JPH01264650A

JPH01264650A - 光磁気記録素子

Info

Publication number: JPH01264650A
Application number: JP9435188A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Ishii; 義伸石井; Hisao Arimune; 久雄有宗
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-20

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】Ｃ産業上の利用分野〕本発明は希土類金属と遷移金属の非晶質合金から成る磁
性体層を用いて記録・再生及び書込みが可能となった光
磁気記録素子に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

近時、希土類金属と遷移金属から成る非晶質合金を用い
た光磁気記録が盛んに研究されており、その記録方式は
集束レーザー光を記録媒体に投光して局部加熱し、これ
によってビットを書込み、次いで磁気光学効果を利用し
て読出しており、更に記録ビットを消去し、改めてビッ
トを書込むこともできる。

この光磁気記録素子には第２図に示す層構成が提案され
ている。

同図において、１　＋；Ｊガラス又はプラスチックスか
ら成る透光性の基板であり、この基板１の上に希土類金
属と遷移金属の非晶質合金から成る磁性体層２　、Ｓｉ
Ｏ，ＳｉＯ□、Ｓｉ３Ｎ、、ΔＩＮ、Ｔｉ０ｚなどの非
金属から成る誘電体層３、並びにΔｕ、Ａｇ、Ｃｕなど
から成る金属反射層４が順次形成されている。

上記構成の光磁気記録素子によれば、基板側より記録用
レーザー光が投光され、磁性体層２によって生しるカー
効果により読出される。

この読出しにおいて、磁性体層２を透過したレーザー光
は誘電体層３を通過し、金属反射層４により反射され、
再び磁性体層２に到達し、これにより、カー効果を高め
、見か＋Ｊ」：：力−回転角を増大さゼる。

上記誘電体層３は金属反射層４に比べて熱伝導率が小さ
く、そのため、磁性体層２に当てられたレーザー光の熱
が誘電体層３により拡散されず、その結果、レーザー光
のパワーを小さくできる。

しかし乍ら、この誘電体層３は金属から成る磁性体層２
と金属反射層４の間に介在されており、そのため誘電体
層３と両層２，４のそれぞれの間に大きな熱膨張率の差
が生じ、これにより、レーザー光の投光に伴う高温・低
温の温度ザイクルによって誘電体層３にクラックが発生
する。

〔発明の目的〕

従って本発明の目的は叙上の問題点を解決して信頼性を
高め、高品質な光磁気記録素子を提供することにある。

本発明の他の目的はカー効果を高めて優れた読出し性能
が得られる光磁気記録素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕本発明の光磁気記録素子は、基板上に、希土類金属と遷
移金属の非晶質合金から成り且つ膜面に垂直方向に磁化
容易軸を有する磁性体層、主に希土類金属から成り且つ
厚みが５０〜３００人の範囲内に設定された第１非磁性
体層、並びに基板側より投光されたレーザー光を反射で
きる第２非磁性体層が順次形成されていることが特徴で
ある。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明光磁気記録素子の基本的層構成であり、
ガラス又はプラスチックから成る透光性の基板５上に磁
性体層６、主に希土類金属から成る第１非磁性体層７並
びに第２非磁性体層８が順次形成されている。

基板５には透明なガラス板又はプラスチック板が用いら
れ、ごのプラスチック基板用材料としてポリカーボネー
ト樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂などがある。

磁性体層６は希土類金属と遷移金属の非晶質合金から成
り、しかも、その合金が膜面に垂直方向に磁化容易軸を
有しており、このような合金として例えばＧｄＤｙＦｅ
、　ＧｄＴｂＦｅ、　ＴｂＦｅＣｏ、　ＤｙＦｅＣｏ、
　ＧｄＴｂＤｙＦｅ、　ＧｄＴｂＰｅＣｏ、　ＴｂＤｙ
ＦｅＣｏ、　ＧｄＤｙＦｅＣｏなどがある。

また、この磁性体層６の厚みは１００〜６００人、好適
には１５０〜３００人の範囲内に設定するのが望ましく
、この範囲内であればカー効果のエンハンスが有効に行
われ、読出し特性が顕著に向上するという点で有利であ
る。

第１非磁性体層７は主に希土類金属から成り、その熱伝
導率は約１０〜１７Ｗｍ−’に一’であり、そのため、
磁性体層６に当てられたレーザー光の熱が層７により拡
散されず、その結果、レーザー光のパワーを小さくでき
る。

また、この第１非磁性体層７の厚みは５０〜３００人、
好適には１００〜２００人の範囲内に設定するとよい。

この範囲内であれば、この層自体は優れた透光性となり
、しかも、カー効果を高めることができる。

上記厚みが５０人未満の場合にはカー効果を十分にエン
ハンスすることができず、また、断熱効果が小さくなり
、一方、３００人を越えた場合には、この層を透過した
光が第２非磁性体層８で反射しても、その反射光料が著
しく減少し、そのため、カー効果のエンハンスがほとん
ど認められない。

このような第１非磁性体層７は主に希土類金属から成る
が、その金属含有比率は５０原子％以上、好適には７０
原子％以上がよく、そして、この希土類金属には例えば
Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｎｄ、　Ｓｍ、　Ｅｕ、　ｌ
ｌｏ、　Ｃｅ、　Ｅｒ、　Ｔｍ、　ｙｂ、　Ｐｒ、　Ｐ
ｍ＋　Ｌｕなどがあり、これらが単独で又は組合せて用
いられる。

また、この第１非磁性体層７は上記希土類金属以外の成
分の含有を排除するものではない。この成分として、例
えばＡｕ、Ａｇ＋Ｐｔ＋Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ＋ｒｒ
などの半金属、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂなどの貴金
属並びにＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔｂ、
ＡＩなどの不動態形成元素などがあり、これらは単独で
又は合金として含有される。これらは全体当たり５０原
子％まで混入されることが許容される。

第２非磁性体Ｎ８はレーザー光を反射させることができ
る層であり、この層は例えばＡｕ、八ｇ、Ｃｕ、Ｔｉな
どの低屈折率な金属から成る。その他に、本発明者等が
既に特願昭６２−２１８３４５号により提案したような
ＴｉＯ、層（ｘ　＝　０．０５〜０．９０　）を用いて
もよい。そして、この層８の厚みは３００　Å以上、好
適には６００　Å以上に設定するとよく、これにより、
上記の反射性能が有利に得られる。

、］二記のような積層構造の光磁気記録素子によれば、
第１非磁性体層７の熱膨張率が６〜１０　Ｘ　１０−６
（１／”Ｃ）であり、一方、磁性体層６及び第２非磁性
体層８の熱膨張率がそれぞれ９〜１０　Ｘ　１Ｏ−６（
１／゛Ｃ）及び１４〜１９Ｘ１０−’（１／　’Ｃ）で
ある。従って、各々の層の間で熱膨張率の差が小さくな
る。

かくして本発明の光磁気記録素子によれば、高温・低温
の温度サイクルが原因となる膜のクラックがな（なり、
素子の信顛性が著しく高められる。

また、本発明の他の積層構造は第３図及び第４図に示す
通りである。

第３図によれば、第１図に示す積層構造に対して基板５
と磁性体層６の間に干渉層９が形成されている。この干
渉層９は誘電体祠料から成り、みかりのカー回転角を増
大させて性能指数が高められる。この誘電体材料には例
えばＳｉＮ、ＡＩＮ、ザイアロン、Ｓ　Ｉ　Ｃ＋　Ｃｄ
　Ｓ　ＩＴ　Ｉ　Ｎ　ＩＺ　ｎ　Ｓ　１Ｍ　（４Ｆ　２
　ｌＡ　Ｉ　２０　：ｌ　ｌ　Ｃ（！　０２１　Ｚ　ｒ
　０２１Ｓｉｎ、　ＳｉＯ□、ｃｄｏ、ＢｉｚＯ＊など
がある。

また、第４図に示す通り、第３図の積層構造を２個用意
し、これらを樹脂接着層１０を介して貼り合ね−けて４
）よい。

（実施例〕次に本発明の実施例を述べる。

（例１）交流二源同時マグネトロンスパッタリング装置を用いて
ガラス基板上に（Ｇ−ｄｏ、　ｂＤｙｏ、　４）　ｏ、
　２３　Ｆｅｏ、　７７から成る磁性体層を形成し、次
いでＧｄｏ、　６ＤｙＯ，ａから成る第１非磁性体層を
１５０　人の厚みで形成し、続けてＴＩＧ−９＋ＯＯ，
ｌから成る第２非磁性体層を８００人の厚みで形成し、
光磁気記録素子を製作する。

この製作方法において、磁性体層の厚みを幾通りにも変
え、そして、第１非磁性体層及び第２非磁性体層を同じ
に設定し、これにより、種々の光磁気記録素子を製作し
た。

かくして得られた各種光磁気記録素子に単一波長（８０
００人）の光を照射し、カー回転角を測定したとごろ、
第５図に示す通りの結果が得られた。

また、上記光磁気記録素子を製作するに当たって、第１
非磁性体層を形成せず、他の各層を同しように形成して
得られた光磁気記録素子を比較例とした。

第５図において、横軸は磁性体層の厚みであり、縦軸は
カー回転角であり、ぞして、○印は本例光磁気記録素子
の測定プロット、・印は比較例の光磁気記録素子の測定
プロットであり、また、ａ。

ｂはそれぞれの特性曲線である。

同図により明らかな通り、本例光磁気記録素子において
は比較例に比べてカー回転角が高くなり、優れた読出し
性能が得られるのが判る。しかも、本例によれば、磁性
体層の厚みが１００〜６００人の範囲内に設定された場
合に顕著に優れた読出し性能となっている。

（例２）本例においては、（例１）にて得られた光磁気記録素子
のうち磁性体層の厚みを１５０　人に設定し、しかも、
第１非磁性体層の厚みを幾通りにも変え、それ以外の条
件はすべて（例１）と同じに設８−一定し、これにより、幾通りもの光磁気記録素子を製作し
た。

かくして得られた種々の光磁気記録素子のカー回転角を
測定したところ、第６図に示す通りの結果が胃られた。

同図中、横軸は第１非硼性体層の厚めであり、縦軸はカ
ー回転角であり、そして、○印は測定プロットであり、
Ｃはその特性曲線である。

この結果より明らかな通り、第１非磁性体層の厚みが５
０〜３００人の範囲内であればカー回転角が顕著に増大
していることが判る。

（例３）次に本例によれば、交流三源同時マグネトロンスパッタ
リング装置を用いてポリカーボネーＩ・製ディスク基板
に干渉層（シリコンナイトライドを主要成分とし、これ
にＹ原子、Ａｌｌ原反び０原子を含む層であり、これは
所謂、ＹＳｉＡＩＯＮ層・・・イソＩ・リウムザイアロ
ン層と呼ばれる層である）を７５０人の厚めで形成し、
次いで（Ｇｄｏ、　ｂＤｙｏ、　ａ）　ｏ。

ｚ３Ｆｅｏ、　７７から成る磁性体層を２００　人のｊ
￥めで形成し、続けて同装置内でＧｄｏ、　６Ｄｙｏ、
　ａから成る第１非磁性体層を２００人の厚みで形成し
、更にＣｕから成る第２非磁性体層を８５０人の厚みで
形成し、光磁気記録素子を得た。

この光磁気記録素子について、線速４ｍ／Ｓ、記録周波
数１．６ＭＩＩｚの下で記録パワーを変え、記録及び再
生における２次高周波が最小になる点を最適記録パワー
とし、そして、この最適記録パワーで記録し、１ｍ−の
再生パワーで再生し、Ｃ／Ｎを測定したところ、第１表
に示す通りの結果が得られた。

尚、第１表には第１非磁性体層が形成されないで、その
他の層は同じである比較例の素子を製作し、その測定結
果も記載されている。

第１表第１表に示す結果より明らかな通り、比較例の素子は最
適記録パワーを５．５ｍＷ以上に設定しても全く記録で
きなかったが、これに対して、本発明の素子は４　、２
ｍＷの最適記録パワーにより記録でき、第１非磁性体層
が断熱層として有効であることが判る。

また、本発明者等は本例の素子に対して一１０°Ｃ〜−
６５°Ｃに亘る２０サイクルの温湿度ザイクル信軌性テ
スｌ−（ＪＩＳＣ５０２４）を行ったところ、膜面にク
ランクが全く発生せず、著しく優れた信顛性を示すこと
が確認できた。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明の光磁気記録素子によれば、主に希
土類金属から成る非磁性体層を形成したことによりクラ
ックの発生がなくなり、また、優れた読出し性能が得ら
れ、その結果、高品質且つ高信頬性の光磁気記録素子が
提供できた。

また、本発明の光磁気記録素子によれば、上記非磁性体
層を磁性体層の構成元素により形成することができ、こ
れにより、同一成膜装置を用いて連続して成膜すること
ができ、その結果、製造効率を１ｙ７；めるごとができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明光磁気記録素子の基本的層構成を示す断
面図、第２図は従来の光磁気記録素子の構成を示す断面
図、第３図及び第４図は本発明光磁気記録素子の他の層
構成を示す断面図、第５図及び第６図はカー回転角を示
す線図である。１．５・・・基板　　　２．６・・・磁性体層７・・・
第１非磁性体層　８・・・第２非磁性体層特許出願人　
（６６３）京セラ株式会社代表者安城欽寿手続令甫二正書：昭和６３年　６月２生日１、事イ１の表示昭和６３年特許廓第　　ｃＩ牛３５１　　号２、発明の
名称光旙謀記鉄素千３、補正をする考事件との関係　　特許出願人住所　京都市山科区東野北井ノ上町５番地の２２５、補
正により増加する発明の数　　　ムシ（１）明細書中箱
６頁第１１行目の１半金属」を「貴金属」に訂正する。（２）明細書中箱６頁第１１行目の「貴金属」を「半金
属」に訂正する。（３）明細書中梁１１頁第１表の本発明の素子が示ずＣ
／Ｎの値ｒ４．７０Ｊをｒ４７．ＯＪに訂正する。以　　　上

Claims

【特許請求の範囲】

基板上に、希土類金属と遷移金属の非晶質合金から成り
且つ膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層、主
に希土類金属から成り且つ厚みが５０〜３００Åの範囲
内に設定された第１非磁性体層、並びに該基板側より投
光されたレーザー光を反射できる第２非磁性体層が順次
形成されていることを特徴とする光磁気記録素子。