JPH01243225A - 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】 〔技術分野〕 本発明は磁気記録に用いることができる磁気記録媒体に
関する。とくに、本発明はレーザ光などの光熱によって
情報を書き込み記録できる光磁気記録媒体に関する。

又、本発明の磁気記録媒体は、磁界で直接媒体に記録し
、又磁界の変化を検知して再生する方式の垂直磁気記録
媒体としても使用できる。

〔従来技術〕

光で記録、再生が可能な垂直磁気記録媒体に関しては従
来種々の提案が行われている。

このような光磁気記録媒体において、強磁性酸化物であ
るＢａフェライトは垂直磁気異方性が大きいこと、化学
的に安定であることなどの理由から多くの研究がなされ
てきた。しかし、強磁性酸化物単独層を用いるものでは
（この場合は磁気光学効果の内ファラデー回転角ＯＦを
利用する）半導体レーザーの波長域、例えば７８０゜８
３０ｎｍでは余り大きな磁気光学効果を得ることができ
ない。この為に元素置換を用いてＯＦを大きくすること
も試みられているが、この場合の成膜温度が高くなると
か、膜の磁気特性が劣化する等の欠点が生じる。又、非
晶質磁性層（希土類−鉄族遷移金属）を用いたものは容
易に酸化等が生じるという欠点があり、酸化されると光
磁気特性が劣化する為に磁性層を形成した直後にその上
に保護層を設ける必要があり、製造コストが上るなどの
難点がある。

〔目　　的〕

本発明は磁気光学効果の大きな値を有するがしかし垂直
異方性の小さい層と良好な垂直異方性を有する層を分離
し設けることによって従来より大きな磁気光学効果を有
することができる光磁気記録媒体を提供することを目的
とするものである。

〔構　　成〕

本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に一般式（１
） ％式％）（１） （式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。

Ｍｅ　：　Ｂａ、Ｐｂ、Ｓ、ｒ、ＣａおよびＳｃから選
ばれる少なくとも１種の金属元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以上の金属元素 Ｘ：０≦Ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） で表わされる強磁性酸化物からなる磁性体層とＦｅ、Ｎ
ｉおよびＧｏよりなる群から選らばれた少くとも１種の
金属元素の窒化物からなる強磁性層とを有することを特
徴とするものである。

以下、添付図面に沿って本発明についてさらに詳細に説
明する。第１図は本発明の光磁気記録媒体の構成例を示
す断面図であり、非磁性支持体１５上に反射層１９が更
にその上に酸化物磁性体層１３が形成されている。更に
１３の上にＦｅ。

Ｃｏ、Ｎｉの内から選ばれた１種以上の金属元素の窒化
物からなる強磁性層１１が形成される。

なお、酸化物磁性体層１３と窒化物強磁性層１１はどち
らが媒体の表面側に設けられてもかまわない。また、第
１図においては記録の為の光は媒体表面側（図中１１側
）から入射される。しかし、反射層１９を最表面層（第
１図では１１の上）に設けて、かつ非磁性支持体１５を
透明支持体とすれば、光を支持体側から入射させて記録
することもできる。酸化物磁性体層１３は以下の一般式
（■）で表わされる強磁性酸化物からなる。

ＭｅＯ−ｎ（Ｍａ）（Ｆｅ２−ｙ０３）−（Ｉ）（式中
、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。

Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＳｃから選ばれる
少なくとも１種の金属元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以上の金属元素 ｘ：０≦Ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） ここで、Ｆｅと置換可能な金属元素Ｍｅとしては、Ｃｏ
、Ｍｎ、Ｎｉ、’Ｔｉ、’　ｚｒｔ、’Ａｌ。

Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｅ等が挙げられ、こ
れらの一種または二種以上で置換することができる。こ
れらの元素で置換することに＝４− より、保磁力、垂直異方性、キューリー温度などの特性
を制御することができる。一般式（Ｉ）における置換数
Ｘは０．１〜０．７の範囲が好ましく、より好ましくは
０．２〜０．５である。

磁性体層１３の膜厚は０．０１〜５μｍの範囲が適当で
あり好ましくは０．１〜０．５μｍである。磁性体層１
３は化学的に安定なしかも大きな垂直磁気異方性を有す
るので、レーザー等による光熱によって容易に膜面に垂
直に磁化することができる。窒化物強磁性層１１に用い
られる元素はいずれも強磁性を示すと共に大きな磁気光
学効果（ファラデー回転角θＦ）を示し、例えば波長（
λ）５４６ｎｍの光を用いた場合はＯＦはＦ　ｅ　：　
３．５Ｘ１０Ｓｄｅｇ／ｃｍ、　Ｎ　ｉ　：　７．２Ｘ
１０’ｄｅｇ／ｃｍ　（室温）と大きな値をとる。しか
しＦｅ、ＮｉおよびＣｏ’よりなる群から選ばれた少な
くとも１種の金属を単独層として用いると、酸化しやす
いが、窒化物とすることによって化学的安定性（耐環境
性）が大幅に向上する。又、単独層は面内異方性である
が、窒化物とすると磁化の、垂直成分が２倍から１０倍
と大幅に向上し、磁気光学効果が大きくなる。

第２図は該保護層として更に一般式（Ｉ）で表わされる
酸化物磁性体層を設けたものである。

窒化物強磁性層は大きなＯＦの値を示すので厚くする必
要はないが、０．０１〜５μｎ１の範囲が適当であり好
ましくは０．１〜０．５μｍである。核層は半導体レー
ザーの波長域での吸収が大きく、酸化物磁性体層１３単
層の場合は吸収が小さく磁性体層の温度上昇が少ない欠
点をこのような構成（２層）をとることによって改善す
ることができる。又窒化物強磁性層］１は、いずれの元
素の場合も透磁率が大きいので酸化物磁性体層１３に記
録された上又は下方向の磁束は減衰が少なく有効に窒化
物強磁性層を磁化するし、大きな磁気光学効果を得るこ
とができる。。従って２層から読み出された回転角は酸
化物磁性体層１３単層の場合より大巾に向」ニすること
になる。なお酸化物磁性体層と窒化物強磁性層は第２図
に示した３層構成よりも必要に応じて更らに多層（３層
以上）構造となるように設けてもかまわない。これらの
場合、反射層１９を最上層（支持体の反対側）に設けて
かつ透明支持体を用い、支持体側から記録の為の光を入
射させ得ることは第１図の場合と同様である。

反射層１９はＣｒ、ＡＱ、Ａｕ等の反射膜で良い。厚み
は０．１〜３μｍで良い。なお、反射層は本発明を単な
る磁気記録媒体として使用するときにはこれを設ける必
要はない。又、光磁気記録媒体として使用する場合でも
、透過光のファラデー回転角を検知することもできるの
で、必ずしも必要ではない。支持体としてはプラスチッ
クフィルム、セラミック、金属ガラスなど適宜の非磁性
材料が用いられる。

前記支持体用プラスチックスとしては、ポリイミド、ポ
リアミド、ポリエーテルサルホン等の耐熱性プラスチッ
クは勿論のこと、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩
化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリ
メチルメタクリレートの如きプラスチックも使用できる
。

また、支持体の形状としては、シー１−状、カード状、
ディスク状、ドラム状、長尺テープ状等の任意の形状を
とることができる。

第２図は窒化物強磁性層１３を酸化物磁性体層１１で挟
んだ場合であるが垂直磁気記録層が上下２層になるので
磁束の広がりが少なくなりより高密度の記録に適する。

なお１７は酸化物磁性体層の形成に当って配向性を向上
させる為に設けられた下地層で例えばＺｎ○、ＡＱＮ、
ＢａＯ。

ＡＱ２０３などのｈｃｐ構造のもの、あるいはＭｇｏ、
Ａｕ、Ｆｅ３Ｏ４などの面心立方構造（ｆ。

ｃ、ｃ）のものを挙げることができる。これらの０面ま
たは （１１，１）面上に強磁性酸化物がエピタキシャル成長
して配向する。下地層１７の膜厚は１μｍ以下が適当で
あり、好ましくは０．１〜０．５μｍである。

これら各層１１．．１３，１７．１９の形成方法として
は真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリン
グ法などのＰＶＤ法（物理的気相成長法）やその他の薄
膜形成方法が使用できる。

又、磁気光学効果を強めるための誘電体層や潤滑層を目
的に応じて設けることができる。

誘電体層としてはＳ　ｉｏ２、Ｍ　ｇ　Ｆ　２、ＺｎＳ
、ＴｉＯ２、窒化シリコン、窒化アルミニウム、アモル
ファスＳｉなどをあげることができ、潤滑層としてはカ
ーボン層、二酸化モリブデン、二硫化タングステン、α
−オレフィン重合物、常温で液体の不飽和炭化水素（ｎ
−オレフィンニ重結合が末端の炭素に結合した化合物；
炭素数約２０）、炭素数１２〜２０個の一塩基性脂肪酸
と炭素数３〜１２個の一価アルコールよりなる脂肪酸エ
ステル類などをあげることができる。

本発明の製造方法の１例としては上記ＰＶＤ法を用いる
際に加熱等によって結晶化させないで、非晶質膜を形成
した後、レーザーやマイクロ波等によって選択的に各層
を加熱し結晶化させる方法がある。本発明の磁気記録媒
体はたとえば記録・再生用のトランスデユーザーとして
補助磁極励磁型垂直ヘッドを用い直接媒体に記録・再生
を行なうこともできる。

〔効　　果〕

本発明の記録媒体によれば垂直磁気異方性の大きな酸化
物磁性体と磁気光学効果（ファラデー回転）；透磁率、
光吸収率の大きな窒化物強磁性層を積層して用い、記録
は酸化物磁性体層に行なうのでファラデー回転角を大き
くでき従ってＣ／Ｎの大きな記録・再生ができる。

〔実施例〕

実施例−１ ＲＦスパッタ装置を用いて、ガラス基板（コーニング＃
　７０５９）上に下記の条件により下地層として厚さ１
５００人のＺｎＯの薄膜を形成した。

ターゲット材料　　　　ＺｎＯ 支持体温度　　　　　２００℃ 真空槽内の背圧　　　　５　Ｘ　１０”ｃＴｏｒｒアル
ゴンガス圧力　　　６　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ酸素ガス
圧力　　　　　２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ高周波電力　
　　　　３５０Ｗ 蒸発源一基板間隔　　５０ｃｍ 得られたＺｎＯ薄膜をＸ線回折法で調べたところ、（０
０２）面のΔ０．。は３　ｄ＋４で良好なＣ軸配向膜で
あった。

ついでイオンスパッタ装置を用い”Ｚ　ＦＥ　Ｚ　ｎ　
０層上に厚さ１０００人の窒化鉄膜を形成した。

ターゲット材料　　　純鉄（９９，９９％）支持体温度
　　　　　２００℃ 真空槽内の背圧　　　　５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒイオ
ン化ガス　　　　　Ｎ２ イオン銃電圧　　　　　６ＫＶ イオン銃電流　　　　　６ｎ＋Ａ イオン入射角　　　　４０度 得られた窒化鉄層をＸ線回折法で調べたところ、）（ｅ
ｘａｇｏｎａｌの結晶系を有するＦｅ、Ｎであることが
わかった。ＶＳＭで測定した角型比（Ｓｑ上）は０．３
０であった。ついで、イオンブレーティング装置を用い
て該Ｆｅ３Ｎ層上に厚さ２０００人のＢａフェライト薄
膜を形成した。

蒸発材料　　　　　　ＢａＣ１５Ｆｅ２０３支持体温度
　　　　　４００℃ 真空槽内の背圧　　　　５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ＝１
１− 酸素ガス圧力　　　　　６　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ高周
波電力　　　　　５０Ｗ 蒸発源一基板間隔　　２５ｃｍ 得られたＢａフェライト層をＸ線回折法で調べたところ
、（００８）面のΔθ５ｏは３．０度であり、良好な垂
直配向膜であった。又ＶＳＭで磁気特性を測定した結果
は次の通りであった。

Ｈｃ土（抗磁力）＝１．７Ｋ　Ｏｅ Ｈｃ　／　（抗磁力）＝２０００ｅ Ｍｓ上（飽和磁化）　＝　２１０ｅｍｕ　／　ｃｃＨｋ
（異方性磁界）＝　９　ＫＯｅ ＳｑＪＬ（角型比）＝０．６９ 以上のようにして作製した記録媒体を最大１２Ｋ　Ｏｅ
の磁界を印加しながら波長７８’Ｏｒ＋＋＋＋、出力２
０ｍＷ半導体レーザーを用いてファラデー回転角θＦを
測定した。その結果θＦは０．６５ｄｅｇ／μｍであっ
た。

比較例−１ 窒化鉄を形成しない以外は実施例−１と全く同様にして
ガラス基板上にＺｎＯ層、Ｂａフェライト層を形成した
。但しＢａフェライト層の厚みは３０００人である。

作製した記録媒体を同上のようにしてＯＦを測定した。

ＯＦは０　、１４ｄｅｇ／μｍであった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の磁気記録媒体の構成例
を示す断面図である。 １１・・・窒化物強磁性体層　１３・・・酸化物磁性体
層１５・・・非磁性支持体 １７・・・下地層 １９・・・反射層 特許出願人　株式会社　リ　コ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性支持体上に、一般式（１） ＭｅＯ・ｎ（Ｍａ＿ｘＦｅ＿２＿−＿ｘＯ＿３）（ I
   ）（式中、Ｍｅ、Ｍａ、ｘ、ｎは次の通りである。 Ｍｅ：Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｒ、ＣａおよびＳｃから選ばれる
   少なくとも１種の金属元素 Ｍａ：Ｆｅと置換可能な１種または２種以上の金属元素 ｘ：０≦ｘ≦１ ｎ：５≦ｎ≦６） で表わされる強磁性酸化物からなる磁性体層と、Ｆｅ、
   ＮｉおよびＣｏよりなる群から選らばれた少くとも１種
   の金属元素の窒化物からなる強磁性層とを有することを
   特徴とする磁気記録媒体。