻濺射裝置按下列做法進行成膜。
基板1使用具有槽脊寬0.6μm、槽溝寬0.6μm、槽溝深度60nm及厚度0.6mm的聚碳酸酯基板。將基板1置于高頻濺射裝置成膜室內(nèi)的基板架上，將成膜室排氣至真空度為8×10-5Pa之后，將基板在80℃進行5小時真空烘烤，在這樣的基板1上將SiN以60nm的膜厚作為電介體層2進行成膜。
接著，在電介體層2上將稀土類過渡金屬合金GdFe以膜厚20nm進行成膜，作為擴大再生層3。GdFe的居里溫度約為240℃，補償溫度在居里溫度以上。160℃時的磁飽和約為55emu/cm3。接著，在擴大再生層3上，將室溫下具有補償溫度的稀土類過渡金屬合金TbGdFe以膜厚10nm進行成膜，作為中間層4。居里溫度約為150℃。Tb與Gd的比率為14％。接著在中間層4上，將居里溫度為280℃、補償溫度在室溫附近的稀土類過渡金屬合金TbFeCo以膜厚60nm進行成膜，作為記錄層5。擴大再生層3、中間層4及記錄層5的3層磁性層從室溫到居里溫度全部為垂直磁化膜。
接著，在記錄層5上，為能以小的記錄磁場進行正確的記錄，將具有補償溫度在室溫以下的290℃的居里溫度的稀土類過渡金屬合金GdFeCo以膜厚10nm進行成膜，作為輔助磁層6。接著，在輔助磁層6上，將SiN以膜厚20nm進行成膜，作為保護層7。在保護層7上，將Al以膜厚30nm進行成膜，作為散熱層8。這樣就制作出圖32所示的具有疊層結(jié)構(gòu)的光磁記錄介質(zhì)100。
接著，將光磁記錄介質(zhì)置于評價裝置中進行記錄再生測試。記錄再生測試使用波長650nm的激光和數(shù)值孔徑NA為0.60的物鏡。線速度為5m/sec。首先，為了確認磁記錄再生層中的磁疇擴大現(xiàn)象，在光磁記錄介質(zhì)上使用光脈沖磁場調(diào)制記錄方式記錄下激光的記錄功率為10mW、記錄磁場±200Oe、長度0.20μm的孤立磁疇。光脈沖占空為30％。記錄周期為2.0μm。此值約為光斑直徑λ/NA(約1μm)的2倍的長度。另一方面，記錄了的孤立磁疇長度約相當(dāng)于光斑直徑λ/NA的5分之1。
將這一形成了孤立磁疇的光磁記錄介質(zhì)用1.5mW和3mW兩種再生功率進行再生。圖33所示為再生功率以1.5mW進行再生時和以再生功率3.0mW進行再生時的孤立磁疇再生信號。這里通過預(yù)備試檢確認了3.0mW的再生功率為信噪比(C/N)最大的最佳再生功率。再生功率為1.5mW時，再生信號波形的半寬值為0.66μm、底部寬為1.34μm、信號振幅約為54mV。另一方面，再生功率為3.0mW時，再生信號波形的半寬值為0.20μm、底部寬為0.64μm、信號振幅約為126mV。由此結(jié)果可知，再生信號波形的寬度變狹分辨率就提高、信號振幅也增大，通過將再生功率調(diào)節(jié)為3.0mW成功實現(xiàn)磁疇擴大再生。
一般情況下，再生功率越高信號振幅越增大。然而，再生功率一高，再生層的溫度就上升、磁性光學(xué)效應(yīng)就減弱了。實際在高溫下磁性光學(xué)效應(yīng)有相當(dāng)?shù)販p少。為做參考，算出了擴大再生層的磁疇的擴大率。擴大率通過以再生功率將上述信號振幅標(biāo)準(zhǔn)化進行估價?？芍偕β?.5mW時標(biāo)準(zhǔn)化的信號振幅為36mV/mW，3.0mW時標(biāo)準(zhǔn)化的信號振幅為42mV/mW，至少擴大16％以上。
接著，研究了本實施例的光磁記錄介質(zhì)的信噪比(C/N)的標(biāo)記長依存性。圖34所示為其結(jié)果，圖34中也示出了DWDD的報告例(T.ShiratoriJ.Magn.Soc.Jpn.，Vol.22 Supplement No.2(1998)p50Fig.10)的光磁記錄介質(zhì)及通常的光磁記錄介質(zhì)的信噪比(C/N)的標(biāo)記長依存性，以作為比較。從圖34的曲線圖看出，例如上述0.20μm的C/N在本發(fā)明中為45.4dB這一極大的值。而DWDD中低到41dB。又，DWDD中的長標(biāo)記由于重疊信號不能進行測定，而本發(fā)明中盡管標(biāo)記長為1.0μm也能得到超過45dB的再生信號。
圖35所示為本發(fā)明的最短標(biāo)記長0.12μm的NRZI隨機圖樣的再生波形。本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)因為不產(chǎn)生重疊信號，所以無須限制記錄標(biāo)記的長度、盡管標(biāo)記長，也能得到良好的眼圖。從圖35的信號的正中簡單地分割后進行比特誤差率測定的結(jié)果為4.7×10-5。將實用中1×10-4的大致標(biāo)準(zhǔn)大幅度地刷新。
實施例9圖36所示為本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)的記錄再生裝置的結(jié)構(gòu)。圖36所示的記錄再生裝置71主要構(gòu)成是在光磁盤100上以與代碼數(shù)據(jù)同步的以固定照射脈沖化光的激光照射部；將記錄再生時對光磁盤100施加控制的磁場的磁場施加部；對取自光磁盤100的信號進行檢測及處理的信號處理系統(tǒng)。在激光照射部，激光72連接于激光驅(qū)動電路73及記錄脈沖幅度/相位調(diào)整電路74(RC-PPA)，激光驅(qū)動電路73接收來自記錄脈沖幅度相位調(diào)整電路74的信號，將激光72的激光脈沖幅度及相位進行控制。記錄脈沖幅度/相位調(diào)整電路74自PLL電路75接收后述的時鐘信號后產(chǎn)生用于調(diào)整記錄光相位及脈沖幅度的第1同步信號。
在磁場施加部，施加磁場的磁性線圈76與磁性線圈驅(qū)動電路(M-DRIVE)77相連，進行記錄時，磁性線圈驅(qū)動電路77經(jīng)相位調(diào)整電路(RE-PA)78從能輸入數(shù)據(jù)的符號器70接收輸入數(shù)據(jù)并控制磁性線圈76。另一方面，在再生時，從PLL電路75接收后述的時鐘信號，經(jīng)再生脈沖幅度/相位調(diào)整電路(RP-PPA)79產(chǎn)生用于相位及脈沖幅度調(diào)整的第2同步信號，根據(jù)第2同步信號對磁性線圈76進行控制。為了在記錄時和再生時將輸入磁性線圈驅(qū)動電路77的信號進行切換，將記錄再生切換器(RC/RPSW)80連接于磁性線圈驅(qū)動電路77上。
在信號處理系統(tǒng)，激光72與光磁盤100之間設(shè)有第1偏光棱鏡81，在其側(cè)方設(shè)有第2偏光棱鏡82及檢測器83和84。檢測器83和84分別經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換器85及86共同連接于減法器87及加法器88。加法器88經(jīng)時鐘抽取電路(SCC)89連接于PLL電路75。減法器87經(jīng)與時鐘同步并保持信號的抽樣保持(S/H)電路90、同樣與時鐘同步并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路91、二進制信號處理電路(BSC)92連接于譯碼器93。
信號處理系統(tǒng)如圖36所示，在S/H電路90與A/D轉(zhuǎn)換電路91之間設(shè)有將低通信號隔斷的信號處理裝置190。信號處理裝置190在抽樣保持之后，由均衡電路進行波形均值、壓縮低通噪聲、由A/D電路形成調(diào)制信號。
在上述裝置結(jié)構(gòu)中，從激光72射出的光通過準(zhǔn)直儀棱鏡94變?yōu)槠叫泄?、再通過偏光棱鏡81由物鏡95聚光在光磁盤100上。來自光磁盤的反射光通過偏光棱鏡81向偏光棱鏡82的方向穿過1/2波長板96后，由偏光棱鏡82向兩方向分割。分割后的光分別由檢測鏡97聚光并導(dǎo)向光檢測器83及84。這里，光磁盤100上最好預(yù)先形成用于生成跟蹤誤差信號及時鐘信號的凹槽。將表示從時鐘信號生成用凹槽的反射光的信號由檢測器83及84進行檢測后，在時鐘抽取電路89進行抽樣。接著，在連接于時鐘抽取電路89的PLL電路75中產(chǎn)生數(shù)據(jù)通道時鐘。
在數(shù)據(jù)記錄時，激光72由激光驅(qū)動電路73調(diào)制為與數(shù)據(jù)通道時鐘同步的固定頻率，放射出狹幅的連續(xù)的脈沖光，將旋轉(zhuǎn)的光磁盤100的數(shù)據(jù)記錄區(qū)進行等間距地局部加熱。又，數(shù)據(jù)通道時鐘控制磁場施加部的符號器70使之產(chǎn)生基準(zhǔn)時鐘頻率的數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號經(jīng)相位調(diào)整電路78送至磁性線圈驅(qū)動裝置77。磁性線圈驅(qū)動裝置77控制磁性線圈76，將與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)極性的磁場施加到光磁盤100數(shù)據(jù)記錄區(qū)的加熱部分。
記錄方式采用光脈沖磁場調(diào)制方式。此方式盡管施加的記錄磁場達到充分大，但因?qū)す膺M行脈沖狀照射，故能省去以外部磁場的切換區(qū)域進行記錄，是旨在能以低噪聲進行微小磁疇記錄的技術(shù)。
信息的再生方面，無須在光磁記錄介質(zhì)上施加再生磁場，對光磁記錄介質(zhì)進行再生光照射，根據(jù)前述第1～第3類光磁記錄介質(zhì)的再生原理，使記錄層的微小磁疇復(fù)制到再生層并被擴大。以光檢測器檢測出從光磁記錄介質(zhì)反射的光進行信息再生。再生光可采用連續(xù)光或脈沖光。也可采用再生功率調(diào)制后的再生光。
將光磁記錄介質(zhì)再生時，根據(jù)前述原理，為使再生層磁疇的擴大變得容易，也可施加調(diào)制后的再生磁場。
實施例10本發(fā)明的其他光磁記錄介質(zhì)以圖37及圖14進行說明。如圖37所示，光磁盤200在基板1上設(shè)有電介體層2、擴大再生層3、擴大觸發(fā)層4’、記錄層5、記錄輔助層6’、保護層7及散熱層8。這種光磁記錄介質(zhì)200將上述各層使用高頻濺射裝置(無圖示)按下列做法進行成膜。
基板1為直徑120mm、厚度0.6mm的透明聚碳酸酯?；?的表面通過注射模塑成形形成圖21所示的槽脊1L和槽脊1L間劃出的槽溝1G。如圖21所示，槽脊側(cè)壁LW的傾斜角為θ，槽脊1L的高度即槽溝1G的深度D的一半(D/2)高度位置上的槽脊1L的寬為半寬值L。又，槽溝1G的深度D的一半高度位置上的槽溝的寬為槽溝半寬值G。槽溝半寬值是某一槽脊的槽脊側(cè)壁LW的高度方向的中間點與相鄰槽脊的槽脊側(cè)壁LW的高度方向的中間點之間的距離。此時磁道間距TP表示為TP＝G+L。
本實施例準(zhǔn)備了具有表1所示的各種形狀尺寸的基板。
表1

*G/L為小數(shù)點后2位四舍五入的值上述基板的表面，采用各種紫外線燈進行波峰波長λ為185+254nm的紫外線照射。上述燈置于距基板1表面70mm的上方，通過使基板1以2rpm的速度旋轉(zhuǎn)，對表面進行光潔化，使表面粗糙度為0.3度。
接著，在基板1的槽脊、槽溝形成面上，作為目標(biāo)材料，使用Si，在Ar+N2環(huán)境氣中以厚度60nm形成電介體層2。電介體層2由于在層內(nèi)用再生用光束進行多重干涉，因此是檢測的克爾旋轉(zhuǎn)角得以實質(zhì)性增加的層。
接著，在電介體層2表面同時濺射Gd及Fe的單體目標(biāo)，形成膜厚20nm的擴大再生層3。由此形成的GbFe擴大再生層3為垂直磁化膜。居里溫度約為240℃，補償溫度超過居里溫度。擴大再生層3是能將從記錄輔助層6’復(fù)制的磁疇進行擴大的層。
接著，在擴大再生層3上通過同時濺射Tb、Gd及Fe的單體目標(biāo)，形成膜厚10nm的擴大觸發(fā)層4’。此時，TbGdFe擴大再生層4’為垂直磁化膜，居里溫度為140℃，補償溫度低于室溫。擴大觸發(fā)層4’分別與擴大再生層3及記錄層5進行磁性交換結(jié)合。
接著，在擴大觸發(fā)層4’上通過同時濺射Tb、Fe及Co的單體目標(biāo)，形成膜厚75nm的TbFeCo記錄層5。記錄層5的居里溫度為250℃，補償溫度約為25℃。記錄層5是作為磁化記錄信息的層。
接著，在記錄層5上通過同時濺射Gd、Fe及Co的單體目標(biāo)，形成膜厚10nm的GdFeCo記錄輔助層6’。記錄輔助層6’的居里溫度為270℃，補償溫度低于室溫。記錄輔助層6’是能與記錄層5進行交換結(jié)合，并以更小的調(diào)制磁場向記錄層5記錄的層。
接著，在記錄輔助層6’上通過Ar+N2環(huán)境氣中使用Si作為目標(biāo)材料進行濺射，形成膜厚20nm的保護層7。保護層7是保護層疊在基板1上的2～6各層的層。
又，在保護層7上通過使用AlTi的合金進行濺射，形成膜厚30nm的散熱層8。散熱層8是用來將記錄時光磁盤內(nèi)產(chǎn)生的熱量向外部散發(fā)的層。進而，在散熱層8上通過涂布丙烯酸類紫外線硬化樹脂及其后進行紫外線照射使之硬化，形成膜厚10μm的保護涂層9。
接著，將根據(jù)本實施例制作的光磁盤200采用光磁記錄再生裝置(無圖示)進行信息的記錄再生測試。光磁記錄再生裝置設(shè)有具有波長640nm的激光和數(shù)值孔徑(NA)為0.6的物鏡的光學(xué)頭。作為記錄方式，采用用激光進行脈沖狀照射、邊對應(yīng)記錄信息調(diào)制外部磁場邊施加的光脈沖磁場調(diào)制方式。記錄時的線速度為3.5m/sec，記錄磁場調(diào)制為±200Oe。又，記錄時脈沖光的占空為30％，對激光的記錄功率進行了最優(yōu)化。在槽溝部記錄了最短標(biāo)記長0.12μm的隨機圖樣后，使用最優(yōu)化的再生功率的再生光進行比特誤差率(BER)測定。對具有表1所示各種G/L比的光磁盤分別進行了比特誤差率測定，圖38的曲線圖表示比特誤差率對應(yīng)G/L的變化。比特誤差率的閾值(上限)定為5×10-4。從圖38的曲線可知，當(dāng)G/L為1.3≤G/L≤4.0時，顯示出良好的比特誤差率。
本實施例中，作為光磁盤以8層(除去保護涂層9)為例進行說明，而作為基本性的層結(jié)構(gòu)，具有在基板上保持信息的記錄層及其保持的信息再生時復(fù)制的擴大再生層的光磁盤，在G/L的上述范圍內(nèi)都適用。又，本實施例中，作為基板表面的平滑化方法，雖采用的是紫外線照射法，但也可采用基板加熱法或等離子蝕刻法。
實施例11除將基板1的槽溝及槽脊的形狀尺寸如表2進行制作之外，制作了同實施例10一樣的光磁盤。
表2

*G/L為小數(shù)點后2位四舍五入的值本實施例中僅改變槽溝的深度，制作了多個光磁盤。同實施例10一樣，采用光磁記錄再生裝置(無圖示)進行隨機圖樣的記錄再生。研究了關(guān)于各光磁盤對應(yīng)槽溝深度D的比特誤差率的變化。其結(jié)果如圖39所示。當(dāng)比特誤差率閾值為1×10-4時，從圖39可知，D值為30nm～80nm時達到良好的比特誤差率。
作為變形例，除擴大觸發(fā)層將TbGdFeCo以膜厚10nm形成、將基板槽溝深度做成70nm、65nm、60nm、55nm、50nm、45nm、40nm、35nm及30nm之外，同本實施例一樣制作了各種光磁盤。此擴大觸發(fā)層同時濺射Tb、Gd、Fe、Co的單體目標(biāo)，補償溫度調(diào)整為低于室溫，旨在形成垂直磁化膜。擴大觸發(fā)層4在140℃時起到隔斷再生層3與記錄層5的交換結(jié)合力的作用。同實施例11一樣對這些光磁盤進行比特誤差率測定，了解對應(yīng)槽溝深度D的比特誤差率的變化。其結(jié)果如圖39中變形例所示?？芍疃虡?biāo)記長為0.13μm，當(dāng)D值為35nm～65nm時，達到良好的比特誤差率。
基板的槽溝深度超過70nm深時，槽溝低部難以加熱、有礙于記錄標(biāo)記的擴大再生，至使錯誤率下降。另一方面，基板的深度不足30nm時，跟蹤信號變小，無法進行槽溝的跟蹤。因此可知，槽溝深度在30～70、尤其在35nm～65nm最適合本例中的光磁盤。
本實施例中，采用了波長650nm的再生激光，而一般射入基板的入射光與基板的反射光的相位差取決于再生激光的波長與基板折射率和基板的槽溝深度，因此從本例可知具有槽溝深度λ/12n～λ7n的基板的光磁盤為好。
實施例12除將基板1的槽溝及槽脊的形狀尺寸如表3進行制作之外，制作了同實施例10一樣的光磁盤。
表3

*G/L為小數(shù)點后2位四舍五入的值本實施例僅改變基板的槽脊側(cè)壁面(劃出槽溝的壁面)的傾斜角度θ，采用表3所示的基板制作了多個光磁盤。同實施例10一樣，采用光磁記錄再生裝置(無圖示)進行隨機圖樣的記錄再生。研究了關(guān)于各光磁盤對應(yīng)槽脊側(cè)壁面傾斜角度θ的比特誤差率的變化。其結(jié)果如圖40所示。當(dāng)比特誤差率閾值(上限)為5×10-4時，從圖40可知，θ值在35°～77°為好，當(dāng)比特誤差率閾值為1×10-4時，θ值在40°～75°為好。
比較例(槽脊記錄)除將基板1的槽溝及槽脊形成磁道間距(TP)為0.7μm、槽脊半寬值(L)為0.50μm、槽溝半寬值(G)為0.20μm、槽溝深度(D)為60nm、槽脊側(cè)壁傾斜角度(θ)為65°之外，制作了同實施例10一樣的光磁盤。接著，對此光磁盤同實施例10一樣采用光磁記錄再生裝置(無圖示)進行隨機圖樣的記錄再生。但改變了激光的記錄功率，在槽脊部記錄了最短標(biāo)記長0.13μm的隨機圖樣。將各記錄圖樣進行再生后研究比特誤差率的記錄功率依存性。圖41所示為比特誤差率的記錄功率依存性的曲線圖。接著，固定記錄功率，變動再生功率進行再生時，求出比特誤差率的再生功率依存性。圖42所示為比特誤差率的再生功率依存性的曲線圖。閾值上限任何時候都為1×10-4。
參考例(槽溝記錄)除將基板1的槽溝及槽脊形成磁道間距(TP)為0.7μm、槽脊半寬值(L)為0.20μm、槽溝半寬值(G)為0.25μm、槽溝深度(D)為60nm、槽脊側(cè)壁傾斜角度(θ)為65°之外，同比較例1一樣，制作了一樣的光磁盤。但在此光磁盤上將槽溝內(nèi)的隨機圖樣同比較例一樣進行了記錄。研究比特誤差率的記錄功率依存性及再生功率依存性。其結(jié)果與槽脊記錄相比較，以圖41及圖42表示。
從圖41及圖42可知，同槽脊部記錄信息后相比，槽溝部記錄了信息后能增大對應(yīng)比特誤差率的記錄及再生的功率靈敏度。由此可降低光磁記錄再生裝置的驅(qū)動以及光磁記錄裝置本身的耗電。
實施例13此例制作了如圖43所示結(jié)構(gòu)的光磁盤400。光磁盤400除擴大再生層3、中間層4及記錄層5之外，同實施例1制作的光磁盤一樣。在電介體層2上將稀土類過渡金屬合金GdFe以膜厚20nm進行成膜，作為擴大再生層3。此GdFe膜的居里溫度約為200℃，補償溫度超過居里溫度。擴大再生層3在130℃的磁飽和約為50emu/cm3。
在擴大再生層3上，將補償溫度在室溫以下的稀土類過渡金屬合金TbGdFeCo以膜厚10nm進行成膜，作為中間層4。此TbGdFeCo膜的居里溫度比擴大再生層的居里溫度高，約為220℃。TbGdFeCo膜中Tb與Gd的比率(Fe/Co)為20％。中間層4成膜后，將中間層的表面稍做氮化或氧化處理。
作為處理方法，可以在中間層4成膜后向濺射裝置的真空室內(nèi)導(dǎo)入混合了氮氣或氧氣的Ar氣體，相對層疊后的中間層進行濺射蝕刻。通過此處理，中間層4的表面能形成薄的、諸如形成1個原子至數(shù)個原子的氮化層或氧化層?；蛘?，通過此處理，在構(gòu)成中間層4的TbGdFeCo的表面混入氧原子或氮原子。因此，中間層4表面部分的居里溫度下降。若此下降了的居里溫度低于再生溫度的話，通過再生光照射，此表面部分的磁化消失，記錄層與擴大再生層的交換結(jié)合力形成屏蔽或隔斷。因此，能形成獨立于中間層磁化的溫度變化，對記錄層與擴大再生層的交換結(jié)合力及其溫度變化進行控制。從而，與擴大再生層結(jié)合的中間層的磁化不消失，而由擴大再生層以再生時的某一溫度從與記錄層的交換結(jié)合力進行臨界性的釋放，磁疇開始急劇擴大，直到擴大到最小磁疇徑止。從此擴大了的磁疇能得到大的再生信號。
中間層表面處理的程度依存于相對作為濺射氣體的氮、氧的Ar氣的分壓比和全壓、投入功率、濺射蝕刻時間等，因此可進行適當(dāng)調(diào)整。重要的是將在中間層4與擴大再生層3的界面交換結(jié)合力屏蔽或隔斷的溫度設(shè)定為再生光的光斑中央部附近產(chǎn)生的溫度(高溫)。通常，此溫度為160～180℃。再生層及記錄層的交換結(jié)合力的溫度變化可從前述的熱磁滯回線的局部磁滯回線的溫度變化進行測定。
本實施例中，作為表面處理條件，將混入了5％氮的Ar氣體以0.3Pa的壓力導(dǎo)入容器內(nèi)，施加50W的RF電力進行3秒鐘的濺射蝕刻。由此，交換結(jié)合力的隔斷溫度為160℃。此交換結(jié)合力的隔斷溫度通過中間層4的表面處理變得比中間層的居里溫度(約220℃)還低。因此，中間層4的居里溫度能夠相對擴大再生層3的居里溫度進行獨立地設(shè)定。一般情況，通過中間層4的表面處理，交換結(jié)合力的隔斷溫度比中間層的居里溫度低，因此，設(shè)定中間層4的居里溫度比擴大再生層3的居里溫度還高是有效的。
在進行了上述表面處理的中間層4上，將居里溫度260℃、補償溫度在室溫附近的稀土類過渡金屬合含TbFeCo以膜厚40nm進行成膜，作為記錄層5。擴大再生層3、中間層4及記錄層5的三層從室溫到居里溫度全部為垂直磁化膜。
在上述結(jié)構(gòu)的光磁盤中，中間層的居里溫度比擴大再生層高，但隔斷中間層與記錄層的界面交換結(jié)合力的溫度為160℃，由于與中間層的居里溫度定為150℃的實施例8以同樣溫度產(chǎn)生磁疇擴大，兩者的記錄再生特性大致相同。
此例中，中間層成膜后，將中間層表面做了處理，也可在擴大再生層成膜后將擴大再生層表面做上述同樣的處理，也可將記錄層的中間層側(cè)的表面進行處理。或者，也可在中間層與記錄層的界面或中間層與擴大再生層的界面上將使其界面附近的居里溫度降低的物質(zhì)呈島狀分布、或使其以1至數(shù)原子層進行堆積。作為降低居里溫度的物質(zhì)可采用稀土類元素或鎳。或者，也可以在堆積中間層的過程中進行上述表面處理。
使用本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)，例如，即使在記錄層5上記錄直徑0.3毫米的圓形磁疇，也能得到充分大的再生信號。因而，本發(fā)明無需為了順利地進行磁疇擴大而將槽脊部或槽溝部進行激光緩冷或采用特殊方法將附著于槽脊部和槽溝部的分界部的記錄膜做薄等復(fù)雜的處理，即使用普通的基板也能從微小磁疇獲得放大了的再生信號。
本發(fā)明的光磁記錄介質(zhì)能夠不對記錄于記錄層的微小磁疇施加再生磁場而能在再生層上以反向的磁化進行復(fù)制并在再生層進行擴大。又，與DWDD及CARED不同，即使少于3層結(jié)構(gòu)的層數(shù)也不會產(chǎn)生重疊信號，因此作為下一代大容量光磁記錄介質(zhì)極其適合。
光磁記錄介質(zhì)，尤其是將利用了不施加再生磁場類的MAMMOS的光磁記錄介質(zhì)的基板槽形狀設(shè)計為上述范圍內(nèi)的值，并且，尤其是通過采用將信息記錄在槽溝中的方式，使增加記錄再生功率靈敏度成為可能。也就是說，使向光磁記錄介質(zhì)的記錄、再生的特性比之以往有大幅度地改善成為可能。
權(quán)利要求
1.一種光磁記錄介質(zhì)，其具有由磁性材料形成的記錄層；由磁性材料形成的表現(xiàn)為垂直磁化的再生層；由磁性材料形成的，存在于所述記錄層與再生層之間，并以低于160℃的溫度將所述記錄層與再生層的交換結(jié)合力隔斷的中間層；其特征在于，所述再生層的補償溫度Tcomp1、所述中間層的補償溫度Tcomp2及所述記錄層的補償溫度Tcomp3滿足下列式(1)及(2)的任何一個所表示的條件。Tcomp2＜120℃＜Tcomp1……(1)Tcomp3＜120℃＜Tcomp2……(2)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層及記錄層表現(xiàn)為垂直磁化，中間層在低于120℃表現(xiàn)為垂直磁化且在140℃以上表現(xiàn)為面內(nèi)磁化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，與構(gòu)成所述中間層的物質(zhì)不同的物質(zhì)介于所述中間層與所述記錄層之間的界面或所述中間層與所述再生層之間的界面，使該界面或其附近的居里溫度低于中間層的居里溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述中間層成膜后，通過將該中間層進行表面處理，在所述中間層與所述記錄層的界面或所述中間層與所述再生層的界面上導(dǎo)入與構(gòu)成所述中間層的物質(zhì)不同的物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述中間層具有室溫以下的補償溫度，而且具有160℃以下的居里溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，在進行所述光磁記錄介質(zhì)的磁化測定時，該光磁記錄介質(zhì)的室溫中的磁滯曲線的低磁場側(cè)的磁化變化量對于每1cm2光磁記錄介質(zhì)面積為80μemu～220μemu。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層與再生層的交換結(jié)合力發(fā)生急劇衰減的溫度為120℃～180℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求2～4的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層、中間層及記錄層的居里溫度分別為Tc1、Tc2及Tc3時，滿足Tc1＜Tc2＜Tc3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述記錄層與再生層的交換結(jié)合磁場Hexc的溫度變化方面，在100℃以上的溫度區(qū)域，Hexc＝3kOe時的Hexc的溫度梯度為-100Oe/℃以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，在信息再生時，從記錄層復(fù)制到再生層的磁疇能由再生光照射加以擴大，信息能從該擴大了的磁疇進行再生。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層及所述中間層分別由在再生溫度附近過渡金屬磁化占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成，所述再生層由在再生溫度附近過渡金屬磁化占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層由在再生溫附近過渡金屬磁化占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成，所述再生層及所述中間層分別由在再生溫度附近過渡金屬磁化占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層由以GdFe為主體的稀土類過渡金屬合金形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述中間層由TbFe為主體的稀土類過渡金屬合金形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層由TbFeCo或DyFeCo為主體的稀土類過渡金屬合金形成，具有250℃以上的居里溫度及-100℃～100℃范圍內(nèi)的補償溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層具有15nm～30nm的膜厚。
17.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述中間層具有5nm～15nm的膜厚。
18.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層在160℃具有40emu/cm3～80emu/cm3的磁飽和，所述中間層在100℃具有40emu/cm3以上的磁飽和且室溫中的垂直磁各向異性能量在0.4×106erg/cm3以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述中間層由TbGdFe為主體的稀土類過渡金屬合金形成，而且，Gd與Tb的原子比為5分之1以下。
20.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層在150℃以上進行交流消磁后，具有100nm以下的磁疇徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)設(shè)激光的波長為λ、物鏡的數(shù)值孔徑為NA、λ/NA的2倍長度為周期L時，在再生0.2×L長度的記錄磁疇時能確保最大信噪比(C/N)的再生功率(Pr)中，與以周期L記錄了0.2×L長度的孤立磁疇時的再生波形的信號強度A、半寬值B相比，將該孤立磁疇以Pr的2分之1的再生功率進行再生的再生波形的信號強度變?yōu)锳的2分之1以下、半寬值變?yōu)锽的2倍以上。
22.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層的居里溫度Tc3與再生層的居里溫度Tc1的關(guān)系滿足Tc1+30℃＜Tc3。
23.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層含有磁性多層膜，該磁性多層膜是由膜厚為0.4nm以下的以Co為主體的磁性層和膜厚為0.8nm以下的以Pd或Pt為主體的金屬層構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)體進行5組～40組疊層后形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層是使用以氬為主體的濺射氣體在0.4Pa以上的氣壓環(huán)境氣氛中形成的層。
25.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述光磁記錄介質(zhì)在還設(shè)有具有槽脊及槽溝的折射率為n的基板的同時，波長λ的光通過并照射該基板以進行信息再生，該槽溝深度在λ/(16n)～λ/(5n)的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述光磁記錄介質(zhì)在還設(shè)有具有槽脊及槽溝的基板的同時，從與該基板相反一側(cè)照射波長λ的光進行信息再生，該基板的槽溝深度在λ/16～λ/5的范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，進一步設(shè)有形成槽脊及槽溝的基板，所述基板的槽溝半寬值G比槽脊半寬值L大。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述槽溝半寬值(G)與槽脊半寬值(L)之比為1.3≤(G/L)≤4.0。
29.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述再生層在20℃～居里溫度附近的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)為垂直磁化，補償溫度為居里溫度以上。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述基板的槽脊側(cè)壁面的傾斜角度(θ)為40°～75°。
31.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述光磁記錄介質(zhì)在還設(shè)有具有槽脊及槽溝的基板的同時，在槽脊及槽溝部的兩方進行記錄，槽溝的半寬值比槽脊的半寬值更大。
32.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任意一項所述的光磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述光磁記錄介質(zhì)在還設(shè)有具有槽脊及槽溝的基板的同時，在槽脊及槽溝的一方進行記錄，進行記錄的所述槽脊及槽溝的一方比另一方的半寬值更大。
33.一種光磁記錄介質(zhì)的再生方法，其特征在于，對權(quán)利要求1所述的光磁記錄介質(zhì)照射再生光，加熱到超過將所述記錄層與再生層的交換結(jié)合力隔斷的溫度以上，從而從光磁記錄介質(zhì)進行信息再生。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光磁記錄介質(zhì)的再生方法，其特征在于，將欲進行再生的記錄磁疇在到達再生光的中心前進行該記錄磁疇的檢測。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光磁記錄介質(zhì)的再生方法，其特征在于，在再生時不施加磁場，而是擴大從記錄層復(fù)制到再生層的磁疇。
全文摘要
本發(fā)明涉及光磁記錄介質(zhì)及其再生方法，具體說是涉及能以可靠的、充分的再生信號強度將高密度記錄的信息進行再生的光磁記錄介質(zhì)及其再生方法。該光磁記錄介質(zhì)，具有記錄層(5)、中間層(4)及再生層(3)，再生層(3)由稀土類金屬占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成，中間層(4)及記錄層(5)由過渡金屬占優(yōu)勢的稀土類過渡金屬合金形成。中間層(4)因在超過140℃時表現(xiàn)為面內(nèi)磁化，所以在再生時隔斷記錄層(5)與再生層(3)的交換結(jié)合力。通過中間層(4)的磁疇與再生層的磁疇的靜磁斥力，復(fù)制到再生層(3)上的磁疇(3A)擴大到最小磁疇徑的大小。通過磁疇擴大再生，能夠獲得不產(chǎn)生重疊信號的放大了的再生信號。
文檔編號G11B11/105GK1500267SQ0280732
公開日2004年5月26日 申請日期2002年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月26日
發(fā)明者粟野博之, 關(guān)根正樹, 谷學(xué), 今井獎, 井上和子, 鈴木芳和, 國府田安彥, 石崎修, 島崎勝輔, 和, 子, 安彥, 樹, 輔 申請人:日立麥克塞爾株式會社