JPH0447547A - 光磁気記録膜 - 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、レーザー光を用いて記録再生或いは消去を行
う光磁気記録において、特に短波長光を用いて、記録容
量を増大させるのに好適な光磁気記録膜に関する。

〔従来の技術〕

近年の高度情報化社会の進展により高密度で大容量のフ
ァイルメモリーへのニーズが高まっている。これに応え
るメモリーとして光記録が注目されており、再生専用型
、−度だけ記録できる追記型につづいて、最近自由に書
換えができる光磁気型が製品化された。現在、この可逆
型光磁気ディスフは、その高性能化を目積して多くの機
関で研究がなされている。その１つが、記録密度の増大
をはかることであり、それには波長の短い光を用いて記
録や再生を行うのが有望視されており研究の中心にある
。この場合、従来から広く用いられているＴｂ−Ｆｅ−
Ｃｏ系に代表される希土類元素と鉄族元素との合金膜で
は、用いる光の波長が短くなるのにつれて得られる磁気
光学効果が小さくなるので、良好な再生ができない場合
があった。

これを解決した公知な例として、ＥＰ−０３０４８７３
をあげることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、短い波長の光を用いたときに得られ
る磁気光学効果は必ずしも十分ではなく、また垂直磁気
異方性も垂直磁化膜として必ずしも安定に存在していな
かった。その結果、信頼性の高いディスクが得られない
場合があり、実用化の障害の一つとなっていた。

本発明の目的は、短波長領域の光に対して十分大きな磁
気光学効果が得られ、かつ垂直磁化膜として安定に存在
できるだけの大きな垂直磁気異方性を有する光磁気記録
膜を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

近年の高度情報化社会の進展により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おりこれに応える１
つのメモリーが光メモリーである。

近年、書換え可能な光記録として光磁気記録が実用化さ
れた。そして現在では、光磁気記録の高性能化、特に高
密度化の検討がなされている。その場合、従来から広く
用いられているＴｂ−Ｆｅ−Ｃ０系に代表される希土類
元素と鉄族元素との合金系では、用いる光の波長が短（
なるのにつれて磁気光学効果が小さくなり、安定した再
生出力が得られなくなる場合があった。この点が実用化
の障害の１つとなっていたが、これをｐｔとＣｏとを交
互に積層した多層膜を記録膜として用いることで解決し
た。しかし、この記録膜は、垂直磁化膜として存在する
には、十分大きな垂直磁気異方性を有しておらず、かつ
磁気光学効果も必ずしも十分大きな値を有していなかっ
た。

この問題を解決するために、本発明においては交互積層
多層膜における各層の界面エネルギーを制御した。界面
エネルギーの制御により、垂直磁気異方性を増大させる
ことができるとともに、制御の結果膜厚方向に光学的複
素屈折率の分布ができ、膜厚や界面エネルギーの制御の
結果得られた処理層の光学特性を制御することにより膜
中で多重干渉を生じさせることが可能である。それによ
り、記録膜として示す磁気光学効果は著しく大きくなる
。

上記界面エネルギーを制御する手法として、酸素や窒素
を界面近傍に化合物或いは固溶体として存在させる方法
を用いることができる。そのための具体的手法としては
、これら元素をイオンビームとして照射したり、イオン
打込み法によったり、成膜時の雰囲気制御法等を応用で
きる。

これらの手法により、各層の界面近傍に酸素や窒素を化
合物もしくは固溶体として存在させることで、界面エネ
ルギーが増大し、応力変化によって垂直磁界異方性エネ
ルギーが増大し、安定な垂直磁化膜とすることができる
。この他、これら元素が存在することで、この記録膜は
大気中の酸素や水に対する活性が低下しており、高耐食
性を示した。

〔作用〕

酸素や窒素を界面近傍に化合物もしくは固溶体として存
在させることにより、界面張力などの変化、さらには界
面エネルギーが変化することにより垂直磁界異方性が誘
起されるので、垂直磁化膜として安定に存在できる。さ
らに、界面処理層の存在により光学的複素屈折率が異な
るので、記録膜中で多重干渉を生じさせることにより、
磁気光学効果を増大させることができる。これにより記
録膜の信頼性を向上させるとともに良好な再生が可能と
なる。

以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明する。

〔実施例〕

本実施例において作製した光磁気記録膜の断面構造を示
す模式図を第１図に示す。記録膜の作製は、二元同時ス
パッタ法を用いて行なった。まず、基板１上に鉄族元素
層２及び白金族元素層３を交互に積層した。ターゲット
はｐｔとＣｏの単体ターゲットを用いた。放電ガスにＡ
ｒ（純度９９．９９９％以上）を用い、放電ガス圧力５
ｍＴｏｒｒ、投入電力密度はｐｔが４　、６　Ｗ　／　
ａｌ　、　Ｇ　ｏが３．２Ｗ／ｃｄである。そして、層
界面処理法としてＡｒガスに０．５ｖｏｎ％のＮ２を含
むガスをイオン化し、それをｐｔ及びＣｏのスパッタ粒
子と干渉しないように基板に照射して界面エネルギー制
御層４を各層界面に形成した。ｐｔ層１層当りの膜厚は
１２人。

Ｃｏ層は４人とし、全体の膜厚を１５０人とした。

このようにして作製した光磁気記録膜についてカー（Ｋ
ｅｒｒ）効果を測定した。

第２図に得られた記録膜のＫｅｒｒヒステリシスループ
を示す。まず、界面エネルギーを制御して作製した膜の
ヒステリシスは、図中の実線に示すとおり、良好な角形
性を有するとともに、Ｋｅｒｒ回転角θに〜０．８０°
であった。これは、λ＝４００ｎｍの波長の光を用いて
測定したヒステリシスループである。これに対して、Ｎ
２　イオンビームを照射しないで作製した記録膜のヒス
テリシスループを第２図の点線に示す。その形状から垂
直磁気異方性は小さく、またＫｅｒｒ回転角＝θにも０
，５２゜と小さく、本発明により作製した膜より磁気特
性及び磁気光学特性共に劣っていた。

本発明の実施例において、Ｋｅｒｒ回転角が増大したの
は、垂直磁気異方性が大きくなったからではなく、多重
干渉効果によるものである。また、本発明を用いて作製
した光磁気膜の保磁力は６　ＫＯｅであるのに対し、界
面エネルギーを制御しないで作製した膜のそれは１．２
ＫＯｅ　　と著しく小さかった。

次に、本発明を用いて作製した記録膜のＫｅｒｒ回転角
の波長依存性を第３図に示し九。この図より、λ＝　９
００〜７００　ｎ　ｍまではθに〜０．６０＠でほぼ一
定であるのに対し、７００ｎｍより短くなると急激にＫ
ｅｒｒ回転角は増大し、λ”　４００　ｎ　ｍで０．８
０’　　となった。

次に、この記録膜を用いてディスクを作製した。

構造は、凹凸の案内溝を有するガラス或いはプラスチッ
クのディスク基板上に窒化シリコンを５００人の膜厚に
形成した後に、先に示した記録膜を形成し・５・２５　
インチサイズのディスクを作製した。このディスクの半
径：ｒ＝３０ｍ位置に、記録周波数：２０ＭＨｚ、レー
ザーパワーニア、５ｍ　Ｗ　、パルス幅：　５０ｎ　ｓ
にて記録した。この記録したディスクを偏光顕微鏡にて
記録磁区観察を行なったところ、０．３μｍ長さ、０．
５μｍ幅の微小磁区が形成されていることを確認した。

このディスクに記録した情報を１．５ｍＷパワーにて再
生したところ、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ比）は５２ｄＢ
であった。さらにトラックピッチをつめてピットエツジ
記録を行なったところ現製品同−サイズの光磁気ディス
クに比べて数倍以上の記録容量を有していた。本記録膜
は磁界変調記録方式を用いても同様の効果が得られた。

この効果は、ｐｔ以外にＰｄ、Ｒｈ或いはＡｕを用いて
も良く。更にこれらの合金を用いても良い。さらに、Ｃ
ｏ以外にＦｅを用いても同様の効果が得られる。また、
これに不純物元素とじてＮｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ等を加
えると、耐食性向上、キュリー温度等の磁気特性の制御
も可能である。また、界面エネルギー制御に本実施例で
は窒素を用いたが、これ以外に酸素を用いても同様の効
果が得られる。

本発明の記録膜もしくはこの記録膜を用いたディスクを
８０℃−９５％ＲＨ（相対湿度）中に１０００ｈｒ以上
放置したが、磁気特性の変化もなく、また、エラーレイ
トの変化もなかった。このように窒素や酸素を界面近傍
に存在させることにより界面エネルギーを制御でき、さ
らに信頼性向上に有効であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、大きな垂直磁気異方性が得られるので
垂直磁化膜としての安定性が確保でき、しかも、保磁力
も３ＫＯｅ以上であり、記録したデータを安定保持でき
る。さらに、磁気光学効果を増大させることができ、そ
の値は波長の短い光を用いる程大きくなった。これによ
り、超高密度光磁気記録を得ることができた。また、界
面エネルギー制御層の存在により、酸素の層中への拡散
が抑制できるので、膜の耐食性が向上でき、ディスク構
造の簡素化も可能となり、ディスクの低価格化にも効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の光磁気記録膜の断面図、第２
図は本発明の実施例の光磁気記録膜のＫｅｒｒヒステリ
シスループを示す図、第３図は本発明の実施例の光磁気
記録膜のＫｅｒｒ回転角の波長依存性を示す特性図であ
る。 １・・・基板、２・・・鉄族元素層、３・・・白金族光
層、４困 １−　基板 Ｚ−」り脱賽嘱 ３−−一角金族ｌＡ ４−一一界面コロシ四ルｔ”−ｓクダ誹７本１６藁 区 猶 図 克／７′Ｊ皮長、゛入 （ｎｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザー光及び磁界を用いて情報の記録や再生或い
   は消去を行う光磁気記録用の材料としてＰｔ、Ｐｄ、Ｒ
   ｈ、Ａｕの内より選ばれる少なくとも１種類の元素とＦ
   ｅ或いはＣｏの内より選ばれる少なくとも１種類の元素
   とを交互に積層した多層膜において、各層の界面エネル
   ギーを制御したことを特徴とする光磁気記録膜。 ２、特許請求の範囲第１項記載の層界面における界面エ
   ネルギーの制御方法として、各層界面の近傍に酸素或い
   は窒素を化合物もしくは固溶体として存在させたことを
   特徴とする光磁気記録膜。 ３、特許請求の範囲第１項及び第２項記載の各層の界面
   近傍に酸素や窒素を存在させるのに、イオンビーム、イ
   オン打込み法或いは成膜時の雰囲気制御により化合物化
   もしくは固溶体化させることにより界面エネルギーを制
   御したことを特徴とする光磁気記録膜。 ４、特許請求の範囲第１項及び第２項記載の各層の界面
   エネルギー制御により光学定数さらに優位には、光学的
   複素屈折率の制御により光磁気記録膜中で光の多重干渉
   を行なわせたことを特徴とする光磁気記録膜。