JPH0423245A - 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、レーザ光と外部印加磁界とを用いて情報の記
録、消去を行い、磁気光学カー効果を用いて情報の再生
を行う光磁気記録媒体に係り、特に高密度記録に好適な
光磁気記録媒体に関する。

［従来の技術） 高度情報化社会の進展に伴い高密度大容量のファイルメ
モリーへのニーズが高まっている。その中で、光メモリ
ーはこのニーズを満たすメモリーの１つとして注目され
ている。近年では、書き換え型の光メモリーとして光磁
気ディスクが製品化された６そして、最近ではその高性
能化の開発が進められている。その１つとして記録密度
の向上を挙げることができる。その手法として波長の短
い光を用いて、微小の記録磁区を形成すると共に、トラ
ックピッチをつめて記録することによりその密度を上げ
ることが提案されている。これらと併用し、記録磁区の
エツジに情報を記録したビットエツジ記録方式を用いて
も有効である。この場合問題となるのは、光の波長が短
くなると磁気光学効果とりわけカー回転角が小さくなっ
てしまうことである。そのため、再生時にエラーを生じ
る等信頼性の確保が困難であった。

この問題を解決した、短波長の光で十分な磁気光学効果
を示す光磁気記録材料の１つとしてＮｄ−Ｇａ−Ｆｅ系
がＵＳＰ４，６９５，５１４に記載されている。

また、このような光磁気記録材料の他の例としてＮｄ−
Ｆｅ−Ｃｏ系も有力である。しかし、この材料系では垂
直磁気異方性が得られず、これを改善するためにＴｂ、
　Ｄｙ、　Ｈｏ、Ｇｄ等の垂直磁気異方性を誘起する元
素を添加することが提案されている。

さらにまた、近年、ｐｔやＰｄ等の貴金属元素とＦｅ、
　Ｃｏ等の鉄族元素を数人〜数十人の厚さに交互に積層
した多層構造を有するものを光磁気記録材料に用いるこ
とが提案されている。

［発明が解決しようとする課題） 上記ＵＳＰ４，６９５，５１４に記載されている従来技
術は、光磁気記録膜が十分な大きさの保磁力や温度特性
や垂直磁気異方性エネルギーを有しておらず、記録磁区
の安定性に問題があった。

また、上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ系光磁気記録材料に関する
従来技術は、光磁気記録材料にＴｂ、　Ｄｙ、　ｔｌｏ
、Ｇｄ等の垂直磁気異方性を誘起する元素を添加して十
分な垂直磁気異方性を得ようとすると、短波長域で十分
な磁気光学効果が得られなくなるという問題があった。

さらにまた、貴金属元素と鉄族元素との多層構造の光磁
気記録材料に関する従来技術は、光磁気記録膜が十分大
きな垂直磁気異方性を有しておらず、また保磁力も数十
〇ｅ〜数百Ｏｅと小さいという問題があった。

本発明の目的は、垂直磁化膜として安定に存在し、しか
も波長の短い光に対して十分大きな磁気光学効果が得ら
れる光磁気記録膜を有する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） 上記目的は、（１）レーザー光と外部印加磁界とにより
情報が記録、消去され、カー効果により情報が再生され
る光磁気記録膜と、該光磁気記録膜が表面に形成された
基板とを有する光磁気記録媒体において、上記光磁気記
録膜は、磁気的に結合した第１の光磁気記録膜と第２の
光磁気記録膜との少なくとも二層の膜よりなり、該第１
の光磁気記録膜は、上記レーザー光の入射側に設けられ
。

該第２の光磁気記録膜より垂直磁気異方性エネルギーが
小さいが短い光の波長領域において大きな磁気光学効果
を有する膜であることを特徴とする光磁気記録媒体、（
２）上記１記軟の光磁気記録媒体において、上記第１の
光磁気記録膜の厚みは、少なくとも再生に用いる光が透
過し得る厚みであり、該第１の光磁気記録膜と上記第２
の光磁気記録膜の合計の厚みは、再生に用いる光が透過
しない厚みであることを特徴とする光磁気記録媒体、（
３）上記２記載の光磁気記録媒体において、上記第１の
光磁気記録膜の厚みは、５００人以丁であることを特徴
とする光磁気記録媒体、（４）上記１記載の光磁気記録
媒体において、上記第２の光磁気記録膜の上記第１の光
磁気記録膜に対する側と逆の側に、反射率が大きく、か
つ光の波長が短くなる程磁気光学効果の大きな記録膜を
有することを特徴とする光磁気記録媒体、（５）−）−
記４記載の光磁気記録媒体において、上記第１の光磁気
記録膜と上記第２の光磁気記録膜の合計の厚みは、再生
に用いる光が透過し得る厚みであることを特徴とする光
磁気記録媒体、（６）上記５記載の光磁気記録媒体にお
いて、」二足第１の光磁気記録膜と上記第２の光磁気記
録膜の合計の厚みは、５００Å以下であることを特徴と
する光磁気記録媒体、（７）上記１から６までのいずれ
かに記載の光磁気記録媒体において、上記第１の光磁気
記録膜は、垂直磁気異方性エネルギーが１０５　Ｊ／ｍ
３より小さい値を持つ材料からなることを特徴とする光
磁気記録媒体、（８）上記１から６までのいずれかに記
載の光磁気記録媒体において、上記第２の光磁気記録膜
は、垂直磁気異方性エネルギーが１０５Ｊ／ｍ３より大
きい値を持つ材料からなることを特徴とする光磁気記録
媒体、（９）上記１から６までのいずれかに記載の光磁
気記録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、　Ｐ
ｄ、　Ｐｔ、　Ｒｈの内から選ばれた少なくとも１種の
元素と、Ｆｅ、　Ｃｏ、Ｎ１の内から選ばれた少なくと
も１種の元素との合金であることを特徴とする光磁気記
録媒体、（１，０）上記１から６までのいずれかに記載
の光磁気記録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は
、Ｐｄ、　Ｐｔ、Ｒｈの内から選ばれた少なくとも１種
の元素の層と、　Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉの内から選ばれ
た少なくとも１種の元素の層とが交互に積層された多層
構造の膜であることを特徴とする光磁気記録媒体、（１
１）上記１から６までのいずれかに記載の光磁気記録媒
体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｎｄ、Ｐｒ、
　Ｓｍ、　Ｃｅの内から選ばれた少なくとも１種の元素
と、　Ｆｅ、　Ｃｏの内から選ばれた少なくとも］種の
元素との合金であることを特徴とする光磁気記録媒体、
（１２）上記１から６までのいずれかに記載の光磁気記
録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｎｄ、Ｐ
ｒ、　Ｓｍ、Ｃｅの内から選ばれた少なくとも１種の元
素の暦と、Ｆｅ、　Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１
種の元素の層とが交互に積層された多層構造の膜である
ことを特徴とする光磁気記録媒体、（１３）ｌ記載から
６までのいずれかに記載の光磁気記録媒体において、上
記第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、　Ｄｙ、　Ｇｄ、　Ｈ
ｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素と、Ｆｅ、　
Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素との合金で
あることを特徴とする光磁気記録媒体、（１４）上記１
から６までのいずれかに記載の光磁気記録媒体において
、上記第２の光磁気記録膜は、　Ｔｂ、　Ｄｙ。

Ｇｄ、Ｈｏの内から選ばれた少なくとも］種の元素の層
と、Ｆｅ、　Ｃｏの内から選ばれた少なくとも」一種の
元素の層とが交互に積層された多ＷＪ構造の膜であるこ
とを特徴とする光磁気記録媒体、（１５）上記１から６
までのいずれかに記載の光磁気記録媒体において、上記
第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、）１０の内
から選ばれた少なくとも１種類の元素と、Ｆｅ、　Ｃｏ
の内から選ばれた少なくとも１種類の元素とＮｂ、　Ｔ
ｉ、　Ｔａ、Ｃｒ、　Ｐｔ、Ｐｄ、　Ｒｈの内から選ば
れた少なくとも１種の元素との合金であることを特徴と
する光磁気記録媒体、（１６）上記】から６までのいず
れかに記載の光磁気記録媒体において、上記第２の光磁
気記録膜は、Ｔｂ、Ｄｙ、６ｄ、ｌｌｏの内から選ばれ
た少なくとも１種類の元素の層と、Ｆｅ、ｃｏの内から
選ばれた少なくとも１種類の元素の層と、Ｎｂ、　Ｔｉ
、　Ｔａ、　Ｃｒ、　Ｐｔ、Ｐｄ、　Ｒｈの内から選ば
れた少なくとも１種の元素の層とが積層された多層構造
の膜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。

本発明は、垂直磁気異方性の異なる膜を磁気的に結合す
るように少なくとも二層積層した光磁気記録膜を用いる
。例えば、先に述べたＰｔ／Ｃｏ交互積層膜やＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ系光磁気記録膜は、短波長光に対して十分大き
な磁気光学効果を示すが、垂直磁気異方性エネルギーが
１０５　Ｊ／ｍ３程度であり、十分な大きさを有してい
なかった。そこで、これら材料の垂直磁気異方性を誘起
するために、異方性が大きく、１０５Ｊ／ｍ３以上であ
るＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ系に代表される材料系と先の異方性
の小さい材料系とを磁気的に結合させる。すなわち、垂
直磁気異方性の異なる材料系同士を磁気的に結合させて
短波長に対する磁気光学効果を保持したまま垂直磁気異
方性を誘起するのである。

第１の光磁気記録膜としては、上記（９）〜（１２）項
記載の材料の膜を用いることが好ましい。

上記（９）項の合金を用いるとき、その組成は、Ｐｄ、
　Ｐｔ、　Ｒｈの貴金属元素が全組成の１〜】５原子ｒ
の範囲であることが好ましい。また、上記（１１）項の
合金を用いるときは、その組成は、　　Ｎｄ、Ｐｒ。

Ｓｍ、　Ｃｅの希土類元素が全組成の１５〜３５原子％
の範囲であることが好ましい。また、この場合、希土類
元素としてＴｂ、　ｏｙ、１１０の内から選ばれた少な
くとも１種の元素をさらに加えてもよい。Ｔｂ、　Ｉ）
！／、Ｈｏの元素は、全希土類元素中の５０原子２未満
であることが好ましい。

第２の光磁気記録膜としては、上記（１３）〜（１５）
項記載の材料の膜を用いることが好ましい。上記（１３
）、（１５）項の合金を用いるとき、その組成は、Ｆｅ
、Ｃｏ以外の元素が全組成の１５〜３５原子％の範囲で
あることが好ましい。また、（１５）項の合金の場合、
Ｔｂ、　Ｄｙ、Ｈｏの元素は、Ｆｅ、Ｃｏ以外の元素の
５０原子ｚ以上であることが好ましい。

第２の光磁気記録膜として、例えば１ＴｂＦｅＣｏ、Ｄ
ｙＦｅＣｏ、ＨｏＦｅＣｏ、　ＴｂＤｙＦｅＣｏ、　Ｔ
ｂ１ｌｏＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅＣｏ。

ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＧｄＨｏＦｅＣｏ、ＤｙＨｏＦｅＣ
ｏ等の材料を用いることができる。ここでは、垂直磁気
異方性エネルギーで１０５Ｊ／ｍ３以上あれば良い。つ
まりＫよ一４πＭｓ”　が正であれば良いのである。こ
れらの材料の飽和磁化ＭＳは１００−２００　ｅｍｕ／
ｃｃである。

第１の光磁気記録膜と第２の光磁気記録膜との間に強固
な磁気的結合を形成するためには、記録膜形成雰囲気に
注意する必要があり、記録膜形成際の初期排気は１０”
−’Ｔｏｒｒ−１０−’Ｔｏｒｒ以下とすることが好ま
しい。さらに、第１の光磁気記録膜と第２の光磁気記録
膜との間に垂直磁気異方性エネルギーの勾配を設けるた
めに、両層の中間的な大きさの垂直磁気異方性エネルギ
ーを有する材料層を設けたり、酸化物層や窒化物層を設
けたり、或は貴金属元素と鉄族元素との交互積層多層膜
においては二つの記録膜の界面近傍における貴金属元素
或は鉄族元素の厚さを制御して、磁気的な結合力を制御
することが可能である。

光磁気記録膜全体で大きな垂直磁気異方性を有したまま
で大きなカー回転角を得る手法として。

垂直磁気異方性は小さいが短波長域で大きなカー回転角
を有する第１の光磁気記録膜の光入射側と逆の側に第２
の光磁気記録膜を形成し、二つの膜を合わせた膜の厚さ
を光が透過し得る膜厚としておき、さらに光磁気記録膜
の光入射側と逆の側に反射膜を直接形成してもよい。光
反射膜を設ける場合、光磁気記録膜の厚さは光が多重干
渉を生じる膜厚としなければならないことはいうまでも
ない。この場合、　ＳｉＮｘ、　ＳｉＯやＡＱＮ等の光
学的に透明な無機化合物の誘電体を形成した後に光反射
膜を形成しても良い。

光反射膜材料にはＡ［、Ｐｔ、Ａｕ、　Ａｇ、　Ｒｈ、
　Ｐｄ、Ｃｒ−Ｃｕ等を主体とし、これに耐食性向上及
び熱伝導率の制御のためにＮｂ、　Ｔｉ、　Ｔａ、　Ｃ
ｒ、　１１’、ＭＯ等の不動体形成元素を添加した材料
を用いることができる。ここで熱電導率の制御は、光磁
気記録膜の温度が、記録や消去時に上昇し、構造緩和等
による磁気特性の変化を抑制するために行う。すなわち
、熱を周囲に拡散することにより、光ビームの中心部分
の温度の上昇を抑制し、かつ幅の広い消去磁区幅が得ら
れる等、ディスクの性能向上に加えて信頼性向上にもつ
ながる。

また、光磁気記録膜上に直接形成する場合の反射膜材料
には先の材料の他に、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏ、Ｒｈ／
Ｃｏ、　Ｐｔ／Ｆｅ、Ｐｄ／Ｆｅ、Ｒｈ／Ｆｅ、Ｐｔ／
ＦｅＣｏ、Ｐｄ／ＦｅＣｏ、Ｒｈ／ＦｅＣｏをはじめと
する資金族元素と鉄族元素との交互積層膜を用いても良
い。この場合、単なる反射膜としての作用の他に、垂直
磁気異方性の大きな材料層に（例えばＴｂＦｅＣｏ）磁
気的に結合するようにこれれらの交互積層膜を設ければ
、カー回転角を増大させる効果もある。

また、第１の光磁気記録膜の膜厚を光が透過し得る厚み
とし、第２の光磁気記録膜の膜厚を光が透過しない厚み
とし、第１の光磁気記録膜で多重干渉させることにより
磁気光学効果を増大させても良い。

ここで、記録／再生／消去の特性に重要な保磁力の温度
変化は、大きな垂直磁気異方性エネルギーを有する第２
の光磁気記録膜の特性に依存している。そこで、この暦
の磁気特性の温度変化を制御して所望のディスク特性が
得られる。

さらに、ディスク特性の向上をめざすには、光の入射側
に形成する第１の光磁気記録膜として。

先に述べた材料以外に、Ｐｔ／Ｃｏ／ＳｉＮｘ／−１Ｎ
ｄＦｅＣｃ／ＳｉＮｘ／・・・等のように、ＳｉＮｘや
ＳｉＯやＡＱＮ等に代表される無機化合物層を間にはさ
み込んだ交互積層膜を用いても良い。

［作用］ 垂直磁気異方性エネルギーは小さいが、波長の短い光に
対して十分大きな磁気光学効果を有する第１の光磁気記
録膜と磁気的に結合するように、大きな垂直磁気異方性
を有する第２の光磁気記録膜を設けることにより、第１
の光磁気記録膜の磁気光学特性を低下させずに垂直磁気
異方性を誘起でき、短波長の光を記録や再生成いは消去
に用いてもカー回転角の低下はなく逆に増大するので、
十分な再生出力が得られ超高密度光記録を実現すること
ができる。その場合、光磁気記録膜全体でみると１０ｓ
Ｊ／ｍ”以上の十分大きな垂直磁気異方性を有しており
、形成した記録磁区は安定に存在する。ということは、
記録した情報の保存寿命も十分に長く、特に問題はない
ことを意味する。

［実施例１ 以下、本発明を実施例１〜３を用いて詳細に説明する。

実施例１ 本実施例において作製した光磁気ディスクの断面構造の
模式図を第１図に示す。凹凸の案内溝（図示せず）を有
する基板１上に、第１誘電体膜２として、ＳｉＮｘをス
パッタリング法により形成した。

その時の条件は、放電ガスにＡｒ／Ｎ、　（＝９０／１
０：分圧比）混合ガスを、ターゲットにＳｉ焼結体をそ
れぞれ使用し、投入ＲＦ電力密度６．５　Ｗ／ｄ、放電
ガス圧力Ｉ　Ｘ　Ｉ　Ｆ”　Ｔｏｒｒである。その時の
膜厚は５５０人。

屈折率はｎ＝２．０５であった。

引き続き、第１の光磁気記録膜３−１としてＰｔ／Ｃｏ
の交互積層膜をスパッタ法により形成した。その時の条
件は、放電ガスにＡｒを、ターゲットにｐｔ及びＣｏ単
体をそれぞれ使用した。スパッタは、ｐｔ及びＣｏのタ
ーゲットを同時に放電させるＤＣ電源を用いた二元同時
スパッタ法を用いた。ＰＬ及びＣｏの各層の膜厚は投入
するスパッタの電力により制御した。スパッタ中は、１
２０ｒｐｍで回転させ、放電ガス圧力５　Ｘ　１Ｏ−３
Ｔｏｒｒ投入ＲＦ電力密度５Ｗ／ｃＪにて行った。各層
の膜厚はｐｔは１２人、ＣＯは８人である。

そして、Ｐｔ／Ｃｏ交互積層膜全体で２００人とした。

弓き続き、第２の光磁気記録膜３−２として、スパッタ
法によりＴｂｚＪｅｓｌｃＯ１□Ｎｂ３膜を２５０人の
膜厚に形成した。その時の条件は、ターゲットにＴｂＦ
ｃＣｏＮｂ合金を、放電ガスにＡｒをそれぞれ使用し、
放電ガス圧力５　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”　Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ
電力４．２１ｉ１／ａＪである。

ここで、Ｐｔ／Ｃｏ交互積層膜の全体の膜厚や各層の膜
厚を制御することにより、カー回転角の光波長に対する
応答特性を変えることができる。

次に第２誘電体膜４を１００人の膜厚に形成した。

その時のスパッタの条件は、第１誘電体膜１と同様であ
る。最後にＡＱ、ＳＴｉ□、光反射膜５をスパッタ法に
より形成した。膜厚は５００人で、形成の条件は、放電
ガスにＡｒを、ターゲットにＡ　ｎ　−Ｔｊ金合金それ
ぞれ使用し、Ｉ　Ｘ　１０−”　Ｔｏｒｒの放電ガス、
３．６１／ｃｄノ投入ＲＦｔ力密度である。

まず、形成した光磁気ディスクの磁気及び磁気光学的特
性の温度依存性を第２図に示す。波長λ＝５３０ｎｍに
おいて室温では、カー回転角：　Ｏｋ＝１．２’保磁カ
ニ１ｃ＝９．５にｏｅそして、反射率：ｎ＝１８％であ
る。

温度を上げてゆくと、Ｈｅは大きくなってゆき、　８０
℃付近で測定範囲（２０ｋｏｅ）より大きくなり、補償
温度となった。そして、これよりさらに温度を上げると
保磁力はＦｅリッチ組成となり逆にその値は減少する。

そして、２００℃でほぼＨｃ：０となった。

また、カー回転角＝θには、室温で１．２°あったのが
温度の上昇とともに徐々に減少してゆきｚｏｏ”ｃで０
．６°であった。これは、ＴｂＦｅＣｏＮｂ層のカー効
果は消失してしまい、　Ｐｔ／Ｃｏ交互積層膜が示すも
のである。しかし、保磁力はほとんどゼロに近いので、
４０００ｅ程度の外部印加磁界で容易に反転できるので
、記録や消去上は特に問題はない。

この光磁気ディスクの記録−再生特性を調へた。

外部印加磁界６０００ｅ、レーザー光の波長λ＝５３０
ｎｍ、レーザーパワー７ｍす、ディスク回転数３６００
ｒｐｍ、記録周波数：１５Ｍ１＆、で、基板側から光を
入射して記録を行った。偏光類ｔ＃鏡にて記録磁区ｗｌ
察を行ったところ、０．６μＩＩ１幅で０．３μｍ長さ
の磁区が形成出来た。これを再生したところ、Ｃ／Ｎ＝
４８ｄＢでコー１へデータ記録を行うのに十分な値であ
った。この時の再生レーザ出力は１　、５ｎｌｊであっ
た。上記条件でＲ録した情報を完全に消去するのに８　
、５ｍ１ｊのレーザーパワーが必要であった。

このように二層構造とすることにより、従来の材料と同
一の磁気特性（保磁力や飽和磁化）の温度特性を有しつ
つ磁気光学特性（カー効果）の温度特性及び波長特性の
みを改善することができた。

特にＰｔ／Ｃｏ交互積層膜においては、キュリー温度は
５００℃付近にあると推定されるが、室温で垂直磁気異
方性エネルギーが３　Ｘ　１０５　Ｊ／ｍ’で、保磁力
も１．ＯＫＯｅであった。しかし、２００℃付近では１
００８以下であるので４０００ｅの記録や消去時の外部
印加磁界で磁化反転が容易に行なえる。その場合、この
膜と磁気的に結合しているので垂直磁気異方性エネルギ
ーが６　Ｘ　１０５Ｊ／＋＋＋３と大きいＴｂＦｅＣｏ
Ｎｂ膜と同一の磁気特性を示す。

本実施例においては、第１の光磁気記録膜３−１として
、波長の短い領域で大きな磁気光学効果を示す材料であ
るＰｔ／Ｃｏ交互積層膜を用いたが、この効果はこの系
に限って生じるのではなく、ｐｔの代りにＰｄ、　Ｒｈ
を用いても、ＣＯの代りにＦｅ、　ＮｉさらにはＦｅＣ
ｏ、　ＮｉＣｏの合金を用いても同様の結果が得られた
。また、Ｐｔ−Ｆｅ、　ＰｔＣｏ、　ＰｄＣｏ、　Ｒｈ
Ｃｏ、　ＰｔＮｉＣｏの資金族元素と鉄族元素の合金薄
膜を用いてもほぼ同様の結果が得られた。さらにＮｄＦ
ｅＣｏ、ＰｒＦｅＣｏ、　ＳｍＦｅＣｏ、　ＣｅＦｅＣ
ｏ、ＴｂＮｄＦｅＣｏ、ＴｂＰｒＦｅＣｏ、ＴｂＳｍＦ
ｅＣｏ、　ＤｙＮｄＦｅＣｏ、ＨｏＰｒＦｅＣｏの合金
薄膜を用いてもほぼ同様の結果が得られた。さらにまた
、Ｎｄ／ＦｅＣｏ、　Ｐｒ／ＦｅＣｏ、Ｓｍ／ＦｅＣｏ
、Ｃｅ／ＦｅＣｏの交互積層膜を用いてもほぼ同様の結
果が得られた。一方、第１の光磁気記録膜３−１　とし
てＰｔ／Ｃｏに代えて、Ｐｔ／Ｃｏ／ＳｉＮｘを繰返し
た膜を用いると　カー回転角の波長特性の改善がはかれ
、再生出力のさらなる増大がはかれた。

また、第２の光磁気記録膜３−２として、Ｔｂ２４Ｆｅ
Ｇ□Ｃｏ、２Ｎｂ３膜を用いたが、Ｎｂに代えてＴｉ、
　Ｔａ、Ｃｒ、　Ｐｔ、　Ｐｄ、Ｒｈを加えた合金を用
いても、　Ｔｂに代えてＤｙ、　Ｇｄ、１−１ｏを加え
た合金を用いてもほぼ同様の結果が得られた。また、Ｎ
ｂを加えないＴｂＦｅＣ。

の合金膜を用いても、耐食性を除き磁気光学効果、垂直
磁気異方性はほぼ同様の結果が得られた。これはＤｙＦ
ｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、　ＨｏＦｅＣｏの合金膜を用い
ても、Ｔｂ／ＦｅＣｏ、Ｄｙ／ＦｅＣｏ、　Ｇｄ／Ｆｅ
Ｃｏ、）ｔｏ／ＦｅＣｏの交互積層膜を用いてもほぼ同
様であった。さらに。

Ｎｄ／Ｔｂ／ＦｅＣｏ、Ｎｄ／Ｄｙ／ＦｅＣｏ、　Ｎｄ
／Ｇｄ／ＦｅＣｏ、Ｎｄ／Ｈｏ／ＦｅＣｏの積層膜を用
いても、またＮｂに代えてＴｉ、　　Ｔａ。

Ｃｒ、　Ｐｔ、　Ｐｄ、Ｒｈを用いた積層膜を用いても
磁気光学効果、垂直磁気異方性はほぼ同様の結果が得ら
れた。

また、第１の光磁気記録膜と第２の光磁気記録膜との磁
気的結合力を強めるのに、第１の光磁気記録膜において
鉄族元素層を最表面層とし、逆に弱めるのに貴金属元素
層を最表面層としてもよく、また垂直磁気異方性エネル
ギーが第２の光磁気記録膜と中間的値である層（例えば
Ｉ：；ｄＤｙＦｃｃｏ系等）を介して制御しても良い。

また、反射膜構造とすることにより、熱拡散型の媒体構
造となるので２層間或いはＰｔ／Ｃｏ交互積暦の各層間
の元素の相互拡散を抑制するといった効果があり、磁気
特性の変化がないので記録−再生−消去を１０７回以上
先の条件にて繰返しても再生出力の変化はなかった。

実施例２ 本実施例において作製した光磁気ディスクの断面構造を
示す模式図を第３図に示す。ディスクの作製は次に述べ
る手順にて行った。まず、凹凸の案内溝（図示せず）を
有するプラスチックをガラス板上に設けた基板１上に、
窒化シリコンの第１誘電体膜２をスパッタリング法によ
り形成した。

その時の作製条件や形成した膜質は実施例１と同一であ
る。次に、第１の光磁気記録膜３−１としてＰｔ／Ｆｅ
Ｃｏ交互積層膜を形成した。ターゲットにｐｔ及びＦｅ
、。Ｃ０４ｏ合金をそれぞれ用い、　Ａｒを放電ガスと
して使用した。スパッタの条件は５Ｘ］０−３Ｔｏｒｒ
の放電ガス圧で、基板を１２０ｒｐｍで回転させ、投入
ＤＣ電力をＰｔ：８．０１ｉｌａａ、　ＦｅＣｏ　４．
２　Ｗ／ａｆｆとした。膜厚は２００人である。引き続
き、Ｔｂ２．　ＦｅＧ１Ｃｏ１□Ｎｂ、よりなる第２の
光磁気記録膜３−２を形成した。その時の成膜条件は、
実施例１と同様とし。

２００人の膜厚とした。最後に、光反射膜兼光磁気記録
膜６のＰｔ／Ｃｏ交互積層膜をスパッタリング法により
形成した。その時の成膜条件は、実施例１における第１
の光磁気記録膜と同一のスパッタ条件とした。膜厚は７
００人である。

このようにして作製した光磁気ディスクの磁気及び磁気
光学特性の温度依存性を第４図に示す。

保磁力Ｈｅの温度変化は、実施例１の記録媒体と同じで
あった。これに対しカー回転角二〇にの温度変化は、λ
＝４７０μ園においては実施例１の場合よりややにぶ＜
２００℃で０．８５°であった。しかし、この値は零磁
界にお゛ける値ではなく飽和磁界における外そう値であ
る。カー効果は示すが、この温度付近の保磁力は数Ｏｅ
〜数＋Ｏｅと著しく小さいので、記録−消去特性は第２
の光磁気記録膜の磁気特性の温度特性に依存している。

次に、このディスクの記録消去特性について調べた。ま
ずディスクに、回転数３６００ｒｐｍ、外部印加磁界：
４０００ｅ、記録レーザパワー：　５ｍ１ｉ、記録周波
数：１５ＭＨｚ、レーザー光の波長：４７０ｎ＋＊を用
いて、基板側から光を入射して行った。そして、１．５
ｔａＷの再生レーザーパワーにて読み出したところ、Ｃ
／Ｎは４９ｄＢとコードデータ記録が可能であった。

また先の条件で記録した磁区を偏光顕微鏡にて観察した
ところ、幅０．５μｍ、長さ０．２５μｍの微小記録磁
区が形成されていた。また、ピット間干渉も見られなか
った。また、記録した磁区を完全に消去するには、　６
ｍＷのレーザー出力が必要であった。

これはトラックオフセット０．２μ−を考慮した時の値
である。これらの値にて記録−再生−消去を繰り返した
ところ１０７回以上繰り返しても再生出力に変動は見ら
れなかった。また、反射膜兼光磁気記録膜６は、反射膜
、光磁気記録膜としての作用の他に、この膜は耐食性が
高いことから保護膜としての作用も合わせ持つ。この効
果を更に高めるために表面に向かう程Ｐｔ等の資金散層
の厚さを厚くする等組成変調させると、この効果はさら
に高まる。また、光入射側のＰｔ／ＦｅＣｏ膜の代りに
Ｐｔ　／　ＦｅＣｏ／　ＳｉＮｘを繰り返すとさらにカ
ー回転角の増大がはかれ、しかも再生出力の増大がはか
れた。

実施例３ 本実施例において作製した光磁気ディスクの断面構造を
示す模式図を第５図に示す。ディスクの作製は、凹凸の
案内溝（図示せず）を有するプラスチックをガラス入だ
上に設けた基板１上に第１誘電体膜２として窒化シリコ
ン膜を形成した。その時の成膜条件及び膜厚は、実施例
１と同様である。引き続き、第１の光磁気記録膜３−１
として、Ｎｄ２．　Ｆｅ、　ｏＣｏ□５膜を３００人の
膜厚に形成した。次に、第２の光磁気記録膜３−２とし
て、Ｔｂ２３　ＦｅＧ２　Ｃｏ、　２Ｎｂ３膜を８００
人形成した。第１の光磁気記録膜３−１は第２の光磁気
記録膜３−２とは磁気的に結合していることはいうまで
もない。そして最後に窒化シリコン保護膜７をスパッタ
リング法により形成した。その時の膜厚は２０００人で
ある。条件はＳｉをターゲットに使用し、Ａｒ／　Ｎ、
　（＝９０／　１０：分圧比）混合ガスを放電ガスに用
いて、投入ＲＦ電力密度＝６．３Ｗ／ｉ、放電ガス圧：
　Ｉ　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒである。

まず、この媒体の磁気及び磁気光学特性の温度依存性を
第６図に示す、この図に示すように、保磁力の温度変化
はほぼ第２の光磁気記録膜３−２の温度変化に依存して
いる。またカー回転角の温度変化は、第１の光磁気記録
膜３−１の温度変化に依存しており、熱振動にて磁気的
な結合が切断されるのは、１８０℃〜２００℃の間で、
これ以上の温度では、ＮｂＦｅＣｏ膜のみの磁気及び磁
気光学特性の温度依存性に従うが、この図の範囲では表
われてこない。これは先の２つの実施例についても同じ
である。カー回転角の温度変化はλ”４７０ｒ＋ｍにお
いて測定した値である。

このように、磁気特性の異なる磁性膜を二層以−ヒ磁気
的に結合するように形成することにより。

両者の磁気特性の優れた点のみを組合せることが可能で
ある。例えば、ＴｂＦｅＣｏＮｂ膜単層では、再生時の
光磁気記録膜の温度は１００°Ｃ近傍で室温時の２５％
のカー回転角がみられるが、本実施例ではＴｂＦｃＣｏ
膜のカー回転角が消失する温度が５００℃以」−と著し
く高いので、　１００℃付近でのカー回転角の低下は１
０％未満と著しく小さく、大きな再生出力が得られる。

さらにＮｄＦｅＣｏ層内で多重干渉作用登用いているの
で、十分大きなカー回転角が得られた。

このディスクを用いて記録−再生特性を間尺た。

記録条件は、ディスク回転数：　３６００ｒｐｍ、外部
印加磁界：４０００ｅ、レーザーパワー７ｍ１ｌ、記録
周波数１５Ｍ１ｂで、基板側から光を入射して行った。

得られたＣ／Ｎ最内周位１　（ｒ　＝３０ｍｍ位置）で
４７ｄＢとコードデータ記録が可能な再生出力であるこ
とが分かる。そして、０．２μｍのトランクオフセット
を考慮した消去レーザーパワーは、９ｎ＋Ｗでこのパワ
ーと先の記録レーザーパワーで記録／再生／消去を繰返
したところ１．１０５回以上での再生出力の変化はみら
れなかった。

本実施例では第１の光磁気記録膜３−１にＮｄＦｅＣ０
系を用いたが、ＮｄＦｅＣｏ／ＳｉＮｘ／・・・の数人
〜数十人オーダーの膜厚で交互積層した膜を用いると、
さらにＯＫの波長依存性の改善ができ、より大きなカー
回転角が得られる。これはＮｄＦｅＣｏの代りにｐｔ／
Ｃｏ、　Ｐｄ／Ｃｏ、　Ｒｈ／ＣｏさらにＣＯの代りに
ＣｏＦｅ合金を用いたＰｔ／ＣｏＦｅ、　Ｐｄ／ＣｏＦ
ｅ、　Ｒｈ／ＣｏＦｅの交互積層膜を用いた場合も同様
の効果が得られた。Ｐｔ／Ｃｏ／ＳｉＮｘの繰返し、す
なわち、光学的に透明な膜を挾んだ場合も同様で、これ
は資金族元素と鉄族元素との交互積層膜のいずれの場合
に対しても同様に適用できた。

【発明の効果１ 本発明によれば、波長の短い光に対し大きな磁気光学効
果を有するが垂直磁気異方性エネルギーが小さい（≦１
０５　Ｊ／ｍ）記録膜と垂直磁気異方性エネルギーは大
きい（≧１０５　Ｊ／ｒｎ’）が磁気光学効果の波長特
性が悪い垂直磁化膜とを磁気的に結合させることにより
、互いの欠点を補い合い、大きな垂直磁気異方性エネル
ギーを有し、しかも波長の短い光に対しても大きな磁気
光学効果を有する光磁気記録膜が得られた。これにより
超高密度記録が可能な光磁気ディスクを得ることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第５図は、本発明の一実施例の光磁
気ディスクの断面構造を示す模式図、第２図、第４図及
び第６図は１本発明の一実施例の光磁気ディスクの磁気
及び磁気光学特性の温度変化を示す図である。 １・・・基板　　　　　　　２・・・第１誘電体膜３−
１・・・第１の光磁気記録膜 ３−２・・・第２の光磁気記録膜 ４・・・第２誘電体膜　　　５・・・光反射膜６・・・
光反射膜兼光磁気記録膜 ７・・・保護膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザー光と外部印加磁界とにより情報が記録、消
   去され、カー効果により情報が再生される光磁気記録膜
   と、該光磁気記録膜が表面に形成された基板とを有する
   光磁気記録媒体において、上記光磁気記録膜は、磁気的
   に結合した第１の光磁気記録膜と第２の光磁気記録膜と
   の少なくとも二層の膜よりなり、該第１の光磁気記録膜
   は、上記レーザー光の入射側に設けられ、該第２の光磁
   気記録膜より垂直磁気異方性エネルギーが小さいが短い
   光の波長領域において大きな磁気光学効果を有する膜で
   あることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、請求項１記載の光磁気記録媒体において、上記第１
   の光磁気記録膜の厚みは、少なくとも再生に用いる光が
   透過し得る厚みであり、該第１の光磁気記録膜と上記第
   ２の光磁気記録膜の合計の厚みは、再生に用いる光が透
   過しない厚みであることを特徴とする光磁気記録媒体。 ３、請求項２記載の光磁気記録媒体において、上記第１
   の光磁気記録膜の厚みは、５００Å以下であることを特
   徴とする光磁気記録媒体。 ４、請求項１記載の光磁気記録媒体において、上記第２
   の光磁気記録膜の上記第１の光磁気記録膜に対する側と
   逆の側に、反射率が大きく、かつ光の波長が短くなる程
   磁気光学効果の大きな記録膜を有することを特徴とする
   光磁気記録媒体。 ５、請求項４記載の光磁気記録媒体において、上記第１
   の光磁気記録膜と上記第２の光磁気記録膜の合計の厚み
   は、再生に用いる光が透過し得る厚みであることを特徴
   とする光磁気記録媒体。 ６、請求項５記載の光磁気記録媒体において、上記第１
   の光磁気記録膜と上記第２の光磁気記録膜の合計の厚み
   は、５００Å以下であることを特徴とする光磁気記録媒
   体。 ７、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記録
   媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、垂直磁気異
   方性エネルギーが１０＾５Ｊ／ｍ＾３より小さい値を持
   つ材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。 ８、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記録
   媒体において、上記第２の光磁気記録膜は、垂直磁気異
   方性エネルギーが１０＾５Ｊ／ｍ＾３より大きい値を持
   つ材料からなることを特徴とする光磁気記録媒体。 ９、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記録
   媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｐｄ、Ｐｔ
   、Ｒｈの内から選ばれた少なくとも１種の元素と、Ｆｅ
   、Ｃｏ、Ｎｉの内から選ばれた少なくとも１種の元素と
   の合金であることを特徴とする光磁気記録媒体。 １０、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｐｄ、Ｐ
   ｔ、Ｒｈの内から選ばれた少なくとも１種の元素の層と
   、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの内から選ばれた少なくとも１種の
   元素の層とが交互に積層された多層構造の膜であること
   を特徴とする光磁気記録媒体。 １１、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｎｄ、Ｐ
   ｒ、Ｓｍ、Ｃｅの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   との合金であることを特徴とする光磁気記録媒体。 １２、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第１の光磁気記録膜は、Ｎｄ、Ｐ
   ｒ、Ｓｍ、Ｃｅの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   の層と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種の
   元素の層とが交互に積層された多層構造の膜であること
   を特徴とする光磁気記録媒体。 １３、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、Ｄ
   ｙ、Ｇｄ、Ｈｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   との合金であることを特徴とする光磁気記録媒体。 １４、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、Ｄ
   ｙ、Ｇｄ、Ｈｏの内から選ばれた少なくとも１種の元素
   の層と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種の
   元素の層とが交互に積層された多層構造の膜であること
   を特徴とする光磁気記録媒体。 １５、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、Ｄ
   ｙ、Ｇｄ、Ｈｏの内から選ばれた少なくとも１種類の元
   素と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種類の
   元素とＮｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈの内
   から選ばれた少なくとも１種の元素との合金であること
   を特徴とする光磁気記録媒体。 １６、請求項１から６までのいずれかに記載の光磁気記
   録媒体において、上記第２の光磁気記録膜は、Ｔｂ、Ｄ
   ｙ、Ｇｄ、Ｈｏの内から選ばれた少なくとも１種類の元
   素の層と、Ｆｅ、Ｃｏの内から選ばれた少なくとも１種
   類の元素の層と、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ
   、Ｒｈの内から選ばれた少なくとも１種の元素の層とが
   積層された多層構造の膜であることを特徴とする光磁気
   記録媒体。