JPH02308448A - 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］ 本発明はレーザ光等の集束光を利用して情報の記録、再
生、消去を行なう光磁気記録における光磁気記録媒体に
関わるもので、特に記録層に関するものである。

［従来の技術］ 光磁気記録とはガラス、プラスチック等の透明基板上に
垂直磁化膜からなる記録層を形成した記録媒体に、レー
ザ光等の集束光を照射し記録層の温度を局部的に上昇さ
せると同時に磁界を印加することにより、情報に対応し
た垂直磁区を記録層に形成して情報の記録を行い、情報
の再生には直線偏光したレーザ光等の集束光を記録媒体
に照射し、媒体からの反射光または透過光を検光子を経
て磁気光学効果を用いて光学的に検出するものである。

従来、このような光磁気記録に用いられる光磁気記録媒
体の記録層としてはＴｂＦｅ５ＧｄＣｏ、　ＤｙＦｅ。

ＧｄＴｂＦｅ、　　ＧｄＴｂＦｅＣｏ、　　ＮｄＴｂＦ
ｅＣｏ５ＮｄＤｙＦｅＣｏ等の希土類−鉄族合金薄膜単
層を記録層としたものが提案され広く用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら希土類−鉄族合金薄膜単層を記録層とする
光磁気記録媒体にあっては以下に示すような欠点がある
。即ち、情報の再生に用いられる磁気光学効果は記録層
のキュリ一温度に比例して大きくなるので、再生信号の
品質を向上させるには、高いキュリー混炭の記録層を用
いる必要がある。ところが、この場合情報の記録を行な
うに際しては高出力のレーザを必要とするので、レーザ
素子の寿命等の問題から実用上の限界がある。

この点の改善を目的として、特開昭５７−７８６５２号
に記載されているように、低キコリ一温度、高保磁力の
記録保持層と高キュリ一温度、低保磁力の再生層とを積
層した記録層を有する光磁気記録媒体が提案されている
。しかしながら、記録媒体の記録再生特性が各層の組成
に対して敏感に変化するのに加えて、各層間の結合状態
に対しても敏感に作用するため、安定した特性の記録媒
体を大量に生産することが困難であるとされている。

本発明は上述の課題を解決するものでその目的とすると
ころは、大きな磁気光学効果を有し且つ高い記録感度を
有すると共に、生産性に優れた光磁気記録媒体を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光磁気記録媒体は、透明基板上に少なくとも強
磁性体からなる記録層を有する光磁気記録媒体において
、該記録層が膜厚１０〜４０ｎｍの希土類−鉄族遷移金
属合金薄膜と、膜厚５〜２０ｎｍの鉄族遷移金属薄膜と
、膜厚１０〜４０ｎｍの希土類−鉄族遷移金属合金薄膜
を順次積層して成ることを特徴とする。

［作用］ 光磁気記録においては上述のように、情報は記録層に垂
直磁区パターンとして記録される。故に記録層は垂直磁
化膜であることが要求される。一方、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｆｅ
Ｃｏといった鉄族遷移金属は磁気光学効果が大きいにも
かかわらず、垂直磁化膜が得られないという理由で光磁
気記録媒体には用いられないでいた。ところが我々の鋭
意努力の結果、大きな垂直磁気異方性を有する薄膜に挟
まれた鉄族遷移金属薄膜は、ある適切な膜厚の範囲にお
いて膜面に垂直な方向に磁区を形成することが明らかに
なり、光磁気記録媒体への応用が可能になった。以下に
詳細について説明する。

第１図は本発明にかかる光磁気記録媒体の構成を示す図
で、図において透明基板１０１上に順次形成した希土類
−鉄族遷移金属薄膜１０２、鉄族遷移金属薄膜１０３、
希土類−鉄族遷移金属薄膜１０４から成る。ここで希土
類−鉄族遷移金属薄膜１０２ならびに１０４は、各々が
単独で存在する場合に垂直磁化膜であるようなフェリ磁
性膜であり、鉄族遷移金属薄膜１０３は単層では面内磁
化膜である。いまこのような構成で鉄族遷移金属薄膜１
０３の膜厚が厚い光磁気記録媒体を膜面に垂直な方向の
一様な磁界中に置くと、第２図（ａ）に示すような磁化
状態になる。即ち、希土類−鉄族遷移金属薄膜１０２．
１０４に接するごく薄い部分は交換力によって垂直磁化
を持つが、１０２ならびに１０３から遠ざかるにつれて
面内磁化膜となる。゛ところが鉄族遷移金属薄膜１０３
を薄くすると、第２図（ｂ）に示すように一様な垂直磁
化膜を得ることが出来る。ここでは例えば、希土類−遷
移金属薄膜１０２．１０４としてはＴｂＦｅ％Ｔ　ｂ　
Ｆ　ｅ　Ｃｏ、Ｇ　ｄ　Ｆ　ｅｓ　　Ｇ　ｄ　Ｆ　ｅ　
Ｃｏ、ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ、Ｇ　ｄ　Ｔ　ｂ　Ｆ　
ｅＳＧ　ｄ　Ｔ　ｂＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏ、Ｎｄ
ＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＴｂＦｅＣｏ％　ＰｒＴｂＦｅＣｏ
、ＰｒＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏＣｒ等の垂直磁化膜
を用いることができ、鉄族遷移金属薄膜１０３としては
、　Ｆ　ｅ、　　Ｃｏ、　　Ｎ　ｉ％Ｆ　ｅ　Ｃｏ、　
ＣｏＮｉ５　ＣｏＮ１ｃｒ等の薄膜を用いることができ
る。

いま上述のような構成の光磁気記録媒体を用いた情報の
記録過程を第３図を用いて説明する。膜面に垂直に一様
に磁化された記録媒体（第３図（ａ））に、磁化の向き
とは逆向きの外部磁界を印加しながら集束光を照射する
と、第３図（ｂ）に示すように、希土類−鉄族遷移金属
薄膜１０２．１０４の限られた領域のみがキュリ一温度
近傍まで加熱され、磁化が消失する。このとき、鉄族遷
移金属薄膜１０３は同様に加熱されるが、キュリ一温度
が高いため加熱部分は面内磁化を有する。

次に磁界を印加したまま冷却すると、キュリ一温度に達
した部分は温度が低下するにしたがい、外部磁界によっ
て希土類−鉄族遷移金属薄膜１０２．１０４には逆向き
の磁区が形成され、同時に鉄族遷移金属薄膜１０３にも
交換力によって垂直磁区が形成される（第３図（Ｃ））
。このように、記録は希土類−鉄族遷移金属薄膜の磁化
反転によって行われるため、低いキュリ一温度の希土類
−鉄族遷移金属薄膜を用いることによって高感度な光磁
気記録媒体を作成することができる。

一方、情報の再生においては鉄族遷移金属薄膜１０３の
磁気光学効果の成分も再生信号に重畳されるため、全体
として良好な品質の再生信号が得られる。また、比較的
高い出力の再生光を用いても 鉄族遷移金属薄膜１０３の磁気光学効果の温度変化が小
さいため、磁気光学効果の減少を小さくすることができ
信号光量の増大とあいまって、高いＳ／Ｎを得ることが
できる。

さらに、鉄族遷移金属薄膜はその磁気特性が組成の変化
に対して急激な変化を示さず、加えて希土類元素を含有
するものに比べて腐食されにくいため、この層に隣接す
る希土類−鉄族遷移金属薄膜との磁気的な結合状態がき
わめて安定で、再現性にも優れている。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

第４図に示すような構成の光磁気記録媒体を炸裂した。

即ち基板４０１として直径１３０ｍｍｔｆ９１．２ｍｍ
の１．６μｍピッチのプリグループ付きポリカーボネイ
トを用い、そのグループ面上に下引き層４０２として膜
厚８０ｎｍのＳ＋３Ｎ４膜を成膜し、次に第一の希土類
−鉄族遷移金属薄膜４０３としテＮ　ｄ　７．ＯＤ　ｙ
　２２．ＯＦ　ｅ　５９．ＯＣｏ　１００（ａｔ％）膜
、鉄族遷移金属薄膜４０４としてＦｅ７０Ｃｏ３０膜、
第二の希土類−鉄族遷移金属薄膜４０５としＴ　Ｎ　ｄ
　７．ＯＤ　ｙ　２２．ＯＦ　ｅ　５９．ＯＣｏ　１０
．０（ａｔ％）膜、保護層４０６として膜厚３゜ｎｍの
ＳＩ３Ｎ４膜を積層し、さらに反射層４０７として膜厚
３０ｎｍのＡＩ膜を積層した。次にこれを直径１３０ｍ
ｍのフラットなポリカーボネイト基板４０９と熱硬化性
樹脂による接着層４０８を介して貼合わせて光磁気記録
媒体とした。なお、希土類−鉄族遷移金属薄膜４０２．
４０３はいずれも室温に於いては鉄族遷移金属優勢の磁
気特性を示し、キュリ一温度は１３０″Ｃであった。こ
こで第一の希土類−鉄族遷移金属薄膜４０３の膜厚ｄ１
、鉄族遷移金属薄膜４０４の膜厚ｄ２ならびに第二の希
土類−鉄族遷移金属薄膜４０５の膜厚ｄ３はパラメータ
とした。

先ずｄｌならびにｄ３の値を２０層ｍに固定したとき、
ｄｌを変えてカー履歴曲線の比較を行なった。第５図は
それらのうちｄｌを３０層ｍとしたときのカー履歴曲線
を示したものであるが、磁界が０のときのカー回転角（
残留カー回転角）の飽和カー回転角に対する比の値（角
型比）は０゜５と小さく、光磁気記録媒体としては好ま
しくない。第６図に鉄族遷移金属薄膜４０４の膜厚ｄ２
に対する、飽和カー回転角（相対値）ならびに角型比の
変化を示す。飽和カー回転角はｄｌの増加にしたがって
増大する。しかしながら角型比はｄｌが１０層ｍより薄
い場合には１と光磁気記録媒体として好ましいが、ｄｌ
が１０層ｍより厚くなると、膜厚の増大にしたって角型
比が小さくなることがわかる。このように６１　＝６３
　＝２０　ｎｍの場合にはｄｌは１０層ｍ以下が望まし
い。

次にｄｉとｄ３を変えたとき、角型比ｌが得られる最大
のｄｌの値を調べた。第７図はその結果を示したもので
、横軸はｄｌとｄ３の値、縦軸は角型比１が得られる最
大のｄｌの値である。図よりｄｌとｄ３が厚くなるにつ
れて、ｄｌは厚くできることがわかり、その値はｄｉ　
＝６３　＝１０層ｍのときｄｌ　＝５ｎｍ、ｄｉ　＝６
３　＝２０ｎｍのときｄ２＝２０ｎｍである。ところが
、ｄｌが２０層ｍを越えるとｄｉとｄ３をいくら厚くし
ても角型比を１にすることができないことも図から理解
できる。このように３層の厚さの合計が６０ｎｍを越え
ると、鉄族遷移金属薄膜のカー効果への寄与が相対的に
小さくなるので、本発明においては３層の合計膜厚は６
０ｎｍ以下にすると、その効果を大きく発揮できること
がわかる。

第４図においてｄｌ、ｄ２、ｄ３をそれぞれ２５ｎｍ、
１０ｎｍ、２５ｎｍとした光磁気記録媒体を本発明の一
実施例として作製した。ここで他の媒体の構成は上述し
たものと同じである。同時に比較のため従来例として第
４図において、鉄族遷移金属薄膜４０４と第二の希土類
−鉄族遷移金属薄膜４０５がなく、第一の希土類−鉄族
遷移金属薄膜４０３が６０ｎｍの光磁気記録媒体も作成
した。各々の媒体の測定波長が７８０ｎｍのときの、カ
ー回転角は１．　０度と０．８７度であった。

これらの媒体を用いて半径位置５７ｍｍにおける記録再
生特性を調べた。媒体回転数は毎分１８００回転、記録
周波数３．７ＭＨｚ、　記録バイアス磁界２０００ｅで
ある。それによれば、本発明の実施例の光磁気記録媒体
は、再生信号の搬送波対雑音比（ＣＮＲ）が５６．２ｄ
Ｂ、最適記録パワー４．５ｍＷであったのに対して、比
較例の媒体はＣＮＲは５４．２ｄＢ、　　最適記録パワ
ーは６゜２ｍＷと、記録感度、再生信号品質ともに本発
明の例に比較して劣っていることがわかる。

［発明の効果］ 以上に述べたように本発明によれば、記録媒体の感度を
損なうことなく磁気光学効果の大きな光磁気記録媒体を
生産性よく提供することができるという効果を有する。

なおこの効果は実施例に記された媒体構成に限って得ら
れるものではなく、例えば記録層の組成系ならびに組成
、誘電体層、下引き層、保護層の材料あるいは金属層の
種類ならびにその有無などを変えても本質的には上述の
効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ならびに第２図は本発明にかかる光磁気記録媒体
の構成を表す図。 １０１・・・透明基板 １０２．１０４・・・希土類−鉄族遷移金属薄膜 １０３・・・鉄族遷移金属薄膜 第３図は本発明にかかる光磁気記録媒体の記録過程を説
明するための図。 第４図は光磁気記録媒体の構成図。 ４０１・・・基板 ４０２・・・下引き層 ４０３・・・第一の希土類−鉄族遷移金属薄膜４０４・
・・鉄族遷移金属薄膜 ４０５・・・第二の希土類−鉄族遷移金属薄膜４０６・
・・保護層 ４０７・・・反射層 ４０８・・・接着層 ４０９・・・ポリカーボネート基板 第５図は本発明にかかる光磁気記録媒体のカー履歴曲線
を表す図。 第６図は鉄族遷移金属薄膜の膜厚ｄ２に対する飽和カー
回転角ならびに角型比の変化を表す図。 第７図は希土類−鉄族遷移金属薄膜の膜厚ｄ１、ｄ３に
対する、角型比ｌが得られる最大の６２の値を示す図。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明基板上に少なくとも強磁性体からなる記録層を有す
   る光磁気記録媒体において、該記録層が膜厚１０〜４０
   ｎｍの希土類−鉄族遷移金属合金薄膜と、膜厚５〜２０
   ｎｍの鉄族遷移金属薄膜と、膜厚１０〜４０ｎｍの希土
   類−鉄族遷移金属合金薄膜を順次積層して成ることを特
   徴とする光磁気記録媒体。