JPH01237945A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH01237945A
JPH01237945A JP6550788A JP6550788A JPH01237945A JP H01237945 A JPH01237945 A JP H01237945A JP 6550788 A JP6550788 A JP 6550788A JP 6550788 A JP6550788 A JP 6550788A JP H01237945 A JPH01237945 A JP H01237945A
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JP
Japan
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coercive force
layer
rare earth
force layer
magneto
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JP6550788A
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Shigeru Tsunashima
綱島 滋
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589—Details
    • G11B11/10591—Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature

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、レーザービームと外部磁界を用いて反転磁区
のビットを形成し情報の記録を行ない、偏光されたレー
ザービームを用いて磁気光学効果を利用し情報の読み出
しを行なう光磁気記録媒体に関する。
(従来の技術) 従来、光磁気記録媒体において、キュリー温度が適当に
低くて記録が容易で、しかも保磁力が高くて情報の保存
安定性が高く、さらに磁気光学カー回転角が大きくて読
み出し特性の良い単一の磁性材料を見い出すことは困難
であった。そのために必要な機能を分離して2つの異な
る磁性材料を積層した光磁気記録媒体が本願発明者によ
って特開昭57−78652号で提案されている。この
記録媒体は、垂直磁化可能な低キユリー温度を有する高
保6n力層と、高キュリー温度を有する低保磁力層との
2層からなり、高保磁力層と低保磁力層とは互いに交換
結合しているものである。そして、低キユリー温度を有
する高保磁力層で情報の記録と保存を行ない、記録され
た情報は低保磁力層に転写され、高キュリー温度を有し
、かつ磁気光学カー回転角の大きな低保磁力層で情報の
読み出しかなされる。この記録媒体の材料として、高保
磁力層にはTb−Fe、 Dy−Fe、低保磁力層には
Gd−Fe、 Gd−G。
が開示されている。
さらに、この高保磁力層として鉄族副格子6n化優勢な
Gd−Fe−Coの希土類−鉄族非晶質合金を、低保磁
力層としてもやはり鉄族副格子磁化優138なTb−F
eの希土類−鉄族非晶質合金を用いた光磁気記録媒体も
特開昭61−117747号で提案されている。
一方、光磁気記録媒体の記録密度は、使用するレーザー
光の波長によって制限されていて、波長が短くなるにつ
れて記録密度が高くなる。しかし、短波長の半導体レー
ザーは現在のところ出力が低く、また寿命も短い。そこ
で、現在は波長800 nm程度の半導体レーザーが主
に用いられているが、短波長レーザーの開発も盛んに行
なわれている。
このように、レーザーの波長が短くなるにつれて記録密
度が高くなるという利点があるが、前記のGd−Fe、
 Gd−Co、 Gd−Fe−GoあるいはTb−Fe
、口y−Feなどの重希土類(例えば、 Gd、 Tb
、 Dy、 1lo)−鉄族(例えば、 Fe、 Co
、 Ni)非晶質合金を用いると、波長が短くなるにつ
れて磁気光学効果が小さくなり、読み出し特性が悪くな
るという欠点がある。第8図は、このようなGd33F
e、 67、Tb−+7Fe、 63及びDy、 20
Fe、 8(1から成る磁性膜の61気光学力−回転角
θ、の波長依存性を示している。
これらは、波長800 rv程度では比較的大きなカー
回転角を示すが、波長が短くなるにつれてカー回転角が
小さくなっているのがわかる、 一方、Nd、 Pr、 Ce、 Srsなどの軽希土類
と鉄族との合金では、波長が短くな)てもあまり磁気光
学効果が小さくならない、あるいは逆に大きくなること
が知られている。しかし、この軽希土類−鉄族非晶質合
金はフェロ磁性体であり、飽和磁化が大きく、保磁力の
大きな垂直磁化膜にはなりにくいので、光磁気記録媒体
としては適当ではない。
そこで、例えば、「第11回日本応用磁気学会学術講演
概要集 (1987) 3aD−6Jなとでは、希土類
として軽希土類のNdと重希土類のoyを用い鉄族のF
e、 Goと合金にしたNd−Dy−Fe−Co単層膜
などが提案されている。しかし、このNd−Dy−Fe
−Co fP−層膜においても、光磁気記録媒体として
十分な保磁力を得るためには、Ndを僅かしか添加でき
ないため、短波長における磁気光学効果の改善の効果は
小さかった。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、記録
が容易で、保磁力が大きくて記録情報の安定性に優れ、
しかも短波長における読み出し特性が良い光磁気記録媒
体を提供することにある。
本発明の上記目的は、希土類−鉄族非晶質合金から成る
垂直磁化可能な高保&n力層と、この高保磁力層と交換
結合した軽希土類を含む希土類−鉄族非晶質合金から成
る低保磁力層とから光磁気記録媒体を構成することによ
って達成される。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明に基づく光磁気記録媒体の一実施例を
示す略断面図である。第1図において、lはガラス、プ
ラスチック等から成る透明基板、2は軽希土類を含む希
土類−鉄族非晶質合金から成る低保磁力層、3は膜面に
垂直方向に磁化容易軸を有する希土類−鉄族非晶質合金
から成る高保67i力層、4 Lt Sin、 Si3
N4等のn電体から成る保訝層である。ここで、低保磁
力層2と高保磁力層3とは交換結合している。
このような記録媒体に記録を行なう際に寸、二層の磁性
層を予め一方向に磁化しておき、それと逆方向のバイア
ス6n界を外部から印加しながら、情報信号に応じて変
調されたレーザービームで走査する。すると、レーザー
ビームが照射された部分は、高保磁力層3のキュリー温
度付近まで一旦加熱され、冷却されるときにバイアス磁
界の働きで周囲と逆方向に磁化される。即ち、情報は反
転磁区のビットの形態で蓄積される。
一方、このように記録された情報は、透明基板側から直
線偏光した無変調、低出力のレーザービームを照射し、
低保磁力層2の磁気光学効果によっ′C偏光状、態に変
調を受けたその反射光から読み出される。
従来技術に示したような軽希土類と重希土類を含む希土
類−鉄族非晶質合金からなる単層膜では、保磁力を実用
−ト十分な値にするためには、かなりの量の重希土類を
添加しなければならない。
ところが、このような多量な重希土類の添加は、短波長
における磁気光学効果の改Δ効果を著しく損なう。これ
に対し、本実施例は、光の入射される面に軽希土類の多
い層を配し、他面に保Ell力の高い層を有することに
よって、単波長における磁気光学効果の改善効果を損な
うことなく、交換結合によって低保磁力層の磁化を安定
に保つものである。即ち、本実施例において、低保磁力
層は高程6n力層からの゛交換結合の効果により見掛け
の保磁力が欅加し、高保磁力層と同一の微小な6層1区
を保持できるようになるとともに、外部からの磁界に対
して記録情報の安定性が増す。交換結合の効果の大きさ
は、二層間の交換力の大きさに比例し、その飽和磁化と
膜厚に反比例する。二層間の交換力の大きさは、−それ
らの材f4の組み合わせによって変化し、交換力の大き
な材料の組み合わせや交換力の小さな材料の組み合わせ
が存在する。
本発明の特徴の一つは、軽希土類を含む希土類−鉄族非
晶質合金と希土類−鉄族非晶質合金の組み合わせにおい
ても、重希土類−鉄族非晶質合金同志と同程度の大きな
交換結合の効果を得られることを発見したことである。
膜厚に関しては、軽希土類を含む希土類−鉄族非晶質合
金も重希土類−鉄族非晶質合金も同程度の吸収を持って
いると考えられるので、数100 A程度の膜厚がない
と十分な磁気光学効果が得られない。
飽和磁化に関しては、重希土類−鉄族非晶質合金は、フ
ェリ磁性体であるので、その組成を補償組成付近にもっ
てくることによって、磁気光学効果を大きく保フたまま
飽和磁化を小さくすることは可能である。ところが、軽
希土類−鉄族非晶質合金は、フェロ磁性体であるので、
磁気光学効果を大きく保ったまま飽和磁化を小さくする
ことば出来ない。その為、軽希土類−鉄族非晶質合金を
交換結合二層膜の低保磁力層とすると、安定な垂直磁化
状態が得られないことも考えられる。この点を更に改良
した実施例を以下に示す。
第2図は、本発明に基づく光磁気配#j媒体の他の実施
例を示す略断面図である。第2図において、第1図と同
一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する
。
本実施例は、第1図示の低保磁力層2及び高保磁力層3
と同様の、低保1ii1力層2.,2..・・・・・・
、2N及び高保磁力層31.・・・、3.を交互にN組
(Nは2以上の整数)積層したものである。
これらの磁性層も互いに交換結合している。
交換結合の効果は、飽和磁化と膜厚に反比例する。本実
施例は、飽和1Ifl化が大きく交換結合の効果が小さ
くなるのを、膜厚を薄くして補うものである。また、本
実施例では、高保磁力層で挟まれた低保磁力層が、その
上下にある高保磁力層の両方から交換力を受けるので、
交換結合の効果が2倍になる利点がある。
第2図テおいて、基板1側からレーザー光を照射して読
み出すことを考える。低保磁力層2.の膜厚は光を十分
に反射して大きな磁気光学効果を得られるほどには厚く
なく、かなりの光が高保磁力層3.に達する。高保磁力
層はもともと磁気光学効果が小さいのでこの層で反射さ
れた光はあまり大きな磁気光学的な相互作用をせずに反
射される。しかし、この高保磁力層31もかなり薄けれ
ば、光はさらにこの層も通過して大きな6B気光学効果
を有する低保磁力層22に達する。このようにして、薄
い低保磁力層と薄い高保磁力層とを交互に積層すること
によって、光は大きな磁気光学効果を有する複数の低保
磁力層と相互作用することができ、結果として、大きな
磁気光学効果が得られる。交互に積層する層の膜厚は、
30〜300A程度、望ましくは50〜150 A程度
が良い。
すなわち、薄い低保°磁力層が1層のみでは大きな磁気
光学効果が得られないが、薄い高保磁力層と交互に積層
することにより、大きな磁気光学効果が得られ、さらに
、低保磁力の各層の膜厚が薄いことにより、大きな交換
結合の効果も得られる。
前述の低保磁力層としては、例えば、Nd、 Pr。
Ce、 Smなどの軽希土類元素から選ばれる1種また
は2種以上の元素と、Fe、 Co、 Ntなどの鉄族
元素から選ばれる1種または2f!11以上の元素との
非晶質合金を用いることが出来る。軽希土類元素として
望ましくはNd、 Pr、短波長における磁気光学効果
が大きいという点からより望ましくはNdが良い。鉄族
元素として望ましくはFe、 Co、 671気モーメ
ントが大きくより大きな磁気光学効果が得られるという
点からより望ましくはFe−Co合金が良い。軽希土類
元素を一般にLnで表わすと、この合金は、以下の式で
示される。
LRx(Fe+−ycOy) l−X ここで、X及びYは原子比を示し、Xは0.1≦X≦0
.4、望ましくは0.2≦X≦0.3 、 Yは0≦Y
≦ 1、望ましくは0.2≦Y≦11より望ましくは0
.2≦Y≦0.8の範囲が良い。Xが小さいと、飽和磁
化が大きくなり過ぎ、Xが大き過ぎると、磁気光学効果
が減少してしまう。
第3図は、本発明の低保6fi力層として用いられる、
Nd、2zFe、7a、Nd、22(Fe、65G0.
35)、7I1、Nd、22 (Fe、、5Co−as
) −76及びNd、22C0,7aから成る611性
層の磁気光学カー回転角θ、の読み出し光の波長に対す
る依存性を示している。Nd−Feと Nd−Coは、
長波長 (700〜800nm)ではカー回転角は同程
度の大きさであるが、短波長 (〜600 n[o)で
はNd−Goの方がカー回転角が大きい。Nd’−Fe
−Coは測定波長の全領域(30(1−800nm)に
おいて、Nd−C。
よりもカー回転角が大きい。したがって、低保!ia力
層の材料としてはNd−Fe 、望ましくはNd−Go
、より望ましくはNd−Fe−Goが良い。なお、第8
図と比較すると、Nd−Feを用いても短波長では重希
土類−鉄族非晶質合金よりもカー回転角が大きいことが
わかる。
また、飽和磁化を下げる為、低保磁力層に短波長におけ
る磁気光学効果をあまり低下させない程度の量の重希土
類を添加しても良い。この場合、Nd、 Pr、 Ce
、 S+sなどの軽希土類元素から選ばれる1種または
2種以上の元素と、Gd、 Tb、 Dy、 Iloな
どの重希土類元素から選ばれる1 fmまたは2種以上
の元素と、Fe、 Co、 Niなどの鉄族元素から選
ばれる1種または2種以上の元素との非晶質合金が用い
られる。軽希土類元素として望ましくはNd。
pf、より望ましくはNdが良い。重希土類元素として
は、Tb、 Dyでも良いが、短波長において磁気光学
効果を低下させないという点から望ましくはGdが良い
。鉄族元素として望ましくはFe、 Co、より望まし
くはFe−Co合金が良い。軽希土類元素を一般にLR
1重希土類元素を一般に+lRで表わすと、このような
合金は以下の式で示される。
LRX)IRy(Fe+ −zcOz) I−x −y
ここで、X%y及びZは原子比である。また、Xは0.
1≦X≦0.4、望ましくは0.1≦X≦0.3yは0
.05≦y≦0.3、望ましくは0.05≦y≦0.2
、ZはO≦Z≦ 11望ましくは0.2≦l≦ lより
望ましくは0.2≦Z≦0.8の範囲が良い、軽希土類
と重希土類を含む希土類−鉄族非晶質合金を単層で低保
磁力層に用いるときには、低保磁力層の膜厚は100〜
500八程度、望ましくは150〜300八程度が良い
。
一方、高保磁力層としては、Tb−Fe−Go、 Dy
−Fe−Co、 Tb−Dy−Fe−Coなどの重希土
類−鉄族非晶質合金が好適に用いられるが、軽希土類元
素を僅かに含んでも良い。また、高保磁力層の1摸厚は
100〜200OA程度、望ましくは500〜1000
 A程度か良い。
本発明では、低保磁力層の保磁力は、1  kOe程度
以下であるのが望ましい。また、高程6i1力層の保6
1力は、数koe以上、望ましくは5  koe以上、
より望ましくは10kOe以上に設定される。キュリー
温度は、どちらの磁性層が高くても構わないが、読み出
し光が照射されて温度が上昇しても磁気光学効果が減少
しないように、低保磁力層の方が高いことが望ましい。
実施例 1 以下のように、第2図の如き構成の光磁気記録媒体を作
製した。まず、真空蒸着法でガラス基板上に、低保磁力
層として軽希土類−鉄族非晶質合金のN d −Co 
l摸を、高保磁力層としてTb−Fe l漠を、交互に
約5OA厚で蒸着し、最後にTb−Feを 150八つ
けて、金膜の厚さが約40OAになるように作製した。
その後、保護膜としてSiOをつけた。これらはすべて
真空を破ることなく連続して成膜し、磁性層間に有効な
交換結合が働くようにした。蒸着時の真空度は、 10
”” Torro下であった。各層の組成はNd、2y
Co、ysとTb、2Je、、aとした。
次に、この媒体の磁気特性を調べた。その結果を第4図
及び第5図に示す。カー効果はガラス基板側から測定し
た。
第4図において、横軸は磁界、縦軸は磁化を示す。また
、実線は、膜面に平行な方向、破線は垂直な方向の特性
を示す。この磁化曲線から分かるように、本実施例の磁
性層は、角形比が1に近い垂直磁化膜になっている。飽
和磁化がNd層とTb層の磁化の差とほぼ一致している
ことからそれらはフェリ的に結合していると考えられる
。
第5図は、読み出し光の波長が400 nm (実線で
示す)及び800 nm (破線で示す)の場合のカー
ループである。ここで、横−袖は磁界、縦軸はカー回転
角を示す。本実施例では、400 r+mの場合の方が
800 nmの場合より飽和カー回転角が大きい。これ
は短波長側でNd−Coによるカー効果への寄与がある
ためである。
実施例 2 試料は真空蒸着法でガラス基板上に、低保6n力層とし
て軽希土類と重希土類を含む希土類−鉄族非晶質合金の
Nd−Tb−Fc−Co膜を15OA、高保磁力層とし
てTb−Fe−Co膜を850八蒸着して作製した。
その後、保護膜として、SiOをつけた。これらはすべ
て真空を破ることなく連続して成膜し、磁性層間に有効
な交換結合が働くようにした。蒸着時の真空度は、 1
0−’ Torro下であった。試料は、マスクを用い
て、第6図に断面を示すように、同時に単層部分もでき
るように作製し、単層部分との比較も行なった。各々の
層の組成は、一方がNd−+sTb’、 +o (Fe
、7aCo、z2) 、75で、他方がTb、2a (
Fe、7sCo、2s) 、76である。
次に、この試料のカーループを測定した。測定は、カラ
ス基板側から行なった。結果を第7図に示す。
゛第7図において、各々の曲線は、読み出し光の波長が
400 nmの場合のNd−Tb−Fe−Go単層部分
A、Nd−Tb−Fe−Co/Tb−Fe−Co二層部
分B、 Tb−Fe−Co単層部分Cのカーループを示
す。Nd−Tb−Fc−Co単単層部分線、Ndを多量
に含んでいて磁化か大きいため、保磁力が非常に小さく
、また角形比も悪い。
一方、Nd−Tb−Fe−Co/Tb−Fe−Co二層
部分BのNd−Tb−Fe−Goは、Tb−Fe−Go
との交換結合により保磁力が大きくなっていて、角形比
が1に改善されている。さらに、Nd−Tb−Fe−C
o/Tb−Fe−Co二層部分Bのカー回転角θ、は、
Tb−Fe−Co単層部分Cよりもかなり大きい。これ
は短波長側でのNdによるカー効果への寄与があるため
である。
本発明は、以上の実施例に限らず、種々の応用が可能で
ある。例えば、前述の基板と低保磁力層との間に、必要
に応じて反射防止層、断熱層等を設けても良い。本発明
は、特許請求の範囲を逸脱しない限りにおいて、このよ
うな応用例を全て包含するものである。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明は、交換結合した高
保磁力層及び低保FJii力層とを有する光磁気記録媒
体において、低保磁力層として軽希土類を含む希土類−
鉄族非晶質合金を用いたので、短波長における再生特性
を向上させ、また、記録情報をより安定化する効果が得
られたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明に基づく光磁気記録媒体
の実施例を示す略断面図、第3図はNd−Fe−Co膜
の磁気光学カー回転角θにの波長依存性を示す図、第4
図はNd−CoとTb−Feとからなる多層膜の磁化曲
線を示す図、第5図はNd−GoとTb−Feとからな
る多層膜の磁気光学カーヒステリシス曲線を示す図、第
6図はNd−Tb−Fe−CoとTb−Fe−Coとか
らなる試料の構造を示す図、第7図はNd−Tb−Fe
−Co単層膜とNd−Tb−Fe−Co/Tb”Fe−
Goo層膜とTb−Fe−CoJLo膜の磁気光学カー
ヒステリシス曲線の比較を示す図、第8図は従来の重希
土類−銖族非晶質合金服を用いた光磁気記録媒体の磁気
光学カー回転角θ、の波長依存性を示す図である。 l ・・・ 透明基板、 2.2..22.2N  ・・・ 低保磁力層、3.3
+、3.I ・・・ 高保磁力層、4 ・・・ 保護層
。 第 l 1ヌ1 第2[り1 第3図 波長 (nm) 第41ンI 0″へ51ヌI 第6[5♀1 第7図 第8図 波長(nm)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類−鉄族非晶質合金から成る垂直磁化可能な
    高保磁力層と、この高保磁力層と交換結合した軽希土類
    を含む希土類−鉄族非晶質合金から成る低保磁力層とを
    備えた光磁気記録媒体。
  2. (2)前記高保磁力層と前記低保磁力層とが交互に二組
    以上積層されている特許請求の範囲第1項記載の光磁気
    記録媒体。
  3. (3)前記低保磁力層がNd−Fe、Nd−Fe−Co
    またはNd−Coから成る特許請求の範囲第1項記載の
    光磁気記録媒体。
  4. (4)前記低保磁力層が軽希土類及び重希土類を含む特
    許請求の範囲第1項記載の光磁気記録媒体。
JP6550788A 1988-03-18 1988-03-18 光磁気記録媒体 Pending JPH01237945A (ja)

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DE1989625371 DE68925371T2 (de) 1988-03-18 1989-03-16 Magneto-optischer Aufzeichnungsträger mit einer Schicht hoher Koerzitivkraft und einer Schicht niedriger Koerzitivkraft, welche leichte seltene Erden enthält

Applications Claiming Priority (1)

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