JPH0467337A - 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、光時期記録媒体に関する。より詳細には、本
発明は、レーザービームにより、熱−磁気効果により情
報を書込み、光−磁気効果により情報を読み取る光−磁
気記録方式において使用され、ディスク、カードまたは
テープ等の形状の担体上に記録層を装荷して形成される
光時期記録媒体の新規な構成に関する。

従来の技術 ディジタル情報の君己憶媒体として開発された光ディス
クは、読み出し専用型および追記型に続いてオーバライ
ドの可能なものが既に市販され、ディジタル情報機器の
大容量証憶媒体として最も期待されるデバイスのひとつ
となっている。

情報処理装置の周辺機器としての光ディスクに対する重
要な課題のひとつに、記憶密度の向上と読み出し／書込
み速度の高速化が挙げられる。即ち、近年の情報機器技
術の進歩に伴い、ハードウェアの小型化、軽量化が進む
一方、取り扱われるディジタルデータの量は著しく拡大
している。従って、外部記憶媒体としての光ディスクに
対しても、記録密度の向上と転送レートの更な、る高速
化が求められている。これに対して、所謂垂直磁化記録
方式の開発により、記録密度の向上については画期的な
進歩がみられ、今や、転送レートの向上が最も重要な課
題となっている。

転送レートの高速化のために光ディスクに要求される特
性としては、外部記憶媒体としての保存性を確保するた
めの充分な保磁力を確保しつつ、■記録感度が高いこと
と■磁気光学効果が大きいこととが最も重要である。

ところで、所謂垂直磁化による光時期記録媒体の記録層
は、適切な組成比で配合されたＴｂ、　Ｇｄ。

Ｄｙ等の稀土類金属（以下、ＲＥと記載する）と、Ｆｅ
、　Ｃｏ等の遷移金属（以下、ＴＭと記載する）との非
晶質合金の薄膜により形成されている。

このような記録層材料の一般的な特性として、光磁気媒
体として実用化可能なキ、　ＩＪ−温度１００℃〜３０
０℃の範囲においてはキュリー温度とカー回転角はほぼ
比例関係にあることと、キュリー温度の比較的高い（２
５０℃以上）媒体は保磁力を大きくすることが困難であ
ることが知られている。従って、このような記録層材料
を使用した場合、書込み時の高速性を重視してキュリー
温度を高くすると、保磁力が低下することになる。

即ち、補償点書込が可能なＧｄＣｏ５ＧｄＰｅ等は、キ
ュリー温度が高く読み出し時に磁気光学効果が大きいの
で高いＳ／Ｎ比が得られるが、保磁力が低く記録された
磁区が不安定である。一方、キュリー点書込が可能なＴ
ｂＦｅ、　ＤｙＦｅ等は、比較的保磁力が高いが、キュ
リー温度が低いため読み出し時のＳ／Ｎ比が悪い。この
ように、単一の記録層材料により、書込み速度と保磁力
とを両立させることは非常に困難である。

そこで、これらの問題を解決するために、記録層を二層
構成とした光時期記録媒体が特開昭５７＝７８６５２号
に開示されている。

この光時期記録媒体は、保磁力の高い材料により形成さ
れた第１の記録層と、高いキュリー温度を有する材料に
より形成された第２の記録層とを交換結合して構成した
２層構成の記録層を備えている。従って、この光時期記
録媒体では、保磁力の高い第１の記録層に情報を記録し
、読み出し時には、高いキュリー温度を有する第２の記
録層に転写された情報を、その高い磁気光学効果によっ
て良好に読み出すことができる。

このような２層構成の記録層を有する光時期記録媒体に
ついては、更に、第１ふよび第２の記録層を稀土類−遷
移金属非晶質合金薄膜とし、遷移金属副格子磁化優勢ま
たは稀土類副格子磁化優勢とする等の改良が、特開昭６
１−１１７７４７号、特開平１−１３３２４３号等に開
示されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述のような２層構成の光時期記録媒体
においては、保磁力の高い第１の記録層に対する書込み
時の磁気特性と、キュリー温度の高い第２の記録層に対
する読み出し時の磁気特性とが互いに大きく異なるため
に、記録特性と再生特性とのバランスをとることが非常
に難しかった。

このため、理論的に理想的な光時期記録媒体となり得る
２層構成の記録そを有する光時期記録媒体は、実際には
非常に扱い難いものになっている。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、保
磁力が高く、且つ、書込み並びに読み出し特性が何れも
良好な新規な光時期記録媒体を提供することをその主要
な特徴としている。

課題を解決するための手段 即ち、本発明に従うと、所定の保磁力と所定のキュリー
温度とを有し、遷移金属の副格子磁化優勢なＴｂＦｅＣ
ｏ非晶質合金薄膜により形成された第１の記録層と、該
第１の記録層よりも高い保磁力と該第１の保磁層よりも
低いキ、　ＩＪ−温度とを有し、遷移金属の副格子磁化
優勢なＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜により形成された第
２の記録層とを備え、該第１および第２の記録層が、互
いに交換結合している光時期記録媒体において、該第１
の記録層が、保磁力５ｋＯｅ　〜１０ｋＯｅ、キュリー
温度２３０℃〜２５０　℃、厚さ２００Å〜４００　人
となるように成膜されたＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜で
あり、該第２の記録層が、保磁力１５ｋＯｅ以上、キュ
リー温度２００℃〜２２０℃、厚さ４００Å〜８００人
となるように成膜されたＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜で
あることを特徴とする光磁気媒体が提供される。

作用 本発明に係る光時期記録媒体は、その書込み時の磁気特
性と読み出し時の磁気特性とをバランスさせるために、
種々のパラメータが最適化されていることをその主要な
特徴としている。

即ち、非晶質合金薄膜により形成された記録層の特性は
、極めて多くのパラメータによりその特性を左右される
ので、前述のように記録層を２層構成とした場合に、最
適の特性を定性的に規定することが難しかった。

これに対して、本発明者等は、非晶質ＴｂＦｅＣｏ合金
による２層構成の記録層を有する光時期記録媒体の記録
層膜厚や磁気特性を含む種々のトラメータを検討した結
果、上記のような特性の組合せにより、高い保磁力と良
好な書込み／読み出し特性を実現し得ることを見出し、
本発明を完成した。

即ち、本発明に係る光時期記録媒体において、その記録
層は、戦記金属側講師磁化優勢な非晶質ＴｂＦｅＣｏ合
金により形成されており、成膜時に、例えばＴｂの蒸着
レートを変化させること等により、キュリー温度の高い
第１の記録層と保磁力の高い第２の記録層とを形成して
いる。

ここで、本発明に従うと、第１の記録層は、保磁力が５
　ｋ　Ｏｅ　〜１０ｋ　Ｏｅ、キュリー温度が２３０℃
〜２５０℃の範囲内にあり、膜厚が２００〜４００人、
の範囲内にある。また、第２の記録層は、保磁力が１５
ｋＯｅ以上、キュリー温度が２００℃〜２２０℃の範囲
内にあり、膜厚が４００〜８００人、の範囲内にある。

但し、第１の記録層のキュリー温度は、上記範囲内で常
に第２の記録層のキュリー温度よりも高い。尚、本発明
の好ましい一実施態様に従うと、上記第１の磁性体層の
膜厚と第２の磁性体層の膜厚との比は、１：２とするこ
とが好ましい。

以上のような範囲の特性を有する２層構成の記録層を有
する光時期記録媒体は、保磁力が高く、且つ、書込み／
読み出し特性がいずれも良好であるが、何れかひとつの
パラメータが上記範囲を外れた場合は、総合的な特性が
著しく劣化する。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。

実施例 本発明に従う光時期記録媒体を実際に作製した。

尚、Ｃ／Ｎ特性を評価するだめの試料は１．６μｍピッ
チの溝を備えた１３０ｍｍφのポリカーボネート基板を
使用して作製した。また、磁気特性を評価するための試
料は、３０ｍｍ　ｘ　３０ｍｍの研磨ガラス基板を使用
して作製した。

第１図は、本発明に従う光時期記録媒体の層構成を示す
断面図である。

同図に示すように、この光時期記録媒体は、ガラスまた
はプラスチックの透明基板１上に、下引き層２、第１磁
性体層３、第２磁性体層４、保護膜５を順次積層して構
成されている。

ここで、下引き層２は、レーザ光の干渉効果を促進し、
また、記録層の腐食防止を低減する目的で設けられてお
り、ＺｎＳ等の誘電体により形成される。

また、第１磁性体層３と第２磁性体層４とが、２層構成
の記録層を構成している。尚、本実施例においては、第
１磁性体層３が保磁力の高い記録層であり、第２磁性体
層４がキ、　ＩＪ−温度の高い記録層であり、これら１
対の磁性体層３．４は互いに交換結合している。

更に、第２磁性体層４上の保護膜５は、磁性体層３．４
の腐食を防止する目的で、ＺｎＳ等の誘電体により形成
されている。

以上のような構造の光時期記録媒体を構成する各層は、
常用に従ってスパッタリング法または蒸着法等の物理的
蒸着（ＰＶＤ）法により形成することができるが、本実
施例においては、電子ビーム蒸着法により作製した。

チャンバ内をＩ　Ｘ１０Ｔｏｒｒ以下まで排気した後、
まず、透明基板１上に、ＺｎＳにより厚さ８００人の下
引き層２を成膜した。続いて、７ｂ、　ｐｅおよびＣＯ
を、それぞれ別の炉から同時に蒸着し、透明基板１上に
第１磁性体層３および第２磁性体層４を、連続して順次
成膜した。ここで、第１および第２磁性体層３．４の成
膜処理は、チャンバの真空を破ることなく連続して行い
これらの磁性体層３および４の交換結合を促進する。第
１磁性体層３と第２磁性体層４とは、Ｔｂの蒸着レート
を互いに変えることにより、それぞれ固有の特性を実現
している。尚、第１磁性体層３の膜厚は３００人、第２
磁性体層４の膜厚は６００人とした。以上のようにして
、記録層を形成した後、チャンバの真空を破ることなく
、連続して厚さ７００人のＺｎＳによる保護膜５を成膜
した。

第２図は、上述のようにして作製した本発明に従う光時
期記録媒体の保磁力（Ｈｃ）と残留磁化（Ｍ　ｒ　）と
の温度特性を示すグラフである。

同図に示すように、この光時期記録媒体では、読み取り
時の特性を示す残留磁化（Ｍ　ｒ　）は、同図に実線で
示すように、第１磁性体層のキュリー温度に見合うだけ
のカー回転角が得られるので、２４０℃のキ、　ＩＪ−
温度に対応するカー回転が得られる。

一方、保磁力（Ｈｃ）は、第２図にら点線で示すように
、第２磁性体層の影響で２００℃前後で数１０００ｅ以
下となるので、書込み時には２００℃前後で磁化反転が
起きる。

また、光時期記録媒体において記録情報の実用上の安定
性を考える場合、室温における保磁力と共に、周囲温度
が変化した場合の保磁力の変化についても配慮する必要
がある。何故ならば、実際に使用する場合、光デイスク
ドライブ装置内で発生する熱や、読み出しのために照射
されたレーザビームのために、光時期記録媒体の温度は
６０〜７０℃にも達する。従って、実用上の保磁力は、
６０〜７０℃の温度領域についても検討する必要がある
。

この点、本実施例に係る光時期記録媒体は、第２図に示
すように、第２磁性体層４の影響により、１００℃付近
でも層全体として、５ｋＯｅ以上の保磁力を維持してい
るので、ノイズの少ない良好な読み出しが可能である。

第３図は、比較のために同じ材料により形成した単層の
記録層を備えた光時期記録媒体の、保磁力（Ｈｃ）と残
留磁化（Ｍ　ｒ　）との温度特性を示すグラフである。

尚、この比較例の光時期記録媒体は、実施例における第
１磁性体層に相当するキュリー温度の高い磁性体を補償
組成により最適化した１層の記録層を備えている。

同図に示すように、この光時期記録媒体は、実線で示す
残留磁化（Ｍｒ）に見られるように、キュリー温度２２
０℃に対して、点線で示す保磁力（Ｈｃ）に見られるよ
うに、２１５℃前後で数１０００ｅ以下となっている。

第４図は、本実施例に係る光時期記録媒体と、比較例の
光時期記録媒体とのＣ／Ｎ特性を、その書込パワー依存
性により示すグラフである。尚、各光時期記録媒体に対
する情報の書込みは、線速５．７ｍ／秒、書込周波数３
．７ＭＨｚ、Ｄ［ＩＴＹ２２％の条件で行った。

同図に示すように、本発明に従って作製された２層構成
の記録層を有する光時期記録媒体は明らかにＣ／Ｎが高
く、４ｍＷの書込みパワーに対して４８ｄＢ以上のＣ／
Ｎが実現されている。この値は、実用的な光時期記録媒
体として充分なものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明に係る光時期記録媒体は、高
い保磁力を維持しつつ、良好な書込み特性と読み出し特
性とを備えている。従って、書込み処理並びに読み出し
処理を高速に行うことが可能であり、高速な情報処理装
置の外部記憶媒体として、高速なデータ転送レートを実
現することが可能になる。また、保磁力が高いので、外
部記憶媒体としての保存性にも優れている。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光時期記録媒体の構造を示す断
面図であり、 第２図は、上述のようにして作製した本発明に従う光時
期記録媒体の保磁力（Ｈｃ）と残留磁化（Ｍ　ｒ　）と
の温度特性を示すグラフであり、第３図は、比較のため
に同じ材料により形成した単層の記録層を備えた光時期
記録媒体の、保磁力（Ｈｃ）と残留磁化（Ｍ　ｒ　）と
の温度特性を示すグラフであり、 第４図は、本実施例に係る光時期記録媒体と、比較例の
光時期記録媒体とのＣ／Ｎ特性を、その書込パワー依存
性により示すグラフである。 〔主な参照番号〕 １・・・透明基板、　　　２・・・下引き層、３・・・
第１磁性体層、４・・・第２磁性体層＝５・・・保護膜 １０３．透明基板　　２６１．下引き層３　第１磁性体
層４．１．第２磁性体層５１．保護膜 第２図 温度 残留磁化Ｍｒ　（Ｉｍｕ　／　ｃｃ） 保磁力Ｈｃ　（ｋｏｅ） 配録のための書き込みパワー（ｍＷ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の保磁力と所定のキュリー温度とを有し、遷移金属
   の副格子磁化優勢なＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜により
   形成された第１の記録層と、該第１の記録層よりも高い
   保磁力と該第１の保磁層よりも低いキュリー温度とを有
   し、遷移金属の副格子磁化優勢なＴｂＦｅＣｏ非晶質合
   金薄膜により形成された第２の記録層とを備え、該第１
   および第２の記録層が、互いに交換結合している光時期
   記録媒体において、 該第１の記録層が、保磁力５ｋＯｅ〜１０ｋＯｅ、キュ
   リー温度２３０℃〜２５０℃、厚さ２００Å〜４００Å
   となるように成膜されたＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜で
   あり、 該第２の記録層が、保磁力１５ｋＯｅ以上、キュリー温
   度２００℃〜２２０℃、厚さ４００Å〜８００Åとなる
   ように成膜されたＴｂＦｅＣｏ非晶質合金薄膜であるこ
   とを特徴とする光磁気媒体。