JPH038148A - 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〕 本発明はレーザ等の光を照射することにより情報の記録
・再生・消去等を行う光磁気記録媒体に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

情報の書き換え可能な光ディスクとして、近年光磁気記
録が注目を集めておりその記録用媒体としては希土類遷
移金属合金膜が用いられている。

しかし、希土類遷移金属合金膜のカー回転角はそのまま
では０．３〜０．４度と小さいため、光の干渉効果を利
用してカー回転角を高める方法が研究されている。

第４図及び第５図はカー回転角をＮ６める方法を利用し
た光磁気記録用媒体の一部断面図である。

第５図において透明基板１の側から入射した光は誘電体
膜１１と磁性薄膜３の間の界面で反射され、カー回転を
生じる。この光はＭＴＭ体１漠１１と基板１との界面で
反射され、再び磁性薄１１ケ３で反射され、カー回転を
生じる。このようにして、誘電体膜２の中で多重反射を
繰り返すことによりカー回転角は増大する。しかし、磁
性薄膜は光の一部を反射せずに吸収してしまうため、カ
ー回転角の増大と同時に吸収率も増大し結果として反射
率の低下を招く。

また、第４図の横進の場合、第１の誘電体膜２中での前
記と同様な多重反射に力１１え、磁性薄Ｉ模ｊ３中を通
過する光のファラデー回転の効果と、第２の誘電体膜４
中での多）１ｆ反射による偏光面の回転が加わり、カー
回転角はさらに増大するが　ａに反射率は減少する。

両者いずれも、カー回転角の増大と反射率の減少が同時
に起っているが、媒体のＳ／Ｎ　（信号対雑音比）に比
例する量である性能桁数ドはハｑ７大させることができ
る。ここでＲを反射率、θ２をカー回転角するとき、性
能指数ＦはＲ−（ｉｈ（α＝−ｏｒｌ）で与えられる。

以上の様な方法に関する従来例としては、特開昭６１−
１７２３６や特開昭５９−１５２５５２特開昭５７−１
６９９９６　、特開昭６０−６３７４７等が挙げられる
。

特開昭５７−１５９９９５や特開昭６０−６３７４７に
おいては第４図にある第１の誘電体膜２の屈折率を第２
の誘電体膜４の屈折率よりも相対的に高くすることを提
案している。すなわち、−第１の１誘電体＋１Ｓｋ　２
中での多片で干渉効果によりカー回転角を増大させ、第
２の誘電体膜４の屈折率を低くすることにより反射膜５
と第２の誘電体膜４とを合成した児がけのル」折率をＯ
に近づけ、反射率を高くすることがねらいである。

しかし、第１の誘電体膜２の中での干渉効果を用いる４
１、確かにカー回転角を大きくすることができるが、同
時に反射率の低下も著しく、読み出しの性能指数ド＝Ｒ
・θ０はあまり大きくできない、また、第１の誘電体膜
２の膜厚がカー回転角極太の条件で固定されるため膜厚
を大きくすることができす、磁性薄膜３の酸化等の腐食
に対する保護効果を大きくできない。さらに、第１の誘
電体膜２の、１１１折率が大きいため、カー回転角極大
の条件となる第１の誘電体膜２の膜１ｖを益々７４くな
るという問題がある。

〔発明が解決しようとするｌｌｌｌｌ題〕以上の様に第
４図及び第５図の方法でさらに性能指数を上げるために
は反射率を下げなければならない、また１反射率は、ト
ラッキングやオートツボＮカスにも使用されるため、あ
る程度の光１ｔが必要である。

また、耐食性の面から誘電体＋１！５　Ｌの膜厚は逗い
方が望ましいが、従来の例では性能指数の而でその膜厚
が制約されていた。

本発明の目的は反射率を下げることなくカー回転角を増
加させ、良好な記録・再生特性を与えろ光磁気記録媒体
を提供することにある。

本発明の他の目的は良好な記録・再生特性を保ったまま
、耐食性を大幅に向上せしめる光磁気記録媒体を提供す
ることにある。

Ｃ課題を解決するための手段〕 上記目的は誘電体膜１の屈折率を誘電体膜２の屈折率よ
り低くすることにより達成される６上記他の目的は、誘
電体１漠２の膜Ｈをカー回転角が最大になる１漠Ｊすの
８０〜１２０％とし、誘゛市体膜１の膜厚を反射率が最
小になる膜Ｈの１２０〜２５０％とすることにより達成
される。

〔作用〕

第２の誘電体膜４及び金属膜５は磁性薄膜３を通過した
光を反射させ、干渉効果によりカー回転角及び、磁性’
ｔ”ｒ　ＩＩ”ａ　Ｕ中でのファラデー回転角を増加さ
せる作用がある。第１の、１１￥電体膜２は多１１ｊ干
渉の効果により反射光の光にを増加させる動きがある。

これらの作用により第２の誘電体膜４によって減少する
反射率を第１の誘電体膜２で補うため、反射光量を減少
させずにカー回転角を増大させることができる。その際
第１の誘１℃体膜２は従来と比して厚くなるが、これは
磁性薄膜３を酸化から防止する効果を大きくする動きが
ある。これにより、記録再生性能と信頼性を共に高めた
話性能の光磁気記録媒体を得ることができる。

換Ｈすれば、第２の誘電体膜４の１鴎厚と屈折率との積
に磁性薄膜３の膜厚とその船１折率との積を加えた値、
すなわち第２の誘′市体膜４と磁性薄膜３の光学長の和
が照射光の波長の約４分の１となっているためその２層
の膜は一種の反射防止膜として働き、かつ、磁性膜中を
光が多重反射で往復する実効的な回数が多くなるため、
ファラデー回転の効果が大きくなり、ｊ′とかけ上のカ
ー回転角が増大する。

また、第」の誘電体膜２の膜Ｊ）メと屈折率の積すなわ
ち光学長が、照射光の波長の約２分の１になっているた
め、第１のｖＩｍ体膜２は、いわゆる反射膜として働き
、干渉によって反射光の光景が増大する。このため本発
明の構成によれば、第２の誘電体膜４でカー回転角を増
大させ、第１の誘電体膜２で反射光量を増大させること
ができる。

本発明において第２の誘電体膜４の膜厚は、第２図にあ
るように、カー回転角７に大きな影響を及ぼす。カー回
転角７が最大になる第２の誘電体膜４の膜厚１５の８０
％〜１２０％の膜厚であれば、第２図にあるようにカー
１ｒＪＪ転角７は、十分に大きく本発明の効果が現れる
。カー回転角７だけから見九ば、第２の誘電体膜４の膜
厚は、前記カー回転角が最大になる膜厚１５の８０％よ
りも小さくてもよいが、媒体の耐食性の面からは膜厚は
８０％が限度である。

第３図に示すように反射率８が最小となる第１の誘電体
膜２の膜厚ではカー回転角７は最大とはならない、カー
回転角７のピークは膜厚が厚い側にずれている。そのた
め、＠記性能指数Ｆは、第１の誘電体膜２の膜厚が反射
率８が最小となる膜厚の１２０％〜２２０％で大きな値
を持つ、２２０％以上の膜厚では逆に減少する。従って
、第１の誘電体膜２の膜厚は、最小の反射率を与える膜
厚の１２０％〜２２０％とするのがよい。

また、第２の誘電体膜４と、！性薄膜３の光学的膜ノフ
の和が、使用する光の波長の約１７４となった時第１の
７Ｉｐｔ屯体膜２と磁性薄膜３の界面と。

金属反射膜５の間での光の干渉が最大となるため、カー
回転角が最大となる。この光学的膜；ヴが光の波長の１
／２のときはカー回転角は零となるため。

少なくとも、本発明の効果を与えるためには、光学的膜
厚が波長の１／８以上３７８以下である必要がある。

第１の誘電体膜２についても、その光学的膜ノリが光の
波長の約１７４の時に反射率の最小を与え、光学的膜厚
が光の波長の約１／２の時に反射率の最大を与える。従
って１本発明の効果として、高い反射率を得るためには
、第１の誘電体膜２の膜厚を光の波長の３／８以上９／
８以下とするのがよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示す。

実施例１ 第１図において、射出成形により作製されたポリカーボ
ネート基板１には、１．６　μｍのピッチで７字状のト
ラッキング案内溝が形成されている。

該ポリカーボネート基板１をまず８０℃の真空中に３時
間保持し、基板に含まれる水の脱水処理を行なった。こ
の後このポリカーボネート基板１の屈折率ｎ３は１．５
である。

次いでポリカーボネート基板１を高周波マグネットロン
・スパッタ装置内に装填し、８Ｘ１０’−’Ｔｏｒｒ以
下に真空槽内を排気した後、ＡｒガスとＮ２ガスの混合
ガスを導入し、ＳｉＮの焼結体をターゲットとしてＩ　
Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒのガス圧でスパッタし、第１の誘
電体膜２としてＳｉＮ膜を１０００Ａだけポリカーボネ
ート基板１上に形成した。この際、予めポリカーボネー
ト基板１の表面を逆スバッタ処理しておくのが望ましい
。こうして形成した１０００人厚のＳｉＮ　ｌｌ簗の屈
↑ハ率ｎ　Ｉ　ｌま２．０である。

次いで同様な真空排気後、Ａｒカスを導入し、ＴｂＦｅ
Ｃｏからなる合金ターゲットを５　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”ｒｏ
ｒｒのガス圧でスパッタし、Ａｄ折率ｎ５が３．０のＴ
ｂＦｃＣｏ磁性薄膜３を２００人だけ形成した。

次いで再び同様な真空排気後、Ａｒガスを導入し、Ｓｉ
Ｎの焼結体をターゲットとしてｌＸｌ０””Ｔｏｒｒの
ガス圧でスパッタし、第２の、＊電体膜４として、Ｓｉ
Ｎ膜を３００人のＨさ形成した。この５ｉＮＩＮの屈折
率ｎ′Ｘは２．２である。このあと再び、同様な真空排
気を行った後、Ａｒガスを導入し、ＡＱ−Ｔｉ合金のタ
ーゲットを３　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒのガス圧でスパッ
タし、金ノρ協膜５として屈折率ｎ、が２．０のＡ　Ｑ
　−Ｔ　ｉ合金膜を５００人の厚さだけ形成した。

このように膜形成されたポリカーボネート基板１を真空
槽から取り出し２０　ｋ　Ｏｅの磁界を膜面に垂直方向
に印加して、初期磁化を行なう。その後、同様にｌ１ｉ
Ｊ形成された別のポリカーボネート基板ｌと金属膜側か
接するように接着剤１３で密着貼り合せし、第６図の構
成とする。

こうして作製された光磁気記録媒体はｎ　ｓ　＜　ｎｒ
＜ｎＸ＜ｎｒなる条件を満たしており、第１表実施例Ｂ
に示すように反射率は２４％、カー回転角は０．７５度
、性能指数Ｒ・θには０．１８度が得られ、従来比約１
．４倍の向上をみた。

本発明においては第２図に示すように第２の誘電体膜４
の膜厚をカー回転角が最大になるように設定している。

この膜厚では第２の誘電体膜中での光の多重反射による
干渉の効果が最大となり、反射光のカー回転角が最大と
なる。

また、第３図に示すように、第１の誘電体膜２の膜厚は
反射光が最大となる膜厚の近くに設定しである。

このような構成にすることにより反射率を低下させるこ
となくカー回転角を増大させろことが可能となる。しか
し、逆に第１の誘電体膜２をカー回転角最大の膜厚にし
、第２の誘電体１漠４のＨヶノ−ヴを反射率が最大とな
るように設定した場合は、上記の様な効果は認められな
い。これは、第３図に示すように第１の誘電体膜２の膜
厚を変化させても、カー回転角と反射率の積である性能
指数Ｒ・θにはほとんど変化しないが、第２の誘電体膜
４の１１々厚を変化させた場合、性能指数が大きく変化
することに起因している。物理的には第２の誘電体膜４
による干渉効果は、磁性薄膜による反射のカー回転と、
磁性薄膜を透過する光のファラデー効果という２禎の効
果が複合していることが原因で、そのために１両方の効
果が互いに強め合う膜厚と逆に弱め合う膜厚が存在する
ことである。

実施例２ 第７図において、Ｕ字状のトラッキング用案内溝を持つ
屈折率ｎｓが１．５の化学強化ガラス基板１を高周波マ
グネトロン・スパッタ装置内に装填し、８　Ｘ　１０−
’Ｔｏｒｒ以下に真空槽内を排気した後、Ａｒガスと０
２ガスの混合ガスを導入し、Ｚｒ０ｚの焼結体をターゲ
ットとしてＩ　Ｘ　Ｌ　Ｏ−”Ｔｏｒｒのガス圧でスパ
ッタし、第１の誘電体１ｔ！Ｉ！２としてＺｒ０ｚ膜２
を９００人Ｍ’Ｊ’ｆｌした。コ（１）　Ｚ　ｒ　Ｏｘ
膜２の屈折率ｎｒは２６２であった。

次に同様な真空排気後、Ａｒガスを導入し、丁ｂＦｅＣ
ｏからなる合金ターゲットを５　Ｘ　Ｉ　Ｏ”−８Ｔｏ
ｒｒのガス圧でスパッタし屈折率ｎｒが３．０のＴｂＦ
ｅＣｏ＆ｉ性薄膜３を２００人だけ形成した６次いで再
び同様な真空排気後、ＺｎＳの焼結体ターゲットを用い
、　　２　Ｘ　１０−”ＴｏｒｒのＡｒ圧でスパッタし
ｚｎｓｖを２５０八積層し第２の誘電体膜４とする。こ
の膜の屈折率ｎ−は２．４である。

この後、再び、同様な真空排気を行い、Ａｒガスを導入
し、ＡＱのターゲットを３　Ｘ　Ｉ　Ｏ’Ｔｏｒｒのガ
ス圧でスパッタし、金１．ＬｌｃｌＩψ５とする。Ａ　
Ｑ＋＋情の膜厚は３００人、　ｈｄ折率ｎヨは２．０で
ある。

こうして膜形成されたディスクを真空槽から取り出し、
２０ＫＯｅの磁界を膜面に垂直に印加して初期磁化を行
った後、保護コート１４として紫外線硬化樹脂（ＵＶ樹
脂）を回転塗布し、真空中で１分間の紫外線露光を行い
、硬化させる。保護コート１４は浮上型磁気ヘッドのス
ライダの摺動による記録膜の損傷に対する保護の働きと
ともに。

記録膜の１食性を高める効果を併せ持っている。

こうして、製造された光磁気記録媒体の静特性第１表の
実施例Ｃとして示す、第１の誘電体１ｆＩＡｉ２及び第
２の誘電体膜４の膜ノリを適当に変えることにより第１
表の実施例Ａ及びＢの静特性を持った媒体を作製するこ
とも可能である。この実施例Ｃの特性を持った光磁気記
録媒体に、浮上型磁気ヘッドを用い、変調磁界を印加し
て記録再生特性を評価したところ、Ｃ／Ｎ比６０ｄＢを
得た。

第８図には本発明による光磁気記録媒体を用いた時の記
録再生特性を示す。性能指数の増大に伴い、本発明の例
では従来と比してＣ／Ｎ比が大幅に向上し、また記録感
度も向上している。

なお１本発明の光磁気記録媒体の１漠構成は、上述の実
施例に限られるものではなく、以下のような構成も可能
である。すなわち、 （１）第１の誘電体膜２及び第２の誘電体膜４として、
Ｓ　ｉＯ，Ｔａｘｏａなどの酸化物、Ｔ’　ａ　Ｎ　。

ＳｉＮなどの窒化物、ＣｄＳなどの硫化物を用いる。

（２）金属膜５としてＡ　Ｑ　＋　Ｃｕ　＋　Ａ　ｇ　
ｇ　Ａ　ｕ　ｒＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒステンレスなど、ある
いは、それらの合金を用いる。

（３）基板１としてアクリル、紫外線硬化樹脂、ポリオ
レフィンなどを用いる。

（４）磁性薄膜３としてＴ　ｂ　−Ｆ　ｅ　、　Ｇ　ｄ
　−”１’　ｂ　−Ｆ　ａ　、　Ｂ　ｙ　−Ｆ　ｅ　−
Ｇ　ｏなどの希土類と遷移金属との非晶質合金、あるい
はこれらに、Ｔ　ｉ　。

Ｔａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂなどの耐食性向上のための元素を
少なくとも一種以上添加した非晶質合金を用いる。

また本発明の光磁気記録媒体を用いて光磁気記録を行う
際には、レーザ光の強度を変化させて記録を行ってもよ
いし、レーザ光強度を一定として磁界強度を変化させて
記録を行ってもよ４Ｎ　。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、基板１上
に積層された第１の誘電体膜２の膜厚を反射率が最少と
なる膜厚の１２０％〜２２０％とし、その上に磁性薄膜
３を挟んで積層された第２の誘電体膜４の膜厚をカー回
転角が最大となる膜厚の８０％〜１２０％としているた
め、また、第１のＭ電体膜２の屈折率が第２の誘電体膜
の屈折率より低いため、反射率を減少させずにカー回転
角を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図及び第７図は本発明の一実施例の光磁気
記録媒体の構造を示す断面図、第４図及び第５図は従来
の光磁気記録媒体の構造を示す断面図、第２図及び第３
図は第１及び第２の誘電体膜の膜厚とカー回転角、反射
率との関係を示す関係曲線図、第８図は本発明の効果を
表す記録レーザパワーとＳ／Ｎの関係曲線図である。 １・・・基板、２・・・第１の誘電体膜、３・・磁性膜
、４・・・第２のＩ／Ｉ電体膜、５・・・金属膜、６・
・光ビーム、７・・・カー回転角、８・・・反射率、１
１・・・誘電体膜、１２・・・保護膜、１３・・・接着
剤、１４・保護コート。 第 図 茅 凹 第 ？ 第 乙 色 奉３霞 第 ］ 図 茅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明基板上に第１の誘電体膜、磁性薄膜、第２の誘
   電体膜、金属反射膜の順に積層してなる光磁気記録媒体
   において、前記第１の誘電体膜の屈折率が前記第２の誘
   電体膜の屈折率より小あるいは等しいことを特徴とする
   光磁気記録媒体。 ２、請求項１記載の光磁気記録用媒体において、前記第
   １の誘電体膜の膜厚を前記透明基板側から入射した光の
   カー回転角が最大になる膜厚の８０％〜１２０％とし、
   前記第２の誘電体膜の膜厚を前記透明基板側から入射し
   た光の反射率が最小になる膜厚の１２０％〜２２０％と
   したことを特徴とする光磁気記録媒体。 ３、特許請求の範囲１及び２に記載の光磁気記録媒体に
   おいて、前記透明基板、前記第１の誘電体膜、前記磁性
   薄膜、前記第２の誘電体膜前記金属膜の屈折率を順にｎ
   ｓ、ｎ＾ I 、ｎｒ、ｎ＾II、ｎ＿ｍとするとき、 ｎｓ＜ｎ＾ I ＜ｎ＾II＜ｎｒ、ｎ＿ｍ＜ｎ＾IIである
   ことを特徴とする光磁気記録媒体。 ４、特許請求の範囲１及び３に記載の光磁気記録媒体に
   おいて、前記第１の誘電体膜の光学的膜厚が照射する光
   の波長の３／８以上５／８以下であり、かつ、前記第２
   の誘電体膜と前記磁性薄膜の光学的膜厚の和が前記照射
   する光の波長の１／８以上３／８以下であることを特徴
   とする光磁気記録媒体。