JPH02123543A

JPH02123543A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02123543A
Application number: JP27846988A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Noguchi; 潔野口; Yuji Honda; 本田　裕二; Yoshikazu Narumiya; 成宮　義和
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-11
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH077534B2

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、レーザー光等の光により情報の記録・再生を
行なう光磁気記録媒体に関する。

〈従来の技術〉光磁気記録媒体は、レーザー光等の光の照射により記録
膜をキエリー点付近の温度まで加熱し、記録膜内の反磁
界あるいはこれに加え外部磁界を印加することにより情
報の記録および消去を行なう。　そして、情報の再生は
、記録膜にレーザー光等の光を照射して、その反射光あ
るいは透過光の偏光面の回転を読み取ることにより行な
う。

このような光磁気記録媒体の記録膜は、カー効果あるい
はファラデー効果を示す材料から構成される必要があり
、好ましくはその回転角が大きく、しかも、キュリー点
が低（、保磁力が高いことが望ましい。

このような光磁気記録媒体の記録膜には、キュリー点が
低く、しかも保磁力が高いことから、希土類−遷移金属
合金のアモルファス薄膜が多（用いられている。

しかし、希土類−遷移金属合金のアモルファス薄膜は耐
酸化性が低（、長期に亙る信頼性に問題がある。

このため、耐酸化性に優れている駿化物であるＢｉ置換
ガーネットが注目されている。

しかし、Ｂｉ置換ガーネットは、保磁力が低く、例えば
希土類−遷移金属合金のアモルファス薄膜が数ｋｏｅ以
上の保磁力を有するのに対し、ガラス基板を使用した場
合１　ｋｏｅ以下の保磁力しか得られない。　このため
、記録密度の向上に限界がある。

また、光磁気記録媒体の記録に使用される半導体レーザ
ーの発振波長は６００〜９００ｎｍ程度であるが、Ｂｉ
置換ガーネットは、光吸収性が低（、特に、５００ｎｍ
以上の波長域での光吸収性が低いため、記録時に高いパ
ワーを必要とする。

Ｂｉ置換ガーネットが有するこれらの問題を解決するた
めに、特開昭６２−２３９４４８号公報では、磁性ガー
ネットの結晶粒界に光吸収能のある金属元素を析出させ
て光吸収を増加させた光磁気ディスクを提案している。

　そして、光吸収能のある金属元素として、ルテニウム
、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白
金を挙げている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、特開昭６２−２３９４４８号公報で挙げられて
いるこれらの金属元素を添加した場合、ファラデー回転
角は変化しないが、保磁力が低下してしまい、記録密度
の面に問題がある。　また、この場合、ガーネット結晶
化のために必要な熱処理温度および熱処理時間が増大す
るという不都合も生じる。

本発明は、このような事情からなされたものであり、保
磁力が高く、記録感度の高い記録膜を有する光磁気記録
媒体を提供することをその目的とする。

く課題を解決するための手段〉このような目的は下記（１）および（２）の本発明によ
って達成される。

（１）基板上に記録膜を有し、この記録膜が、下記式で
表わされるＢｉ置換ガーネットと、Ａｇおよび／または
Ａｕとを含有することを特徴とする光磁気記録媒体。

［式］　　Ｂ　Ｉ　Ｘ　Ｒｈ−ｘ　Ｆ　ｅ　ｙ　Ｍｂ−
ｙ　Ｏ（ただし上記式において、ＲはＹを含む希土類元
素の１種以上を表わし、ＭはＦｅと置換し得る元素の１
種以上を表わす。

また、Ｘ＜ａ。

ｙ＜ｂ。

１　≦ｘ≦３　。

３≦ｙ≦５．２　≦ａ≦４．４　≦ｂ　≦　６である。）（２）記録膜中において、Ａｇおよび／またはＡｕの含
有量が０．１〜１５ａｔ％である上記（１）に記載の光
磁気記録媒体。

〈作用〉本発明の光磁気記録媒体は、記録膜中に含有されるＢＬ
置換ガーネットをレーザー光等によりキュリー点付近ま
で加熱し、必要に応じて外部から磁界を印加することに
より磁界を反転させて情報の記録を行なう。　また、記
録膜にレーザー光等の光を照射し、Ｂｉ置換ガーネット
のファラデー効果により記録情報の再生を行なう。

本発明では、記録膜中に、Ｂｉ置換ガーネットに加えＡ
ｇおよび／またはＡｕを含有する。

このため、本発明の光磁気記録媒体の記録膜は保磁力が
高い。　これは、記録膜中に含有されるＡｇおよび／ま
たはＡｕが結晶粒界あるいは結晶粒内に存在し、Ｍｉ壁
の移動を抑制するためと考えられる。

また、Ａｇおよび／またはＡｕが光吸収能が高いため、
光照射による記録膜の温度上昇効率が高く、記録感度が
向上する。

さらに、Ａｇおよび／またはＡｕの添加によっても、フ
ァラデー回転角の低下はみられず、また、ガーネット結
晶化のための熱処理温度および熱処理時間にも影響を与
えることがない。。

く具体的構成〉以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の光磁気記録媒体の記録膜は、上記式で表わされ
るＢｉ置換ガーネットを含有する。

上記式において、ＲはＹを含む希土類元素の１種以上を
表わす。

Ｒとして好ましい元素は、Ｙ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ％Ｔｂ
、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等であり、これ
らのうち特に好ましい元素は、飽和磁歪定数が負の値を
示した方が垂直異方性が大きくなることから、Ｙ、Ｇｄ
、　Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕである。

Ｍは、Ｆｅと置換し得る元素の１種以上を表わす。　こ
のような元素としては、Ａｌ１、Ｇａ、Ｔｉ、Ｃｏ％Ｇ
ｅ１Ｓｎ、Ｚｎ％Ｍｎなどを用いることが好ましく、特
に好ましい元素は、Ｇａ、Ａｌ１である。

上記式中のｘ、ｙ、ａおよびｂが上記範囲をはずれると
、熱処理した時に異相が析出してしまい、膜の均一性が
悪（なる。

記録膜中のＢｉ置換ガーネットの組成は、ＥＰＭＡ、Ｉ
ＣＰ、蛍光Ｘ線分析等により測定することができる。

このような組成のＢｉ置換ガーネットは、記録膜中にお
いて通常多結晶状態で存在し、その結晶粒径は０．０２
〜Ｏ，ＯＳμｍ程度である。

本発明の光磁気記録媒体の記録膜は、このようなりｉ置
換ガーネットに加え、Ａｇおよび／またはＡｕを含有す
る。　　Ａｇおよび／またはＡｕは、光吸収能を高めて
記録感度を向上させるために含有される。

本発明において、Ａｇおよび／またはＡｕが選択される
理由は、下記の通りである。

■ガーネット構成元素と反応して異相を析出することが
ない。

■ガーネット中に固溶することがない。

以上の理由から、これらの金属を含有してもガーネット
の特性を劣化させることがないと考えられる。

記録膜中において、Ａｇおよび／またはＡｕは、０．１
〜１５ａｔ％、特に、Ｏ，，５〜１５ａｔ％含有される
ことが好ましい。　含有量が上記範囲未満であると本発
明の効果が不十分であり、上記範囲を超えると光吸収が
大きすぎて、読み出し感度が低下する。

なお、Ａｇの含有量の上限は、好ましくは１５、Ｏａｔ
％、より好ましくは１２．ｏａｔ％、さらに好ましくは
７．Ｏａｔ％である。　また、Ａｕの含有量の上限は、
好ましくは１２．Ｏａｔ％、より好ましくは８．Ｏａｔ
％、さらに好ましくは５．Ｏａｔ％である。

記録膜中のＡｇおよびＡｕの含有量は、ＥＰＭＡ、ＩＣ
Ｐ、蛍光Ｘ線分析等により測定することができる。

また、記録膜中において、ＡｇおよびＡｕはＢｉ置換ガ
ーネットに固溶することはなく、また、ガーネット構成
元素と異相を析出することはない。　これは、Ｘ線回折
、透過型電子線回折等により確認することができる。

ＡｇおよびＡｕを含有することにより、５００ｎｍ以上
の波長域、特に半導体レーザーの発振波長である６００
〜９００ｎｍの波長域にて吸収係数は２〜２５倍程度ま
で上昇し、しかも、ファラデー回転角は低下しない。

本発明において、記録膜の膜厚は、書き込み感度を高く
するために５０〜５００ｎｍ程度であることが好ましい
。

上記のような記録膜は、スパッタ法等の気相成膜法によ
り成膜されることが好ましい。

スパッタ法を用いる場合、ターゲットとしては、上記Ｂ
ｉ置換ガーネットとほぼ同組成のＢｉ置換ガーネットを
用いることが好ましく、Ａｇおよび／またはＡｕを含有
させろためには、このＢｉ置換ガーネットのターゲット
上にＡｇおよび／またはＡｕのベレットを載置してスパ
ッタを行なうことが好ましい。　また、この他、Ｂｉ置
換ガーネットとＡｇおよび／またはＡｕの各々のターゲ
ットを２元同時スパッタすることによりＡｇおよび／ま
たはＡｕを含有させることもできる。

また、スパッタ条件としては、Ａｒ等の不活性ガスや酸
素を含む不活性ガスの雰囲気が好ましく、動作圧力は４
〜２０　ｍＴｏｒｒ程度が好ましい。

スパッタ方式は各種の方式いずれであってもよく、投入
パワー等は任意である。

基板温度としては室温〜５００℃、成膜率としては、０
．０１〜０．１μｍ　／ｍｉｎ程度が好ましい。

得られたスパッタ膜には、結晶化を促進するために熱処
理を施すことが好ましい。　熱処理は空気中、酸素雰囲
気中のいずれで行ってもよく、５５０〜６５０℃にて１
〜５時間時間待なえばよい。

記録膜が成膜される基板の材質に特に制限はないが、記
録膜の成膜時に加熱することが好ましいこと、得られる
スパッタ膜が通常アモルファス状態であり、熱処理を施
して結晶化することが好ましいこと、および磁気光学効
果を検出するために透明であることが好ましいことなど
の点で、ガラスを用いることが好ましい。

用いるガラスとしては、ガーネットに熱膨張係数が近似
したものが好ましく、例えば、高ケイ酸ガラス等が好ま
しい。

基板の厚さは通常０．５〜３ｍｍ程度とされ、外形形状
は、ディスク状あるいはその他目的に応じて適当なもの
を選定すればよい。

また、ガーネット膜は光透過性を有し、記録の再生には
ファラデー効果による偏光面の回転を利用するため、記
録膜上には、ＡＡ、Ｃｒ等の反射膜を設けることが好ま
しい。

さらに、記録膜と反射膜との間には、ＳｉＯ□等の各種誘電体物質から構成され、エンハンス
効果を有する中間層を設けてもよい。

このようにして構成される光磁気記録媒体は、通常、基
板側から記録および再生光が照射される。

〈実施例〉以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

［実施例１］原子比で表わされた組成がＢ　ｉ　ａ、　２２Ｄ　ｙｏ、＊ａＦ　ｅ　３．　ａｓ
Ｇ　ａ　ｏ、　ｅａｏ　＋２である焼結体表面に５ｍｍ
角のＡｇベレットを載置し、ターゲットとした。

このターゲットを用い、直径５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのガ
ラス（コーニング社製＃０３１７）４基板上に、スパッ
タ法により厚さ５００ｎｍの膜を成膜し、熱処理を行な
って結晶化させて、Ａｇを含有するＢｉ置換ガーネット
の記録膜を有するサンプルを得た。

また、Ａｇペレットの数を変えてＡｇ含有量の異なる記
録膜を成膜し、種々のサンプルを作製した（サンプルＮ
ｏ、２〜４）。　なお、比較のために、Ａｇペレットを
載置しないで成膜したサンプルも作製した（サンプルＮ
ｏ、１）。

さらに、Ａｕベレットを用い、上記と同様にしてＡｕを
含有する種々のサンプルを作製した（サンプルＮ００６
．７）。　また、ＡｇのベレットおよびＡｕのペレット
の両方を載置したターゲットを用いたサンプルも作製し
た（サンプルＮｏ、８．９）。　そして、ＡｇおよびＡ
ｕのいずれのペレットも載置せずにサンプルを作製した
（サンプルＮｏ、５）。　さらに、比較のために、ｐｔ
ペレットを用いてｐｔを含有するサンプルを作製した（
サンプルＮｏ。

１０〜１２）、　ただし、これらの場合、ベレットを載
置した焼結体の組成はＢ　　ｉ　　＋、ｅｓＤ　　３／　　＋、ｓｅＦ　　ｅ
　　ｇ、フａＧ　　ａ　　ｏ、ｅｏ。

とした。

なお、これらのサンプル作製に際し、スパッタ条件は、
Ａｒ圧１５ｍＴｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦパワー
１８０Ｗとした。　また、熱処理は、空気中にて６００
℃、３時間行なった。　ただし、ｐｔ含有サンプルは、
この熱処理では結晶化しなかったため、６５０°Ｃにて
５時間の熱処理を行ない結晶化させた。

得られた各サンプルの組成をＥＰＭＡにより測定した。

　結果を表１に示す。　なお、表１に示す組成は、Ｂｉ
、Ｄｙ、Ｆｅ、Ｇａおよび０の原子比と、記録膜中のＡ
ｇ、Ａｕ、Ｐｔの原子％である。

これらのサンプルについて、保磁力（Ｈｃ）、λ＝６３
０ｎｍにおけるファラデーループ（θＦ）、ファラデー
ループの角形比（θ、／θ、）、ん＝６３０ｎｍおよび
λ＝８３０ｎｍにおける吸収係数（α）の測定を行なっ
た。

結果を表１に示す。

なお、これらの測定は、それぞれ下記のようにして行な
った。

Ｈｃ・・・ガ′ラス基板上に成膜したガーネット膜を８
　ａ＋ｍＸ　８　ｏｈｍに切り出し、東英工業■製の振
動試料型磁力計（ＶＳＭ−３型）で測定した。　なお、印加磁場は５　ｋｏｅとした。

θ、・・・溝尻光学工業所■製のファラデー効果測定装
置で印加磁場５　ｋＯｅにて測定した。

α・・・・・・島津製作所株製分光光度計Ｕ　Ｖ　−３
６５で光吸収率を測定し、それから算出した。

結果を表１に示す。

表１に示される結果から、本発明のサンプルは、Ａｇお
よびＡｕのいずれも含まない比較サンプルに対し、きわ
めて保磁力が高いことがわかる。　また、本発明のサン
プルは、ＡｇおよびＡｕのいずれも含まない比較サンプ
ルと比べ吸収係数が高（、λ＝６３０ｎｍでは８倍以上
、λ＝８３０ｎｍでは２０倍以上にも向上している。

しかも、ファラデー回転角およびファラデーループの角
形比の低下はみられない。

また、ｐｔを含有する比較サンプルに対し、保磁力およ
びファラデーループ角形性が良好であることがわかる。

［実施例２］サンプルＮｏ、２．３．４の記録膜に対し、Ｘ線回折を
行なった。　これらのサンプルのＸ線回折チャートを第
１図に示す。

また、サンプルＮｏ、５．６．７に対し、Ｘ線回折を行
なった。　これらのサンプルのＸ　１１回折チャートを
第２図に示す。

第１図に示されるように、本発明のサンプルでは、Ｂ　
ｉｔ　ＤｙＦｅ４Ｇａ＋　Ｏ＋＊のガーネット結晶に対
応するピークが観察され、さらにＡｇ　（１１１）ピー
クが存在し、記録膜内にＡｇが結晶化して存在している
ことがわかる。

また、第２図に示される結果から、同様にＡｕが結晶化
して存在していることがわかる。

［実施例３］上記実施例で作製した各サンプルの記録膜上に厚さ１１
００ｎのＡＪ２膜をスパッタにより成膜し、反射膜を有
する光磁気記録媒体サンプルを作製した。

これらのサンプルに対し、λ＝８３０ｎｍのレーザー光
を用いて記録を行なったところ、Ａｇおよび／またはＡ
ｕを含有する本発明のサンプルは、これらを含有しない
比較サンプルに比べ、記録に必要なパワーが３０〜５０
％程度であった。

〈発明の効果〉本発明によれば、保磁力が高く、記録感度が高い記録膜
を有する光磁気記録媒体が実現する。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、光磁気記録媒体の記録膜のＸ線
回折チャートである。９曳度

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に記録膜を有し、この記録膜が、下記式で
表わされるＢｉ置換ガーネットと、Ａｇおよび／または
Ａｕとを含有することを特徴とする光磁気記録媒体。［式］　Ｂｉ＿ｘＲ＿ａ＿−＿ｘＦｅ＿ｙＭ＿ｂ＿−＿
ｙＯ＿１＿２（ただし上記式において、ＲはＹを含む希
土類元素の１種以上を表わし、ＭはＦｅと置換し得る元
素の１種以上を表わす。また、ｘ＜ａ、ｙ＜ｂ、１≦ｘ≦３、３≦ｙ≦５、２≦ａ≦４、４≦ｂ≦６である。）
（２）記録膜中において、Ａｇおよび／またはＡｕの含
有量が０．１〜１５ａｔ％である請求項１に記載の光磁
気記録媒体。