JPH01178151A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、キュリー点書込みタイプの光磁気記録媒体に
関する。

（従来の技術） 消去可能な光メモリーとして、光磁気ディスクが知られ
ている。記録信号は、光磁気効果を用いて再生されるが
、反射率の変化を用いた光ディスクに比べて、大きな信
号変調度が得られないという欠点がある。

そこで、特開昭５５−８７３３２号、特開昭５４−８４
７０２号等に開示されているように、入射光の光透過の
大きい薄膜の磁気記録層に対して、入射光と反対側に新
たに反射層を設け、カー効果とさらに反射層からの反射
光によるファラデー効果を併用して、大きな再生信号を
得る工夫がなされている。

また、光磁気ディスクは、反転磁区を記録ビットとして
利用するため、光ディスクに比べて、高温で磁界の存在
する環境に放置されると、再生信号に誤りが増加したり
、記録信号が消去されてしまうという恐れがある。この
ため、通常は、磁気記録層の保磁力は、５〜１５ｋＯｅ
程度の大きな値に設定されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、保磁力の大きな磁気記録層を用いると、特に
その膜厚を４００Å以下に設定した場合に著しく、記録
時にノイズが増加するという不都合がある。

本発明の目的は、入射光と反対側に反射層を設け、大き
な再生信号を得られる薄膜磁性層を用いた光磁気記録媒
体において、膜厚が４００Å以下で、見かけの保磁力が
大きく記録信号が消去されてしまうという恐れが少なく
、また記録時のノイズも低い光磁気記録媒体を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的達成可能な本発明は、透明基板上に、膜厚が４
００Å以下である、希土類元素と遷移金属との合金の磁
気記録層が設けられた光磁気記録媒体において、前記磁
気記録層が、相対的に保磁力が小さくキュリー温度の高
い磁性層と、これに隣接する相対的に保磁力が大きくキ
ュリー温度が低い磁性層とからなり、かつ前記磁気記録
層の光入射側と反対側には反射層が設けられていること
を特徴とする光磁気記録媒体である。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。まず、
本発明の光磁気記録媒体の構成、材料等について言及す
る。

第１図（ａ）　、　（ｂ）は各々、当該光磁気記録媒体
の一実施例を示す模式断面図である。第１図（ａ）の光
磁気記録媒体では、゛プリグループが設けられた透光性
の基板１上に、相対的に保磁力が小さくキュリー温度の
高い磁性層２と、相対的に保磁力が大きくキュリー温度
は低い磁性層３が積層されたものである。さらに、その
上に、反射層３が積層されている。

通常、磁性層２の保磁力は１〜４にＯｅ　、キュリー温
度は１００〜２５０℃の範囲、磁性層３の保磁力は５〜
１５ＫＯｅ、キュリー温度は１００〜２５０℃程度の範
囲内から選択するとよい。また、内磁性層のキュリー温
度の差は１０〜５０℃程度の範囲内とするとよい。

各磁性層の材料には、垂直磁気異方性を示し且つ磁気光
学効果を呈する非晶質磁性合金、即ち、ＧｄＣｏ、　Ｇ
ｄＦｅ　、　ＴｂＦｅ、　ＤｙＦｅ、　ＧｄＴｂＦｅ、
　ＴｂＤｙＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ　（：ｏ、　ＧｄＴｂ（
：ｏ等の希土類元素と遷移金属元素との非晶質磁性合金
が使用できる。

なお、磁性層２と磁性層３はどちらが基板に近くなるよ
うに積層されてもよい。

反射層４の材料としては、Ａ〕、Ａｇ、　Ｃｕ、　Ｔｉ
、ｐｔ等の金属材料を用いることができる。

第１図（ｂ）において、５．６．７は磁性層２の耐久性
を向上させるためのあるいは光磁気効果を向上させるた
めの保護膜である。ＳｉＯ、Ｓｉｎ、、ＴｉＯ２、Ｓｉ
３Ｎ４、へＡＮ％ＺｎＳ等の酸化物、窒化物、硫化物な
どから成る緻密な膜が利用される。

８は、貼り合わせ用基板９を貼り合わすための接着層で
ある。

なお、貼り合わせ用基板９にも、２から７までの層を積
層し、これを接着すれば表裏で記録・再生が可能となる
。

次に、本発明により、記録ノイズが減少する理由を説明
する。そのために、まず、第２図（ａ）に、本発明の構
成でなく、基板１上に単層の磁性層３を設けた、複数の
サンプル（つまり、ポリカ一基板−ト製基板に保護膜と
して、７００人の５ｔ３Ｎ、層、磁性層３として、Ｔｂ
ｘ　（Ｆｅ９ｚ（：ｏａ）　＋　ｏｏ−ｘを４００人、
保護層として５００人のＳｉ３Ｎ４層、反射層４として
Ａ１を５００人、さらに保護層として７００人のＳｉ３
Ｎ＋層を設けた光磁気ディスクであって、Ｘを変えるこ
とによって磁性層の組成を種々変化させたもの）の記録
時のノイズレベルを測定した結果を示す。

横軸は、Ｔｂ原子の組成比Ｘ（原子％）を示し、縦軸は
各ディスクの記録時のノイズレベルと、磁性層３の保磁
力の値（ｋｏｅ　）を示す。ここで、Ｔｂ約２０原子％
のとき、補償組成になっている。このように、保磁力の
値が最大になる組成（補償組成）に近づくと、記録時の
ノイズが増大する。

一方、第２図（Ｃ）に示すように、！ｆｉ性層のＴｂＦ
ｅＣｏ層の膜厚を、８００人にした以外は、同様にして
作製した光磁気ディスクについては、記録時のノイズレ
ベルはＴｂ原子の組成比に依存せず、低いレベルで一定
である（８００Å以上ならば他の膜厚でもほぼ同様）。

この相違の理由としては、磁性層の飽和磁化の大きさ（
膜厚）の違い、磁性層の界面の影響などが挙げられるが
、例えば、磁性層の膜厚の小さい場合、界面付近での組
成の不均一性、記録時に磁化反転を補助する反磁界が小
さいことなどが影響していると考えられる。

一方、第２図（ｂ）に、基板上に、磁性層２と磁性層３
の薄膜磁性層を設け、さらに前述のようにカー効果、フ
ァラデー効果を生じ再生信号を増大させるための反射層
を設けた、本発明に係るサンプル（つまり、ポリカーボ
ネート基板に保護層２として、７００人のＳｉ３Ｎ４層
、磁性層２として、ＴｂＦｅ（：ｏ層を２００人、磁性
層３としてＴｂＦｅＣｏ層を２００Ａ、保護層として５
００人のＳｉ３Ｎ４層、反射層４として５００人のＡ１
層を、さらに保護層として、７００人のＳｉ、Ｎ４層を
設けた光磁気ディスク）での記録時のノイズレベルを測
定した結果を示す。

ここで、磁性層２はＴＩ）＋　５Ｆｌ１７ａｃＯ７の原
子組成比であった。副格子磁化は、遷移金属優位で、磁
性層単層での保磁力は〜ＩＫＯｅ、キュリー温度は２０
０℃であった。第２図（ｂ）で、横軸は、磁性層３Ｔｂ
ｘ　（Ｆｅｓ□（：ｏａ）　ｔｏｏ−ＸのＴｂ原子の組
成比Ｘ（原子％）を示し、縦軸は各ディスクの記録時の
ノイズレベルと、磁性層３の保磁力（ＫＯｅ　）の値を
示す。

磁性層３　ＴｂＦｅＣｏは、ＦｅとＧｏの組成比が原子
数比で９２二８であり、各組成のものでキュリー温度は
約１８０℃であった。

第２図（ｂ）では、（ａ）と異なり、保磁力の値が最大
になる組成（磁性層３の補償組成）に近づいても、記録
時のノイズの増大は見られなかった。

この理由は次のように考えられる。

すなわち、磁性層２　（Ｔｂ＋５Ｆｅ７６Ｃｏ７　）の
組成の単層の記録膜では、記録時のノイズ増加が見られ
ないことから、Ｔｂ＋５Ｆｅ７６ＣＯ７の磁性層２と磁
性層３とを積層したものは、記録時に磁性層２の磁化に
常に安定な方向に磁性層３が磁化反転をするため（内磁
性層に慟〈交換力の補助により）と考えられる。

一般的にも、保磁力を大きくするために飽和磁化の大き
さを小さく設定しである磁性層に接して飽和磁化を大き
くするような組成をもった層を積層すると次の点が改善
される。

（１）記録時の磁化反転は、この飽和磁化を大きくする
ような組成の積層した層から起こり、未記録部とのコン
トラストの高い記録ビットが形成される。

（２）記録時に磁化反転を補助する（保磁力の小さな層
の磁化による）反磁界が大きくなり、未記録部とのコン
トラストの高い記録ビットが形成される。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ まず、プリグループ、プリフォーマット信号の刻まれた
ポリカーボネート族のディスク状基板に、スパッタリン
グにより、保護膜Ｓｉ３Ｎ４膜を７００人、磁性層ＴＪ
５ＦｅｙａＣＯｙ　　（保磁力Ｉ　ＫＯｅ、キュリー温
度は２００℃）を２００人、磁性層ＴｂＦｅＣｏを２０
０人、保護層Ｓｉ３Ｎ４を３００人、反射層Ａ！を５０
０人、さらに保護層Ｓｉ３Ｎ４を７００人、この順に積
層成膜した。なお、磁性層ＴｂＦｅＣ。

の組成を種々変化させることにより、６種の積層体を形
成した。

６種の磁性層ＴｂＦｅＣｏそれぞれの組成、保磁力を次
の表１に示す。

表−１ 次に膜形成を終えた上記各基板をホットメルト接着剤を
用いてポリカーボネートの貼り合わせ用基板と貼り合わ
せ、光磁気ディスクを作成した。

これらの光磁気ディスクのそれぞれを、記録再生装置に
セットして、線速度的８ｍ／ｓｅｃ、で、約１鱗に集光
した８３０ｎｌの波長レーザービームにより、消去バイ
アス磁界４０００ｅ、６１ＩＩｗのレーザーパワーで消
去後、記録バイアス（消去時を逆極性にして）２０００
ｅ、４．５ｍＷのレーザーパワーを２　ＭＨｚの周波数
で変調して記録を行った。記録信号の再生は、１．０ｍ
Ｗの連続ビームを用いて行なった。結果を次の表２に示
す。

表−２ 比較例１ 磁性層ＴｂＦｅＣｏを表−３に示すように変化さ′せた
以外は、実施例１と同じ構成、材料、条件で光磁気ディ
スクを作成した（ただし磁性層ＴｂＦｅＣｏは単層）。

これらの各サンプルについて、実施例１と同じように記
録再生の評価を行なった。結果を表−３に併わせで示す
。

実施例１および比較例の結果から保磁力がＩＫＯｅ程度
の小さな磁性層と保磁力の大きな磁性層を積層した光磁
気ディスクでは、見かけの（積層したときの）保磁力が
大きく、記録ノイズが小さく再生Ｃ／Ｎ値の大きなもの
が得られることが分フた。

光磁気ディスクは、同一トラックの連続再生の場合など
のように、高温で、磁界の存在する環境下に放置される
ことがあり、例えば、室温で８ＫＯｅ以上の保磁力であ
ることが望ましい。

実施例１と比較例それぞれのサンプルを記録ヘッド部で
２０００ｅのバイアス磁界を印加しながら、同一トラッ
クを百万回繰り返し、再生したところ、再生信号の劣化
を生じなかったのは、保磁力が７　ＸＯｅ以上である実
施例１−３．１−４．１−５と比較例！−３、！−４，
１−５，１−７，１−８だけであった。

また、比較例１−８の結果から保磁力の大きな磁性層単
層を用いても、８００人程度の厚さにすれば記録ノイズ
は大きくならないことも確かめられた。

また、表−２の積層したときの見かけの保磁力の値を、
表−１に示される保磁力の値と比較すると、両磁性層の
組成が補償組成に対して、共にＦｅＧｏ元素に富んでい
る場合は表−２の見かけの保磁力は表−１の値に対して
、小さくなるように変化し、両磁性層の組成が補償組成
に対して一方がＴｂ元素に富んでいて、他方がＴｂ、　
Ｇｏ元素に対して富んでいる場合には、表−２の見かけ
の保磁力は、表−１の値に対して大きくなるように変化
している。

つまり、補償組成に対して、一方の磁性層が希土類元素
に富んで、他方の磁性層が遷移金属に富んだ組成の組み
合わせのものを用いることにより、見かけの保磁力が大
きくなり、記録ビットの安定性が向上する。

実施例２ 保磁力の大きな磁性層と保磁力の小さな磁性層の組成と
、基板に成膜する順番を変化させた以外は、実施例１と
同じ構成、材料、条件で光磁気を作成した。各サンプル
の磁性層の性質を表−４に新す。

なお、磁性層の厚さはそれぞれ２００人であった。

表−４に示す組成の項において、ＴＭ側は補償組成に対
して遷移金属元素に富んだ組成であることを示し、ＲＥ
側は補償組成に対して、希土類元素に富んだ組成である
ことを示す。

実施例−１と同様の記録再生の実験を行なったところ、
実施例のすべてのサンプルについて、低い記録ノイズ（
−５６〜−５７ｄＢｍ）と良好なＣ／Ｎ（５４〜５５ｄ
Ｂ）を示した。

次に、記録再生装置の機内温度を６０℃に設定して、記
録信号の繰り返し再生を百方回行なったところ、保磁力
の大きな磁性層が補償温度に対して希土類元素に富んだ
組成で、補償温度が室温とキュリー温度の間にあるサン
プル（実施例２−１．２−２）だけが信号の劣化が見ら
れなかった。これは、再生中に磁性層の温度が上昇した
ときに、室温とキュリー温度の間に補償温度があるもの
は、さらに保磁力が大きくなるように変化し、記録ビッ
トがより安定化するためと考えられる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、透明基板上に、膜厚が４０
０Å以下である、希土類元素と遷移金属との合金の磁気
記録層が設けられた光磁気記録媒体において、前記磁気
記録層を、相対的に保磁力が小さくキュリー温度の高い
磁性層と、これに隣接する相対的に保磁力が大きくキュ
リー温度が低い磁性層とし、かつ前記磁気記録層の光入
射側と反対側には反射層を設けることにより、記録ビッ
トの安定性の高い大きな見かけの保磁力と、記録ノイズ
の低い高いＣＡＮ値特性を両立させることが可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は各々本発明の光磁気媒体の
一例の構成を示す図、第２図（ａ）は、４００人の厚さ
のＴｂＦｅＣｏ１１ｉ性層の組成と、作成した光磁気媒
体の記録ノイズとの関係を示す図、第２図（ｂ）は本発
明のＴｂｌ５Ｆｅ７６Ｃｏｙ層に積層されたＴｂＦｅＣ
ｏ磁性層の組成と作成した光磁気媒体の記録ノイズとの
関係を示す図、第２図（Ｃ）は８００人の厚さのＴｂＦ
ｅＣｏ磁性層の組成と、作成した光磁気媒体の記録ノイ
ズとの関係を示す図である。 １ニブリグルーブ付の透光性基板、 ２．３：磁性層、 ４：反射層、 ５．６，７：保護膜、 ８：接着層、 ９：貼り合わせ用基板。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）透明基板上に、膜厚が４００Å以下である、希土類
   元素と遷移金属との合金の磁気記録層が設けられた光磁
   気記録媒体において、前記磁気記録層が、相対的に保磁
   力が小さくキュリー温度の高い磁性層と、これに隣接す
   る相対的に保磁力が大きくキュリー温度が低い磁性層と
   からなり、かつ前記磁気記録層の光入射側と反対側には
   反射層が設けられていることを特徴とする光磁気記録媒
   体。 ２）相対的に保磁力が小さくキュリー温度の高い磁性層
   は、遷移金属の副格子磁化優位の組成であり、相対的に
   保磁力が大きくキュリー温度が低い磁性層は希土類元素
   の副格子磁化優位の組成である特許請求の範囲第１項記
   載の光磁気記録媒体。