JPH0375948B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0375948B2 JPH0375948B2 JP57152007A JP15200782A JPH0375948B2 JP H0375948 B2 JPH0375948 B2 JP H0375948B2 JP 57152007 A JP57152007 A JP 57152007A JP 15200782 A JP15200782 A JP 15200782A JP H0375948 B2 JPH0375948 B2 JP H0375948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- magnetic
- rare earth
- tio
- magnetic film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、レーザ光等の熱エネルギーで情報を
記録あるいは消去し光と磁気の相互作用を利用し
て情報を再出する磁気光学記憶素子に関する。
記録あるいは消去し光と磁気の相互作用を利用し
て情報を再出する磁気光学記憶素子に関する。
（従来技術）
近年、高密度、大容量、高連アクセスを狙いと
した光メモリ装置の研究開発が精力的に行なわれ
ている。中でも、情報の消去が可能な光磁気メモ
リ装置は文字・画像等のフアイルメモリや書き換
え可能なビデオデイスク等の応用が考えられ光メ
モリ装置の中でもとりわけ有望視されているもの
である。
した光メモリ装置の研究開発が精力的に行なわれ
ている。中でも、情報の消去が可能な光磁気メモ
リ装置は文字・画像等のフアイルメモリや書き換
え可能なビデオデイスク等の応用が考えられ光メ
モリ装置の中でもとりわけ有望視されているもの
である。
光磁気メモリ用材料としては1960年代から1970
年代にかけMnBiを中心とする多結晶性薄膜が検
討されたが材料の作成が困難な事、記録エネルギ
ーが多くいる事、結晶粒界によるノイズが無視で
きない事等により、現在はGdTbFe、TbDyFe、
GdCo等、希土類と遷移金属の合金薄膜が材料検
討の中心となつている。これらの材料はアモルフ
アスであるため、記録に利用するレーザパワーに
応じた記録スレツシヨルドを有する膜を作ること
が可能である事、粒界ノイズがないため再生信号
の品質が良い事等の利点がある。
年代にかけMnBiを中心とする多結晶性薄膜が検
討されたが材料の作成が困難な事、記録エネルギ
ーが多くいる事、結晶粒界によるノイズが無視で
きない事等により、現在はGdTbFe、TbDyFe、
GdCo等、希土類と遷移金属の合金薄膜が材料検
討の中心となつている。これらの材料はアモルフ
アスであるため、記録に利用するレーザパワーに
応じた記録スレツシヨルドを有する膜を作ること
が可能である事、粒界ノイズがないため再生信号
の品質が良い事等の利点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしこの種の希土類と遷移金属の合金薄膜は
希土類が酸化しやすく最近所定の組成比を有する
膜を作つても時間と伴に希土類の酸化が進み遷移
金属リツチの組成に移り、極端な場合は高密度メ
モリに必要な垂直異方性がなくなり、又そうでな
い場合でも保磁力の変化により記録特性が変化す
る等酸化の点で問題がある。
希土類が酸化しやすく最近所定の組成比を有する
膜を作つても時間と伴に希土類の酸化が進み遷移
金属リツチの組成に移り、極端な場合は高密度メ
モリに必要な垂直異方性がなくなり、又そうでな
い場合でも保磁力の変化により記録特性が変化す
る等酸化の点で問題がある。
そこで、本発明は上述の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、希土類と遷移金属の合金薄膜で
構成される磁性体膜の酸化を防止することができ
ると共に、カー回転角を増大することのできる構
成を備えた磁気光学記憶素子を提供することを目
的とする。
たものであつて、希土類と遷移金属の合金薄膜で
構成される磁性体膜の酸化を防止することができ
ると共に、カー回転角を増大することのできる構
成を備えた磁気光学記憶素子を提供することを目
的とする。
（問題点を解決する為の手段）
上述の目的を達成するため、本発明は透明基板
と、希土類と遷移金属の合金とからなる膜面に垂
直な方向に磁気異方性を有する記録媒体としての
磁性体膜と、該磁性体膜と同一材質からなり、膜
面に平行な方向の磁気異方性を有する反射膜とが
この順に積層されて構成されることを特徴とする
磁気光学記憶素子である。
と、希土類と遷移金属の合金とからなる膜面に垂
直な方向に磁気異方性を有する記録媒体としての
磁性体膜と、該磁性体膜と同一材質からなり、膜
面に平行な方向の磁気異方性を有する反射膜とが
この順に積層されて構成されることを特徴とする
磁気光学記憶素子である。
（実施例）
以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照し
ながら詳説する。
ながら詳説する。
第１図は本発明の磁気光学記憶素子の一実施例
の一部側面断面図である。図中１はソーダライム
石英等のガラス板であり、該ガラス板１には巾
0.5〜1.5μm、ピツチ1.0〜3.0μm、深さ40〜90nm
の案内溝が形成されている。この案内溝は記録・
消去時に光ビームを所定位置に案内する為に必要
なものである。２はTiO2の誘電体膜である。該
誘電体膜２は屈折率が2.4で上記ガラス板１の屈
折率より大きい。該誘電体膜２はカー回転角を増
大する為に設けられるものである。３はGdTbFe
磁性体膜であり希土類と遷移金属の合金からなる
膜面に垂直な方向に磁気異方性を有する磁性体膜
である。４はTiO2の誘電体膜である。該誘電体
膜４はカー回転角を増大する為、及び上記磁性体
膜３と後述する反射膜５の間の断熱、及び上記磁
性体膜３と後述する反射膜５の間の原子、電子の
移動を防ぐ為等に設けられるものである。５は
GdTbFe磁性体膜であり希土類と遷移金属の合金
からなる磁性体（即ち上記磁性体膜３と同一材
質）から構成される反射膜である。この反射膜５
はカー回転角を増大させる作用（例えば特願昭55
−85695を参照）と上記磁性体膜３の酸化を防ぐ
作用とを合わせ持つ。即ちこの反射膜５の成分で
あるGd、Tbの希土類金属は極めて酸化されやす
いので外部から侵入した酸素が上記磁性体膜３に
達する前に反射膜５が先に酸化されよつて磁性体
膜３に達する酸素の量を極力減少せしめるもので
ある。６は上記反射膜５の保護のためのTiO2の
誘電体膜である。
の一部側面断面図である。図中１はソーダライム
石英等のガラス板であり、該ガラス板１には巾
0.5〜1.5μm、ピツチ1.0〜3.0μm、深さ40〜90nm
の案内溝が形成されている。この案内溝は記録・
消去時に光ビームを所定位置に案内する為に必要
なものである。２はTiO2の誘電体膜である。該
誘電体膜２は屈折率が2.4で上記ガラス板１の屈
折率より大きい。該誘電体膜２はカー回転角を増
大する為に設けられるものである。３はGdTbFe
磁性体膜であり希土類と遷移金属の合金からなる
膜面に垂直な方向に磁気異方性を有する磁性体膜
である。４はTiO2の誘電体膜である。該誘電体
膜４はカー回転角を増大する為、及び上記磁性体
膜３と後述する反射膜５の間の断熱、及び上記磁
性体膜３と後述する反射膜５の間の原子、電子の
移動を防ぐ為等に設けられるものである。５は
GdTbFe磁性体膜であり希土類と遷移金属の合金
からなる磁性体（即ち上記磁性体膜３と同一材
質）から構成される反射膜である。この反射膜５
はカー回転角を増大させる作用（例えば特願昭55
−85695を参照）と上記磁性体膜３の酸化を防ぐ
作用とを合わせ持つ。即ちこの反射膜５の成分で
あるGd、Tbの希土類金属は極めて酸化されやす
いので外部から侵入した酸素が上記磁性体膜３に
達する前に反射膜５が先に酸化されよつて磁性体
膜３に達する酸素の量を極力減少せしめるもので
ある。６は上記反射膜５の保護のためのTiO2の
誘電体膜である。
次に上述した磁気光学記憶素子の一実施例の製
法について説明する。上記ガラス板１は円板形状
で厚さは0.5〜２mm程度であり、このガラス板１
にレジスト膜を塗布し、該塗布状態にてガラス板
１を回転させながらArレーザ、HeCdレーザ等の
レーザを用いてレジスト膜に所定の巾の案内溝を
潜像として記録しレジスト膜を現像後CCl4、CF4
＋H2等のガスによりドライエツチングする事に
より上記所定形状の案内溝をガラス板１に形成す
る。以上の案内溝形成方法によれば案内溝形成後
に基板を構成するものはガラス板のみであるので
湿気等に対して強い。以上の案内溝形成方法以外
に基板の材質をPMMAやポリカーボネート等の
樹脂材料とし射出成形や圧縮成形によつて案内溝
を形成する方法、あるいはガラスやPMMA樹脂
の基板上に紫外線硬化樹脂を用いて案内溝を形成
する方法（2P法）があるがこれらの形成方法は
いずれも樹脂材料を仲立ちとしている為その樹脂
材料の透湿性あるいは吸湿性あるいは酸素透過性
により樹脂材料を通じて酸素が侵入し記録媒体で
ある希土類・遷移金属合金薄膜が酸化されること
によつて特性劣化する現象があつた。
法について説明する。上記ガラス板１は円板形状
で厚さは0.5〜２mm程度であり、このガラス板１
にレジスト膜を塗布し、該塗布状態にてガラス板
１を回転させながらArレーザ、HeCdレーザ等の
レーザを用いてレジスト膜に所定の巾の案内溝を
潜像として記録しレジスト膜を現像後CCl4、CF4
＋H2等のガスによりドライエツチングする事に
より上記所定形状の案内溝をガラス板１に形成す
る。以上の案内溝形成方法によれば案内溝形成後
に基板を構成するものはガラス板のみであるので
湿気等に対して強い。以上の案内溝形成方法以外
に基板の材質をPMMAやポリカーボネート等の
樹脂材料とし射出成形や圧縮成形によつて案内溝
を形成する方法、あるいはガラスやPMMA樹脂
の基板上に紫外線硬化樹脂を用いて案内溝を形成
する方法（2P法）があるがこれらの形成方法は
いずれも樹脂材料を仲立ちとしている為その樹脂
材料の透湿性あるいは吸湿性あるいは酸素透過性
により樹脂材料を通じて酸素が侵入し記録媒体で
ある希土類・遷移金属合金薄膜が酸化されること
によつて特性劣化する現象があつた。
次に上記案内溝を形成したガラス板１上に上述
したTiO22、GdTbFe3、FiO24、GdTbFe5、
TiO26を順に被覆する。これらの各膜の被覆形成
は蒸着、スパツタリング、イオンプレーチイング
等の手段によつて行ない得るが、GdTbFe3は膜
面に垂直な方向に磁気異方性を有することが必要
であり、このGdTbFe希土類・遷移金属合金膜に
垂直磁気異方性を持たせる容易さ、及び膜形成の
再現性・均一性の得やすさから高周波スパツタリ
ングにて上記各膜の形成を行なうのが良い。この
際上記多層膜構造の場合、TiO22、GdTbFe3、
TiO24、GdTbFe5、TiO26の各膜を形成するもの
であるからスパツタリングターゲツトとして
TiO2、GdTbFeの２種類だけでよいのでスパツ
タリング装置の小形簡略化を計ることができる。
尚GdTbFe3の層は記録媒体であるのでこの膜は
膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持たねばならな
いが一方GdTbFe5の層は反射膜であるので記録
ビツトの安定性から垂直磁化膜でない方が良い。
このGdTbFe3とGdTbFe5の膜の違いを持たせる
為に次の方法を採る。第２図はターゲツトを一定
の組成のGdTbFeとしスパツタリング時のAr圧
力を変化させた時の形成膜の保磁力の変化を示し
ている。同図に示される様にターゲツトが一定の
組成のGdTbFeであつてもAr圧力を変化させる
だけで保磁力が変化（即ち膜の組成が変化）する
ものである。実際にはAr圧の低い時にはFeリツ
チ（Ａ部分）にAr圧の高い時には希土類（Gd、
Tb）リツチ（Ｂ部分）になつている。更に図示
していないがAr圧のかなり低い所では垂直磁気
異方性の無いFeリツチの組成膜が出来、Ar圧の
かなり高い所では垂直磁気異方性の無い希土類
（Gd、Tb）リツチの組成膜が出来る。反射膜５
としては希土類リツチの方が酸化防止の点から好
ましい。こうして上記TiO22、GdTbFe3、
TiO24、GdTbFe5、TiO26の多層膜の形成時には
スパツタリングターゲツトとしてTiO2、
GdTbFeの２種類のみを用いAr圧を適宜調整し
て膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持つ
GdTbFe3、及び膜面に平行な方向に磁化容易軸
を持つGdTbFe5を作成する。尚TiO22の膜厚は
50〜100nm、GdTbFe3の膜厚は10〜30nm、
TiO24の膜厚は30〜100nm、GdTbFe5の膜厚は
100nm以上、TiO26の膜厚は50nm以上であれば
適切な素子構造を得る。
したTiO22、GdTbFe3、FiO24、GdTbFe5、
TiO26を順に被覆する。これらの各膜の被覆形成
は蒸着、スパツタリング、イオンプレーチイング
等の手段によつて行ない得るが、GdTbFe3は膜
面に垂直な方向に磁気異方性を有することが必要
であり、このGdTbFe希土類・遷移金属合金膜に
垂直磁気異方性を持たせる容易さ、及び膜形成の
再現性・均一性の得やすさから高周波スパツタリ
ングにて上記各膜の形成を行なうのが良い。この
際上記多層膜構造の場合、TiO22、GdTbFe3、
TiO24、GdTbFe5、TiO26の各膜を形成するもの
であるからスパツタリングターゲツトとして
TiO2、GdTbFeの２種類だけでよいのでスパツ
タリング装置の小形簡略化を計ることができる。
尚GdTbFe3の層は記録媒体であるのでこの膜は
膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持たねばならな
いが一方GdTbFe5の層は反射膜であるので記録
ビツトの安定性から垂直磁化膜でない方が良い。
このGdTbFe3とGdTbFe5の膜の違いを持たせる
為に次の方法を採る。第２図はターゲツトを一定
の組成のGdTbFeとしスパツタリング時のAr圧
力を変化させた時の形成膜の保磁力の変化を示し
ている。同図に示される様にターゲツトが一定の
組成のGdTbFeであつてもAr圧力を変化させる
だけで保磁力が変化（即ち膜の組成が変化）する
ものである。実際にはAr圧の低い時にはFeリツ
チ（Ａ部分）にAr圧の高い時には希土類（Gd、
Tb）リツチ（Ｂ部分）になつている。更に図示
していないがAr圧のかなり低い所では垂直磁気
異方性の無いFeリツチの組成膜が出来、Ar圧の
かなり高い所では垂直磁気異方性の無い希土類
（Gd、Tb）リツチの組成膜が出来る。反射膜５
としては希土類リツチの方が酸化防止の点から好
ましい。こうして上記TiO22、GdTbFe3、
TiO24、GdTbFe5、TiO26の多層膜の形成時には
スパツタリングターゲツトとしてTiO2、
GdTbFeの２種類のみを用いAr圧を適宜調整し
て膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持つ
GdTbFe3、及び膜面に平行な方向に磁化容易軸
を持つGdTbFe5を作成する。尚TiO22の膜厚は
50〜100nm、GdTbFe3の膜厚は10〜30nm、
TiO24の膜厚は30〜100nm、GdTbFe5の膜厚は
100nm以上、TiO26の膜厚は50nm以上であれば
適切な素子構造を得る。
以上の実施形態以外に次の実施形態が可能であ
る。即ち上記誘電体膜２の材質としてSi3N4、
SiO、ZnS、CeO2、ZrO2、Sb2O3、Nd2O3、CeF3
の何れかを用いる。これらは屈折率が1.7〜2.5と
TiO2（屈折率2.4）と同程度の為膜面は上記の値
と同等で良い。又上記磁性体膜３及び反射膜５の
材質としてGdTbDyFe、TbDyFe、GdCo等他の
希土類−遷移金属合金あるいはこれらの希土類−
遷移金属合金に不純物元素が加わつたものを用い
てもよい。又第３図に示す様に案内溝を形成した
ガラス板１の上面にPMMAの樹脂基板７を貼り
合わせてもよい。これによりガラス板１の割れ等
が防止できるので素子の取り扱いが容易になる。
上記樹脂基板７はフオトポリマー法によつて形成
してもよい。この場合同図に示す如く裏面にも上
記樹脂基板７と同様の製法にて樹脂基板８を形成
すればより効果的である。又本発明の要旨は透明
基板と、希土類と遷移金属の合金からなる膜面に
垂直な方向に磁気異方性を有する磁性体膜と、該
磁性体膜と同一材質からなる反射膜とがこの順に
積層されて構成される磁気光学記憶素子にあり、
この構成によつて裏面よりの酸素及び水分の透過
を防止する事を可能としたものである。従つてこ
の要旨を逸脱する事なく様々な構成をとる事がで
きる。例えば第１図、第３図に示される誘電体膜
２及び誘電体膜６が無い構造の磁気光学記憶素子
の構成であつてもよいのである。
る。即ち上記誘電体膜２の材質としてSi3N4、
SiO、ZnS、CeO2、ZrO2、Sb2O3、Nd2O3、CeF3
の何れかを用いる。これらは屈折率が1.7〜2.5と
TiO2（屈折率2.4）と同程度の為膜面は上記の値
と同等で良い。又上記磁性体膜３及び反射膜５の
材質としてGdTbDyFe、TbDyFe、GdCo等他の
希土類−遷移金属合金あるいはこれらの希土類−
遷移金属合金に不純物元素が加わつたものを用い
てもよい。又第３図に示す様に案内溝を形成した
ガラス板１の上面にPMMAの樹脂基板７を貼り
合わせてもよい。これによりガラス板１の割れ等
が防止できるので素子の取り扱いが容易になる。
上記樹脂基板７はフオトポリマー法によつて形成
してもよい。この場合同図に示す如く裏面にも上
記樹脂基板７と同様の製法にて樹脂基板８を形成
すればより効果的である。又本発明の要旨は透明
基板と、希土類と遷移金属の合金からなる膜面に
垂直な方向に磁気異方性を有する磁性体膜と、該
磁性体膜と同一材質からなる反射膜とがこの順に
積層されて構成される磁気光学記憶素子にあり、
この構成によつて裏面よりの酸素及び水分の透過
を防止する事を可能としたものである。従つてこ
の要旨を逸脱する事なく様々な構成をとる事がで
きる。例えば第１図、第３図に示される誘電体膜
２及び誘電体膜６が無い構造の磁気光学記憶素子
の構成であつてもよいのである。
（効果）
本発明によれば記録媒体である希土類と遷移金
属の合金からなる膜面に垂直な方向に磁気異方性
を有する磁性体膜の酸化を防止して該膜の記録特
性の安定化を得ることができるものである。ま
た、反射膜を上記磁性体膜の材料と同一材質から
なり膜面に平行な方向の磁気異方性を有する磁性
体膜で構成したので、たとえこの反射膜が何らか
の磁化を有していたとしても記録媒体としての磁
性体膜からの情報の読みだし等に影響を与えるこ
とがなく、単に反射膜として機能するのみである
ので、信号品質に悪影響を与えることなくカー回
転角を増大させる作用と記録媒体としての磁性体
膜の酸化を防止する作用との２つの作用を奏する
ことができる。さらに、この反射膜を記録媒体と
しての磁性体膜の材質と同一材質から構成したの
で製法上において極めて容易に膜形成ができると
いう効果も奏するものである。
属の合金からなる膜面に垂直な方向に磁気異方性
を有する磁性体膜の酸化を防止して該膜の記録特
性の安定化を得ることができるものである。ま
た、反射膜を上記磁性体膜の材料と同一材質から
なり膜面に平行な方向の磁気異方性を有する磁性
体膜で構成したので、たとえこの反射膜が何らか
の磁化を有していたとしても記録媒体としての磁
性体膜からの情報の読みだし等に影響を与えるこ
とがなく、単に反射膜として機能するのみである
ので、信号品質に悪影響を与えることなくカー回
転角を増大させる作用と記録媒体としての磁性体
膜の酸化を防止する作用との２つの作用を奏する
ことができる。さらに、この反射膜を記録媒体と
しての磁性体膜の材質と同一材質から構成したの
で製法上において極めて容易に膜形成ができると
いう効果も奏するものである。
第１図は本発明の磁気光学記憶素子の一実施例
の一部側面断面図、第２図はアルゴン圧と保磁力
の関係を示すグラフ図、第３図は本発明の磁気光
学記憶素子の他の実施例の一部側面断面図を示
す。 図中、１：ガラス板、２，４，６：誘電体膜、
３：磁性体膜、５：反射膜、７，８：樹脂基板。
の一部側面断面図、第２図はアルゴン圧と保磁力
の関係を示すグラフ図、第３図は本発明の磁気光
学記憶素子の他の実施例の一部側面断面図を示
す。 図中、１：ガラス板、２，４，６：誘電体膜、
３：磁性体膜、５：反射膜、７，８：樹脂基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板と、 希土類と遷移金属の合金とからなる膜面に垂直
な方向に磁気異方性を有する記録媒体としての磁
性体膜と、 該磁性体膜と同一材質からなり、膜面に平行な
方向の磁気異方性を有し、前記磁性体膜の酸化を
防止するに十分な厚みを有する反射膜と がこの順に積層されて構成されることを特徴とす
る磁気光学記憶素子。 ２ 前記磁性体膜と同一材質からなる前記反射膜
が希土類リツチの組成を有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気光学記憶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15200782A JPS5942577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 磁気光学記憶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15200782A JPS5942577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 磁気光学記憶素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294266A Division JP2609407B2 (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 磁気光学記憶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5942577A JPS5942577A (ja) | 1984-03-09 |
| JPH0375948B2 true JPH0375948B2 (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=15531020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15200782A Granted JPS5942577A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 磁気光学記憶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942577A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506867B2 (ja) * | 1987-12-17 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 光ディスク |
| JPH01160075A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153244A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光磁気記録媒体 |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15200782A patent/JPS5942577A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5942577A (ja) | 1984-03-09 |
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