JPH03278345A - 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、光磁気記録媒体に関し、特に光磁気記録層を
改良することにより記録感度の線速度依存性を小さくし
た光磁気記録媒体に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

近年、光磁気記録媒体はレーザー光による書き込み読み
出しが可能な光磁気ディスクとして、大容量のデータフ
ァイルなどに広く利用されている。

この光磁気記録媒体は、ガラス、プラスチックなどの透
明基板上に、スパッタ法により誘電体保護層（エンハン
ス層とも称される。）、記録層、無機保護層、更に、金
属反！１層の薄膜を積層した４層構成の光磁気記録層を
有した形態は、位相マージンを大きくできるので広く使
用されている。

そして、光磁気記録媒体の記録層としては、特性の面か
ら遷移金属と希土類金属を生体とする合金の単一層もし
くは遷移金属を生体とする薄膜と希土類金属を主体とす
るｗｔ膜をそれぞれ数人乃至数１０人の厚さで交互に少
なくとも２層以上積層した層が使用されている。

特に、希土類金属としてＴｂもしくはＤｙを遷移金属と
してＦｅ及びＣＯを用いた記録層は、カー回転角、保磁
力等の磁気特性が良好であり、例えば、特開昭５８−７
３７４６号公報、特開昭６３−２１４９４０号公報等に
開示されている様に、紀金的に記録再生特性が優れてお
り好ましい。

希土類金属としてＤｙを使用した記録層はキュリー温度
が低く感度の点で有利であるが、特に２元同時スパッタ
法で成膜するとその記録層はしばしば異常なカーループ
を示すことがあった。

また、光磁気記録をも含めた光記録方式の一般的な問題
点に、ハードディスクに比し転送速度の遅い点がある。

この問題に対応するこめの方策としてドライブの回転数
を上げることが検討されている。

従来は、ドライブの回転数は、一定であるという前提で
光磁気記録媒体を設定すれば良かったが、今後は、以上
の理由から、回転数の異なるドライブに対して記録再生
特性や消去特性などの実用特性の変動の少ない媒体を設
計することが要求されるようになってきた。すなわち、
ドライブの回転数が、低速から高速になっても、同程度
のレーザーパワーで記録及び消去ができるすなわち感度
の線速度依存性の小さい光磁気記録媒体が必要になって
来る。

特に、前記４層構成の光磁気記録層にあっては、金属反
射層の熱伝導率を高めることによって、膜厚方向の熱の
拡散により高速回転時にも記録感度が悪化せずに記録感
度の線速度依存性を低下することが出来なくはないが、
ＴｂＦｅＣｏ系の記録層のようにキュリー温度（Ｔｃ）
が高い場合、感度の絶対値の低下が避けられなかった。

そして、前記の光磁気記録媒体の感度の線速度依存を小
さくするための有効な技術は、いまだ提案されていない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記の従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であり、線速度依存性の小さい、特に高速回転と低速回
転での記録再生特性に関して互換性の高い光磁気記録媒
体を提供することを目的としている。

〔問題点を解決する手段〕

本発明の前記目的は、透明基板上に、少な（ともエンハ
ンス層、記録層、無機保護層及び金属反射層がこの順で
成膜されて成る光磁気記録層を有する光磁気記録媒体に
おいて、該記録層はＤｙＦｅＣｏ系の非晶質合金の薄膜
であってかつ該金属反射層の熱伝導率が２５（Ｗ／ｍ−
ｋ）以上であることを特徴とする光磁気記録媒体により
達成される。

本発明の光磁気記録媒体は、透明基板上に形成された光
磁気記録層がエンハンス層に、記録層、無機保護層及び
金属反射層がこの順で成膜された特に最上層に金属反射
層がある４層構成であるので位相マージンを大きく取る
ことが出来Ｃ／Ｎが優れている。そして、前記金属反射
層の熱伝導率を２５（Ｗ／ｍ−ｋ）以上と比較的太き（
することにより感度の線速度依存性が小さくでき、且つ
記録層の非晶質合金組成にＤｙを導入することによりキ
ュリー温度（Ｔｃ）を下げ前記金属反射層の熱伝導率が
大きくなることによる感度の低下を防止している。

従って、本発明の光磁気記録媒体は、ドライブの回転数
が、低速から高速になっても、同程度のレーザーパワー
で記録及び消去ができるすなわち感度の線速度保存性が
小さく、しかしその割には感度が良好な特徴を有する。

さらに本発明の光磁気記録媒体にあっては、希土類金属
のなかでは比較的安価なりｙを記録層の組成として使用
するのでそのコストを低くすることが出来る。

また、書き込みの際のバイアス磁界も比較的低くて良い
のでドライブのバイアス用磁石を小型にすることが出来
且つ消費電力を抑えることもできる。

本発明の光磁気記録媒体の前記金属反射層の熱伝導率は
、２５　（Ｗ／ｍ　−ｋ）以上、望ましくは５０　（Ｗ
／ｍ　−ｋ）以上である。

前記金属反射層の熱電率が余り小さいと、光磁気記録媒
体の線速度依存性が大きくなってしまい、また余り大き
くなっても特に光磁気記録媒体の最外周での感度の低下
が著しくなるので好ましくない。

尚、記録パワーが大きいドライブでは、前記金属反射層
の熱伝導率を大きくした方が、本発明の目的を更に有効
に達成することが出来ることば言うまでもなく、例えば
、純Ａｊ！を金属反射層とした場合、光磁気記録媒体の
線速度依存性はかなり小さくできる。しかし、本発明の
光磁気記録媒体を使用すれば記録パワーが比較的小さく
てもよいことは前述した事項から明らかであろう。

本発明の光磁気記録媒体は、基板上にエンハンス層、記
録層、無機保護層及び金属反射層を成膜した４層構成の
光磁気記録層であり、比較的Ｃ／Ｎの高い特性となって
おり、特に熱伝導率が比較的大きい金属反射層を最上層
に設けることによって、ビット形状が良好な記録再生が
できる。

本発明の光磁気記録媒体の製造においては、その光磁気
記録層を構成するエンハンス層、記録層、無機保護層及
び前記金属反射層を基板上にスパッタリング法などの真
空成膜法で成膜する本発明の光磁気記録媒体における金
属反射層の熱伝導率を２５　（Ｗ／ｍ　−ｋ）以上とす
るためには、金属反射層の成膜条件を調節して、成膜さ
れた金属ｙｌ腹中の不純物ガス元素、例えば、酸素、窒
素、水素、アルゴン等の元素ができるだけ少なくする必
要があり、望ましくは、金属反射層中に６０００ｐｐ＠
以下であることが望ましい。

本発明の前記金属反射層の材料としては、各種の金属単
体及び合金を使用することが出来る０例えば、ＡＩ　　
Ａｊ！−Ｃｕ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ｎｉ、Ｎｉ−
Ｃｕ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｚｎ等の金属をスパッタリン
グ法により、！１１！機保護層上に成膜した薄膜が使用
できる。

本発明の光磁気記録媒体の前記金属反射層の膜厚は３０
０乃至１０００人、更に４００乃至８００人であること
が好ましい。

前記金属反射層の膜厚が３００人未満であると光が透過
し易くなり、Ｃ／Ｎが低下してしまう。

１０００Å以上であると熱容量が大きくなる結果感度が
低下するので好ましくない。

本発明の光磁気記録媒体の記録層は、ＤｙＦｅＣ０系の
希土類金属遷移金属の非晶質合金を主体とする組成であ
って、Ｄｙの含有量は、Ｄｙχ（ＦｅＣｏ）１−ｘ成る
組成式において、Ｘが０゜１乃至０．３であればよく、
更に望ましくは、０゜１５乃至０．２５であることが望
ましい。

Ｄｙの含有量が余り少ないと保持力（Ｈｃ）が小さくな
りすぎて安定な記録磁区の形成が難しくなる。

また、Ｄｙの含有量の余り大きいとカー回転角を大きく
することが困難になる。

さらに本発明の光磁気記録媒体の記録層の非晶質合金中
にＮｄを添加することにり光磁気記録媒体の初期化に必
要な磁界を低下させることができる。従って、室温での
Ｃ／Ｎを高くすることが出来る。Ｎｄの添加量としては
、Ｄｙに対して１０乃至３０原子％、望ましくは１５〜
２５原子％である。

Ｎｄの添加量が余り少ないと初期化に必要な磁界を低減
させる効果が弱くなり、逆に余り多くなるとＣ／Ｎが低
下する傾向がみられるので好ましくない。

前記記録層の組成中にＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、ｐｔ等
がＣ１５乃至１０原子％望ましくは３乃至８原子％含を
された組成であることが、実用上充分な耐腐食性を有す
る上で好ましい。

記録層の膜厚としては２００乃至３００人で存すること
が望ましい。

前記記録層の下層すなわち基板上には、記録層のエンハ
ンス層が成膜される。エンハンス層は、通常、誘電体か
らなり、８００乃至１３００人の厚さで基板上に成膜さ
れる。

前記記録層の上には、無機物の保護層が２００乃至６０
０人の膜厚で成膜される。

この無機保護層はエンハンス層と同様、通常誘電体の薄
膜である。

前記エンハンス層及び前記無機保護層の材料としては、
例えば、５１０ｘ、ＳｉＮｘ、ＴａＯｘ、ＡｉＶ、Ｎｘ
及びＺｎＳ等の酸化物、窒化物及び硫化物などの誘電体
が使用される。中でも、光学的特性、保護機能の面から
、Ｓｉの窒化物、ＡＮの窒化物もしくはそれらの混合物
が好ましい。

以上の各薄膜が、基板上に前記エンハンス層、前記記録
層、前記無機保：Ｉ層及び前記金属反射層の順で成膜さ
れ、４層構成の光磁気記録層を有する本発明の光磁気記
録媒体が作成される。

真空成膜法としては、マグネトロンスパッタ法などのス
パッタ法が最も好ましい。そして、各層の薄膜の組成の
調節は、ターゲットの材料組成を選択することによって
適宜行うことが出来る。

本発明の光磁気記録媒体の基板は、高速回転においても
記録消去が効果的になされるように、その機械特性、特
に面振れ加速度や面振れが少なくすることが望ましい、
前記基板の材質としては、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、エポキシ樹脂、ガラス等が使用され
る。中でも、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート、エポキシ樹脂等の樹脂基板がコスト的に好ましく
、特に、ポリカーボネートは、吸水率が比較的小さく、
ガラス転移温度が高いなどの利点を有しているので特に
好ましい。

本発明における光磁気記録媒体は、前記のように基板上
に各層を成膜して光磁気記録層が形成され、さらにその
上面及び側面を紫外線硬化樹脂等の有機樹脂保護層で被
覆することにより、また基板の記録層を設けた側とは反
対の面にも紫外線硬化樹脂等の層を設けることによって
光磁気記録媒体の保存安定性を更に高めることもできる
。

また、ホットメルト接着剤やエポキシ系接着剤等より成
る接着剤層を介して、基板の光磁気記録層の内面を外側
に向けて、貼合わせることにより機械特性の優れた両面
記録型の光磁気記録媒体とすることもできる。

［発明の効果〕 金属反射層の熱伝導率を２５（Ｗ／ｍ−ｋ）以上にして
かつ記録層をＤｙＦｅＣｏ系の希土類金属遷移金属系の
非晶質合金薄膜とすることによって、記録再生時の回転
速度保存性の低い光磁気記録媒体を得ることが出来る。

更に記録層中にＮｄを添加することにより、初期化に必
要な磁界を低下することが出来、また室温の保磁力の小
さい領域でのＣ／Ｎを大きくすることもできる。

本発明の新規な利点を以下の実施例及び比較例で更に具
体的に説明する。

（実施例−１） 射出成形により片面に案内溝が設けられた径１３０■、
厚さ１．２ｍのポリカーボネート基板をスパッタ装置の
回転基板ホルダー上にセットして、スパッタ室にアルゴ
ンガスを導入して、ガス圧を５ｍＴｏｒｒとした。

そして、５ｉａＮ−ターゲットに１．５ｋＷのＲＦｔ力
を印加してマグネトロンスパッタ法によりまずエンハン
ス層として、１０５０人の厚さのＳｉＮｘのｖｉＪ膜を
成膜した。

ついで、成膜室のアルゴンガス圧を１０−Ｔ　ｏ、、、
１　ｒにして、Ｄｙのターゲットに５００ＷのＲＦ電力
を印加し、ＦｅｔｓＣＯｚｓ合金のターゲットに７５０
ＷＯＤＣｔ力を印加して、二元同時スパッタ法により、
前記エンハンス層上にＤｙＦｅＣ。

系非晶質合金の記録層を３００人の厚さで成膜した。

しかる後、前記のエンハンス層と同一の成膜条件でＳｉ
Ｎｘの薄膜を無機保護層として、前記記録層上に４５０
人の厚さで成膜した。

更に、成膜室のアルゴンガス圧を２．５ｍＴｏｒｒにし
て、Ｔｉを１原子％含有するＡｆ！Ｔ　ｉ合金ターゲッ
トに５００ＷのＲＦｔ力を印加して、前記無機保護層の
上に金属反射層として、ＡＲＴｉ含Ｔｉ薄膜を３００人
の膜厚で成膜して、前記基板上にエンハンス層、記録層
、無機保護層及び金属反射層より成る４Ｎ構成の光磁気
記録層を形成した。

しかる後、前記大日本インキ■製紫外線効果樹脂＃５Ｄ
−１７をスピンコード法で２μｍの厚さに塗布して紫外
線を照射して硬化せしめ、有機樹脂保護層を設けて、片
面記録型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

別途、前記金属反射層の熱伝導率を、別途、真空理工株
製薄膜熱伝導率測定機で測定したところ、５０　（Ｗ／
ｍ　−ｋ）であった。

（実施例−２） 実施例−１と同一の条件で、前記基板の片面に前記光磁
気記録層及び前記有機樹脂保護層を設けた媒体を２枚作
成して、前記基板の光磁気記録層の内面を外側に向け、
前記有機樹脂保護層上に東亜合成化学株制ホットメルト
接着剤＃Ｘｔ−１３を塗布し加圧接着して、両面記録型
光磁気記録媒体の試料を作成した。

（比較例−１） 実施例−１において、金属反射層を成膜する際のターゲ
ットをＴａを５原子％含有したＡｊ！Ｔａ合金とした以
外は、実施例−１と同一の条件で片面記録型の光磁気記
録媒体の試料を作成した。

この金属反射層の熱伝導率は６（Ｗ／ｍ−ｋ）であった
。

（比較例−２） 実施例−１において、記録層の希土類金属ターゲットを
Ｔｂにかえた以外は、実施例−１と同一の条件で片面記
録型の光磁気記録媒体を作成した。

この金属反射層の熱伝導率は５０　（Ｗ／ｍ　−ｋ）で
あった。

（実施例−３） 実施例−ＩＬこおいて、記録層を成膜する際のＤｙのタ
ーゲットに代えて、Ｎｄ５Ｄｙ９５の合金のターゲット
を使用した以外は、実施例−１と同一の条件で片面記録
型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

（実施例−４） 実施例−１において、記録層を成膜する際のＤｙのター
ゲットに代えて、Ｎｄ１ＯＤｙ９０の合金のターゲット
を使用した以外は、実施例−１と同一の条件で片面記録
型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

（実施例−５） 実施例−１において、記録層を成膜する際のＤｙのター
ゲットに代えて、Ｎｄ２０Ｄｙ８０の合金のターゲット
を使用した以外は、実施例−１と同一の条件で片面記録
型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

（実施例−６） 実施例−１において、記録層を成膜する際のＤ３１のタ
ーゲットに代えて、Ｎｄ３０Ｄｙ７０の合金のターゲッ
トを使用した以外は、実施例−１と同一の条件で片面記
録型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

（実施例−７） 実施例−１において、記録層を成膜する際のＤ）Ｉのタ
ーゲットに代えて、Ｎｄ５０Ｄｙ５０の合金のターゲッ
トを使用した以外は、実施例−１と同一の条件で片面記
録型の光磁気記録媒体の試料を作成した。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の各試料につ
き、媒体の半径が３０−の位置で基板の回転数を９００
乃至３６００ｒｐｍの範囲で変化させて、Ｃ／Ｎが４０
ｄＢを超えることが出来る最少の記録用レーザーパワー
（Ｐｔｈ）を記録感度として測定した。

尚、そのときの記録密度は、１．５μｍと一定になるよ
うにした。

またその記録感度の線速度依存性を第１図及び第２図に
示す各試料の曲線の傾きの度合いで評価した。

実施例−１、実施例−３乃至実施例−７の片面記録型光
磁気記録媒体の試料のＣ／Ｎが最大となる保磁力を以下
の条件で測定した。

保磁力は、対称角振動法を用いたカー効果測定装置にて
測定した。

得られた結果を、第１表に示した。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、光磁気記録媒体の記録速度とＣ／
Ｎが４０ｄＢとなる最少のレーザーパワーの変化との関
係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、少なくともエンハンス層、記録層
   、無機保護層及び金属反射層がこの順で成膜されて成る
   光磁気記録層を有する光磁気記録媒体において、該記録
   層はＤｙＦｅＣｏ系の非晶質合金の薄膜であってかつ該
   金属反射層の熱伝導率が２５（Ｗ／ｍ・ｋ）以上である
   ことを特徴とする光磁気記録媒体。
2. （２）前記記録層の非晶質合金中にＮｄが、Ｄｙに対し
   て１０乃至３０原子％含有されている請求項１記載の光
   磁気記録媒体。