專利名稱：磁光記錄介質(zhì)和其制造方法以及用于對其進(jìn)行讀出的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁光記錄介質(zhì)，采用由激光束輻射引起的溫度升高記錄和擦除在該介質(zhì)上的信息，并且使用磁光效應(yīng)從該介質(zhì)讀出所記錄的信號；本發(fā)明還涉及該介質(zhì)的制造方法以及用于讀出該介質(zhì)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今為止，已提出了各種光學(xué)存儲器，它使所記錄的信息可通過在信息記錄介質(zhì)上輻照光束并檢測從其反射的光讀?。贿@樣的光學(xué)存儲器的例子包括以相位坑的形式記錄信息的ROM型存儲器、通過施加光束在記錄薄膜上形成孔來記錄信息的一次寫入光學(xué)存儲器、通過施加光束在記錄薄膜中引起晶狀相變來記錄信息的相變光學(xué)存儲器以及通過施加光束和磁場并由此改變記錄層磁化方向來記錄信息的磁光存儲器。
在這些光學(xué)存儲器中，幾乎一直由讀出光的波長λ以及物鏡的數(shù)值孔徑(N.A.)來確定信號的讀出分辨率，并且最小可檢測坑間距限制為約λ/(2·N.A.)。由于減小讀出光的波長或增加物鏡的數(shù)值孔徑是不容易的，所以對于通過改進(jìn)記錄介質(zhì)或讀取方法來增加信息記錄密度方面已作了嘗試。尤其對于磁光記錄介質(zhì)，已提出了各種策略來增加信息記錄密度。例如，日本未審查專利公開號Hei 6-290496的專利申請揭示了一種技術(shù)，它通過順序偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁并檢測磁疇壁的偏移來達(dá)到超過由波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的讀出分辨率。在這個(gè)技術(shù)中，如果以相鄰信息磁道互相磁隔離的方式形成讀出層、第一磁性層(其中偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁)，那么就會得到特別佳的讀出信號。
然而，為了在磁性層中的相鄰信息磁道之間提供穩(wěn)定的磁隔離，現(xiàn)有技術(shù)需要在信息磁道之間進(jìn)行激光退火。然而，激光退火具有為耗時(shí)過程這一問題，并且需要一種能以更便捷的方法在相鄰信息磁道之間提供磁隔離。
另一方面，如果采用一種通過使用具有帶深槽結(jié)構(gòu)的平地—凹槽配置的光盤基片來達(dá)到相鄰信息磁道間隔離的方法，那么可以除去激光退火的步驟，但是該方法會具有帶深槽結(jié)構(gòu)的平地-凹槽模式在通過注模法制造基片時(shí)難以轉(zhuǎn)移以及由于深槽結(jié)構(gòu)的光盤基片上的凹槽噪聲增加這些問題。
提出了本發(fā)明來解決以上關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種磁光記錄介質(zhì)以及對其進(jìn)行讀取的方法，它可以實(shí)現(xiàn)其記錄標(biāo)記尺寸小于信息記錄/讀出光點(diǎn)的衍射限制的信號的高速讀取，它可以大大改進(jìn)記錄密度和傳輸速度，同時(shí)不需要激光退火并減小基片上的凹槽噪聲。
本發(fā)明還提供一種磁光記錄介質(zhì)，它具有的結(jié)構(gòu)為，成為可重寫區(qū)域的凹槽區(qū)域?qū)挾葹?.8微米或更小，并且平地和凹槽區(qū)域之間的高度差在20到80納米范圍內(nèi)，并且平地區(qū)域的表面粗糙度為1.5納米或更多；具有這樣的結(jié)構(gòu)，磁光記錄介質(zhì)可達(dá)到極佳的信號特性，它可以抑制在DWDD系統(tǒng)用于讀出時(shí)由光點(diǎn)后部復(fù)制的重影信號。本發(fā)明還針對提供一種對這類磁光記錄介質(zhì)的讀取方法。

發(fā)明內(nèi)容
由以下所述的發(fā)明達(dá)到以上目的。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明。提供一種磁光記錄介質(zhì)，包括基片和多層記錄薄膜，多層記錄薄膜必須包括在基片頂部連續(xù)形成并互相磁耦合的讀出層、中間層以及記錄層，其中記錄層中形成的所記錄磁疇復(fù)制到讀出層中，并且通過在讀出層偏移磁疇壁讀出所記錄信息，該介質(zhì)的特征在于位于相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界部分的至少部分記錄薄膜形成得比位于記錄磁道區(qū)域中心部分的記錄薄膜要薄。
在權(quán)利要求2中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中至少在位于讀出光束點(diǎn)內(nèi)的所記錄信息檢測區(qū)域中，讀出層具有比記錄層更小的磁疇壁矯頑性，同時(shí)中間層具有比讀出層和記錄層更低的居里溫度，以及相鄰的記錄磁道是相互磁隔離的。
在本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)中，相鄰磁道不需要應(yīng)用退火就相互隔離。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)使得短標(biāo)記長度的信號可通過使用采用DWDD系統(tǒng)的磁光讀出設(shè)備讀出的磁光記錄介質(zhì)的效果。
本發(fā)明還提供能夠?qū)崿F(xiàn)不需要退火并因此廉價(jià)以及便于制造且具有高CNR的磁光記錄介質(zhì)的效果。
用語“連續(xù)地”表示在所指層之間交疊其他層。因此，用語“連續(xù)形成的”包括以讀出層、中間層和記錄層這樣的順序連續(xù)形成并在讀出層和中間層之間或在中間層和記錄層之間夾入另一層的情況，以及只以讀出層、中間層和記錄層這樣的順序連續(xù)形成的情況。
用語“在位于讀出光束點(diǎn)內(nèi)的所記錄信息檢測區(qū)域中”意指通過由讀出激光束輻射加熱到讀出溫度(例如200℃或更高)的記錄薄膜區(qū)域。
在權(quán)利要求3中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1或2所述的磁光記錄介質(zhì)，位于相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界部分的至少部分記錄薄膜形成得比位于記錄磁道區(qū)域中心部分的記錄薄膜要薄超過20％。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)適用于由DWDD系統(tǒng)讀出的磁光記錄介質(zhì)的效果，由于相鄰記錄磁道無需應(yīng)用退火而相互隔離。
在權(quán)利要求4中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中在記錄磁道上輻射光束點(diǎn)時(shí)，在記錄磁道的橫向上形成溫度梯度。
這使得形成最佳溫度概況(最佳溫度分布)成為可能，它用于在記錄磁道中，尤其在凹槽內(nèi)形成所記錄的磁疇，以形成具有接近用于讀出的光束點(diǎn)形狀的記錄標(biāo)記形狀的記錄磁疇。
這使得達(dá)到在記錄和再現(xiàn)的時(shí)候具有較佳信號特性的磁光記錄介質(zhì)成為可能。
在權(quán)利要求5中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中磁光記錄介質(zhì)包括平地和凹槽，并且其中在凹槽之間形成的平地處停止讀出層的磁化，并且只在凹槽中把記錄層中形成的記錄磁疇復(fù)制到讀出層中，并且通過在讀出層偏移磁疇壁讀出所記錄的信息。
在本發(fā)明中，在光盤基片上形成凹槽(凹進(jìn)部分)和平地(凸起部分)，并且只有凹槽用作記錄磁道區(qū)域。平地用于切斷其相鄰記錄磁道區(qū)域間的磁耦合。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)無需退火、適用于由DWDD系統(tǒng)讀出以及廉價(jià)并便于制造的磁光記錄介質(zhì)的效果。
通過把凹槽用作記錄磁道區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)磁光記錄介質(zhì)，它適用于由DWDD系統(tǒng)讀出并能夠提供具有比在平地用作記錄磁道區(qū)域時(shí)更高CNR的穩(wěn)定讀出輸出。
“凹槽”指的是在光盤基片上以凹進(jìn)和凸起部分形成的記錄薄膜的凹進(jìn)部分(例如在

圖1中2a和2b所指的部分)，較靠近光盤基片表面形成凹槽?！捌降亍敝傅氖窃诠獗P基片上以凹進(jìn)和凸起部分形成的記錄薄膜的凸起部分(例如在圖1中3a和3b所指的部分)，離開光盤基片表面較遠(yuǎn)形成平地。
在權(quán)利要求6中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中平地和凹槽之間的高度差在λ/(20n)到λ/(3n)的范圍內(nèi)(λ是讀出光的波長，而n是磁光記錄介質(zhì)的基片的折射率)。
在權(quán)利要求7中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中平地和凹槽之間的高度差在20納米到80納米的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，在光盤基片上形成淺槽(凹進(jìn)部分)和低地(凸起部分)，并且只有淺槽用作記錄磁道區(qū)域。低地用于切斷其相鄰記錄磁道區(qū)域間的磁耦合。
在現(xiàn)有技術(shù)的通過采用平地/凹槽結(jié)構(gòu)切斷相鄰記錄磁道區(qū)域之間的磁耦合的這類高密度磁光記錄介質(zhì)中，縮短所記錄信號的標(biāo)記長度并增加凹槽深度以增加切斷效應(yīng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，如果磁光記錄介質(zhì)是例如用于記錄和再現(xiàn)1微米標(biāo)記長度的信號的介質(zhì)，那么必須以約50納米的深度形成凹槽。如果把該設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于記錄和再現(xiàn)0.2微米或更小標(biāo)記長度的信號的磁光記錄介質(zhì)，那么平地和凹槽之間物理上需要提供120納米或更大的高度差(凹槽深度)。
如果平地和凹槽之間實(shí)際提供120納米或更大的高度差，那么讀出信號的輸出電平會顯著下降，從而難以保證足夠的CNR。
在本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)中，把平地和凹槽之間的高度差設(shè)定在20納米到80納米的范圍內(nèi)(或?qū)τ诓恍∮谧瞎獠ㄩL(例如λ＝405納米)的波長，在λ/(20n)到λ/(3n)的范圍內(nèi))。當(dāng)把本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)加載到采用DWDD系統(tǒng)的磁光讀出設(shè)備中時(shí)，由于在相鄰記錄磁道區(qū)域之間提供高度磁隔離就可得到具有高CNR的讀出信號。
本發(fā)明提供用于記錄和再現(xiàn)0.2微米或更小標(biāo)記長度的信號的磁光記錄介質(zhì)，它具有優(yōu)化平地和凹槽間高度差以保證足夠CNR同時(shí)可靠切斷相鄰記錄磁道區(qū)域間磁耦合的區(qū)域。
平地和凹槽之間的高度差意指從平地頂部(上表面)到凹槽底部測量的凹槽深度。
在權(quán)利要求8中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中平地是矩形、梯形或倒V字形。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)無需退火、適用于由DWDD系統(tǒng)讀出以及廉價(jià)并便于制造的磁光記錄介質(zhì)的效果。
在本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)中，平地具有矩形、梯形或倒V字形的形狀。由于這樣的結(jié)構(gòu)使得在傾斜表面和平坦表面之間或傾斜表面之間的結(jié)合處可減小記錄薄膜的厚度，所以就能可靠切斷相鄰記錄磁道區(qū)域之間的磁耦合。
尤其在倒V字形平地結(jié)構(gòu)的情況下，可通過窄平地切斷相鄰記錄磁道區(qū)域之間的磁耦合。因此，在具有特別窄的磁道間距的磁光記錄介質(zhì)中，該結(jié)構(gòu)識的記錄磁道區(qū)域的寬度增加(可減少平地寬度)同時(shí)保持相同的磁道間距。
此外，對于相同凹槽深度，如果采用倒V字形平地結(jié)構(gòu)，那么可從磁光記錄介質(zhì)上的記錄磁道區(qū)域(凹槽)得到具有較高電平的讀出信號。
在權(quán)利要求9中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中至少在凹槽間形成的平地的平坦部分或傾斜部分具有比記錄信息信號所在的凹槽表面更大的表面粗糙度。
在本發(fā)明中，通過使平坦部分或平地其他部分的表面粗糙度大于凹槽表面的表面粗糙度，就可增加在平地的磁耦合切斷效應(yīng)。
即，通過采用增加的表面粗糙度的平地結(jié)構(gòu)結(jié)合在其他權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)(例如權(quán)利要求5)，可進(jìn)一步增加在平地的磁耦合切斷效應(yīng)。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)其中切斷相鄰記錄磁道間磁耦合的磁光記錄介質(zhì)的效果。本發(fā)明還具有能夠?qū)崿F(xiàn)其中通過窄平地切斷相鄰記錄磁道間磁耦合的磁光記錄介質(zhì)的效果。它還具有減少重影的效果。
在權(quán)利要求10中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求9所述的磁光記錄介質(zhì)，其中凹槽間形成的平地的至少平坦部分或傾斜部分的表面粗糙度是1.5納米或更大。
在權(quán)利要求11中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求9所述的磁光記錄介質(zhì)，其中用于記錄信息的凹槽的表面粗糙度是1.5納米或更小。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)的效果，其中增加平地的表面粗糙度以增加磁耦合切斷效應(yīng)并且減少凹槽的表面粗糙度以從凹槽得到具有高輸出電平和高CNR的讀出信號。
在本說明書中，除非另外指出，表面粗糙度是由AFM測量的。
在權(quán)利要求12中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中形成記錄磁疇的所在的相鄰記錄磁道區(qū)域的磁道間距是1.0微米或更小。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)具有以上結(jié)構(gòu)的窄磁道間距的磁光記錄介質(zhì)的效果。
具有以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)的效果，它能夠在1.0微米或更小的磁道間距記錄和再現(xiàn)0.2微米或更小標(biāo)記長度的信號。
“磁道間距”指的是相鄰記錄磁道區(qū)域之間中心到中心的距離。在圖1中，長度7+長度8＝磁道間距。
在權(quán)利要求13中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中形成記錄磁疇所在的凹槽寬度不小于0.2微米但不大于0.8微米。
在權(quán)利要求14中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中形成記錄磁疇壁所在的凹槽之間形成的平地寬度不小于0.05微米但不大于0.3微米。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)最佳格式的高密度磁光記錄介質(zhì)的效果，該格式具有用于切斷以1.0微米或更小的磁道間距以及以允許讀出0.2微米或更小標(biāo)記長度的信號的凹槽相鄰形成的記錄磁道區(qū)域之間磁耦合的平地。
在圖1中，(高度5+高度6)表示平地3a、3b的頂部(圖1中倒梯形的底部)和凹槽2a、2b的底部之間的高度差，并且高度5與高度6相等。高度5接觸高度6的點(diǎn)稱作為半寬點(diǎn)。
根據(jù)半寬點(diǎn)測量的長度7是平地3a、3b的寬度，而同樣根據(jù)半寬點(diǎn)測量的長度8是凹槽2a、2b的寬度。
在本說明書以及所附權(quán)利要求書中，“平地的寬度”和“凹槽的寬度”是如以上所述測量的半寬度。
在權(quán)利要求15中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中形成磁疇所在的凹槽之間形成的平地包括其傾斜角不小于40度但不大于70度的傾斜部分。
在磁光記錄介質(zhì)中，平地傾斜角越大，就可以更有效切斷相鄰記錄磁道間的磁耦合。然而如果傾斜角太大，它就變得難以從壓模分離光盤基片，而使生產(chǎn)率下降了。
根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)，它具有較佳信號特性并在生產(chǎn)壓模時(shí)便于光盤的控制(主光盤的切割)，且還便于壓模生產(chǎn)以及通過注模法的光盤基片的構(gòu)成。
由此本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)無需退火、適用于由DWDD系統(tǒng)讀出以及廉價(jià)并便于制造的磁光記錄介質(zhì)的效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對于光盤基片的高生產(chǎn)率，同時(shí)確保相鄰記錄磁道區(qū)域間磁耦合的有效切斷。
“傾斜角”指的是傾斜面相對于光盤基片平面的角度(例如當(dāng)傾斜角是90度時(shí)傾斜面垂直于凹槽。
在權(quán)利要求16中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中在平地上形成的記錄薄膜部分中的磁各向異性小于凹槽中的磁各向異性。
在權(quán)利要求17中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其中在平地上形成的記錄薄膜部分經(jīng)過熱處理或退火。
在權(quán)利要求18中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求17所述的磁光記錄介質(zhì)，其中通過輻射激光進(jìn)行熱處理的區(qū)域是在平地上形成的。
在本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)中，通過與記錄磁道中心處的記錄薄膜厚度相比減小記錄磁道兩邊(鄰近其他記錄磁道的邊界部分附近)的記錄薄膜厚度并同時(shí)通過減小平地的磁各向異性來使相鄰記錄磁道相互磁隔離。由此本發(fā)明提供實(shí)現(xiàn)適用于由DWDD系統(tǒng)讀出信號的磁光記錄介質(zhì)的效果，由于相鄰記錄磁道是相互磁隔離的。
這里平地的磁各向異性可通過應(yīng)用激光對平地進(jìn)行退火來減小。
通過與記錄磁道中心處的記錄薄膜厚度相比減小其兩邊的記錄薄膜厚度，相鄰記錄磁道就相互磁隔離至某種程度；結(jié)果，可通過應(yīng)用低功率激光同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)光盤(在短時(shí)間內(nèi))完成退火。
此外，有了與記錄磁道中心處的記錄薄膜厚度相比減小其兩邊的記錄薄膜厚度這樣的結(jié)構(gòu)，通過退火把平地的磁各向異性減小到某種程度來有效地提高磁切斷效應(yīng)，并且相鄰記錄磁道可相互隔離。
此外，在通過退火改變平地中記錄薄膜的熱傳導(dǎo)性的情況下，在記錄磁道上輻射的激光點(diǎn)中記錄磁道寬度方向上可得到較佳的溫度分布。因此，形成具有接近光束點(diǎn)形狀的記錄磁疇形狀的記錄磁疇，以使可實(shí)現(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)，其中以較穩(wěn)定方式偏移磁疇壁。
在權(quán)利要求19中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中光盤基片形成有預(yù)坑。
在本發(fā)明中，在可記錄光記錄介質(zhì)上形成傳統(tǒng)ROM型介質(zhì)中采用的預(yù)坑。這提供能夠使用預(yù)坑實(shí)現(xiàn)允許尋道控制、地址檢測等。
在權(quán)利要求20中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求19所述的磁光記錄介質(zhì)，其中每個(gè)預(yù)坑的深度在λ/(20n)到λ/(3n)的范圍內(nèi)(λ是讀出光的波長，而n是磁光記錄介質(zhì)的基片的折射率)。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)提供大預(yù)坑檢測信號并具有其深度約等于凹槽深度以確保高生產(chǎn)率的磁光記錄介質(zhì)的效果。
較佳地，使每個(gè)預(yù)坑的深度等于凹槽的深度。
“預(yù)坑”的深度指的是從預(yù)坑外圍(與平地上表面同一高度)到預(yù)坑底部測量的深度。
在權(quán)利要求21中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求19所述的磁光記錄介質(zhì)，其中每個(gè)預(yù)坑的寬度不小于0.2微米不大于0.8微米。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)的效果，它具有以1.0微米或更小的特別小磁道間距相鄰形成的記錄磁道區(qū)域，并具有最佳預(yù)坑寬度，由此可平穩(wěn)地得到大預(yù)坑信號。
較佳地，使每個(gè)預(yù)坑的深度等于凹槽的深度。
“預(yù)坑”寬度指的是在平地上表面和預(yù)坑下表面之間中點(diǎn)處測量的預(yù)坑寬度(即，根據(jù)用于平地寬度和凹槽寬度測量的同一點(diǎn)測量的寬度)。
在權(quán)利要求22中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中磁光記錄介質(zhì)進(jìn)一步包括用于在讀出層中抑制磁疇壁偏移的控制層。
提供了控制層，本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)的效果，它通過擴(kuò)展磁疇同時(shí)減少重影使得復(fù)制記錄層中的記錄磁疇作為讀出層中的復(fù)制磁疇。
在權(quán)利要求23中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中讀出層是多層的結(jié)構(gòu)。
在權(quán)利要求24中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求23所述的磁光記錄介質(zhì)，其中從具有不同居里溫度或不同補(bǔ)償化合溫度的多層構(gòu)造讀出層。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)效果，它通過進(jìn)一步擴(kuò)展磁疇使得復(fù)制記錄層中的記錄磁疇作為讀出層中的復(fù)制磁疇。
在權(quán)利要求25中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中讀出層是磁性層，包含至少從由Al、Ti、Cr和Si組成的組中選擇的一種元素。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)適用于由DWDD系統(tǒng)讀出的磁光記錄介質(zhì)的效果，通過在讀出層中包含Al等確保在讀出層中的高磁疇壁活動性。
在權(quán)利要求26中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其中記錄薄膜包括平地和凹槽，并且至少在位于讀出光束點(diǎn)內(nèi)的記錄信息檢測區(qū)域中，讀出層具有比記錄層更小的磁疇壁矯頑性，同時(shí)中間層具有比讀出層和記錄層更低的居里溫度，以及只在凹槽或平地中，把記錄層中形成的記錄磁疇復(fù)制到讀出層中并且通過在讀出層中偏移磁疇壁讀出所記錄的信息。
本發(fā)明具有一種結(jié)構(gòu)，其中在磁光記錄介質(zhì)上形成平地和凹槽并且在平地和凹槽間的邊界停止磁化。
只在凹槽或只在平地中提供記錄磁道區(qū)域。較佳地，在可得到具有高CNR的穩(wěn)定讀出輸出的凹槽中提供記錄磁道區(qū)域。
由此本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)無需退火、適用于由DWDD系統(tǒng)讀出以及廉價(jià)并便于制造的磁光記錄介質(zhì)的效果。
根據(jù)權(quán)利要求27中所述的本發(fā)明，提供一種磁光記錄介質(zhì)的制造方法，磁光記錄介質(zhì)包括基片和多層記錄薄膜，多層記錄薄膜必須包括在基片頂部連續(xù)形成的讀出層、中間層以及記錄層，該制造方法包括的步驟有在真空室中放置對陰極并在對陰極的相對位置放置光盤基片，并且通過把對陰極磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的光盤基片上形成至少部分記錄薄膜。
在現(xiàn)有技術(shù)的磁光記錄介質(zhì)的制造中，通過在旋轉(zhuǎn)的光盤基片上進(jìn)行磁控管濺射同時(shí)移動光盤基片的中心以使記錄薄膜形成同一厚度來沉積記錄薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)的制造方法是基于完全不同于現(xiàn)有技術(shù)的概念，并且通過磁控管濺射同時(shí)把光盤基片中心保持在固定位置以凹槽中確定厚度分布形成記錄薄膜來沉積記錄薄膜。用該方法，可制造磁光記錄介質(zhì)，它具有其厚度沿著相鄰記錄磁道間邊界減小的記錄薄膜以使相鄰磁道相互磁隔離。
在權(quán)利要求28中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求27所述的磁光記錄介質(zhì)的制造方法，包括的步驟有在真空室中放置由具有用于形成記錄薄膜每一層合成物的合金材料組成的對陰極并在對陰極的相對位置放置光盤基片，并且通過把對陰極磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的光盤基片上形成至少部分記錄薄膜。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)制造磁光記錄介質(zhì)的方法的優(yōu)點(diǎn)，其中通過使用由單合金材料制成的對陰極進(jìn)行磁控管濺射可靠切斷相鄰記錄磁道區(qū)域之間的磁耦合。通常，對于記錄薄膜的每一層，使用由單合金材料(用作對陰極或其合成物的合金材料不同于每一層)制成的對陰極進(jìn)行磁控管濺射。
在現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中，通過使用多個(gè)對陰極進(jìn)行磁控管濺射同時(shí)移動光盤基片中心在光盤基片上把記錄薄膜沉積為統(tǒng)一厚度。相反，在本發(fā)明的制造方法中，使用單對陰極同時(shí)把光盤基片中心保持在固定位置來進(jìn)行磁控管濺射。結(jié)果，所沉積的記錄薄膜在凹槽和平地之間的傾斜部分上具有減小的厚度。這是因?yàn)橛捎跒R射粒子的角度傾斜面不太可能由從所述對陰極釋放的原子轟擊。
在權(quán)利要求29中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求27所述的磁光記錄介質(zhì)的制造方法，包括的步驟有在真空室中順序放置由具有用于形成記錄薄膜層的合成物的材料制成的多個(gè)對陰極并在對陰極的相對位置放置光盤基片，并且通過把對陰極連續(xù)磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的光盤基片上以單原子標(biāo)度(其意指“通過堆積十分薄的層形成該層，其中每一層由每個(gè)對陰極的元素組成，由此總體實(shí)現(xiàn)該層的期望合成物)或以單原子厚度形成記錄薄膜層。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)制造磁光記錄介質(zhì)的方法的優(yōu)點(diǎn)，該介質(zhì)通過使用不同材料的多個(gè)對陰極進(jìn)行磁控管濺射而具有較大各向異性(主要是磁各向異性)(由于相鄰磁道間的耦合在讀出層較弱就實(shí)現(xiàn)高磁疇壁活動性)。
可用一個(gè)對應(yīng)各自元素的方式制備不同材料的對陰極。
根據(jù)權(quán)利要求30中所述的本發(fā)明，提供了一種磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，其中把記錄層中形成的記錄磁疇壁復(fù)制到讀出層中并且通過在讀出層中偏移磁疇壁讀出所記錄的信息，讀出方法包括的讀出步驟有通過讀出層把激光束點(diǎn)輻射在磁光記錄介質(zhì)，并且同時(shí)通過采用從磁光記錄介質(zhì)反射的光來施加尋道控制、相對于磁光記錄介質(zhì)移動激光束點(diǎn)，由此形成沿著激光束移動方向的梯度的溫度分布，該溫度分布具有一溫度區(qū)域，該區(qū)域中根據(jù)溫度分布產(chǎn)生的并用于把讀出層中形成的磁疇壁向更高溫度方向偏移的力大于通過記錄層中的磁疇和讀出層中的磁疇之間的中間層作用的耦合力，以及在激光束點(diǎn)內(nèi)形成讀出層中的復(fù)制磁疇，以保存從記錄層復(fù)制的信息，復(fù)制磁疇是通過在讀出層中偏移磁疇壁擴(kuò)展的，并且在激光束點(diǎn)的反射光的極化平面中檢測來自變化形式的復(fù)制磁疇的信息。
本發(fā)明涉及由DWDD系統(tǒng)讀取磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，同時(shí)通過采用來自磁光記錄介質(zhì)的反射光來施加尋道控制。
由于使用DWDD系統(tǒng)的磁光記錄介質(zhì)用于讀出某些具有十分窄磁道間距的記錄磁道區(qū)域，尋道控制是困難的，但是如果在磁光記錄介質(zhì)上例如提供預(yù)坑，就可通過使用來自磁光記錄介質(zhì)的反射光進(jìn)行尋道控制。
由此本發(fā)明提供一種讀取磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，可通過采用來自磁光記錄介質(zhì)的反射光(不僅用于信號讀出而且用于尋道控制)從該介質(zhì)中讀出所記錄的信息同時(shí)施加穩(wěn)定的尋道控制。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)由DWDD系統(tǒng)對磁光記錄介質(zhì)的讀出方法的效果，該方法使信道控制方法能廉價(jià)并便于實(shí)現(xiàn)。
以任何適用的方法可實(shí)現(xiàn)激光束點(diǎn)的“相對移動”。例如，可旋轉(zhuǎn)盤形磁光記錄介質(zhì)，或可移動輻射激光束點(diǎn)的光學(xué)拾波器，或可使帶狀磁光記錄介質(zhì)沿著其縱向或旋轉(zhuǎn)方向移動。
在權(quán)利要求31中所述的本發(fā)明涉及如權(quán)利要求30所述的磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，其中在讀出步驟中，通過偏移磁疇壁在大小上擴(kuò)展在讀出層的深度方向上以步進(jìn)方式復(fù)制的記錄磁疇壁，由此允許信息的檢測。
本發(fā)明通過例如在讀出層中的多層之間以步進(jìn)方式復(fù)制磁疇來實(shí)現(xiàn)讀出層中的較高磁疇活動性。
這包括改變讀出層的合成物而在其中不形成的各個(gè)層以及在擴(kuò)展同時(shí)以步進(jìn)方式復(fù)制磁疇的情況。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)磁光記錄介質(zhì)的讀出方法的效果，該方法可以穩(wěn)定方式讀出短標(biāo)記長度的信號。
用語“在讀出層的深度方向上以步進(jìn)方式復(fù)制的”意指在讀出層中的多層之間以步進(jìn)方式進(jìn)行復(fù)制。
這意味著從包括一層與另一層有些微不同的合成物的薄層的多層結(jié)構(gòu)或從結(jié)合化合梯度的結(jié)構(gòu)形成讀出層。
根據(jù)權(quán)利要求33中所述的本發(fā)明，提供一種磁光記錄介質(zhì)的讀出設(shè)備，其中把記錄層中的記錄磁疇復(fù)制到讀出層中以在其中形成復(fù)制磁疇，并且通過偏移復(fù)制磁疇的磁疇壁讀出所記錄的信息，該讀出設(shè)備包括加熱裝置，用于通過在讀出期間相對磁光記錄介質(zhì)移動激光束點(diǎn)來形成沿著激光束點(diǎn)的移動方向具有梯度的溫度分布；尋道控制部件，用于通過采用從磁光記錄介質(zhì)反射的激光束點(diǎn)的光施加尋道控制；以及檢測設(shè)備，用于在激光束點(diǎn)的反射光的極化平面中檢測來自變化形式的復(fù)制磁疇的記錄信息，復(fù)制磁疇在激光束點(diǎn)內(nèi)形成并通過偏移磁疇壁擴(kuò)展。
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)磁光記錄介質(zhì)的讀出設(shè)備的效果，該設(shè)備可通過使用DWDD方法讀出短標(biāo)記長度的信號，同時(shí)通過采用來自磁光記錄介質(zhì)的反射光施加尋道控制。
本發(fā)明新穎性的特點(diǎn)會在下文中完全描述并在所附權(quán)利要求書中特別指出，并且根據(jù)以下詳細(xì)描述同時(shí)結(jié)合附圖考慮，就會更好地理解和明白本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，連同其另外目標(biāo)和特點(diǎn)。
附圖簡述圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)橫截面結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用于說明磁光記錄介質(zhì)的讀出操作的磁光記錄介質(zhì)的橫截面圖部分(a)是示出磁光記錄介質(zhì)的記錄薄膜結(jié)構(gòu)(特別是極化方向)的橫截面圖，部分(b)是示出在讀出位置的磁光記錄介質(zhì)上形成的溫度分布的特性圖，部分(c)是示出讀出層磁疇壁能量密度的特性圖，以及部分(d)是描述在讀出層中作用于移動磁疇壁的力的特性圖。
圖4根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例示出記錄薄膜中磁疇如何根據(jù)磁光記錄介質(zhì)的相對移動而改變的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例通過仿真示意性示出在凹槽內(nèi)形成的記錄薄膜的橫截面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)橫截面的TEM照片。
圖7是示出載波電平依賴于本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的標(biāo)記長度的特性圖。
圖8是示出標(biāo)記長度分別是0.1微米、0.15微米以及0.2微米的本實(shí)施例地磁光記錄介質(zhì)讀出波形的示意圖。
圖9是本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的特性圖，示出了CNR依賴于標(biāo)記長度為0.15微米的讀出功率。
圖10是本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的特性圖，示出了載波電平依賴于標(biāo)記長度為0.15微米的凹槽深度。
圖11是示出本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)格式結(jié)構(gòu)的示意圖部分(a)是橫截面結(jié)構(gòu)圖，以及部分(b)是平面結(jié)構(gòu)圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的特性圖，示出了對于0.15微米的標(biāo)記長度載波信號依賴于平地寬度。
圖14是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的特性圖，示出了對于0.15微米的標(biāo)記長度載波信號依賴于凹槽寬度。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖18(a)是根據(jù)本發(fā)明的制造方法示意性示出光盤基片濺射過程的示意圖，而圖18(b)是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造方法示意性示出光盤基片濺射過程的示意圖。
圖19根據(jù)本發(fā)明備選實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
可以理解所有或部分附圖純粹是圖示性的而用于說明的目的，并且不需要存在實(shí)際相對尺寸和所說明元件的位置的翔實(shí)描述。
實(shí)現(xiàn)發(fā)明的最佳模式以下通過例子參照附圖描述說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明最佳模式的實(shí)施例。然而，注意本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例并且不離開本發(fā)明的主旨和范圍進(jìn)行任何修改和變化。
實(shí)施例1以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)結(jié)構(gòu)的橫截面圖，而圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)橫截面結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖1示出了沿著其徑向切下的盤形磁光盤(磁光記錄介質(zhì))的橫截面。形成記錄磁道區(qū)域的凹槽2a和2b在垂直于圖1平面方向上一個(gè)緊挨一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)展；記錄磁道區(qū)域從磁光盤的內(nèi)徑向外盤旋。
圖1中所示的橫截面是沿著圖2中線I-I選取的。
在本說明書以及所附權(quán)利要求書中，與光盤基片11較近的邊稱為低邊。凹槽2a和2b就是這樣稱謂的，因?yàn)樗麄冃纬奢^近于光盤基片11。
在圖1中，標(biāo)號11是從透明聚碳酸酯形成的光盤基片，而12是用于保護(hù)記錄薄膜和調(diào)節(jié)介質(zhì)光學(xué)特性的絕緣層。讀出層13用于通過采用磁疇壁的偏移來檢測信息，中間層14用于控制讀出層和記錄層之間的交換耦合，而記錄層15用于在其中保存所記錄的信息，它們在一起構(gòu)成多層記錄薄膜。此外，標(biāo)號16是用于保護(hù)記錄層的絕緣層，而17是外涂層。
在圖1和2中示出的本發(fā)明第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)具有允許使用DWDD系統(tǒng)進(jìn)行信息讀出的結(jié)構(gòu)，其中在讀出層中連續(xù)偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁，并且從通過磁疇壁的偏移擴(kuò)展的磁疇檢測信息，由此實(shí)現(xiàn)超過由讀出光波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的超級分辨率的讀出。
以上結(jié)構(gòu)的多層記錄薄膜是對DWDD(疇壁偏移檢測)的一個(gè)例子，可應(yīng)用通過采用磁疇壁的偏移放大讀出信號幅度的方法。允許使用信息讀處的DWDD方法的任何磁性薄膜結(jié)構(gòu)可用于本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)的記錄薄膜。例如，如日本未審查專利公開號Hei6-290496的專利申請中描述的一個(gè)，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)的記錄薄膜包括為具有大矯頑性的磁性薄膜的記錄層、為具有足夠小矯頑性以允許磁疇壁偏移的磁性薄膜的讀出層以及為具有相對低的居里溫度并用于交換的磁性薄膜的中間層。
參照圖3和4描述以上DWDD讀出方法的基本原理。
圖3(a)示出旋轉(zhuǎn)盤片的記錄薄膜橫截面的示意圖。記錄薄膜包括三層，即讀出層13、中間層14以及記錄層15，它在基片(未示出)和絕緣層12頂部形成，并且在記錄薄膜頂部形成由UV固化樹脂的保護(hù)涂層(未示出)覆蓋的絕緣層16。
從具有小磁疇壁矯頑性的磁性薄膜材料形成讀出層，并且從具有低居里溫度的磁性薄膜形成中間層，而從即使磁疇大小變小仍能保持記錄磁疇的磁性薄膜形成記錄層。在現(xiàn)有技術(shù)磁光記錄介質(zhì)中，通過應(yīng)用退火，讀出層具有通過形成保護(hù)帶等包含相鄰磁道間未閉磁疇壁的結(jié)構(gòu)。
如所示，通過熱磁記錄在記錄層中以記錄磁疇的形式記錄信息信號。記錄薄膜中室溫下，當(dāng)沒有由激光束點(diǎn)輻射時(shí)(光束點(diǎn)5)，記錄層、中間層和讀出層相互強(qiáng)烈地交換耦合，這樣把記錄層中的記錄磁疇復(fù)制到讀出層中，形成讀出層中的復(fù)制疇。
圖3(b)示除了記錄薄膜的溫度T和對應(yīng)(a)的橫截面圖中的位置的位置x之間的關(guān)系。如所示，當(dāng)讀取記錄信號時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁光盤(磁光記錄介質(zhì))并且沿著磁道輻射由激光束形成的讀出光束點(diǎn)。
位置x表示磁光盤上的位置，而x軸沿著磁光盤上的磁道擴(kuò)展。
假設(shè)光束點(diǎn)5是靜止的，磁光盤相對該點(diǎn)在圖3中從右向左的方向(x軸上正到負(fù)的方向)移動。
通常，磁光盤由旋轉(zhuǎn)而移動。
另一方面，當(dāng)假設(shè)磁光盤是靜止時(shí)，光束點(diǎn)相對光盤在圖3中從左向右的方向(x軸上負(fù)到正的方向)移動。
這時(shí)，記錄薄膜顯示了如圖3(b)所示的溫度分布，在中間層中形成溫度高于其居里溫度Tc的溫度區(qū)域；在這個(gè)溫度區(qū)域中，中間層用作切斷讀出層和記錄層之間的交換耦合。
當(dāng)輻射讀出光束時(shí)，依賴于溫度的磁疇壁能量密度σ顯示了如圖3(c)所示的磁能概況(磁能分布)。即，由于如圖3(c)所示的磁疇壁能量密度σ的梯度，在位置x的每層中的磁疇壁上施加磁疇壁驅(qū)動力F，如圖3(d)所示。
作用在記錄薄膜上的力F與磁疇壁能量密度的導(dǎo)數(shù)成比例，并且其用于在磁疇壁能量密度σ的較高到較低方向上偏移磁疇壁，如圖3(d)所示。
在圖3(d)中，當(dāng)F(x)＞0時(shí)，力F作用在x軸的負(fù)到正的方向上，而當(dāng)F(x)＜0時(shí)，力F作用在x軸的正到負(fù)的方向上。
讀出層13具有小磁疇壁矯頑性并由此具有大磁疇壁活動性；因此，單獨(dú)在讀出層13中，當(dāng)它包含未閉磁疇壁時(shí)(在把中間層14加熱到其居里溫度Tc以上的區(qū)域)，磁疇壁易于由力F偏移。
結(jié)果，接觸把中間層14加熱到其居里溫度Tc以上的區(qū)域的讀出層13的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)成為單個(gè)的寬磁疇。把保存在接觸把中間層14加熱到其居里溫度Tc以上的區(qū)域前端的磁疇中信息復(fù)制到實(shí)質(zhì)單個(gè)的寬磁疇中。
如圖3(b)所示，記錄薄膜的溫度分布是非對稱的。沿著位置x的溫度梯度從溫度峰值位置朝著光束點(diǎn)5的后端緩緩傾斜，而從溫度峰值位置朝著該點(diǎn)前端陡峭傾斜(這里，光束點(diǎn)5的移動方向是“前端”方向，而磁光記錄介質(zhì)的移動方向是“讀取端”方向)。作用于擴(kuò)展磁疇的力F在梯度較陡前端區(qū)域中較大，以使接觸溫度高于居里溫度Tc的區(qū)域前端的磁疇壁瞬時(shí)朝著區(qū)域后端偏移，這樣形成單個(gè)寬磁疇(具有力F就克服了記錄層15、中間層14和讀出層13中各磁疇之間的耦合力)。
因此，當(dāng)磁光記錄介質(zhì)相對點(diǎn)移動，并且接觸溫度高于居里溫度Tc的中間層14的區(qū)域前端的磁疇被新磁疇所替換時(shí)，讀出層13中的磁疇壁瞬時(shí)朝著把中間層加熱到其居里溫度之上的區(qū)域后端偏移，如圖3(a)箭頭所示。隨后，在寬區(qū)域中把讀出光束點(diǎn)內(nèi)的讀出層13的極化調(diào)整為同一方向。
結(jié)果，即使記錄層15中的記錄磁疇時(shí)非常小的，但是由于在讀出層13中形成與把中間層14加熱到其居里溫度Tc之上的的區(qū)域一樣大的磁疇，所以就可得到大于某一電平的幅度的讀出信號。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的DWDD系統(tǒng)有一問題，就是必須通過退火在磁道間形成保護(hù)帶或類似結(jié)構(gòu)以形成具有磁疇結(jié)構(gòu)的讀出層，該結(jié)構(gòu)包含未閉磁疇壁并用于切斷相鄰磁道間的交換耦合。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施力示出記錄薄膜中的磁疇如何隨著磁光記錄介質(zhì)的相對移動而改變的示意圖。
在圖4(a)中，在記錄層15中的記錄磁疇101a通過中間層14中的磁疇101b耦合于讀出層13中的復(fù)制磁疇101c。
中間層14中的磁疇101b相鄰于溫度高于居里溫度的區(qū)域19的前端。在溫度高于居里溫度的區(qū)域之上的讀出層13中，偏移復(fù)制磁疇壁101c，這樣就在溫度高于居里溫度的區(qū)域上擴(kuò)展了復(fù)制磁疇101c。
在這個(gè)條件下，由光束點(diǎn)5讀出復(fù)制磁疇101c中的信息。
接著在圖4(b)中，磁光記錄介質(zhì)相對光束點(diǎn)移動，并且記錄磁疇101a現(xiàn)在位于溫度高于居里溫度的中間層14的區(qū)域之下，這樣的結(jié)果就是耦合于記錄磁疇101a的中間層14中的磁疇消失了。而是，記錄磁疇102a現(xiàn)在通過中間層14中的磁疇102b耦合于讀出層13中的復(fù)制磁疇102c。
中間層14中的磁疇102b相鄰于溫度高于居里溫度的區(qū)域19的前端。在溫度高于居里溫度的區(qū)域之上的讀出層13中，以如圖所示方向偏移復(fù)制磁疇壁101c，這樣就擴(kuò)展了復(fù)制磁疇102c。即瞬時(shí)收縮了復(fù)制磁疇101c。
結(jié)果在圖4(c)中，在溫度高于居里溫度的區(qū)域之上的讀出層13中，由于如剛才所述偏移了復(fù)制磁疇102c壁，所以就在溫度高于居里溫度的區(qū)域上擴(kuò)展了復(fù)制磁疇102c。
在這個(gè)條件下，由光束點(diǎn)5讀出復(fù)制磁疇102c中的信息。
從圖4(a)到圖4(b)的轉(zhuǎn)換花費(fèi)很短暫的時(shí)間段，但是應(yīng)該指出從圖4(b)到圖4(c)的轉(zhuǎn)換幾乎是瞬時(shí)的，復(fù)制疇是一個(gè)接一個(gè)形成的。
以上描述了記錄薄膜中的疇如何隨著由DWDD系統(tǒng)中的磁光記錄介質(zhì)的相對移動引起的磁疇壁偏移而改變。
接著將根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例給出磁光記錄介質(zhì)1的結(jié)構(gòu)的描述。
如圖1所示，第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)1包括多層記錄薄膜，包含以上所述在光盤基片11上形成的磁性薄膜。
光盤基片11在凹槽2a兩邊形成具有平地3a和3b；凹槽2a和2b形成為深度h，它從平地3a和3b上表面測量為60納米。有了平地，凹槽2a和2b是相互磁隔離的。本實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)的磁道間距為0.7微米，而凹槽寬度為0.5微米。
接著參照圖1和2描述第一實(shí)施例制造磁光記錄介質(zhì)1的方法。
首先，產(chǎn)生形成具有凹槽和平地的聚碳酸酯的透明光盤基片11。光盤基片11可形成具有預(yù)坑如地址坑。
接著，把摻雜B的Si的對陰極放置于DC磁控管濺射室中，并且在把光盤基片11固定于基片支架后，由低溫泵抽氣并排氣直到壓強(qiáng)降至1×10-5帕或更小。隨著抽空并排空該室，把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN層作為絕緣層12。
接著，如以上所述，隨著抽空并排空該室，把Ar氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.4帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過DC磁控管濺射在各層頂部形成以下各層首先，通過使用Gd、Fe、Co和Cr對陰極在絕緣層12上形成30納米厚度的GdFeCoCr的讀出層13，隨后通過使用Tb、Dy和Fe對陰極形成10納米厚度的TbDyFe的中間層14，并且最后通過使用Tb、Fe和Co對陰極形成50納米厚度的TbFeCo的記錄層15。
這里，可通過調(diào)節(jié)各對陰極的充電功率比值來把每層的薄膜合成物調(diào)節(jié)至期望的合成物。
接著，安置摻雜B的Si的對陰極，并把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN的第二絕緣層16。
接著，把基于環(huán)氧丙烯酸酯的樹脂添加在絕緣層16上，并且通過自旋涂覆形成6微米厚度的外涂層17；通過用UV燈輻射可硬化外涂層17。
這里，GdFeCoCr的讀出層13具有150℃的補(bǔ)償化合溫度以及270℃的居里溫度，同時(shí)TbDyFe的中間層14具有150℃的的居里溫度，且在居里溫度以下稀土金屬的合成物是占主導(dǎo)地位的。另一方面，通過設(shè)置各對陰極的充電功率并由此調(diào)節(jié)其合成物來構(gòu)造TbFeCo的記錄層15具有80℃的補(bǔ)償化合溫度以及290℃的居里溫度。
如先前所指出的，在圖1中形成記錄磁道區(qū)域的凹槽2a和2b一個(gè)相鄰一個(gè)在垂直于圖1平面的方向上擴(kuò)展了。
如圖1和2所示，記錄磁道區(qū)域2a和2b在寬度方向上一個(gè)相鄰一個(gè)各自形成為凹槽的形狀，并且相鄰記錄磁道區(qū)域2a和2b之間形成的平地3a和3b使信息記錄磁道區(qū)域2a和2b相互分離。
在具有以上結(jié)構(gòu)的磁光記錄介質(zhì)1中，由于相鄰凹槽2a和2b是由平地3a和3b相互磁隔離的，使每個(gè)保存記錄信息的凹槽相互獨(dú)立，所以凹槽內(nèi)的讀出層中易于偏移復(fù)制磁疇的磁疇壁，并且可使用先前所述的DWDD方法讀出信息。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例通過仿真示意性示出磁光記錄介質(zhì)1中凹槽2a構(gòu)成的橫截面圖(圖5中凸起部分對應(yīng)凹槽2a)。
圖6是示出磁光記錄介質(zhì)1橫截面的透射型電子顯微鏡(TEM)照片(圖6中凸起部分對應(yīng)凹槽2a)。
如圖5所示，在凹槽2a中心增加薄膜厚度，并在凹槽2a和平地3a及3b之間的邊界處減小厚度。
此外，如圖6所示，在凹槽2a和平地3a及3b之間的邊界處(向著平地傾斜的凹槽部分和平地平坦部分之間結(jié)合處附近的區(qū)域)的厚度小于仿真的結(jié)果(圖5)，由此在凹槽2a和其相鄰凹槽2b等之間提供足夠磁隔離。
在本實(shí)施例中，把光盤基片直接置于一個(gè)對陰極之上的位置，并且通過以單原子標(biāo)度或以單原子厚度沉積它，同時(shí)圍繞其軸旋轉(zhuǎn)光盤基片來形成記錄薄膜(光盤基片的中心保持在固定位置)。接著，把光盤基片直接置于另一個(gè)對陰極之上的位置，并且通過以單原子標(biāo)度或以單原子厚度沉積它，同時(shí)以類似方式圍繞其軸旋轉(zhuǎn)光盤基片來形成記錄薄膜。對形成每一層的每個(gè)對陰極重復(fù)該過程。用這種方法，可形成在凹槽中心具有增加厚度而在凹槽-平地邊界具有減小厚度這樣結(jié)構(gòu)的記錄薄膜，如圖5所示。
結(jié)果，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)1的凹槽2a和2b可用作由DWDD方法讀出的記錄區(qū)域，而無須應(yīng)用退火。
相鄰凹槽2a和2b至少沿著邊界(平地3a和3b)部分是相互磁隔離的。
由于以穩(wěn)定的方式偏移從記錄層15復(fù)制到讀出層13的磁疇的磁疇壁，在讀出層13中擴(kuò)展復(fù)制疇，所以可讀出在磁光記錄介質(zhì)上記錄的小標(biāo)記長度的信號作為具有大于某個(gè)電平的幅度的信號。
“標(biāo)記長度”指的是記錄層15中記錄磁疇的長度(記錄磁道縱向的長度)。
此外，在本實(shí)施例中，由于讀出層13和中間層14的厚度小，所以具有本實(shí)施例結(jié)構(gòu)(具有以上所述的凹槽深度、1.0微米或更小的磁道間距、0.2微米到0.8微米的凹槽寬度以及平地區(qū)域)就可實(shí)現(xiàn)相鄰磁道間磁切斷的相同效果。
這里，希望形成平地3沒有附于其壁的磁性薄膜，但是如果平地/凹槽邊界區(qū)域中足夠減小薄膜厚度，如圖6磁光記錄介質(zhì)的TEM橫截面照片所示，就可得到等價(jià)于以上所述的讀出特性。
圖7是示出載波電平依賴于本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的標(biāo)記長度。如所示，當(dāng)通過使用DWDD方法從本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)讀取信號時(shí)，甚至從標(biāo)記長度為0.1微米的記錄疇中也可得到足夠的信號幅度。
圖7還示出了在本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，通過平地每個(gè)凹槽中的磁化與其相鄰凹槽中的磁化是隔離的，并且讀出層13中每個(gè)磁疇的壁是高活動性的。
在本發(fā)明中，采用具有660納米波長的激光，且數(shù)值孔徑NA為0.60。因此，用傳統(tǒng)讀出方法(除了DWDD方法以外的讀出方法)，檢測限度是λ/(2·NA)＝0.55到0.60微米。這意味著本實(shí)施例沿著長度方向可達(dá)到傳統(tǒng)方法所達(dá)到的約6倍的記錄密度。
圖8是示出標(biāo)記長度分別是0.1微米、0.15微米以及0.2微米的讀出波形。當(dāng)標(biāo)記長度為0.1微米時(shí)，讀出信號幅度幾乎達(dá)到飽和電平。這顯示在本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中發(fā)生了穩(wěn)定的磁疇壁偏移，根據(jù)DWDD方法完成了信號讀出。
圖9是示出了載波信噪比CNR依賴于標(biāo)記長度為0.15微米的讀出功率。對于信號記錄，這里是用光脈沖磁調(diào)制記錄，并且線速度為1.5m/s。在這種情況下，如該圖所示，當(dāng)讀出功率為1.8毫瓦時(shí)CNR達(dá)到最大值，并且還可以看到即使當(dāng)讀出功率在±20％的范圍內(nèi)變化時(shí)也得到足夠信號電平。
當(dāng)比較CNR峰值時(shí)，圖9中所示的本實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)的CNR比經(jīng)過退火處理的現(xiàn)有技術(shù)磁光記錄介質(zhì)的CNR高1到2分貝。相信對于此的原因是由于本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)沒有應(yīng)用退火，所以記錄薄膜不會由于退火而遭受熱劣化。
此外，可以看到有了本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)，即使以5m/s的線速度也可得到好的讀出結(jié)果。
例如，當(dāng)以2m/s的線速度記錄10MHz的單一頻率的信號時(shí)，該信號的波長對應(yīng)0.1微米的標(biāo)記長度。
圖10是示出了載波電平依賴于標(biāo)記長度為0.15微米的凹槽深度。在圖10中，磁道間距和凹槽寬度分別固定于0.8微米和0.6微米，且只變化凹槽深度。
如所示，當(dāng)凹槽深度為20納米或更大時(shí)用DWDD方法是可能的。另一方面，當(dāng)凹槽深度超過80納米時(shí)，由于諸如反射光量變化等效應(yīng)信號電平減小了，凹槽噪聲等就增加了，如現(xiàn)有技術(shù)具有深凹槽結(jié)構(gòu)的磁光記錄介質(zhì)的情況。這顯示為了使用DWDD方法提高磁光記錄介質(zhì)的信號特性，從凹槽表面測量的平地高度較佳的設(shè)為20納米到80納米的范圍內(nèi)，并且如果要達(dá)到如上所述的相同效果，那么更佳的是凹槽深度不小于40納米但不大于80納米。此外，具有以上凹槽深度，在具有小焦斑直徑的光頭的情況下，來自凹槽的衍射光可用于諸如尋道伺服等目的。
圖11示出使用本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)的記錄格式的一個(gè)例子。
本實(shí)施例采用一種格式結(jié)構(gòu)，其中可重寫凹槽區(qū)域和包含地址坑等的預(yù)坑區(qū)域相互交替安置在磁道上，如圖11所示。
這實(shí)現(xiàn)了一種結(jié)構(gòu)的磁光記錄介質(zhì)，該結(jié)構(gòu)允許檢測地址并在可重寫凹槽區(qū)上記錄信息或從可重寫凹槽區(qū)域讀取信息，同時(shí)使用采樣伺服或類似方法應(yīng)用尋道伺服。
此外，帶有具有形成為20納米到80納米深度的凹槽和預(yù)坑的結(jié)構(gòu)(或在λ/(20n)到λ/(5n)范圍內(nèi)，其中λ是激光波長)，就可檢測諸如地址坑的預(yù)坑信號，并且可通過相鄰磁道相互隔離完成DWDD讀出。
在本實(shí)施例中，激光的波長是660納米。光盤基片的折射率n對于聚碳酸酯為1.58，對于聚烯烴為1.53，對于玻璃是1.52，而對于PMMA為1.49。
因此，當(dāng)激光波長λ＝660納米時(shí)，凹槽和預(yù)坑在聚碳酸酯光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝20納米到λ/(5n)＝84納米的深度，在聚烯烴或玻璃光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝21納米到λ/(5n)＝87納米的深度，而在PMMA光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝22納米到λ/(5n)＝89納米的深度。
另一方面，當(dāng)采用紫色激光或類似時(shí)，λ＝405納米，在這種情況下，凹槽和預(yù)坑形成13納米到85納米的深度。
因此，當(dāng)激光波長λ＝405納米時(shí)，凹槽和預(yù)坑在聚碳酸酯光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝13納米到λ/(3n)＝85納米的深度，在聚烯烴或玻璃光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝13納米到λ/(3n)＝89納米的深度，而在PMMA光盤基片的情況下形成λ/(20n)＝13納米到λ/(5n)＝91納米的深度。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)讀出高密度記錄信號時(shí)使用DWDD方法也可得到穩(wěn)定的讀出信號特性。
當(dāng)在本實(shí)施例的凹槽上記錄信息時(shí)，凹槽寬度值影響DWDD方法中的讀出特性(對于以下所述的第二實(shí)施例類似于圖14中的特性)。
從平地頂部測量的凹槽深度對DWDD方法中的讀出特性的影響顯示出的特性類似于圖10所示，假使磁光記錄介質(zhì)1具有0.4微米到1.0微米范圍內(nèi)的磁道間距、0.2微米到0.8微米范圍內(nèi)的凹槽寬度以及20納米到80納米范圍內(nèi)的凹槽深度。
如上所述，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)具有磁性薄膜，它允許由DWDD方法讀出并包括允許改變記錄信息的記錄磁道區(qū)域以及相鄰磁道間形成的并且其中至少部分薄膜在厚度上是減小的邊界區(qū)域。因此，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)具有其達(dá)到讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性的能力，它允許使用DWDD方法進(jìn)行信號讀出，對記錄磁道區(qū)域間邊界區(qū)域不應(yīng)用退火。
此外，為了在讀出層中相鄰記錄磁道區(qū)域之間產(chǎn)生的邊界區(qū)域中實(shí)現(xiàn)薄膜區(qū)域的構(gòu)成，在磁光記錄介質(zhì)上形成凹槽和平地。具有淺凹槽深度的每個(gè)凹槽用作記錄信息的記錄磁道，而在相鄰凹槽之間提供的每個(gè)平地用作具有諸如提供磁隔離之類目的的邊界區(qū)域。當(dāng)如之前所述從平地頂部測量的凹槽深度設(shè)為λ/(20n)到λ/(3n)時(shí)，不僅較易對光盤基片進(jìn)行塑膜，而且還可減少來自凹槽的噪聲，并且還可防止在信息記錄/讀取時(shí)的串道和串寫。
實(shí)施例2接著，以下將參照圖12詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。相似于圖1，圖12示出了沿著其徑向切下的盤形磁光盤的橫截面。凹槽型記錄磁道區(qū)域在垂直于圖12平面方向上一個(gè)相鄰一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)展。
在圖中，標(biāo)號31是由透明聚碳酸酯制成的光盤基片，而在寬度方向上一個(gè)相鄰一個(gè)的凹槽22a和22b形成記錄磁道區(qū)域。相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界區(qū)域中形成倒V字形的平地23a和23b，它使相鄰記錄磁道區(qū)域間相互隔離。
本實(shí)施例采用一種格式結(jié)構(gòu)，其中形成可重寫記錄磁道區(qū)域的凹槽和包含諸如用于伺服控制的擺動坑24、地址坑25等的預(yù)坑相互交替安置在磁道上，如圖11所示。
因此可在可重寫區(qū)域上記錄信息或通過檢測地址同時(shí)使用采樣伺服法進(jìn)行尋道伺服來從其讀取信息。
如圖12所示，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)21包括形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯的透明光盤基片31、用于保護(hù)記錄薄膜和調(diào)節(jié)介質(zhì)光學(xué)特性的絕緣層32、包括多層33、34、35和36的記錄薄膜、用于保護(hù)記錄層的絕緣層37以及在其頂部形成的外涂層38。
多層記錄薄膜由四層組成，讀出層33用于從通過壁偏移擴(kuò)展的磁疇來檢測信息，控制層34用于減少重影，中間層35用于控制讀出層和記錄層之間的交換耦合，而記錄層36用于在其中保存所記錄的信息。
使用如圖12所示本發(fā)明第二實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，通過使用在讀出層中連續(xù)偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁，并檢測在讀出層形成的且由磁疇壁的偏移擴(kuò)展的復(fù)制磁疇的DWDD讀出方法，實(shí)現(xiàn)超過由讀出光波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的超級分辨率的讀出。
本實(shí)施例的磁光盤21包括多層薄膜，其包含在光盤基片31上形成的磁性層。沿著凹槽22a的邊界形成平地23a和23b；凹槽22a的深度h從平地23a和23b頂部測量為60納米。有了平地23b，凹槽22a和22b是相互磁隔離的。本實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)21的磁道間距為0.6微米，而凹槽寬度為0.45微米。
將描述制造圖12所示的磁光記錄介質(zhì)21的方法。
首先，產(chǎn)生塑膜形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯的透明光盤基片31。
接著，把摻雜B的Si的對陰極放置于DC磁控管濺射室中，在把光盤基片31固定于基片支架后，由低溫泵抽氣并排氣直到壓強(qiáng)降至1×10-5帕或更小。隨著抽空并排空該室，把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成70納米厚度的SiN層作為絕緣層32。
接著，如以上所述，隨著抽空并排空該室，把Ar氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.4帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過DC磁控管濺射在各層頂部形成以下各層首先，通過使用Gd、Fe、Co、Al和Ti對陰極在絕緣層32上形成40納米厚度的GdFeCoAlTi的讀出層33，隨后通過使用Tb和Fe對陰極形成10納米厚度的TbFe的控制層34，隨后通過使用Tb、Dy、Fe、Al和Ti對陰極形成10納米厚度的TbDyFeAlTi的中間層34，并且最后通過使用Tb、Fe和Co對陰極形成50納米厚度的TbFeCo的記錄層36。
這里，可通過調(diào)節(jié)各對陰極的充電功率比值來把每層的薄膜合成物調(diào)節(jié)至期望的合成物。
接著，安置摻雜B的Si的對陰極，并把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成70納米厚度的SiN的第二絕緣層37。
接著，把基于環(huán)氧丙烯酸酯的樹脂添加在絕緣層37上后，通過自旋涂覆形成外涂層38；通過用UV燈輻射可硬化外涂層38。
這里，通過改變各對陰極的充電功率比值來逐步改變厚度方向上的合成物，從而形成GdFeCoAlTi的讀出層33。構(gòu)造讀出層33具有從260℃到160℃的居里溫度以及從230℃到130℃變化的補(bǔ)償化合溫度，居里溫度和補(bǔ)償化合溫度在絕緣層32邊是最高的，而在控制層34邊是最低的。
包含Al和Ti合成物用作增加活動性。此外，在讀出層中形成的溫度梯度用于使讀出層中的疇擴(kuò)展運(yùn)動穩(wěn)定。
TbFe的控制層34具有155℃的的居里溫度，而TbDyFeAlTi的中間層35具有140℃的的居里溫度；在居里溫度以下任一層中過渡金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
通過調(diào)節(jié)其合成物來構(gòu)造TbFeCo的記錄層36具有20℃的補(bǔ)償化合溫度以及300℃的居里溫度。
在光盤基片31上形成如上所述的包含磁性層的多層薄膜。在凹槽22a和22b之間形成倒V字形的平地23a和23b；凹槽22的深度h從平地23頂部測量為60納米。
有了平地23a和23b，凹槽22a和22b是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤21的磁道間距為0.6微米，而凹槽寬度為0.45微米。
即使當(dāng)平地區(qū)域?qū)挾刃r(shí)，具有倒V字形的平地區(qū)域23a和23b也可切斷相鄰記錄/讀出區(qū)域(即凹槽22a和22b)之間的磁耦合。由于對于相同記錄磁道寬度(凹槽寬度)可減小磁道間距(凹槽寬度+磁道寬度)，所以該結(jié)構(gòu)能夠增加磁光記錄介質(zhì)的密度。
圖13是示出了當(dāng)記錄具有標(biāo)記長度為0.15微米的信號時(shí)載波電平(讀出信號電平)依賴于平地寬度。圖13是示出當(dāng)磁道間距為0.9微米且相對凹槽的平地高度為60納米時(shí)的特性圖；如所見，當(dāng)平地寬度為0.05微米或更大時(shí)，可實(shí)現(xiàn)切斷相鄰凹槽間磁性的效果。
更佳地，考慮到光盤基片的注模，把平地寬度設(shè)為0.1微米或更大。
如果平地寬度為0.4微米或更大，那么由于減小了凹槽寬度就使載波電平下降了。尤其當(dāng)減小磁道間距時(shí)，由于載波電平顯著下降，較佳地就設(shè)平地寬度為不大于0.3微米以由足夠的凹槽寬度來保護(hù)載波電平。
圖14是示出了當(dāng)記錄具有標(biāo)記長度為0.15微米的信號時(shí)載波電平依賴于凹槽寬度。圖14是示出當(dāng)磁道間距為1.5微米且相對凹槽的平地高度為60納米時(shí)的特性圖；如所示，當(dāng)凹槽寬度小于0.2微米時(shí)，由于來自凹槽的信號電平減小而是載波電平急速下降。
此外，當(dāng)平地高度為60納米時(shí)，如果凹槽寬度大于0.8微米，那么凹槽-平地邊界中薄膜厚度的變化就小了，并且切斷相鄰凹槽間的磁性的效果就下降了，當(dāng)使用DWDD方法讀取信號時(shí)就導(dǎo)致載波電平的減小。從這點(diǎn)來看，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)具有不小于0.2微米但不大于0.8微米的凹槽寬度。更佳地，為了確保在以較高密度記錄信息時(shí)的載波電平，磁光記錄介質(zhì)具有不小于0.35微米不大于0.8微米的凹槽。
如上所述，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)具有磁性薄膜，它允許由DWDD方法讀出而無須退火，并包括允許改變記錄信息的記錄磁道區(qū)域以及相鄰磁道間形成的并且其中至少部分薄膜在厚度上是減小的邊界區(qū)域。
更特別地，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)居由1.0微米或更小的磁道間距、不小于0.05微米但不大于0.3微米的平地寬度以及不小于0.2微米但不大于0.8微米的凹槽寬度；該結(jié)構(gòu)在由DWDD方法讀出的時(shí)候確保讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性，而無需再記錄磁道區(qū)域之間的區(qū)域應(yīng)用退火。結(jié)果，即使當(dāng)標(biāo)記長度為0.2微米或更小時(shí)也可從磁疇壁偏移擴(kuò)展的復(fù)制磁疇中得到足夠電平的讀出信號。
此外，在本實(shí)施例中，通過至少添加Al或Ti，減少了磁疇壁的矯頑性，并且有了穩(wěn)定的磁疇壁偏移，使用DWDD方法就使具有較佳信號特性的信號讀出成為可能(即使對于短標(biāo)記長度的信號也可得到穩(wěn)定及可讀電平的讀出信號)。
實(shí)施例3接著，以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)41結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖15示出了沿著其徑向切下的盤形磁光盤的橫截面。形成記錄磁道區(qū)域凹槽42a和42b在垂直于圖15平面方向上一個(gè)相鄰一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)展。
標(biāo)號51是形成具有凹槽和平地及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯光盤基片。凹槽42a和42b在寬度方向上一個(gè)相鄰一個(gè)形成記錄磁道區(qū)域。相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界區(qū)域中以矩形或梯形的形狀形成的平地43a和43b使相鄰記錄磁道區(qū)域相互隔離。
類似于第二實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)41包括形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯的透明光盤基片51、在其上依次形成用于保護(hù)記錄薄膜和調(diào)節(jié)介質(zhì)光學(xué)特性的絕緣層52、包括多層53、54、55和56的記錄薄膜、用于保護(hù)記錄層的絕緣層57以及在其頂部形成的外涂層58。
多層53、54、55和56的記錄薄膜由以下組成，讀出層53用于從通過壁偏移擴(kuò)展的磁疇來檢測信息，控制層54用于減少重影信號，中間層55用于控制讀出層和記錄層之間的交換耦合，而記錄層56用于在其中保存所記錄的信息。
類似于第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，這里所示本發(fā)明第三實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)可應(yīng)用于一種磁光記錄介質(zhì)，它允許超過由讀出光波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的超級分辨率，超級分辨率通過連續(xù)偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁，并從由磁疇壁的偏移擴(kuò)展的磁疇檢測讀出信號來實(shí)現(xiàn)。
尤其本實(shí)施例的讀出層53是形成于不同合成物的三種磁性薄膜。
如所示，本實(shí)施例的磁光盤41包括多層薄膜，其包含在光盤基片51上形成的磁性層。
沿著凹槽42a的邊界形成平地43a和43b；凹槽42的深度h從平地43頂部測量為55納米，而平地43的傾斜平面的傾斜角為60度。有了平地，凹槽42a和42b是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤41的磁道間距為0.8微米，而凹槽寬度為0.65微米。
以下將描述第三實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)的制造方法。
首先，產(chǎn)生塑膜形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯的透明光盤基片51。
接著，把摻雜B的Si的對陰極放置于DC磁控管濺射室中，在把光盤基片51固定于基片支架后，由低溫泵對該室抽氣并排氣直到壓強(qiáng)降至1×10-5帕或更小。隨著抽空并排空該室，把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN層作為絕緣層52。
接著，如以上所述，隨著抽空并排空該室，把Ar氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.4帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，在通過DC磁控管濺射使用不同合成物比值的三種合金對陰極Gd25Fe60Co11Cr4、Gd24Fe58Co10Cr8以及Gd23Fe55Co9Cr13(以mol％計(jì)算的化合比)形成的絕緣層上每種沉積10納米厚度的形成讀出層53的GdFeCoCr薄膜。(從每層具有基于所使用合金對陰極的合成物的三層構(gòu)造讀出層53。)接著通過使用各個(gè)合金對陰極由DC磁控管濺射在各層之上沉積5納米厚度的TbFeCr的控制層54、10納米厚度的TbDyFe的中間層55以及60納米厚度的TbFeCoCr的記錄層56。
以下描述通過濺射在本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)上形成記錄薄膜的薄膜沉積方法。圖18(a)是根據(jù)本發(fā)明示意性示出使用濺射方法進(jìn)行的薄膜沉積過程的示意圖，而圖18(b)是示意性示出使用現(xiàn)有技術(shù)濺射方法進(jìn)行的薄膜沉積過程的示意圖。
在如圖18(b)所示的現(xiàn)有技術(shù)濺射方法中，在真空室中以方向182在合金對陰極181上移動圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的光盤基片51(在其上形成絕緣層52)，并且通過濺射形成記錄層，同時(shí)移動光盤基片通過合金對陰極。如所示，當(dāng)光盤基片直接在對陰極上通過時(shí)(光盤基片51位于位置185)，如箭頭183所示的斜濺射的粒子難以沉積在被平地43a、43b隱藏的凹槽部分(傾斜面)(由于粒子的濺射方向幾乎平行于平地傾斜面(隱藏部分)，所以粒子難以附于該部分之上)，但是會易于沉積在凹槽的中心部分(粒子的濺射方向183基本垂直于凹槽中心處的表面)。這種傾向性也產(chǎn)生于本發(fā)明的濺射方法中，如圖18(a)所示。然而，當(dāng)光盤基片51移動至位置186且傾斜定位于對陰極之上時(shí)，以傾斜方向184濺射的粒子會沉積在凹槽內(nèi)部，尤其是沿著凹槽-平地邊界的部分，或者平地的傾斜部分(粒子的濺射方向184幾乎垂直于平地傾斜面等)。結(jié)果，利用現(xiàn)有技術(shù)濺射方法，完整磁光記錄介質(zhì)上的凹槽42a、42b中心處的薄膜厚度幾乎與凹槽-平地邊界處的薄膜厚度相同，即在凹槽內(nèi)形成統(tǒng)一的記錄薄膜。
另一方面，在如圖18(a)所示的本實(shí)施例濺射方法中，在直接相對具有對應(yīng)記錄薄膜合成物的合成物的合金對陰極181并在其上的位置185放置光盤基片51(在其上形成絕緣層52)，并且通過濺射形成記錄層，同時(shí)圍繞其軸旋轉(zhuǎn)光盤基片51。在濺射期間光盤基片中心保持靜止。在本薄膜沉積方法中，粒子濺射角及其分布根據(jù)材料所使用的元素變化，如圖18(a)所示，以縱向183從對陰極表面濺射的粒子特別會附于直接置于合金對陰極之上的光盤基片51上的凹槽內(nèi)部。另一方面，從對陰極表面以傾斜方向184濺射的粒子沉積在凹槽中心，但難以沉積為被平地隱藏的凹槽-平地邊界部分的薄膜。這是因?yàn)橐詢A斜方向?yàn)R射的粒子路徑被平地所阻隔，還由于粒子的濺射方向變得幾乎平行于平地傾斜面(隱藏部分)，使粒子難以附為薄膜。
在本實(shí)施例中，對陰極和光盤基片的距離是40毫米，并且隨著該距離的減小，以上趨勢會變得更顯著。
如果對陰極是直徑為250毫米或更小的的圓，或者至少其中一邊為200毫米或更短的矩形，那么當(dāng)把對陰極與光盤基片之間的距離置為20毫米到120毫米范圍內(nèi)時(shí)，可得到本實(shí)施利薄膜沉積方法所達(dá)到的相似效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜沉積方法(圖18(a))，磁光記錄介質(zhì)上可形成在凹槽中心處具有增加薄膜厚度而在凹槽-平地邊界處具有減小薄膜厚度的記錄薄膜。
當(dāng)形成多層記錄薄模時(shí)，在多個(gè)室中放置不同合成物的合金對陰極，每個(gè)室中一個(gè)對陰極，并且在各個(gè)室中通過圖18(a)的濺射方法連續(xù)沉積記錄薄膜層。這就形成多層記錄薄膜的構(gòu)造，它在凹槽中心處具有增加薄膜厚度而在凹槽-平地邊界處具有減小薄膜厚度。
在根據(jù)備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)制造方法的濺射步驟中，在真空室內(nèi)放置用于形成各記錄薄膜層的多個(gè)對陰極(不同對陰極可應(yīng)用不同元素)而不是合金對陰極。在每個(gè)對陰極的相對位置放置光盤基片，并且使用圖18(a)的方法(保持光盤基片中心靜止)，通過磁控管濺射以單原子標(biāo)度或以單原子厚度形成每個(gè)記錄薄膜層。當(dāng)完成一個(gè)對陰極的磁控管濺射時(shí)，使用相同方法(圖18(a)的方法)進(jìn)行下一對陰極的磁控管濺射。重復(fù)該過程。如此，可沉積記錄薄膜以形成在凹槽中心處具有增加薄膜厚度而在凹槽-平地邊界處具有減小薄膜厚度的記錄薄膜。
接著，安置摻雜B的Si的對陰極，并把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)基片，通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN的第二絕緣層57。
接著，把基于環(huán)氧丙烯酸酯的樹脂添加在絕緣層57上后，通過自旋涂覆形成外涂層58；通過用UV燈輻射可硬化外涂層58。
這里，從三個(gè)不同的合成物層構(gòu)造GdFeCoCr的讀出層53。即具有160℃的補(bǔ)償化合溫度和230℃的居里溫度的層，具有140℃的補(bǔ)償化合溫度和200℃的居里溫度的層，以及具有120℃的補(bǔ)償化合溫度和170℃的居里溫度的層。
TbFeCr的控制層54具有130℃的的居里溫度，并且在居里溫度以下過渡金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
TbDyFe的中間層55具有120℃的的居里溫度，并且在居里溫度以下過渡金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
另一方面，通過調(diào)節(jié)其合成物來構(gòu)造TbFeCoCr的記錄層56具有100℃的補(bǔ)償化合溫度以及260℃的居里溫度。
如所示，在光盤基片51上形成包含磁性層的多層記錄薄膜，并且光盤基片51包括凹槽42a和42b，在它們之間形成矩形或梯形的平地43a、43b。
凹槽42a和42b的深度h從平地43a和43b上部測量為70納米。
凹槽42a和42b是由平地43a和43b分離的并是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤41的磁道間距為0.8微米，而凹槽寬度為0.65微米。
矩形平地43a和43b具有以60度角度(相對凹槽平坦部分的角度)傾斜的傾斜面；由于該傾斜面，可可靠切斷相鄰凹槽(即記錄/讀出區(qū)域)間的磁耦合。
只要在凹槽之間形成矩形或梯形傾斜面的傾斜角置于40到70度的范圍內(nèi)，就可得到相同的效果。
如上所述，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)包括允許通過DWDD方法讀出的記錄薄膜，以及在相鄰凹槽間形成的并具有40到70度傾斜角的傾斜面的矩形或梯形平地。
此外，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)具有一種結(jié)構(gòu)，至少在相鄰信息-可重寫記錄磁道區(qū)域間的邊界區(qū)域中形成的薄膜部分厚度上是減小的。
該結(jié)構(gòu)由DWDD方法讀出的時(shí)候確保讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性，而無需應(yīng)用退火，并且即使當(dāng)標(biāo)記長度為0.2微米或更小時(shí)也可從由磁疇壁偏移擴(kuò)展的復(fù)制磁疇中讀出信號(該效果可比擬或優(yōu)于第一實(shí)施例中達(dá)到的效果)。
當(dāng)在光盤基片上凹槽之間形成矩形或梯形傾斜面的傾斜角置于40到70度的范圍內(nèi)時(shí)，可形成一種磁光盤記錄薄膜，它具有較佳信號特性并在生產(chǎn)壓模時(shí)便于光盤的控制(主光盤的切割)，且還便于壓模生產(chǎn)以及光盤基片的構(gòu)成。
當(dāng)使用單個(gè)合金對陰極形成讀出層時(shí)，平地斜面記錄薄膜部分厚度薄于使用多個(gè)對陰極形成的讀出層。結(jié)果，就可有效切斷相鄰磁道間的磁耦合。
此外，由于從三層不同合成物的堆積中形成讀出層，所以隨著把磁疇復(fù)制到讀出層中平穩(wěn)地?cái)U(kuò)展它。因此本實(shí)施例的讀出層比單種合成物的讀出層具有更高的磁疇壁活動性。
實(shí)施例4接著，以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖16示出了沿著其徑向切下的盤形磁光盤的橫截面。形成記錄磁道區(qū)域的凹槽62a和62b在垂直于圖16平面方向上一個(gè)相鄰一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)展。
標(biāo)號71是形成具有凹槽和平地及諸如地址坑地的預(yù)坑的聚烯烴光盤基片。凹槽62a和62b在寬度方向上一個(gè)相鄰一個(gè)形成記錄磁道區(qū)域。相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界區(qū)域中以倒V字形的形狀形成的平地63a和63b使相鄰記錄磁道區(qū)域相互隔離。
類似于第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)61包括形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚烯烴的透明光盤基片71、在其上依次形成用于保護(hù)記錄薄膜和調(diào)節(jié)介質(zhì)光學(xué)特性的絕緣層72、包括多層73、74、75和76的記錄薄膜、用于保護(hù)記錄層的絕緣層77以及在其頂部形成的外涂層78。
多層記錄薄膜由以下組成，讀出層73用于從通過壁偏移擴(kuò)展的磁疇來檢測信息，控制層74用于減少重影信號，中間層75用于控制讀出層和記錄層之間的交換耦合，而記錄層76用于在其中保存所記錄的信息。
類似于第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，這里所示本發(fā)明第四實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)是可通過DWDD方法讀取的介質(zhì)，其中在讀出層中連續(xù)偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁，并且從通過磁疇壁的偏移擴(kuò)展的磁疇檢測信息。這實(shí)現(xiàn)了超過由讀出光波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的超級分辨率的讀出。
本實(shí)施例的磁光盤61包括多層薄膜，其包含在光盤基片71上形成的磁性層。在凹槽62a和62b之間形成平地63a和63b。凹槽62a和62b的深度h從倒V形的平地63a和63b頂面測量為75納米。有了平地，相鄰凹槽62a和62b是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤61的磁道間距為0.5微米，而凹槽寬度為0.45微米。
以下將描述第四實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)的制造方法。
首先，產(chǎn)生塑膜形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚烯烴的透明光盤基片71。
接著，把摻雜B的Si的對陰極放置于DC磁控管濺射室中，在把光盤基片71固定于基片支架并使其保持在面對對陰極的固定位置后，由低溫泵對該室抽氣并排氣直到壓強(qiáng)降至1×10-5帕或更小。隨著抽空并排空該室，把Ar氣和N2氣引入室中直到壓強(qiáng)升至0.3帕，并且隨后通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN層作為絕緣層72。
使用合金對陰極通過DC磁控管濺射在之上形成磁性層。首先，通過DC磁控管濺射使用不同合成物比值的四種合金對陰極Gd26Fe59Co11Al4、Gd25Fe57Co10Al8、Gd24Fe54Co9Al13以及Gd23Fe51Co8Al18(以mol％計(jì)算的化合比)形成的絕緣層上連續(xù)沉積每種10納米厚度來形成讀出層73的GdFeCoAl薄膜。
接著通過使用各個(gè)合金對陰極由DC磁控管濺射在各層之上沉積5納米厚度的TbFe的控制層74、10納米厚度的TbFeAl的中間層75以及60納米厚度的TbFeCo的記錄層76。
接著，以絕緣層72同樣的方式，通過反應(yīng)濺射形成80納米厚度的SiN的第二絕緣層77。
最后，在絕緣層77上通過自旋涂覆形成由基于尿烷的樹脂制成的外涂層78，并通過用紫外線輻射硬化外涂層78。
這里，從四種不同的合成物層構(gòu)造GdFeCoAl的讀出層73，即具有190℃的補(bǔ)償化合溫度和270℃的居里溫度的層，具有155℃的補(bǔ)償化合溫度和220℃的居里溫度的層，具有110℃的補(bǔ)償化合溫度和170℃的居里溫度的層，以及具有80℃的補(bǔ)償化合溫度和130℃的居里溫度的層。
TbFe的控制層74具有160℃的的居里溫度，并且在居里溫度以下過渡金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
TbFeAl的中間層75具有145℃的的居里溫度，并且在居里溫度以下過渡金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
另一方面，通過調(diào)節(jié)其合成物來構(gòu)造TbFeCo的記錄層76具有30℃的補(bǔ)償化合溫度以及310℃的居里溫度。
通過在光盤基片71上形成包含磁性層的多層薄膜構(gòu)成磁光記錄介質(zhì)61。
光盤基片71包括凹槽62a和62b，在相鄰凹槽之間形成的倒V字形平地63a和63b。凹槽62a和62b的深度h從平地63a和63b上表面測量為75納米。有了平地63a和63b，凹槽62a和62b是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤61的磁道間距為0.5微米，而凹槽寬度為0.45微米。
以上結(jié)構(gòu)的光盤基片71采用聚烯烴作為基片材料；結(jié)果，即使當(dāng)磁道間距小時(shí)，也可通過注模法形成凹槽62a和62b以及平地63a和63b，并且通過使用窄平地63a和63b的傾斜面，可以可靠切斷相鄰凹槽(記錄/讀出區(qū)域)間的磁耦合。
此外，由于由聚烯烴制成的光盤基片71具有極佳的轉(zhuǎn)移特性，所以平地63a和63b(隔離區(qū)域)以及凹槽62a和62b(記錄/讀出區(qū)域)可形成具有較窄的寬度，倘若相對凹槽62a和62b的平地高度保持在80納米內(nèi)。
聚烯烴的光盤基片71還可減少基片塑模的周期時(shí)間，因?yàn)樗趶膲耗＾D(zhuǎn)移為基片時(shí)顯示極佳的變換特性。
此外，通過利用聚烯烴光盤基片的極佳變換特性，可增加磁光盤介質(zhì)上平地的傾斜角，或者可改變傾斜面的表面粗糙度。有了如此形成的平地，可以可靠切斷相鄰凹槽62a和62b(記錄/讀出區(qū)域)間的磁耦合。
由于與旋轉(zhuǎn)基片同時(shí)沉積薄膜的方法相比，使用是介質(zhì)保持相對對陰極靜止的濺射方法形成本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)61，可以無需改變粒子的濺射方向而進(jìn)行薄膜沉積；結(jié)果如果磁道間距為1.0微米或更小，那么如果凹槽深度為20納米或更大，那么即使當(dāng)形成平地使凹槽成為相對淺的形狀時(shí)，也可切斷相鄰磁道間的磁耦合；除此之外，切斷效果是顯著的。這是因?yàn)橛辛艘陨辖Y(jié)構(gòu)通過濺射薄膜不太可能沉積在平地的傾斜面上。
此時(shí)，當(dāng)使相鄰記錄磁道區(qū)域之間邊界處的記錄薄膜厚度薄于每個(gè)記錄磁道區(qū)域中心處的記錄薄膜厚度時(shí)，尤其當(dāng)使相鄰記錄磁道區(qū)域之間邊界處的記錄薄膜厚度比每個(gè)記錄磁道區(qū)域中心處的記錄薄膜厚度薄20％時(shí)，形成記錄磁道區(qū)域的凹槽可互相磁隔離。
如上所述，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)包括允許通過DWDD方法讀出而無需應(yīng)用退火的磁性薄膜；凹槽；以及凹槽之間形成的倒V字形平地，其中至少在相鄰記錄磁道間的邊界區(qū)域中形成的部分薄膜厚度上是減小的。
結(jié)果，即使當(dāng)標(biāo)記長度為0.2微米或更小時(shí)也可確保在通過DWDD方法讀出的時(shí)候具有高磁疇比活動性，并且從由磁疇壁偏移擴(kuò)展的復(fù)制磁疇中得到可讀取電平的讀出信號。
此外，由于對于光盤基片采用具有極佳轉(zhuǎn)移特性的聚烯烴或類似材料，所以較窄平地也可形成為隔離區(qū)域，倘若使凹槽深度不小于20納米但不大于80納米；此外，可減少通過注模法生產(chǎn)光盤基片的周期時(shí)間，并且可以達(dá)到高密度記錄的具有較佳信號特性的磁光記錄介質(zhì)。
提供平地作為磁隔離區(qū)域而非用于信息記錄或讀出有助于增加用新信息信號重寫時(shí)的重寫功率儲備。
實(shí)施例5接著，以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
圖17是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例示出磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖17示出了沿著其徑向切下的盤形磁光盤的橫截面。形成記錄磁道區(qū)域凹槽82a和82b在垂直于圖17平面方向上一個(gè)相鄰一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)展。
標(biāo)號91是形成具有凹槽和平地及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯光盤基片，且凹槽82a和82b在寬度方向上一個(gè)相鄰一個(gè)形成記錄磁道區(qū)域。相鄰凹槽82a和82b之間的邊界區(qū)域中以矩形或梯形的形狀形成的平地83a和83b使相鄰記錄磁道區(qū)域相互隔離。
類似于第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，本實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)81包括形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的透明光盤基片91、在其上依次在各層頂部形成用于保護(hù)記錄薄膜和調(diào)節(jié)介質(zhì)光學(xué)特性的絕緣層92、包括多層93、94和95記錄薄膜、絕緣層96、熱吸收層97，它由用于保護(hù)記錄薄膜的外涂層98覆蓋。
多層記錄薄膜由以下組成，讀出層93用于從通過壁偏移來檢測信息，中間層94用于控制讀出層和記錄層之間的交換耦合，而記錄層95用于在其中保存所記錄的信息。
類似于第一實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)，這里所示本發(fā)明第五實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)是可通過DWDD方法讀取的介質(zhì)，其中在讀出層中連續(xù)偏移進(jìn)入讀出光束點(diǎn)的磁疇壁，并且從通過磁疇壁的偏移擴(kuò)展的磁疇檢測信息。這實(shí)現(xiàn)了超過由讀出光波長和物鏡數(shù)值孔徑確定的檢測限制的超級分辨率的讀出。
本實(shí)施例的磁光盤81通過在磁光盤基片91上形成包含磁性層的多層記錄薄膜構(gòu)成。
在凹槽82a和82b之間的邊界區(qū)域形成平地83a和83b；凹槽82a和82b的深度h從平地83a和83b頂面測量為55納米。當(dāng)通過AFM(原子力顯微鏡)測量時(shí)平地的粗糙度為2.0納米，并且大于表面粗糙度RMS(均方根)為1.2納米的凹槽82的粗糙度。
本實(shí)施例磁光盤81的磁道間距為0.58微米，而凹槽寬度為0.5微米。
以下將描述第五實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)的制造方法。
首先，產(chǎn)生塑膜形成具有凹槽和平地以及諸如地址坑的預(yù)坑的聚碳酸酯的透明光盤基片91。
接著，通過RF濺射在光盤基片91上形成80納米厚度的ZnSSiO2的絕緣層92。
在它頂部，通過DC磁控管濺射連續(xù)形成30納米厚度的GdFeCoSi的讀出層93、15納米厚度的TbFe的中間層94以及50納米厚度的TbFeCo的記錄層95。
接著，通過RF濺射形成30納米厚度的ZnSSiO2的第二絕緣層96。
隨后，通過DC磁控管濺射形成50納米厚度的AlTi的熱吸收層97。
最后，通過自旋涂覆在熱吸收層97形成由基于環(huán)氧丙烯酸酯的樹脂制成的外涂層98，并通過用紫外線輻射硬化外涂層78。
這里，使用合金對陰極形成的GdFeCoSi的讀出層93有三種不同合成物層，即具有130℃的補(bǔ)償化合溫度和250℃的居里溫度的層，具有80℃的補(bǔ)償化合溫度和200℃的居里溫度的層，以及具有40℃的補(bǔ)償化合溫度和155℃的居里溫度的層。
TbFe的中間層94具有160℃的的居里溫度，并且在居里溫度以下稀土金屬的合成物是一直占主導(dǎo)地位的。
另一方面，通過調(diào)節(jié)所使用合金對陰極的合成物來構(gòu)造TbFeCo的記錄層95以具有50℃的補(bǔ)償化合溫度以及280℃的居里溫度。
本實(shí)施例的磁光盤81通過在磁光盤基片91上形成包含磁性層的多層記錄薄膜構(gòu)成。
光盤基片91包括凹槽82a和82b以及在凹槽之間形成的并具有不同于凹槽的表面粗糙度的平地83a和83b；凹槽82a和82b的深度h從平地83a和83b頂面測量為55納米，并且通過AFM測量的平地表面粗糙度不小于1.5納米，同時(shí)通過AFM測量的凹槽表面粗糙度不大于1.5納米。有了平地，凹槽42a和42b是相互磁隔離的。
本實(shí)施例磁光盤81的磁道間距為0.58微米，而凹槽寬度為0.5微米。
具有以上所述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)磁道間距小時(shí)，也可通過使用平地83a和83b的表面粗糙度以及傾斜部分的表面粗糙度可靠切斷相鄰凹槽82a和82b(記錄/讀出區(qū)域)間的磁耦合。
尤其，通過利用在磁光記錄介質(zhì)81的光盤基片91上形成的傾斜部分以及平地83a和83b的基片表面粗糙度改變包含讀出層的記錄薄膜的垂直磁各向異性，可以可靠切斷相鄰凹槽82a和82b(記錄/讀出區(qū)域)間的磁耦合。
此外，由于在光盤基片91上形成的平地83a和83b傾斜部分也具有大表面粗糙度，所以當(dāng)把記錄層95中記錄疇中保存的信息信號復(fù)制到讀出層93中時(shí)，具有2納米的大表面粗糙度的平地83a和83b傾斜部分用作抑制復(fù)制磁疇的壁偏移，并且結(jié)果在通過DWDD方法讀出的時(shí)候可減少從激光束點(diǎn)后端的多余的重影信號。
當(dāng)使平地的平坦部分或平地和凹槽之間的傾斜表面具有Ra(L)≥1.5納米的大表面粗糙度(由AFM測量時(shí))，并且記錄信息的凹槽內(nèi)表面形成為具有Ra(G)≤1.5納米的表面粗糙度(由AFM測量時(shí))的光滑表面時(shí)，在相鄰凹槽之間或平地平坦和傾斜表面之間的邊界處可提供磁隔離。這在通過DWDD方法讀出的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)得到高磁疇壁活動性且同時(shí)減少發(fā)生自光束點(diǎn)后端的重影信號這樣極佳的特性。
以下給出備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的描述，其中通過應(yīng)用激光對平地區(qū)域進(jìn)行退火。圖19根據(jù)本發(fā)明備選實(shí)施例示意性示出經(jīng)過退火處理的磁光記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
在使用DWDD方法的現(xiàn)有技術(shù)磁光記錄介質(zhì)的情況下，為了使相鄰記錄磁道相互磁隔離，實(shí)施進(jìn)行退火處理以足夠減少相鄰記錄磁道間形成的平地區(qū)域整個(gè)部分上的磁性膜的磁各向異性。
相反，在本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)的情況下，由于薄膜厚度在凹槽中心處增加且在凹槽-平地邊界處減小，所以與DWDD方法相關(guān)的磁疇壁偏移可以無需進(jìn)行退火，并且可得到足夠佳的讀出信號特性。
另一方面，在這里所述備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，除了改變凹槽內(nèi)的薄膜厚度，還對平地部分(圖19中斜陰影表示的部分)進(jìn)行退火，這是本發(fā)明的特點(diǎn)。這進(jìn)一步改進(jìn)了DWDD方法中記錄薄膜磁疇壁的活動性特性。通過改變凹槽內(nèi)的薄膜厚度，可在相鄰記錄磁道間提供高于某水平的磁隔離。因此，不類似現(xiàn)有技術(shù)的磁光記錄介質(zhì)，沒有必要足夠減小覆蓋整個(gè)平地平面的寬區(qū)域上的磁性膜的磁性。在備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，只需要根據(jù)凹槽內(nèi)厚度分布、平地形狀等把相鄰記錄區(qū)域間的薄膜部分的磁各向異性減小到某個(gè)程度。這增加了磁隔離效果，并確保較佳的讀出信號特性。
在備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，與現(xiàn)有技術(shù)的磁光記錄介質(zhì)相比減小了待退火的區(qū)域。此外，通過把磁各向異性減小到某個(gè)程度可得到足夠好的讀出信號特性，并且不需要相現(xiàn)有技術(shù)的磁關(guān)記錄介質(zhì)一樣顯著減小它。因此，可使用小功率的激光進(jìn)行退火。由于可減小每單位區(qū)域的激光輻射時(shí)間，所以可通過以高于現(xiàn)有技術(shù)的速度旋轉(zhuǎn)磁光記錄介質(zhì)。這就減小了退火時(shí)間。與現(xiàn)有技術(shù)磁光記錄介質(zhì)的退火步驟相比，本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)的退火步驟是低成本的且需要較少時(shí)間。
如上所述，在備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，不需要只依靠退火提供相鄰磁道間的完全磁隔離，但是只需要部分地對平地部分進(jìn)行退火。即，通過應(yīng)用退火，達(dá)到有助于由凹槽形狀和平地薄膜厚度分布所提供的隔離效果這樣的程度，相鄰磁道間可相互磁隔離，而實(shí)現(xiàn)用于DWDD方法足夠好的信號特性。
現(xiàn)有技術(shù)具有設(shè)置退火條件困難這一問題，這是因?yàn)樾枰獙ο噜彺诺篱g整個(gè)區(qū)域進(jìn)行退火。另一方面，在備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，由于已通過凹槽形狀以及平地內(nèi)的薄膜厚度分布提供了某種程度的磁隔離，這樣就使得設(shè)置退火條件變得容易，并且可擴(kuò)展設(shè)置的條件范圍。
此外，在備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)中，當(dāng)記錄/讀取光束點(diǎn)會聚于介質(zhì)時(shí)，凹槽內(nèi)的薄膜厚度分布會增加相鄰記錄磁道間的邊界處所吸收的熱量。這使得可以形成最佳用于在記錄磁道中(尤其在凹槽內(nèi))形成記錄磁疇的溫度梯度，并且可形成其記錄標(biāo)記形狀接近于讀出點(diǎn)形狀的記錄磁疇。如以上所見，備選實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)具有用于高密度記錄的極佳讀出信號特性。
如上所述，在本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)中，使至少相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界區(qū)域部分地薄膜厚度小于記錄磁道區(qū)域中心處的薄膜厚度，并且特別使得相鄰凹槽間的平地上形成的記錄薄膜部分的厚度比凹槽中心處的記錄薄膜厚度小20％。
有了該結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用DWDD方法讀出本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)上所記錄的信息時(shí)，由于包含讀出層的記錄薄膜在相鄰記錄磁道間是磁隔離的，所以把記錄薄膜的記錄層中形成的記錄磁疇僅僅復(fù)制到光盤基片的凹槽區(qū)域中的讀出層中，并且從通過偏移讀出層中復(fù)制磁疇壁擴(kuò)展的復(fù)制磁疇讀出記錄信息。
如上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種適用于由DWDD方法讀出的磁關(guān)記錄介質(zhì)。
當(dāng)把凹槽深度設(shè)為λ/(20n)到λ/(5n)(其中n是光盤基片的折射率，而λ是激光波長，在本實(shí)施例中時(shí)660納米)的范圍內(nèi)時(shí)，或者當(dāng)把凹槽間形成的平地高度設(shè)為20到80納米的范圍內(nèi)時(shí)，可易于實(shí)現(xiàn)相鄰凹槽間的磁疇壁隔離，這提供一種極佳的特性可從短標(biāo)記長度的信號得到可讀電平的讀出信號。
另一方面，當(dāng)使用紫激光或類似光時(shí)，可通過把凹槽深度設(shè)為λ/(20n)到λ/(3n)(其中λ是激光波長)的范圍內(nèi)來可靠切斷相鄰凹槽間的磁耦合。
接著，以下描述用于本發(fā)明實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的記錄與讀出方法以及記錄與讀出設(shè)備。
DWDD方法適用為本發(fā)明實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)的讀出方法。
本實(shí)施例的磁光記錄和讀出方法通過使用能夠采用高于用于傳統(tǒng)系統(tǒng)的記錄功率及讀出功率記錄和讀取信息的磁光記錄和讀出設(shè)備，在以上所述實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)上記錄信息，并且讀取所記錄的信息。使用DWDD方法的本實(shí)施例磁光記錄介質(zhì)在讀出層通過復(fù)制形成于磁光記錄介質(zhì)記錄層中的記錄磁疇形成復(fù)制磁疇、通過在由激光點(diǎn)輻射的區(qū)域中的讀出層中偏移復(fù)制磁疇的磁疇壁來擴(kuò)展復(fù)制磁疇，并且從如此擴(kuò)展的復(fù)制磁疇檢測記錄信息的讀出信號。
本發(fā)明的磁光記錄和讀出設(shè)備通過使用以上所述的磁光記錄和讀出方法記錄信息并讀取在本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)上所記錄的信息。
根據(jù)本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)的記錄和讀出方法通過使用激光記錄、讀取和擦除信息；在讀出時(shí)，把激光束點(diǎn)從讀出層邊施加到磁光記錄介質(zhì)上，并且同時(shí)使用來自磁光記錄介質(zhì)的反射光進(jìn)行尋道控制，激光束點(diǎn)相對磁光記錄介質(zhì)而移動，由此形成沿著激光束點(diǎn)移動方向具有梯度的溫度分布。
磁光記錄介質(zhì)的讀出方法在讀出層中形成具有一溫度區(qū)域的溫度分布，該區(qū)域中根據(jù)溫度分布所產(chǎn)生的并用于使讀出層中形成的磁疇壁朝著較高溫度方向偏移的力大于通過記錄層中的磁疇和讀出層中磁疇之間的中間層作用的耦合力；在該條件下，在由激光束點(diǎn)輻射的區(qū)域內(nèi)的讀出層中形成從記錄層復(fù)制的保存信息的復(fù)制磁疇，并且以光束點(diǎn)的反射光的極化平面變化的形式檢測通過在讀出層中偏移復(fù)制磁疇的磁疇壁擴(kuò)展的復(fù)制磁疇中的信息。
在根據(jù)本發(fā)明另一方面的磁光記錄介質(zhì)的讀出方法中，檢測記錄磁疇中的信息，哪些是在讀出層的深度方向上以步進(jìn)方式復(fù)制的并且是通過偏移磁疇壁擴(kuò)展的。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步方面的磁光記錄介質(zhì)讀出方法中，通過磁光記錄介質(zhì)中間層作用的耦合力或是磁耦合力，或是交換耦合力，或是靜耦合力，其中只從信號可通過記錄層和讀出層之間的磁耦合復(fù)制的溫度區(qū)域復(fù)制記錄磁疇，并且通過擴(kuò)展復(fù)制磁疇檢測信號。
如上所述，本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)包括允許由DWDD方法讀出的磁性薄膜，并且具有至少相鄰記錄磁道區(qū)域之間的的邊界區(qū)域(記錄信息可重寫區(qū)域)中記錄薄膜部分的厚度小于記錄磁道區(qū)域中心部分的記錄薄膜厚度。
這確保磁光記錄介質(zhì)讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性，并由此可實(shí)現(xiàn)讀出方法，它通過由DWDD方法偏移復(fù)制磁疇壁擴(kuò)展的復(fù)制磁疇得到可讀取電平的讀出信號而無需對記錄磁道區(qū)域之間的區(qū)域應(yīng)用退火(或只通過應(yīng)用補(bǔ)充退火)。
此外，該結(jié)構(gòu)使得讀出層中至少相鄰記錄磁道區(qū)域之間形成的記錄薄膜部分的厚度小于記錄磁道區(qū)域中間部分的記錄薄膜厚度。
在具有淺凹槽深度的凹槽、記錄磁道區(qū)域中記錄信息，并且相鄰記錄磁道區(qū)域之間形成的平地用于切斷相鄰記錄磁道區(qū)域間的磁耦合。這實(shí)現(xiàn)一種用于磁光記錄介質(zhì)的記錄和讀出方法，它不僅確保讀出層中用于由DWDD方法讀出的信號的復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性，而且可以穩(wěn)定地從通過偏移讀出層中復(fù)制磁疇壁擴(kuò)展的復(fù)制磁疇檢測讀出信號，同時(shí)通過采用例如來自凹槽的反射光進(jìn)行尋道控制。
以上每個(gè)實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)都以使用聚碳酸酯或聚烯烴作為光盤基片為結(jié)構(gòu)，但也可以使用具有由光聚合物形成的導(dǎo)槽或預(yù)坑的玻璃基片或從環(huán)氧樹脂或其他塑性材料形成的光盤基片。
此外，描述的每個(gè)實(shí)施例的光盤基片，對于磁光記錄介質(zhì)都形成具有用作采樣伺服方法或類似方法中的光束點(diǎn)尋道的螺旋或同心導(dǎo)槽或引導(dǎo)彎曲(或擺動)磁道的預(yù)坑，但也可以使用具有包含地址信息的彎曲(或擺動)螺旋導(dǎo)槽的光盤基片，或者結(jié)合預(yù)坑和彎曲(擺動)尋道導(dǎo)槽用作采樣伺服方法或類似方法中。
以上每個(gè)實(shí)施例的磁光記錄介質(zhì)都以使用SiN或ZnSSiO2薄膜作為第一和第二絕緣層為結(jié)構(gòu)，但也可以使用諸如ZnS薄膜或其他硫化物薄膜的其它薄膜、諸如TaOx的氧化物薄膜、諸如AlN的氮化物薄膜，或其他化合物的薄膜。每個(gè)絕緣層的厚度應(yīng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為40到300納米的范圍，其中通過增強(qiáng)效應(yīng)增加信號電平。
以上描述的每個(gè)實(shí)施例的光盤基片，對于磁光記錄介質(zhì)包括多個(gè)磁性層，即GdFeCoCr、GdFeCoAl、GdFeCoAlTi或GdFeCoSi的讀出層、TbFe或TbFeCr的控制層、TbFe、TbDyFe、TbDyFeAl或TbFeAl的中間層和TbFeCo或TbFeCoCr的記錄層；對于記錄薄膜可使用諸如TbCo、GdCo、GdTbFe、GdTbFeCo或DyFeCo的基于稀土-過渡金屬的亞鐵磁非晶體合金、使用諸如MnBi、MnBiAl或PtMnSn的基于Mn的磁性薄膜的多晶材料的磁光材料、諸如石榴石、PtCo或PdCo的鉑族過渡金屬合金等；或者記錄薄膜可以是具有由諸如Pt/Co、Pd/Co的金、鉑族過渡金屬合金組成的周期結(jié)構(gòu)或超晶格結(jié)構(gòu)；或者這些材料可包含在包括不同材料或合成物的多層記錄層的記錄薄膜中?？梢园阎T如Cr、Al、Ti、Pt或Nb的元素添加到以上層中以改善耐蝕性。
此外，添加諸如Cr、Al、Ti或Nb的元素具有減小讀出層的磁疇壁矯頑性的效果，并且用改進(jìn)的和穩(wěn)定的DWDD特性實(shí)現(xiàn)信號特性。
在以上實(shí)施例中，描述了具有三層或四層結(jié)構(gòu)的磁性薄膜(記錄薄膜)，同時(shí)讀出層具有不同合成物。但是如果通過DWDD方法的穩(wěn)定讀出是可能的，則磁性薄膜可具有兩層或多層的結(jié)構(gòu)。
在以上實(shí)施例中，描述了形成多層記錄薄膜的讀出層、控制層、中間層、記錄層等具有限制在特定范圍內(nèi)的厚度，例如對于讀出層和記錄層是30到60納米，而對于控制層和中間層是5到15納米，但是每層的厚度不限于以上實(shí)施例所述的范圍；例如只要滿足本發(fā)明的特征并且只要記錄層和中間層之間得到好的磁耦合力，每層的厚度可設(shè)定為5到200納米的范圍；更佳地，例如如果讀出層的厚度設(shè)為10到100納米的范圍內(nèi)，控制層的厚度設(shè)為5到50納米的范圍內(nèi)，中間層的厚度設(shè)為5到50納米的范圍內(nèi)，而記錄層的厚度設(shè)為30到200納米的范圍內(nèi)，可得到實(shí)施例所述的同一效果。
可進(jìn)一步添加記錄輔助層、復(fù)制控制層(或轉(zhuǎn)移控制層)或其他改進(jìn)另外記錄/讀出特性的磁性層。
此外，可從多層磁性薄膜構(gòu)造中間層，該薄膜具有其合成物或在薄膜厚度上有改變的磁疇壁能量密度。
通過把薄膜沉積的Ar氣壓強(qiáng)設(shè)為0.3到2.0帕的范圍內(nèi)以及通過使用對應(yīng)金屬材料對陰極或包含對應(yīng)材料的合金對陰極的磁控管濺射來沉積薄膜，形成構(gòu)成本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)中每層的磁性層。這也應(yīng)用于由于諸如Ar氣壓強(qiáng)和薄膜構(gòu)成過程中薄膜沉積的偏磁場等的沉積條件或由于與所使用設(shè)備相關(guān)的因素而改變待形成的磁性薄膜中諸如Gd的稀土金屬合成物的情況。
例如，當(dāng)通過使GdFeCo中Gd合成物之比在24％到27％范圍變化來形成薄膜時(shí)，就通過使薄膜沉積的Ar氣壓強(qiáng)從1.2到0.4帕變化。
此外，當(dāng)通過改變多對陰極濺射設(shè)備或保持介質(zhì)相對對陰極靜止的濺射設(shè)備的設(shè)備條件來控制沉積粒子的濺射方向時(shí)，就進(jìn)一步增強(qiáng)凹槽區(qū)域中記錄磁道邊界處減小薄膜厚度的效果，這樣確保記錄磁道間可靠的隔離以及使得凹槽內(nèi)可平穩(wěn)地進(jìn)行磁疇壁偏移。
還描述了具有通過絕緣層在記錄層上形成的AlTi熱吸收層的結(jié)構(gòu)，但是在此結(jié)構(gòu)中，可通過去除絕緣層在記錄層上直接形成熱吸收層。
另外，可在記錄層上形成熱吸收層，且在其中夾入厚度為5到30納米的非常薄的絕緣層。
此外，可從具有不同熱傳導(dǎo)系數(shù)的多層絕緣層構(gòu)造記錄層和熱吸收層之間夾入的絕緣層。
包含Al、Cu、Ag和Au元素的至少其中之一的并且具有比記錄薄膜更大熱傳導(dǎo)系數(shù)的任何合金材料可用于熱吸收層。
把外涂層(保護(hù)層)描述為從基于環(huán)氧丙烯酸酯的樹脂或基于尿烷的樹脂形成，但可使用其它紫外線硬化的樹脂或熱硬化的樹脂；另外，可采用使用熱熔黏合劑層疊到基本材料的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明描述磁光記錄介質(zhì)及其讀出方法，它使用DWDD方法，但是對于其他讀出方法，比如包括磁疇壁偏移的磁疇擴(kuò)展讀出法、讀取磁場改變類型讀出法或包括收縮過程的讀出疇擴(kuò)展讀出法，或者任何其他希望增加信號質(zhì)量或記錄密度的記錄和讀出方法，通過本發(fā)明使用在記錄磁疇復(fù)制和讀取期間切斷相鄰磁道間磁性的結(jié)構(gòu)得到同一效果或更佳效果。
對于通過使用采用記錄薄膜中溫度梯度的磁疇壁偏移型擴(kuò)展讀出法顯著增加記錄密度以及轉(zhuǎn)移率的磁光記錄介質(zhì)，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)，其中使至少相鄰記錄磁道區(qū)域(記錄信息可重寫區(qū)域)之間的邊界區(qū)域的記錄薄膜部分的厚度小于記錄磁道區(qū)域中心部分的記錄薄膜厚度，由此確保讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性。
根據(jù)本發(fā)明，提供能實(shí)現(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)的有利效果，它允許可從通過根據(jù)無需應(yīng)用退火(或只應(yīng)用補(bǔ)充退火)的DWDD方法把復(fù)制磁疇壁偏移到記錄磁道區(qū)域之間區(qū)域來擴(kuò)展的復(fù)制磁疇壁讀出可讀取電平的信號。
此外，可以穩(wěn)定的方式記錄并再現(xiàn)具有0.2微米或更小的標(biāo)記長度的信號，這是由于在記錄磁道的寬度方向上可統(tǒng)一光束點(diǎn)中的溫度梯度。
作為在相鄰記錄磁道區(qū)域(記錄信息可重寫區(qū)域)之間的邊界區(qū)域中形成減少的記錄薄膜厚度的有效方法，應(yīng)把用于記錄信息記錄磁道區(qū)域形成為具有較淺深度的凹槽。
尤其，如果是這樣一種結(jié)構(gòu)在相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界區(qū)域中形成平地，而把從平地頂面測量的凹槽深度設(shè)為λ/(20n)到λ/(3n)(其中λ是激光波長，而n是光盤基片的折射率)，那么光盤基片就便于塑模。此外，通過使用這樣的光盤基片，不僅減小來自凹槽的噪聲并防止信息記錄/讀出期間的串寫和串道，而且也減少了重寫后仍未擦除的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，具有相對淺的凹槽的光盤基片便于塑模，此外可減少生產(chǎn)光盤基片的周期。這使得增加光盤基片的生產(chǎn)率。
此外，有了通過使用合金對陰極的薄膜沉積法制造磁光記錄介質(zhì)的方法，其中保持介質(zhì)相對對陰極靜止，還可以實(shí)現(xiàn)一種磁光記錄介質(zhì)，它具有極佳記錄薄膜生產(chǎn)率以及再現(xiàn)性并且提供相鄰磁道間好的磁隔離效果。
此外，當(dāng)構(gòu)造平地具有帶40到70度傾斜角的傾斜面，或者當(dāng)記錄信息的凹槽形成具有光滑表面，并且平地和凹槽之間連接的平地平坦表面或傾斜表面形成具有大于信息記錄凹槽的表面的表面粗糙度(即，使前者表面比后者表面更粗糙)，就可以相鄰凹槽間或平地平坦表面和傾斜表面之間邊界處的磁耦合。本發(fā)明提供在通過DWDD方法讀取播放本發(fā)明磁光記錄介質(zhì)時(shí)，能夠確保讀出層中復(fù)制磁疇的高磁疇壁活動性以及能夠減小發(fā)生自光束點(diǎn)后端的重影。
根據(jù)本發(fā)明，以這種方法，可增加記錄在磁光記錄介質(zhì)上的高密度信息信號的讀出分辨率，而不由光學(xué)系統(tǒng)的衍射極限所限制。
本發(fā)明提供一種磁光記錄介質(zhì)，它允許較高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移率，并通過控制DWDD方法中的復(fù)制磁疇大小來確保穩(wěn)定的讀出信號特性，提供增加的信號幅度以及實(shí)現(xiàn)高密度和極佳信號特性。此外，由于可通過減少疊加信號來讀出信號，本發(fā)明提供增加各種儲備以及減少磁光記錄介質(zhì)的生產(chǎn)成本以及記錄和讀出設(shè)備成本的極佳效果。
雖然根據(jù)較佳實(shí)施例較詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是可改變和修改這里所揭示的任何較佳實(shí)施例的配置細(xì)節(jié)，并且無需離開所附權(quán)利要求書提出的本發(fā)明主旨和范圍就可實(shí)現(xiàn)其元件組合或順序的任何變化。
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明可應(yīng)用于一種磁光記錄介質(zhì)，在其上采用由激光輻射引起的溫度升高來記錄和擦除信息，并且使用磁光效應(yīng)從其中讀出所記錄的信號，并還可應(yīng)用于該介質(zhì)的制造方法以及讀取該介質(zhì)方法和設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種磁光記錄介質(zhì)，包括基片和多層記錄薄膜，多層記錄薄膜包括在所述基片頂部連續(xù)形成并互相磁耦合的讀出層、中間層以及記錄層，其中所述記錄層中形成的所記錄磁疇復(fù)制到所述讀出層中，并且通過在所述讀出層偏移磁疇壁讀出所記錄信息，所述介質(zhì)的特征在于位于相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界部分的至少部分所述記錄薄膜形成得比位于所述記錄磁道區(qū)域中心部分的所述記錄薄膜要薄。
2.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于至少在位于讀出光束點(diǎn)內(nèi)的所記錄信息檢測區(qū)域中，所述讀出層具有比所述記錄層更小的磁疇壁矯頑性，同時(shí)所述中間層具有比所述讀出層和所述記錄層更低的居里溫度，以及所述相鄰的記錄磁道是相互磁隔離的。
3.按權(quán)利要求1或2所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于位于所述相鄰記錄磁道區(qū)域之間的所述邊界部分的至少部分所述記錄薄膜形成得比位于所述記錄磁道區(qū)域中心部分的所述記錄薄膜要薄超過20％。
4.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于當(dāng)在記錄磁道上輻射所述光束點(diǎn)時(shí)，在所述記錄磁道的寬度方向上形成溫度梯度。
5.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述磁光記錄介質(zhì)包括平地和凹槽，并且其中在所述凹槽之間形成的所述平地處停止所述讀出層的磁化，并且只在所述凹槽中把所述記錄層中形成的記錄磁疇復(fù)制到所述讀出層中，并且通過在所述讀出層偏移所述磁疇壁讀出所記錄的信息。
6.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述平地和所述凹槽之間的高度差在λ/(20n)到λ/(3n)的范圍內(nèi)(λ是讀出光的波長，而n是所述磁光記錄介質(zhì)的基片的折射率)。
7.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述平地和所述凹槽之間的高度差在20納米到80納米的范圍內(nèi)。
8.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述平地是矩形、梯形或倒V字形。
9.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于至少在所述凹槽間形成的所述平地的平坦部分或傾斜部分具有比記錄信息信號所在的凹槽表面更大的表面粗糙度。
10.按權(quán)利要求9所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述凹槽間形成的所述平地的至少所述平坦部分或所述傾斜部分的表面粗糙度是1.5納米或更大。
11.按權(quán)利要求9所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于用于所述記錄信息信號的所述凹槽的表面粗糙度是1.5納米或更小。
12.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于形成記錄磁疇所在的所述相鄰記錄磁道區(qū)域的磁道間距是1.0微米或更小。
13.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于形成記錄磁疇所在的凹槽寬度不小于0.2微米但不大于0.8微米。
14.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于形成記錄磁疇壁所在的凹槽之間形成的平地寬度不小于0.05微米但不大于0.3微米。
15.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于形成磁疇所在的所述凹槽之間形成的所述平地包括其傾斜角不小于40度但不大于70度的傾斜部分。
16.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于在所述平地上形成的所述記錄薄膜部分中的磁各向異性小于所述凹槽中的磁各向異性。
17.按權(quán)利要求5所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于在所述平地上形成的所述記錄薄膜部分經(jīng)過熱處理。
18.按權(quán)利要求17所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于通過輻射激光進(jìn)行熱處理的區(qū)域是在所述平地上形成的。
19.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于光盤基片形成有預(yù)坑。
20.按權(quán)利要求19所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于每個(gè)所述預(yù)坑的深度在λ/(20n)到λ/(3n)的范圍內(nèi)(λ是讀出光的波長，而n是所述磁光記錄介質(zhì)的基片的折射率)。
21.按權(quán)利要求19所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于每個(gè)所述預(yù)坑的寬度不小于0.2微米不大于0.8微米。
22.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于進(jìn)一步包括用于在所述讀出層中抑制磁疇壁偏移的控制層。
23.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述讀出層是多層的結(jié)構(gòu)。
24.按權(quán)利要求23所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于從具有不同居里溫度或不同補(bǔ)償化合溫度的多層構(gòu)造所述讀出層。
25.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于所述讀出層是磁性層，包含至少從由Al、Ti、Cr和Si組成的組中選擇的一種元素。
26.按權(quán)利要求1所述的磁光記錄介質(zhì)，其特征在于記錄薄膜包括平地和凹槽，并且至少在位于讀出光束點(diǎn)內(nèi)的記錄信息檢測區(qū)域中，所述讀出層具有比所述記錄層更小的磁疇壁矯頑性，同時(shí)所述中間層具有比所述讀出層和所述記錄層更低的居里溫度，以及只在所述凹槽或所述平地中，把所述記錄層中形成的記錄磁疇復(fù)制到所述讀出層中并且通過在所述讀出層中偏移磁疇壁讀出所記錄的信息。
27.一種磁光記錄介質(zhì)的制造方法，磁光記錄介質(zhì)包括基片和多層記錄薄膜，多層記錄薄膜包括在所述光盤基片頂部連續(xù)形成的讀出層、中間層以及記錄層，所述制造方法包括的步驟有在真空室中放置對陰極并在所述對陰極的相對位置放置所述光盤基片，并且通過把所述對陰極磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的所述光盤基片上形成至少部分所述記錄薄膜。
28.按權(quán)利要求27所述的磁光記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于包括的步驟有在所述真空室中放置由具有用于形成所述記錄薄膜每一層合成物的合金材料組成的對陰極并在對陰極的相對位置放置所述光盤基片，并且通過把所述對陰極磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的所述光盤基片上形成至少部分所述記錄薄膜。
29.按權(quán)利要求27所述的磁光記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于包括的步驟有在所述真空室中順序放置由具有用于形成所述記錄薄膜的所述層的合成物的材料組成的多個(gè)對陰極并在對陰極的相對位置放置所述光盤基片，并且通過把所述對陰極連續(xù)磁控管濺射在保持靜止或圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的所述光盤基片上以單原子標(biāo)度或以單原子厚度形成所述記錄薄膜的所述層。
30.一種磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，其特征在于把記錄層中形成的記錄磁疇壁復(fù)制到讀出層中并且通過在所述讀出層中偏移磁疇壁讀出所記錄的信息，所述讀出方法必要包括的讀出步驟有通過所述讀出層把激光束點(diǎn)輻射在所述磁光記錄介質(zhì)，并且同時(shí)通過采用從所述磁光記錄介質(zhì)反射的光來施加尋道控制、相對于所述磁光記錄介質(zhì)移動所述激光束點(diǎn)，由此形成沿著所述激光束移動方向的梯度的溫度分布，所述溫度分布具有一溫度區(qū)域，該區(qū)域中根據(jù)所述溫度分布產(chǎn)生的并用于把所述讀出層中形成的磁疇壁向更高溫度方向偏移的力大于通過所述記錄層中的磁疇和所述讀出層中的磁疇之間的中間層作用的耦合力，以及在所述激光束點(diǎn)內(nèi)形成所述讀出層中的復(fù)制磁疇，以保存從所述記錄層復(fù)制的信息，所述復(fù)制磁疇是通過在所述讀出層中偏移所述磁疇壁擴(kuò)展的，并且在所述激光束點(diǎn)的反射光的極化平面中檢測來自變化形式的所述復(fù)制磁疇的所述信息。
31.按權(quán)利要求30所述的磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，其特征在于在所述讀出步驟中，通過偏移所述磁疇壁在大小上擴(kuò)展在所述讀出層的深度方向上以步進(jìn)方式復(fù)制的所述記錄磁疇，由此允許所述信息的檢測。
32.按權(quán)利要求30所述的磁光記錄介質(zhì)的讀出方法，其特征在于通過所述中間層作用的耦合力或是磁耦合力，或是交換耦合力，或是靜磁耦合力。
33.一種磁光記錄介質(zhì)的讀出設(shè)備，其特征在于把記錄層中的記錄磁疇復(fù)制到讀出層中以在其中形成復(fù)制磁疇，并且通過偏移所述復(fù)制磁疇的磁疇壁讀出所記錄的信息，所述讀出設(shè)備包括加熱部件，用于通過在讀出期間相對所述磁光記錄介質(zhì)移動激光束點(diǎn)來形成沿著所述激光束點(diǎn)的移動方向具有梯度的溫度分布；尋道控制部件，用于通過采用從所述磁光記錄介質(zhì)反射的所述激光束點(diǎn)的光施加尋道控制；以及檢測設(shè)備，用于在所述激光束點(diǎn)的反射光的極化平面中檢測來自變化形式的所述復(fù)制磁疇的所述記錄信息，所述復(fù)制磁疇在所述激光束點(diǎn)內(nèi)形成并通過偏移所述磁疇壁擴(kuò)展。
全文摘要
提供一種能夠使用DWDD方法穩(wěn)定地記錄和讀出的磁光記錄介質(zhì)。本發(fā)明的磁光記錄介質(zhì)包括光盤基片(11)以及多層記錄薄膜，多層記錄薄膜必要包括在基片頂部連續(xù)形成的讀出層(13)、中間層(14)和記錄層(15)。讀出層具有比記錄層更小的磁疇壁矯頑性。中間層包括其居里溫度低于讀出層和記錄層的磁性層。只在光盤基片的凹槽(2a)中形成相應(yīng)于記錄/讀出信息的記錄/讀出磁疇。相鄰記錄磁道區(qū)域之間的邊界(3a)處的記錄薄膜厚度小于記錄磁道區(qū)域中心部分的記錄薄膜厚度。
文檔編號G11B11/105GK1606776SQ0181428
公開日2005年4月13日 申請日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者村上元良, 川口優(yōu)子, 日野泰守 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社