JPH0438735A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH0438735A
JPH0438735A JP14644090A JP14644090A JPH0438735A JP H0438735 A JPH0438735 A JP H0438735A JP 14644090 A JP14644090 A JP 14644090A JP 14644090 A JP14644090 A JP 14644090A JP H0438735 A JPH0438735 A JP H0438735A
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JP
Japan
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magneto
silicon nitride
refractive index
layer
magnetic layer
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JP14644090A
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Tadashi Kobayashi
正 小林
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーサービームと外部磁界とを用いて、反転
磁区のビットを形成することにより情報の記録を行ない
、偏光されたレーザービームを用い、磁気光学効果の利
用によって情報の読み出しを行なう光磁気記録媒体に関
する。
〔従来の技術〕
光磁気記録媒体において、光の入射される透明基板と磁
性層の間に誘電体層を挾み、光の干渉効果を利用して反
射率を下げる技術は古くから知られている。反射率が低
下すると、それだけ光の吸収量が増加するので、必要な
温度に加熱するための光量が少なくて済み、記録感度が
増加する。また、反射率が下がると読み出し信号のCN
 (キャリア対ノイズ)比が良くなることも知られてい
る。
磁性層に希土類−鉄族非晶質合金薄膜を用いた光磁気記
録媒体では、上記誘電体層として、不活性ガスと窒素ガ
スとの混合ガスによる反応スパッタリングにより作製さ
れた窒化シリコン膜が好適に用いられることが、特開昭
62−12194.5号で提案されている。この中では
、シリコンターゲットを用い、アルゴンガス9o%、窒
素ガス】0%の混合ガスによる反応スパッタリングによ
って、安定した屈折率1.9を有する窒化シリコン膜が
形成出来る、と述べている。
また、少なくとも、透明基板、誘電体層、磁性層を順次
有する光磁気記録媒体において、前記誘電体層が、2.
1〜2.4の屈折率を有する窒化シリコンを主成分とす
る誘電体である光磁気記録媒体が本願発明者によって提
案されている。
一方、100〜400人の膜厚を有する希土類−鉄族非
晶質合金薄膜に対して、光の入射される面と反対の面に
金属層を設け、磁気光学カー回転角を増加させることも
良く知られている。
〔発明が解決しようとしている問題点〕しかし、上記従
来例において、記録感度とCN比が同じでも基板や記録
再生装置の違いによって、キャリア信号の大きさがかな
り異なることが分かった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、基板
や記録再生装置の違いによるキャリア信号の変動を抑え
、安定した情報読み出しが可能な光磁気記録媒体を提供
することにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明の上記目的は、透明基板上に、第1の誘電体層、
磁性層、第2の誘電体層及び金属層を順に形成して成る
光磁気記録媒体において、前記第1及び第2の誘電体層
を、2.1〜2.4の屈折率を有する窒化シリコンを主
成分とする誘電体から形成し、前記磁性層を、600〜
1200人の膜厚を有する希土類−鉄非晶質合金を主成
分とする磁性体から形成することによって達成される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は、本発明の光磁気記録媒体の一実施例を示す略
断面図である。図中、1は光の入射される透明基板、2
は第1の誘電体層、3は磁性層、4は第2の誘電体層、
5は金属層を示す。ここで、透明基板1の屈折率は通常
1.4〜1.6程度である。また、第1及び第2の誘電
体層2.4の屈折率は、2.1〜2.4の範囲となるよ
うに形成される。
所望の屈折率を有する誘電体膜を得るためには、屈折率
の制御及び磁性膜に対する保護性能から、誘電体に窒化
シリコン、あるいは窒化シリコンを主成分とするものを
用いるのが良い。窒化シリコン膜を作製するためには、
シリコンまたは窒化シリコンターゲットを、アルゴンと
窒素の混合ガス雰囲気中で、反応スパッタリングすれば
良い。その際に、アルゴンと窒素の比率を調整すること
によって所望の屈折率を得られる。ターゲットにシリコ
ンを用いる場合には、多少の不純物(例えばホウ素、リ
ン)を添加して導電率を上げ、直流スパッタリング法を
用いてもよい。また、ターゲットに窒化シリコンを用い
る場合には、多少の焼結材(例えばアルミナ、イツトリ
ア)を含んでいてもよい。さらに、ターゲットに窒化シ
リコンを用いるかわりに、窒化シリコンが主成分である
サイアロンやセシオンを用いてもよい。
磁性層3は、希土類−鉄族非晶質合金薄膜より形成され
る。このような薄膜としては、例えば、Tb−Fe−C
o、 Dy−Fe−Co、 Tb−Dy−Fe−C。
等から成る単層膜、あるいはGd −Fe −CoとT
b−Fe−Coの交換結合二層膜などが好適に用いられ
る。更に、これらの薄膜に、Cr、 AI、 Ti、、
Nbなどの耐食性を向」ニさせる元素を数atm、%添
加してもよい。また、磁性層3の膜厚は、600〜12
00人の範囲に形成される。
金属層5の材料としては、A1、Cuなどが望ましく、
これらに、C5Ti、Nbなとの耐食性を向」ニさせる
元素を数atm、%添加してもよい。
光磁気記録媒体からの情報の読み出しは、磁性体の磁気
光学効果を利用して行なっている。磁性体に直線偏光を
照射すると、その反射光または透過光は磁気光学効果に
よって楕円偏光になり、またその主軸の方向が回転する
。主軸の回転方向は、磁化の向きによって反対になるの
で、主軸の回転方向を検出することによって、磁化の方
向が検出できる。反射光の場合の磁気光学効果をカー効
果、透過光の場合の磁気光学効果をファラデー効果と呼
ぶ。磁性体に希土類−鉄族非晶質合金を用いる場合には
、金属であるので、通常、反射光、すなわちカー効果を
用いて読み出しがなされる。
カー回転角をθいカー楕円率を72、光の強度反射率を
Rとすると、 tan2θに= jan2 a  cosφk    
     (])sin27 k= 5in2 a  
sinφK          (2)R= l r−
12+ l ryl                
(3)tanα 1ryl/lr、l        
    (4)φに一φ、−φ8          
      (5)rx = l rx l exp 
(+φj−(r”+r→/2r、= 1ryl exp
(iφy)−i(r”−r→/2で与えられる。ここで
、r8、ryはそれぞれX方向、X方向の複素振幅反射
率である(入射偏光方向をX方向とする)。また、r゛
、r−はそれぞれ右と左の円偏光に対する複素振幅反射
率である。αをカー振幅比、φ□をカー位相差と呼ぶこ
とにする。
一般に、θいγいα(lであるので、 θに二 acosφk(8) γに〜αSlnφk(9) α〜lr、l/ lr、l        (10)と
近似される。
光磁気記録媒体から情報を読み出す光ヘッドは、通常、
媒体からの反射光を2分割し、分割された光束を各々検
光子を介して2つのセンサーで受光するように構成され
ている。ここで、各センサーの前に置かれた2つの検光
子は、媒体への入射光の偏光方向に対して、その透過軸
が夫々+45°及び45°の角度を有している。また、
情報は、前記2つのセンサーの出力を差分することによ
って得られる。
まず、基板及び光学ヘッドにおいて位相差が発生せず、
差動検出のセンサーが完全にバランスが取れている理想
的な場合のキャリア信号について考える。この場合、そ
れぞれのセンサー出力は、rll   1r212に比
例する。ここで、r、 == rx s in 45°
+rycos45°      (11)r2= rx
cos45°−r、5in45°      (12)
である。これより、(3)、(5)式の関数を使って、
r112−V2R+1r!11ryICO8φk   
(13)となる。ところで、(4)式より、 1’xl l ryl = V2(旨!l −1ry1
2)tan2α(14)であるから、(1)式を用いる
ことにより。
+、12=V2R+!、4(b、l  −1r12)t
an2αCO8φkまたは、 r+ 12= V2R+V2(l rx l  −l 
ry l”)tan2θkと求まる。ここで、1rx 
l  −l r、 12〜R,tan2 a〜2αと近
似すると、 r、12=HR+Rα cosφk       (1
7)となる。同様にして、 r212=’4R−Ra  cosφ、      (
18)となり、キャリア信号はこれらの差、 r+l−1rz12=2RαCO3φk    (19
)に比例する。
次に、基板及び光学ヘッドで位相差が発生し、差動検出
のセンサーにアンバランスがある場合のキャリア信号に
ついて考える。ただし、基板の複屈折の進相軸(または
、遅相軸)と、入射偏光方向が一致していると仮定する
基板の複屈折による位相差をφ5(シングルパスの値)
、光学ヘッドによる位相差をφ7、差動検出のそれぞれ
のセンサーの光電変換及びアンプゲインをまとめて01
、G2(G、≠G2)とする。
複屈折の進相軸(または、遅相軸)と入射偏光方向が一
致している場合には、入射直線偏光は基板の複屈折の影
響を受けずに、そのまま基板を通過して、磁性層に達す
る。磁性層で磁気光学効果を受けた反射光は、X成分と
ともにX成分を持っているので、反射光が再び基板を通
過する際には、シングルパスに相当する位相差が加わる
。さらに、光学ヘッドを通過する際に、光学ヘッドによ
る位相差が加わる。
したがって、差動検出の第1のセンサー出力RF。
は、 RF、 = G、  r、 ’           
  (20)で与えられる。ここで、r、′ は(11
)式のryにexp(lφh) eXp (iφ5)を
かけた、r1′−r、5in45°+ exp (iφ
h) exp (+φ、) r、cos45゜(2]) である。
これより、 RF+=Cy+[!、4R+Ra cos(φ□+φ、
十φh) ]  (22)となる。(17)式と比べる
と、COSφ、がCOS (φ□+φ、+φh)に変わ
っている。同様にして、第2のセンサー出力RF2は、 RF 2 = G 2 [’A RRαcos(φに十
φ、十φh) ] (23)となり、キャリア信号はこ
れらの差、 RFI  RF2 = (GI  G2) V2R+ 
(Gl+G2)Rαcos(φに十φ5+φh)  (
24)となる。この式の第1項は直流分、第2項は交流
分(キャリア信号)を表わす。
さて、(24)式を見ると、φ5=φh−〇の場合には
、Rαが大きくCO3−,が小さくても、あるいはRα
が小さく cosφ3が大きくても、Rα cosφ、
の値が同じであれば、キャリア信号は同じである。しか
し、φ、≠0、φ、≠0の場合には、φ8、φ、が変化
するとキャリア信号が変化してしまう。
ゆえに、記録感度とCN比が同じでも基板や記録再生装
置の違いによって、キャリア信号の大きさがかなり異な
るのは、φ5やφ、の違いによる。
したがって、φ5やφ、が変化してもキャリア信号があ
まり変化しないようにするためには、Rαが大きく、φ
□が小さいことが望まれる。なぜならば、キャリア信号
はCOS (φ2+φ、十φh)に比例するので、φ5
やφゎが同じ値だけ変化しても、φ、が小さければ、キ
ャリア信号の低下は小さく抑えられるからである。ある
いは、φ、やφ、がある値を持っているが変動しない場
合には、φ□+φ5十φ5がなるべく小さくなるように
φオを設定すればよい。
1の       の          n、= n
2)第2図(a)、(b)は夫々、ガラス基板/第1の
誘電体層(屈折率n、=2.1)/希土類−鉄族非晶質
合金の磁性層(膜厚hM−soo人)/第2の誘電体層
(屈折率n2 = 2.1) / AI金属層の構成に
おいて、第2の誘電体層の膜厚h2を700人としたと
きの、第1の誘電体層の膜厚h1に対するRα、R(破
線で示す)及びφ□の変化を示している。hlが約97
5人で、φ3はほぼ0となり、そのときのRは約0.3
1である。
第3図(a)、(b)第4図(a)、(b)および第5
図(a)、(b)は、第2図と同様の構成の媒体におい
て、第1、第2誘電体層の屈折率を、夫々2.2.2.
3および2.4とした場合のデータである。
第2図から第5図の結果から、φ□−0となる条件をま
とめると、表1のようになる。
表  1 n+(=12)が変化すると、φ6がほぼ0となるhl
及びRは変化するが、Rαはあまり変化しない。
したがって、所望の反射率のもとで、φkを0にするた
めには、第1の誘電体層の屈折率と膜厚を制御ずれば良
いことが分かる。
2の      の         (n+=12)
第6図(a)、(b)は夫々、ガラス基板/第1の誘電
体層(n+ = 2.1) /希土類−鉄族非晶質合金
の磁性層(膜厚11+z=800人)/第2の誘電体層
(n2=2.1) /Al金属層の構成において、hl
を775人としたときの、h2に対するRα、R(破線
で示す)及びφつの変化を示している。+12が変化す
ると、φ□はかなり変化し、0にすることもできるが、
RαおよびRはあまり変化しない。
第7図(a)、(b)、第9図(a)、(b)および第
11図(a)、(b)は、第6図と同様の構成の媒体に
おいて、第1、第2誘電体層の屈折率を、夫々2.2.
2.3および2.4とした場合のデータである。第7図
、第9図および第11図において、第1の誘電体層の膜
厚は、夫々675人、525人および450人である。
同様に、第8図(a)、(b)、第10図(a)、(b
)および第12図(a)、(b)は、第6図と同様の構
成の媒体において、第1、第2誘電体層の屈折率を、夫
々2.2.2.3および2.4とした場合のデータであ
る。第8図、第10図および第12図において、第1の
誘電体層の膜厚は、夫々800人、850人および85
0人である。
したがって、第2の誘電体層の屈折率と膜厚を制御する
ことによっても、φ3を変化させることができ、0にす
ることもできる。
2の       の         (n+≠nz
)第13図(a)、(b)及び第14図(a)、(1〕
)は、ガラス基板/第1の誘電体層(n+ = 2.2
) /希土類−鉄族非晶質合金の磁性層(膜厚hM−8
00人)/第2の誘電体層(nz = 2.4) /A
l金属層の構成において、hlを夫々675人及び80
0人としたときの、+12に対するRα、R(破線で示
す)及びφ□の変化を示している。この場合にも、φ□
を0にすることができ、nlと!〕2が異なっていても
構わないことが分かる。
第15図(a)、(b)および第16図(a)、(b)
は、第13図と同様の構成の媒体において、第1および
第2の誘電体層の屈折率を、夫々2,4および2.2と
した場合のデータである。第1の誘電体層の膜厚り。
は、第15図の場合が450人、第16図の場合が85
0人である。
このように、第1の誘電体層と第2の誘電体層の屈折率
が異なっていても、φ□を変化させることができ、0に
することもできる。
磁   の          n+=12第17図(
a)、(b)乃至第22図(a)、(b)は、ガラス基
板/第1の誘電体層(n+ = 2.2) /希土類−
鉄族非晶質合金の磁性層/第2の誘電体層(n22.2
) /Al金属層の構成において、第2の誘電体層の膜
厚h2に対するRα、R(破線で示す)及びφ□の変化
を示す図である。
第1の誘電体層の膜厚h1は、第17図、第19図およ
び第21図の場合が675人、第18図、第20図およ
び第22図の場合が800人である。また、磁性層の膜
厚hMは、第17図および第18図の場合が600人、
第19図および第20図の場合が1000人、第21図
および第22図の場合が1200人である。
このように、h2を制御することによって、φ、を変化
させることができる。
したがって、磁性層の膜厚hMが600〜1000人の
範囲において、h2を変化させてφ1を変化させること
ができ、0にすることもできる。
動り叙風層 第23図(a)、(b)及び第24図(a)、(b)は
、ガラス基板/第1の誘電体層(n+ = 2.2) 
/希土類−鉄族非晶質合金の磁性層(膜厚hM=800
人)/第2の誘電体層(r+z = 2.2) / C
u金属層の構成において、hlを夫々675人及び80
0人としたときの、h2に対するRα、R(破線で示す
)及びφ□の変化を示している。h2を制御することに
よって、φ、を変化させることができる。
したがって、金属層がCuでも、h2を変化させてφ、
を変化させることができ、0に対することもできる。
測】J1果 通常のマグネトロンスパッタリング法を用いて、前述の
如き構成の光磁気記録媒体を作製し、Rα、R及びφ、
の測定を行なった。
窒化シリコンの作製に使用したターゲットは、125m
mφの窒化シリコンで、投入RFパワーは500Wとし
た。アルゴンガス圧は約0.3Paとし、窒素ガス分圧
比を0.0.65、■、0.1.65%と変化させると
、作製された窒化シリコン膜の屈折率はそれぞれ2゜5
2.2.35.2.27.2.13と変化した。
光磁気記録媒体は、ガラス基板上に保護兼干渉用の誘電
体層として窒化シリコンの下地層を作製し、次に磁性層
としてTb  (Fe、92.CO,o□5)を作製し
、次に保護兼干渉用の誘電体層として窒化シリコンを作
製し、最後にA1またはCu金属層を作製した。上記の
窒化シリコンについて屈折率と膜厚を変え、また、磁性
層の膜厚を変えて数種類作製した。
Rα、R及びφ、の測定では、波長830nmの平行光
の半導体レーサーの光源と、PINフォトダイオードの
差動検出系を有する測定器を用いて行なった。楕円率の
測定は、反射光と検出器の間に4分の1波長板を入れて
測定し、角度の校正は、ファラデーセルを用いて行なっ
た。結果を表2及び表3に示す。
表2(Aff金属層) 表3 (Cu金属層) 上記の結果かられかるように、誘電体層の屈折効果率が
2.52の場合には、Rαが小さくなるので好ましくな
い。これは、誘電体層に吸収が出てくるためである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は透明基板上に、第1の誘
電体層、磁性層、第2の誘電体層及び金属層を順に形成
して成る光磁気記録媒体において、第1及び第2の誘電
体層を、2.1〜2.4の屈折率を有する窒化シリコン
を主成分とする誘電体から形成し、磁性層を、600〜
1200人の膜厚を有する希土類−鉄族非晶合金を主成
分とする磁性体から形成することによって、位相差を減
少させて、基板や記録再生装置の違いによるキャリア信
号の大きさの変動を抑える効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光磁気記録媒体の一実施例を示ず略
断面図である。 第2図牟劫千嘲球乃至第24同右ゆF抽すは、夫々本発
明の光磁気記録媒体における誘電体の膜厚と、反射率と
カー振幅比との積との関係を示す図および誘電体の膜厚
と反射率との関係を示す図である。 ゼ ロこ 馴匝 娑 6′ お3 馴3 R J匝 p :l:1.g ゼ 智 ζ13 i:l こ ゼ 馴S :l+−+  8 R 罪 昂′ S 七 9匝 娑 郡′ Uこ w6′ :1.13

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明基板上に、第1の誘電体層、磁性層、第2の
    誘電体層及び金属層を順に形成して成る光磁気記録媒体
    において、 前記第1及び第2の誘電体層が、2.1〜2.4の屈折
    率を有する窒化シリコンを主成分とする誘電体から成り
    、前記磁性層が、600〜1200Åの膜厚を有する希
    土類−鉄族非晶質合金を主成分とする磁性体から成るこ
    とを特徴とする光磁気記録媒体。
JP14644090A 1990-06-04 1990-06-04 光磁気記録媒体 Pending JPH0438735A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0837464A3 (en) * 1996-10-18 2000-10-11 Mitsubishi Chemical Industries Limited Magneto-optical recording medium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0386951A (ja) * 1989-06-30 1991-04-11 Ricoh Co Ltd 光磁気記録媒体

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