JPH03162736A - 光磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
光磁気記録媒体の製造方法Info
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- JPH03162736A JPH03162736A JP30176689A JP30176689A JPH03162736A JP H03162736 A JPH03162736 A JP H03162736A JP 30176689 A JP30176689 A JP 30176689A JP 30176689 A JP30176689 A JP 30176689A JP H03162736 A JPH03162736 A JP H03162736A
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Landscapes
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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。
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)
この発明は、光磁気記録媒体の製造方法に関するもので
ある.さらに詳しくは、この発明は、垂直磁化記録され
、レーザー光により記録ビットからの読取り再生可能な
高性能光磁気記録媒体の製造法に関するものである. (従来の技術とその課題) 従来より、磁気あるいは光磁気による記録媒体の開発が
精力的に進められてきており、記録密度の向上、記録・
再生精度の向上等について様々な角度からの検討が加え
られてきている.このうち、レーザー光を利用しての光
磁気記録が近年注目されており、このための記録媒体に
ついての検討が進んでもいる. 一般的に、光磁気記録のための媒体としては、(1)垂
直磁気異方性を有すること、(2)保磁力が大きいこと
、(3)力一回転角が大きいことが最も重要な特性要件
となっている.もちろん、その他の、反射率、粒界サイ
ズ、耐久性等も大切な要件である. これらの特性要件を満たすために、これまでは、TbF
eCo、I)yFeCoなどの遷移金属と希土類金属と
の合金薄膜が使用されてきており、この合金薄膜は、ア
モルファス状態で非常に保磁力が大きく(数KOe)、
さらに磁化曲線およびカーヒステリシスにおいて角型比
がほぼ1.0であることを特徴としている. しかしながら、これらの合金薄膜の場合、一方では、力
一回転角が最大でも0.45゜と非常に小さく、通常S
10やAjNなどのエンハンス層を設けて見かけ上のカ
ー回転角を大きくしている.また、耐久性の点でも希土
類元素を含んでいるために非常に酸化されやすく、保護
膜なしでは使用できないという欠点を有している. 一方、このような欠点のない記録媒体として、Clk結
晶構造を有するPtMnSbl膜が注目されている. この薄膜は、力一回転角が1〜2゜と大きく、しかも合
金状態ではptが数10wt%含有されているために、
上記のTbFeCoなどに比べて耐酸化性が非常に良好
で、保護膜なしでもある程度使用され得るという特徴を
有している.しかしながら、このPtMnSb薄膜には
これらの利点がある反面で、その磁気特性においては面
内磁化優位性を持ち、また、保磁力がせいぜい2000
eと小さく、光磁気記録媒体としては実用に供すること
はできない.その上、この薄膜は、カー回転角が非常に
大きいとはいえ、それは5KOe以上も磁場をかけた場
合であり、外部磁場ゼロでのPtMnSb薄膜の残留カ
ー回転角はその角型性が悪いためにT b F e C
o薄膜に比べてさらに小さくなってしまう.カーヒス
テレシスはその磁化曲線に相似することから、その磁気
特性を改善しない限りいくら飽和カー回転角が大きくて
も意味がないことになる.第6図および第7図は、’I
” b F e C o系合金薄膜の磁化曲線とカール
ープ、およびこれまでのPtMnSb系合金薄膜の磁化
曲線とカーループとを対比して示したものである. ここに見られるように、第6図のTbFeCo系などの
磁化曲線とカーループは非常に角型性がよいが、力一回
転角度自体の大きさは、前述のごとく、最大でも0.4
5゜程度である.一方の第7図の従来のPtMnSb系
では、角型性は悪いが、カー回転角度は印加磁場1 0
K O eが必要といえども最大で1〜2°にも達す
る.すなわち、磁化曲線の角型性をあげることができれ
ばそれに対応してカーループの角型性もあがり、磁場ゼ
ロでの力一回転角も著しく増大することになる.この発
明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、そ
の特性が注目されるPtNnSb薄膜の欠点を改善し、
磁気特性を向上させ、がっ、カーヒステレシスの角型性
向上を可能としたPtMnSb薄膜系がらなる光磁気記
録媒体の製造方法を提供することを目的としている.(
課題を解決するための手段) この発明は、上記の課題を解決するものとして、Clk
結晶構造を有するPtMnSb合金薄膜をその成膜後に
酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活性ガスとの混合ガス
雰囲気下に熱処理することを特徴とする光磁気記録媒体
を提供する. この発明の製造方法においては、PtMnSb合金薄膜
の成WA後に、上記の酸素雰囲気下に熱処理することに
より、Mnまたはsbの酸化物相、もしくはMn−Sb
の複合酸化物相をwi細析出させて混和結晶状態とする
ことを特徴としており、この処理方法によって製造した
記録媒体は、従来のPtMnSb薄膜に比べて保磁力が
大きく、垂直異方性も大きい.また、保磁力が大きくな
るに従って、角型比も増大する. このような優れた磁気特性を有する光磁気記録媒体は、
PtMnSb薄膜を真空槽中で、適度な酸素分圧を与え
て熱処理するが、酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活性
ガスとの混合ガス中の酸素分圧は、通常、450℃、1
時間の処理の場合では5 X 1 0−’Torr〜5
x 1 0−’Torr程度とすることができる. 熱処理の条件としては、通常、300〜600℃に加熱
することができる. なお、この熱処理時の温度一時間一酸素分圧の関係につ
いては、温度を一定とした場合には、高い酸素分圧ほど
処理時間を短くし、酸素分圧を一定とした場合には、高
温度ほど処理時間を短くする. 処理対象としてのPtMnSb合金薄膜は、スパッタリ
ング等の通常の気相蒸着の方法により製造することがで
きる. この発明の方法により製造される記録媒体の磁気特性お
よび磁気光学特性は、従来のものに比べて著しく向上す
るが、これは、微細結晶粒界の選択的な酸化により個々
の結晶粒が磁気的に孤立されて保磁力と垂直異方性が大
きくなることに由来するものと推察される.磁気特性が
改善されればカーヒステレシスの角型比もこれに相似す
ることから改善される. 以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の光磁気記
録媒体の製造方法についてさらに詳しく説明する. 実龍例1 通常のR.Fスパッタリング法により石英基板上に展厚
が1500人になるようにPtMnSb薄膜を成膜した
.この時使用したターゲットは、Mnsb合金ターゲッ
ト(6インチ径)上に5關角のptチップを均一に分布
させた複合ターゲットである. また、基板温度を100℃とし、到達真空度1.5 x
1 0−’Torrで純アルゴンガスを導入し、チャ
ンバー内圧力を4 X 1 0−’Torrとする,こ
の状態でスパッタリング出力200Wで10分間成膜す
る. 成膜後に、その基板を取り出し、続いて熱処理を行う.
これは別の真空槽において、まず2×1 0−’Tor
rにまで排気し、続いてArと酸素の混合ガス(02:
20%)を導入する.真空槽内の圧力を4 X 1 0
−’Torrに保ちながら、ヒーターにて450 ’C
まで加熱し、その温度で1時間保持する.この処理によ
って得られる薄膜のX線回折パターンを示したものが第
1図である.従来のPtMnSb単相の回折パターンは
Clbllfiをとるので明瞭なピーク(111 )、
(220)、(311 )、(400 )・・・等が現
われるが、この第1図から明らかなように、低角度側で
PtMnSb相とは別のピークが現れる.これらは、M
nあるいはsbの酸化物相、もしくは、Mn−Sbの複
合酸化物相を示している.実際に、この第1図には、P
tMnSb相の他にsb酸化物相とMn−sb複合酸化
物相が確認される. また、第2図は、この薄膜の磁気特性(M−Hループ)
を示したものである.この磁気特性の評価結果を従来の
PtMnSb薄膜の場合と比較したものが次の表1であ
る. この表1から明らかなように保磁力( H c上)が9
000eと従来のものに比べて約4.5倍にも大きくな
っている.また角型比(Rs)も著しく増大している. 表 1 実施例2 実施例1と同様にして、PtMnSb薄膜をガラス基板
上に堆積させた.X線回折法により00結晶椙造を持つ
ことを確認した.他の結晶相は見られなかった. 次いで、成膜面を雰囲気に接するようにセットし、熱処
理炉内を1 0−’Torr台の真空度に排気する.そ
の後、ガス導入口よりA r +02 ( Ox =
20%)の混合ガスを流入させ、一方で真空ポンプによ
り少量づつ排気して炉内圧力を3×1 0 −’Tor
r (酸素分圧6 X 1 0−’Torr)に、一定
に保つ. 次にヒーターの通電を開始し、5℃/分の速度で昇温さ
せ、450℃で1時間保つ. 室温近くまで徐冷し、材料を炉内より取出す.このよう
にして熱処理した薄膜をX線回折により分析すると、P
tMnSb相の他に、sb酸化物、Mn−Sb複合酸化
物が認められた. この時の保磁力(Hc上)は8500eと大きく、角型
比も大幅に増大している.第3図はこの試料のカーヒス
テレシスである.このように、力一回転角も1.94°
と大きく、さらにカーヒステレシスの角型性が0.44
と大幅に改善された結果、磁場ゼロでの残留θkが0.
85°となり、T b F e C o系の0.45’
に比べて2倍近い増大がみられる(レーザー波長690
nn ) , 実施例3 実施例1と同様にして、PtMnSbi’W膜の熱処理
を行った.450℃、1時間の処理において、保磁力(
HCJL)、磁化(Ms)の酸素分圧依存性について評
価した.その結果を示したものが第4図である.保磁力
(Hcp )は、酸素分圧が大きくなるに従って増大し
、P 02 =4 X 1 0−’To『『において1
.1kOeにも達した.一方、飽和磁化(Ms)は、P
O 2 = 5 X 1 0−’Torrまでほぼ一
定であるが、酸素分圧の過度の上昇によって酸化物相が
多くなり過ぎると飽和磁下が低下することがわかる,
5 x 1 0 −’Torr 〜8 x 1 0 −
’Torr程度の適度な酸素分圧が優れた磁気特性を示
す.実鉋例4 実施例2と同様にして、450℃、1時間の熱処理にお
いて、飽和カー回転角と残留カー回転角との酸素分圧依
存性について評価した.その結果を示したものが第5図
である. 飽和カー回転角はPo2=6X1 0−’TOrr″′
C′最大になるが、飽和カー回転角と角型比との積(外
部磁場ゼロでのカー回転角)では、P o x = 5
X1 0−’Torr以下であれば酸素分圧の差によ
る違いはほとんどみられない.このため、光学特性に関
してだけみると、P ox =8X 1 0−’TOr
r近傍が最適条件となり、記録再生時のC/N比は最良
となる. (発明の効果) この発明の方法により、以上詳しく説明した通り、磁気
特性および磁気光学特性を著しく向上させた新規なPt
MnSb系光磁気記録媒体が実現される.
ある.さらに詳しくは、この発明は、垂直磁化記録され
、レーザー光により記録ビットからの読取り再生可能な
高性能光磁気記録媒体の製造法に関するものである. (従来の技術とその課題) 従来より、磁気あるいは光磁気による記録媒体の開発が
精力的に進められてきており、記録密度の向上、記録・
再生精度の向上等について様々な角度からの検討が加え
られてきている.このうち、レーザー光を利用しての光
磁気記録が近年注目されており、このための記録媒体に
ついての検討が進んでもいる. 一般的に、光磁気記録のための媒体としては、(1)垂
直磁気異方性を有すること、(2)保磁力が大きいこと
、(3)力一回転角が大きいことが最も重要な特性要件
となっている.もちろん、その他の、反射率、粒界サイ
ズ、耐久性等も大切な要件である. これらの特性要件を満たすために、これまでは、TbF
eCo、I)yFeCoなどの遷移金属と希土類金属と
の合金薄膜が使用されてきており、この合金薄膜は、ア
モルファス状態で非常に保磁力が大きく(数KOe)、
さらに磁化曲線およびカーヒステリシスにおいて角型比
がほぼ1.0であることを特徴としている. しかしながら、これらの合金薄膜の場合、一方では、力
一回転角が最大でも0.45゜と非常に小さく、通常S
10やAjNなどのエンハンス層を設けて見かけ上のカ
ー回転角を大きくしている.また、耐久性の点でも希土
類元素を含んでいるために非常に酸化されやすく、保護
膜なしでは使用できないという欠点を有している. 一方、このような欠点のない記録媒体として、Clk結
晶構造を有するPtMnSbl膜が注目されている. この薄膜は、力一回転角が1〜2゜と大きく、しかも合
金状態ではptが数10wt%含有されているために、
上記のTbFeCoなどに比べて耐酸化性が非常に良好
で、保護膜なしでもある程度使用され得るという特徴を
有している.しかしながら、このPtMnSb薄膜には
これらの利点がある反面で、その磁気特性においては面
内磁化優位性を持ち、また、保磁力がせいぜい2000
eと小さく、光磁気記録媒体としては実用に供すること
はできない.その上、この薄膜は、カー回転角が非常に
大きいとはいえ、それは5KOe以上も磁場をかけた場
合であり、外部磁場ゼロでのPtMnSb薄膜の残留カ
ー回転角はその角型性が悪いためにT b F e C
o薄膜に比べてさらに小さくなってしまう.カーヒス
テレシスはその磁化曲線に相似することから、その磁気
特性を改善しない限りいくら飽和カー回転角が大きくて
も意味がないことになる.第6図および第7図は、’I
” b F e C o系合金薄膜の磁化曲線とカール
ープ、およびこれまでのPtMnSb系合金薄膜の磁化
曲線とカーループとを対比して示したものである. ここに見られるように、第6図のTbFeCo系などの
磁化曲線とカーループは非常に角型性がよいが、力一回
転角度自体の大きさは、前述のごとく、最大でも0.4
5゜程度である.一方の第7図の従来のPtMnSb系
では、角型性は悪いが、カー回転角度は印加磁場1 0
K O eが必要といえども最大で1〜2°にも達す
る.すなわち、磁化曲線の角型性をあげることができれ
ばそれに対応してカーループの角型性もあがり、磁場ゼ
ロでの力一回転角も著しく増大することになる.この発
明は以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、そ
の特性が注目されるPtNnSb薄膜の欠点を改善し、
磁気特性を向上させ、がっ、カーヒステレシスの角型性
向上を可能としたPtMnSb薄膜系がらなる光磁気記
録媒体の製造方法を提供することを目的としている.(
課題を解決するための手段) この発明は、上記の課題を解決するものとして、Clk
結晶構造を有するPtMnSb合金薄膜をその成膜後に
酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活性ガスとの混合ガス
雰囲気下に熱処理することを特徴とする光磁気記録媒体
を提供する. この発明の製造方法においては、PtMnSb合金薄膜
の成WA後に、上記の酸素雰囲気下に熱処理することに
より、Mnまたはsbの酸化物相、もしくはMn−Sb
の複合酸化物相をwi細析出させて混和結晶状態とする
ことを特徴としており、この処理方法によって製造した
記録媒体は、従来のPtMnSb薄膜に比べて保磁力が
大きく、垂直異方性も大きい.また、保磁力が大きくな
るに従って、角型比も増大する. このような優れた磁気特性を有する光磁気記録媒体は、
PtMnSb薄膜を真空槽中で、適度な酸素分圧を与え
て熱処理するが、酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活性
ガスとの混合ガス中の酸素分圧は、通常、450℃、1
時間の処理の場合では5 X 1 0−’Torr〜5
x 1 0−’Torr程度とすることができる. 熱処理の条件としては、通常、300〜600℃に加熱
することができる. なお、この熱処理時の温度一時間一酸素分圧の関係につ
いては、温度を一定とした場合には、高い酸素分圧ほど
処理時間を短くし、酸素分圧を一定とした場合には、高
温度ほど処理時間を短くする. 処理対象としてのPtMnSb合金薄膜は、スパッタリ
ング等の通常の気相蒸着の方法により製造することがで
きる. この発明の方法により製造される記録媒体の磁気特性お
よび磁気光学特性は、従来のものに比べて著しく向上す
るが、これは、微細結晶粒界の選択的な酸化により個々
の結晶粒が磁気的に孤立されて保磁力と垂直異方性が大
きくなることに由来するものと推察される.磁気特性が
改善されればカーヒステレシスの角型比もこれに相似す
ることから改善される. 以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の光磁気記
録媒体の製造方法についてさらに詳しく説明する. 実龍例1 通常のR.Fスパッタリング法により石英基板上に展厚
が1500人になるようにPtMnSb薄膜を成膜した
.この時使用したターゲットは、Mnsb合金ターゲッ
ト(6インチ径)上に5關角のptチップを均一に分布
させた複合ターゲットである. また、基板温度を100℃とし、到達真空度1.5 x
1 0−’Torrで純アルゴンガスを導入し、チャ
ンバー内圧力を4 X 1 0−’Torrとする,こ
の状態でスパッタリング出力200Wで10分間成膜す
る. 成膜後に、その基板を取り出し、続いて熱処理を行う.
これは別の真空槽において、まず2×1 0−’Tor
rにまで排気し、続いてArと酸素の混合ガス(02:
20%)を導入する.真空槽内の圧力を4 X 1 0
−’Torrに保ちながら、ヒーターにて450 ’C
まで加熱し、その温度で1時間保持する.この処理によ
って得られる薄膜のX線回折パターンを示したものが第
1図である.従来のPtMnSb単相の回折パターンは
Clbllfiをとるので明瞭なピーク(111 )、
(220)、(311 )、(400 )・・・等が現
われるが、この第1図から明らかなように、低角度側で
PtMnSb相とは別のピークが現れる.これらは、M
nあるいはsbの酸化物相、もしくは、Mn−Sbの複
合酸化物相を示している.実際に、この第1図には、P
tMnSb相の他にsb酸化物相とMn−sb複合酸化
物相が確認される. また、第2図は、この薄膜の磁気特性(M−Hループ)
を示したものである.この磁気特性の評価結果を従来の
PtMnSb薄膜の場合と比較したものが次の表1であ
る. この表1から明らかなように保磁力( H c上)が9
000eと従来のものに比べて約4.5倍にも大きくな
っている.また角型比(Rs)も著しく増大している. 表 1 実施例2 実施例1と同様にして、PtMnSb薄膜をガラス基板
上に堆積させた.X線回折法により00結晶椙造を持つ
ことを確認した.他の結晶相は見られなかった. 次いで、成膜面を雰囲気に接するようにセットし、熱処
理炉内を1 0−’Torr台の真空度に排気する.そ
の後、ガス導入口よりA r +02 ( Ox =
20%)の混合ガスを流入させ、一方で真空ポンプによ
り少量づつ排気して炉内圧力を3×1 0 −’Tor
r (酸素分圧6 X 1 0−’Torr)に、一定
に保つ. 次にヒーターの通電を開始し、5℃/分の速度で昇温さ
せ、450℃で1時間保つ. 室温近くまで徐冷し、材料を炉内より取出す.このよう
にして熱処理した薄膜をX線回折により分析すると、P
tMnSb相の他に、sb酸化物、Mn−Sb複合酸化
物が認められた. この時の保磁力(Hc上)は8500eと大きく、角型
比も大幅に増大している.第3図はこの試料のカーヒス
テレシスである.このように、力一回転角も1.94°
と大きく、さらにカーヒステレシスの角型性が0.44
と大幅に改善された結果、磁場ゼロでの残留θkが0.
85°となり、T b F e C o系の0.45’
に比べて2倍近い増大がみられる(レーザー波長690
nn ) , 実施例3 実施例1と同様にして、PtMnSbi’W膜の熱処理
を行った.450℃、1時間の処理において、保磁力(
HCJL)、磁化(Ms)の酸素分圧依存性について評
価した.その結果を示したものが第4図である.保磁力
(Hcp )は、酸素分圧が大きくなるに従って増大し
、P 02 =4 X 1 0−’To『『において1
.1kOeにも達した.一方、飽和磁化(Ms)は、P
O 2 = 5 X 1 0−’Torrまでほぼ一
定であるが、酸素分圧の過度の上昇によって酸化物相が
多くなり過ぎると飽和磁下が低下することがわかる,
5 x 1 0 −’Torr 〜8 x 1 0 −
’Torr程度の適度な酸素分圧が優れた磁気特性を示
す.実鉋例4 実施例2と同様にして、450℃、1時間の熱処理にお
いて、飽和カー回転角と残留カー回転角との酸素分圧依
存性について評価した.その結果を示したものが第5図
である. 飽和カー回転角はPo2=6X1 0−’TOrr″′
C′最大になるが、飽和カー回転角と角型比との積(外
部磁場ゼロでのカー回転角)では、P o x = 5
X1 0−’Torr以下であれば酸素分圧の差によ
る違いはほとんどみられない.このため、光学特性に関
してだけみると、P ox =8X 1 0−’TOr
r近傍が最適条件となり、記録再生時のC/N比は最良
となる. (発明の効果) この発明の方法により、以上詳しく説明した通り、磁気
特性および磁気光学特性を著しく向上させた新規なPt
MnSb系光磁気記録媒体が実現される.
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、各々、この発明の一実施例につ
いてのX線回折パターン図と磁気特性(M−Hループ)
図を示したものである.第3図は、この発明の記録媒体
のカーヒステレシス図を示したものである. 第4図および第5図は、各々、この発明の記録媒体につ
いて、保磁力と磁化、およびカー回転角の酸素分圧との
関係を示した相関図である.第6図は、従来のTbFe
Co薄膜の磁化曲線とカーループを示した特性図であり
、また第7図は従来のPtMnSb薄膜の磁化曲線とカ
ーループとを示した特性図である.
いてのX線回折パターン図と磁気特性(M−Hループ)
図を示したものである.第3図は、この発明の記録媒体
のカーヒステレシス図を示したものである. 第4図および第5図は、各々、この発明の記録媒体につ
いて、保磁力と磁化、およびカー回転角の酸素分圧との
関係を示した相関図である.第6図は、従来のTbFe
Co薄膜の磁化曲線とカーループを示した特性図であり
、また第7図は従来のPtMnSb薄膜の磁化曲線とカ
ーループとを示した特性図である.
Claims (1)
- (1)C_1_b結晶構造を有するPtMnSb合金薄
膜を、その成膜後に酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活
性ガスとの混合ガス雰囲気下に熱処理することを特徴と
する光磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30176689A JPH03162736A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30176689A JPH03162736A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162736A true JPH03162736A (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17900917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30176689A Pending JPH03162736A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03162736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996008008A1 (en) * | 1994-09-06 | 1996-03-14 | Migaku Takahashi | Magnetooptic thin film, magnetooptic recording medium and production method thereof |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP30176689A patent/JPH03162736A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996008008A1 (en) * | 1994-09-06 | 1996-03-14 | Migaku Takahashi | Magnetooptic thin film, magnetooptic recording medium and production method thereof |
| US6190763B1 (en) | 1994-09-06 | 2001-02-20 | Migaku Takahashi | Magnetooptic thin film, magnetoopic record medium |
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