JPH0495247A - 光磁気記録媒体及びその製造方法 - 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、光磁気記録媒体及びその製造方法に係り、特
に、オーバーライド可能な光磁気記録媒体その製造方法
に関する。

【従来の技術】

光磁気記録は、情報の記録・再生・消去が可能な光記録
である。これらの機能に付は加えて、近年、オーバーラ
イドができるようにした新しい光磁気記録方式が提案さ
れている。オーバーライドが可能な光磁気記録方式は大
きく二つに別けられる。すなわち、磁界変調方式と光強
度変調方式の二つである。両者の方式を比較した場合、
高速変調・高速記録゛が可能である点や、二枚の光磁気
記録媒体を張り合わせた構造をとることができる点等か
ら、後者の方式の方が有利である。 光強度変調を実現させるためには、特開昭６２−１７５
９４８に記載されているような光磁気記録媒体を用いる
。つまり、磁性層としては、低いキューリー温度と高い
保磁力とを有し、記録層となる第一磁性層と、この磁性
層に較べて相対的に高いキュリー温度と低い保磁力を有
し、補助層となる第二磁性層とからなる交換結合した二
層膜であり、レーザ光の強度を変調することによりオー
バーライドが可能な光磁気記録媒体である。 この交換結合二層膜を用いた光強度変調方式を第６図か
ら第９図を用いて説明する。第６図に示すように、室温
Ｔｒにおいては第一磁性層の保磁力８は、第二磁性層の
保磁力９よりも大きく、また第二磁性層のキュリー温度
Ｔ、は第一磁性層のキュリー温度Ｔ０よりも高い。記録
に当たってはまず第７図に示すように初期化磁石１７に
より第二磁性層１５の磁化１８を初期化磁界１３の方向
にそろえる。ここで初期化磁界１３の大きさは、第６図
に示すように室温における第二磁性層１５の保磁力９よ
りも大きく、しかも第一磁性層１６の保磁力８よりも小
さく設定しであるため、初期化磁界１３が印加されても
第一磁性層１６の磁化１９の向きは変わらない。 情報を記録する際には、第２図に示す一定強度のバイア
ス磁界１４のもとでレーザ光の強度を、高いレーザパワ
ーレベル（以後Ｐ）ｌと記す）と低いレーザパワーレベ
ル（以後ＰＬと記す）との間で変調させる。第８図（ａ
）あるいは第９図（ａ）に示すようにレーザ光２０は絞
り込みレンズ２１により絞り込まれ、磁性膜上に照射さ
れる。レーザ光強度がＰＨのときは、第８図（ａ）に示
すようにレーザ光２０により照射される領域の温度は、
第二磁性層１５のキュリー温度Ｔ、近くになるため、第
一磁性層１６の磁化は消滅し、第二磁性層１５の磁化は
永久磁石２２によって印加されるバイアス磁界１４の方
向に向く。レーザ光の照射が終了し磁性膜が冷却する際
には、第８図（ｂ）に示すように、第一磁性層１６の磁
化もバイアス磁界１４の方向に発生する。 一方レーザ光強度がＰＬのときは、第９図（ａ）に示す
ように１、レーザ光２０により照射される領域の温度は
、第一磁性層１６のキュリー温度Ｔ、近くになる。この
ため、第二磁性層１５の保磁力９は、第６図に示すよう
に、バイアス磁界１４よりも大きいから磁化の反転は起
こらない。レーザ光の照射が終了し磁性膜が冷却する際
には、第一磁性層１６の磁化は第二磁性層１５の磁化と
バイアス磁界１４よりも大きな交換結合力を有している
ため、第一磁性層１６の磁化もバイアス磁界１４とは逆
方向に向く。

【発明が解決しようとする課題１ 上記従来技術は、二層膜間に作用する交換結合力の大き
さは膜厚に依存しており、膜厚を薄くすればするほど交
換結合力が大きくなってしまうという問題があった。す
なわち、交換結合力の大きさは以下のように表される。 σ　Ｗ ここで、Ｈｅｘは交換結合力を磁界で表示した値（交換
結合磁界）であり、σＷは二層界面に生じる界面磁壁エ
ネルギー、Ｍｓは飽和磁化、ｈは膜厚である。オーバー
ライドができるためにはＨｅｘの値をある一定値に制御
する必要がある。 また、Ｍｓも実用的な記録再生特性を得るために、ある
範囲の値に制御することが重要となる。さらに、σＷは
第一磁性層と第二磁性層のＭｓや保磁力などにより決ま
る。そのため、ｈは第一磁性層、第二磁性層とも５００
〜数千人となり二層膜全体の厚さは１０００人を越える
ことになる。 磁性膜の厚さが１０００人を越えるとレーザ光照射時に
主として磁性膜内部で熱が拡散する。そのため、光スポ
ットの周囲の部分の温度が上昇しにくくなり、光スポッ
トで識別できる限界、すなわち、光スポットの直径の約
半分の大きさの記録磁区を形成するために、非常に強い
レーザ光を照射しなければならない、このことは、磁性
膜の記録感度が悪いことを意味している。 さらに、このとき、光スポットの中心部分の温度が非常
に高くなってしまい、繰返し書換えを行なった際に劣化
が起こりやすくなる。 また、第二磁性層の第一磁性層と接する面と逆の面に接
して第二誘電体層を設け、さらにその上に金属膜を設け
た構造とした場合、磁性膜の厚さが１０００人を越える
とレーザ光が透過しにくくなるため、透過光による磁気
光学効果、すなわちファラデー効果を有効に利用するこ
とができなくなり、再生特性が悪くなるという問題が生
じる。 従って、上記磁性膜の厚さは１０００Å以下が良い。 磁性膜の厚さを１０００Å以下とすると、前述のように
Ｈｅ　ｘの値をある一定値に制御するためにσＷを低減
させる必要がある。σＷを低減させる手法は特開平１−
２７３２４８に記載されている。この従来技術では、第
一磁性層と第二磁性層との間に、第一磁性層、第二磁性
層とは異なる組成の層を別途設け、この第三層の飽和磁
気モーメントＭ　ｓ　、と保磁力Ｈｃ３を第一磁性層、
第二磁性層に較べて小さくする。 ところが、Ｍｓ、、Ｈｃ、の積が比較的小さい磁性膜を
第三層として用いると、第一磁性層と第二磁性層の膜厚
を薄くしようとすればする程、第三層を厚くしなければ
ならず、磁性膜全体の厚さとしては１０００Å以下にす
ることができないという問題が生じた。また、製膜プロ
セスが複雑になるという問題が生じた。 本発明の目的は、交換結合した二層膜を用いることによ
り必然的に生じる記録感度の低下及び繰返し書換えによ
る磁性膜の劣化、さらに再生特性の低下を防いだ、磁性
膜全体の膜厚を薄くした光磁気記録媒体を提供すること
にある。また、複雑な製造プロセスを用いることなく、
上記の光磁気記録媒体を製造する方法を提供することに
ある。 【課題を解決するための手段１ 上記目的は、（１）基板上に少なくとも第一磁性層と第
二磁性層を積層した二層の磁性層を有し、該第一磁性層
と該第二磁性層とは交換結合し、該第一磁性層の側から
照射されたレーザ光の反射光が磁気光学効果を受けるこ
とを利用して情報を再生する光磁気記録媒体において、
該第一磁性層及び該第二磁性層の互いに接する面の少な
くとも一方に界面磁壁エネルギー制御処理層を設けたこ
とを特徴とする光磁気記録媒体、（２）上記１記載の光
磁気記録媒体において、上記第一磁性層と上記第二磁性
層の合計の膜厚は、上記レーザ光が透過し得る膜厚であ
る光磁気記録媒体、（３）上記１又は２記載の光磁気記
録媒体において、上記界面磁壁エネルギー制御処理層の
厚さは、１００Å以下である光磁気記録媒体、（４）上
記１．２又は３記載の光磁気記録媒体において、上記第
一磁性層の第二磁性層と接する面と逆の面の上に第一誘
電体層を配置し、上記第二磁性層の第一磁性層と接する
面と逆の面の上に第二誘電体層を配置したことを特徴と
する光磁気記録媒体、（５）上記１から４のいずれかに
記載の光磁気記録媒体において、上記第二誘電体層の第
二磁性層と接する面と逆の面の上に金属層を配置したこ
とを特徴とする光磁気記録媒体、（６）上記１から５の
いずれかに記載の光磁気記録媒体において、上記第一磁
性層又は第二磁性層の界面磁壁エネルギー制御処理層を
設ける方の磁性層は、希土類元素と遷移金属元素とから
なることを特徴とする光磁気記録媒体、（７）上記６記
載の光磁気記録媒体において、上記磁性層の希土類元素
の組成は５から５０原子％の範囲である光磁気記録媒体
、（８）上記１から７のいずれかに記載の光磁気記録媒
体において、上記界面磁壁エネルギー制御処理層の保磁
力と飽和磁化との積の値は、上記第一磁性層の該積の値
と上記第二磁性層の該積の値の少なくとも一方よりも大
きいことを特徴とする光磁気記録媒体。 （９）上記１から８のいずれかに記載の光磁気記録媒体
において、上記第一磁性層と上記第二磁性層の合計の膜
厚は、１０００Å以下である光磁気記録媒体、（１０）
基板上に、交換結合する第一磁性層と第二磁性層とのい
ずれか一方の磁性層を、ついで他方の磁性層を積層して
形成する光磁気記録媒体の製造方法において、該一方の
磁性層形成の終了間際若しくは該他方の磁性層形成の開
始直後又はその両方のときに、磁性層を形成する雰囲気
に少なくとも反応性ガスを有するガスを存在させ、該一
方の磁性層若しくは該他方の磁性層又はその両方の表面
に界面磁壁エネルギー制御処理層を形成することを特徴
とする光磁気記録媒体の製造方法、（１１）上記１０記
載の光磁気記録媒体の製造方法において、上記界面磁壁
エネルギー制御処理層の形成は窒化処理又は酸化処理に
より行う光磁気記録媒体の製造方法、（１２）上記１０
記載の光磁気記録媒体の製造方法において、上記反応性
ガスは窒素ガス又は酸素ガスである光磁気記録媒体の製
造方法、（１３）上記１２記載の光磁気記録媒体の製造
方法において、上記窒素ガス又は酸素ガスの濃度が１％
〜２５％である光磁気記録媒体の製造方法、（１４）上
記１０から１３のいずれかに記載の光磁気記録媒体の製
造方法において、上記界面磁壁エネルギー制御処理層の
厚さは５〜１００人の範囲である光磁気記録媒体の製造
方法によって達成される。 本発明において、上記第一磁性層、第二磁性層としては
、希土類元素と遷移金属とからなる非晶質膜を用いるの
が良い。例えば、罠を希土類元素。 ＴをＦｅ、Ｃ０１Ｎｉから選ばれる１種以上の元素、Ｍ
を遷移金属としたとき、一般式が（ＲｘＴｘ−ｘ）ｘ−
ｖＭｖ。 ０．１≦Ｘ≦０．４、０≦Ｙ≦０．２ で表わされる材料を用いることが好ましい。例えばＴｂ
−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｇｄ−Ｄ’ｔ−Ｆｅ−Ｃｏ
、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ及びこれ
らに少量のＣｕ−Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の少なくとも一種を添加
したものが用いられる。第一磁性層は情報の記録、再生
を担う層であるため、カー回転角が大きくなるように材
料組成を決定するのが好ましい。このためには、例えば
Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｄ　ｙ　
−Ｆ　ｅ　−Ｃｏ等の組成が好ましい。また第二磁性層
は初期化磁界により磁化の向きが容易に反転しなければ
ならないため、室温において比較的小さな保磁力を持つ
ように材料組成を決定するのが好ましい。このためには
、例えばＴｂ−ｐｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ　　ＤＹ　　Ｆ
ｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔ　ｂ　−Ｆ　ｅ及びこれらに少量の
Ｓｎ、Ｐｂ等を添加した材料を用いることが好ましい。 界面磁壁エネルギー制御処理層は、第一磁性層及び／又
は第二磁性層に用いられる材料をそのまま利用しており
、他に特別な材料を用いる必要がない。従って、製造プ
ロセスが極めて簡単であり。 通常の作製方法に加えて、窒素又は酸素のような反応性
ガスを準備すれば良いだけである。 界面磁壁エネルギー制御処理層は、第一磁性層及び／又
は第二磁性層の表面に、反応性ガスを添加することによ
って形成される。例えば、スパッタリングにより磁性層
を形成する際に、先に形成される方の磁性層形成終了ｒ
ａｙ際若しくは後に形成される方の磁性層形成の開始直
後に、又はその両方のときに反応性ガス又は反応性ガス
を含む不活性ガスをスパッタガスに用いることにより行
なう。 例えば５００人の厚さの第一磁性層を先に形成する際に
、１２０秒のスパッタリング時間が必要であった場合、
１１０秒間は不活性ガスを使ってスパッタリングを行な
い、残り１０秒間は反応性ガスと不活性ガスの混合ガス
をスパッタリングに用いれば良い。 従って、この場合の界面磁壁エネルギー制御処理層の形
成は、磁性層表面層に磁性層と反応性ガスとの反応物質
が形成するか、反応性ガスの原子が磁性膜中に拡散され
るかを意味している。 さらに、界面磁壁エネルギー制御処理層の形成は、第一
磁性層形成後に反応性ガス、あるいは上記反応性ガスを
含む不活性ガスをスパッタリング装置内に流し、第一磁
性層表面に反応性ガスの原子を吸着させても良い。この
時、第一磁性層を加熱しておくと磁性膜と反応性ガスと
の化学反応が促進されるため、界面磁壁エネルギー制御
処理の効果を高めることができる。 また、界面磁壁エネルギー制御処理層として窒化処理を
施した層を設けたとき、σＷに悪影響を与える界面酸素
量が減少する効果もある。通常、チャンバー内の到達真
空度が悪いと、チャンバー内の残留酸素が磁性層の表面
に吸着し、σＷに悪影響をあたえる。ところが、窒化処
理を施した層が厚くなるに従い、σＷに悪影響を与える
界面酸素量は減少することがオージェ分析による第−及
び第二磁性層の間の界面の吸着酸素量の測定から明らか
になった。また、窒化処理を施した層の厚さが２０人の
とき、σＷのばらつきは、従来の方法で作製した試料の
３分の１程度に減少した。 また、本発明の光磁気記録媒体は、第一磁性層と第二磁
性層の外側の一面又は両面に誘電体層を設けることが好
ましい。誘電体層としては、窒化シリコン、窒化アルミ
ニウム、酸化シリコン、酸化アルミニウム等が用いられ
る。 さて、界面磁壁エネルギーσＷの値は、以下のように計
算することができる。ここにｄは膜厚である。 σｗ＝２−Ｍｓ　・　ｄ　−Ｈｅ　ｘ 従って、第一磁性層と第二磁性層の実用的なＭｓ−ｄ−
Ｈｅｘが分かれば、実用的なσＷの範囲も自ずと求まる
。 （１）第一磁性層について （１−１）飽和磁化Ｍｓよ り一回転角が大きいことが必要なので、Ｍｓ工は２０〜
２５０ｅｍｕ／ｃｍ’が好ましい。 （１−２）膜厚ｄ８ 低感度にならないようにするには、６００Å以下である
ことが望ましく、カー回転角が減少しないようにするに
は、１００Å以上が良い。 （１−３）交換結合力Ｈｅ　ｘ□ 室温で記録磁区が消失せず、ｐｔ、照射時に、第一磁性
層の磁化の向きが、第二磁性層の磁化の向きに揃うため
には、１．５〜３．０ｋＯｅであることが望ましい。 以上、Ｍｓｉ、ｄｌ、Ｈｅｘ、の実用的な組合せを考慮
すると、第一磁性層にとって実用的なσＷの範囲は、１
．２〜６ｅｒｇ／ｃｍ”である。 （２）第二磁性層について （２−１）飽和磁化Ｍ　ｓ　よ 保磁力Ｈｃ、が小さくなるような組成を選ぶと、通常１
００〜３００ｅｍｕ／ｃｍ３になる。 （２−２）膜厚ｄ２ 低感度にならないことを考慮すると、１０００Å以下、
より好ましくは６００Å以下にすることが必要である。 また１００Å以上とすることが好ましい。 （２−３）交換結合力Ｈｅｘ。 Ｈａ、（通常２ｋＯｅ程度）より小さいことが必要であ
る。 以上、Ｍ　ｓ　２、ｄ２、Ｈｅｘ２の実用的な組合せを
考慮すると、第二磁性層にとって実用的なσＷに範囲は
、０〜４．８ｅｒｇ／ａｍ２である。 よって、第一磁性層、第二磁性層の条件を、共に満足す
るσＷの範囲は σｗ＝１．２〜４．８ｅｒｇ／ｃｍ２ である。 また、界面磁壁エネルギー制御処理を施した表面層の厚
さは５〜１００人が適当である。特に５〜５０人の処理
厚さにすることにより界面磁壁エネルギーσＷの値は、
１．２〜４．８ｅｒｇ／ｃｍ２の値に制御できるため、
実用的である。 本発明において、第一磁性層及び／又は第二磁性層の一
部に、反応性ガスによる界面磁壁エネルギー制御処理を
施すことで、飽和磁化と保磁力の積の大きな表面処理層
を形成することにより、１００Å以下、特に８０Å以下
という非常に薄い処理厚さで、しかも極めて簡単な方法
を用いてσＷを低減でき、その結果、磁性膜全体の厚さ
を１０００Å以下にできる。 ここで、界面磁壁エネルギー制御処理に用いる反応性ガ
スの濃度は１〜２５％であれば、界面磁壁エネルギー制
御処理層の厚さを１００Å以下に制御しなからσＷを実
用的な値に設定できる。 また、希土類元素は反応性が高いので、界面磁壁エネル
ギー制御処理を施す磁性層中に希土類元素が含有されて
いると効果が高い。特に前記希土類元素濃度が５〜５０
％であるとき、界面磁壁エネルギー制御処理を施した表
面層の厚さを１００Å以下、好ましくは８０Å以下に制
御しなからσＷを実用的な値に設定できるので都合が良
い。 【作用】 本発明の理解のために、交換結合の強さと磁壁エネルギ
ーとの関連について言及する。 基板上に少なくとも第一磁性層と第二磁性層を積層した
二層の磁性層を有し、該第一磁性層の側からレーザ光を
照射し、その反射光が磁気光学効果を受けることを利用
して、情報を再生する光磁気記録媒体においては、第一
磁性層のスピンと第二磁性層のスピンが量子力学的な相
互作用、すなわち交換相互作用によって同種元素同志の
スピンは、互いに平行になろうとする働きがある。この
働きに逆らって外部から磁界を加えて、片方の磁化のみ
を反転させると、第一磁性層と第二磁性層の界面にスピ
ンがねじれた領域ができる。この領域を界面磁壁と呼び
、この磁壁のエネルギー、すなわち界面磁壁エネルギー
σＷの大きさにより交換結合の強さを見積もることがで
きる。 第一磁性層と第二磁性層の界面近傍における、第一磁性
層及び第二磁性層の少なくとも一方の磁性原子の距離を
、本来の距離から多少離すことにより、第一磁性層のス
ピンと第二磁性層のスピンとの交換相互作用が小さくな
る。これにともなってσＷは低下する。 界面磁壁エネルギー制御処理層を設けることにより、第
一磁性層あるいは第二磁性層内のスピンの結合力は小さ
くなり、上述したような理由からσＷを低減することが
できる。 界面磁壁エネルギー制御処理層は１反応性ガスが磁性層
と反応していても良いし、反応性ガスが磁性層に混入し
ているだけでも良いし１反応性ガスが磁性層に吸着して
いるだけでも良い、あるいはこれらの状態が混合された
状態でも良い。それは、磁性層中に反応性ガスが含まれ
ている場合。 これらのいずれの状態をとろうとも１反応性ガスの原子
は磁性層内の磁性原子の原子間距離を離す方向に作用す
るためσＷの低減を図ることができる。 また、一般に磁壁の厚さｔは、−軸磁気異方性Ｋｕ（飽
和磁化Ｍｓと保磁力Ｈｃの積にほぼ比例する。）の平方
根に反比例する。従って上記表面層の飽和磁化、保磁力
の積が第一磁性層、第二磁性層の少なくとも一方に較べ
て大きい方が、界面磁壁の厚さを薄くでき、その結果、
上記表面層をも１００Å以下と薄くでき、さらには磁性
膜全体の厚さを１０００人にできるため好ましい。

【実施例】

従来例１ まず１本発明と比較するため、従来の光磁気記録媒体の
製造方法を述べる。三元のターゲット源を備えたスパッ
タ装置内に、トラッキング溝のあるガラス製のディスク
状基板をターゲットから１０ｃｍの距離にセットし回転
させた。 窒素濃度１０％のアルゴン窒素混合ガス中で第１のター
ゲットより、スパッタガス圧５ｍＴｏ　ｒｒでＳｉを反
応性スパッタし、第一誘電体層としてＳｉ３Ｎ４を８５
０人の厚さに設けた。次にアルゴン中で、第２のターゲ
ットよりスパッタガス圧５ｍＴｏ　ｒ　ｒでＴｂ−Ｆｅ
−Ｃｏ合金をスパッタし、膜厚４００人、キュリー温度
的２００℃、保磁力Ｈｅ１１０ｋｏｅで、組成がＴｂ２
４ＦｅＧ□Ｃｏｇの第一磁性層を形成した。 次に、アルゴン中でスパッタガス圧５ｍＴｏ　ｒｒで第
３のターゲットより、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃ０合金をス
パッタし、膜厚１２００人、キュリー温度的３００℃、
保磁力Ｈｃ２２ｋＯｅ、補償温度的２００℃で１組成が
Ｔ　ｂ、、Ｄ　ｙＬ、Ｆ　ｅ、３ｃｏ□、の第二磁性層
を形成した。さらに、窒素濃度１０％のアルゴン窒素混
合ガス中で第１のターゲットより、スパッタガス圧５ｍ
ＴｏｒｒでＳｉを反応性スパッタし、第二誘電体層とし
てＳｉ。 Ｎ、を２００人の厚さに設けた。最後に、アルゴン中で
スパッタガス圧５ｍＴｏｒｒで第４のターゲットより、
金属層としてＡｌを５００人の厚さに設けた。 このディスクを用い、線速を４．２ｍ／ｓとし、低レベ
ルレーザ光ＰＬを４．０ｍＷ、高レベルレーザ光ＰＨを
８．２ｍＷに設定し、２ＭＨｚの信号を記録した後、３
ＭＨｚの信号をオーバーライドした。すると、２　Ｍ　
Ｈｚの信号は完全に消去され、３　Ｍ　Ｈｚの信号が記
録された。以上のように、オーバーライドが可能であっ
た。 次に繰返しオーバーライドを行なった。　Ｃ／Ｎは最初
５１ｄＢであったが、１０４回オーバーライドを繰り返
すと減少し始め、１０＠回では１０ｄＢも低下し４１ｄ
Ｂになった。 従来例２ ディスクの記録感度向上のため、第１磁性層の膜厚が２
００人、第二磁性層の膜厚が６００人であることを除い
て、従来例１と同様の製造法でディスクを作製した。 線速を４．０ｍ／ｓとし、ＰＬ、ＰＨを如何なるパワー
に設定してもオーバーライドができなかった。 オーバーライドが可能になるためには以下の条件を、満
たさなければならない。（詳細は特開昭６２−１７５９
４８に記載されている。）Ｈｅ、　　＞　　ａ　ｗ／　
（２・Ｍ　Ｓ、　Ｔ　ｄ２）ここで、ＨＯ２は室温での
第二磁性層の保磁力、σＷは第一磁性層と第二磁性層の
界面に生じる界面磁壁エネルギー、そしてＭ　ｓ　２は
第二磁性層の飽和磁化、ｄ２は第二磁性層の膜厚である
。 左辺は、従来例１と同じ＜２ｋＯｅであるが、σｗ＝５
ｅｒｇ／ａｍ”、Ｍｓ、＝１４０ｅｍｕ／ｃｍ３である
ので、膜厚ｄ２を薄くしたために、右辺が約３ｋＯｅと
なり１条件を満たさなくなったので、オーバーライドが
不可能となったのである。 実施例１ 本実施例により製造した光磁気記録媒体の部分断面図を
第１図に示す、この光磁気記録媒体の製造を次のように
行なった。 従来例１と同じスパッタ装置内に、ガラス製のディスク
状基板６をターゲットからＬｏａｍの距離にセットし回
転させた０次に従来例１と同様にＳｉ３Ｎ、からなる第
一誘電体層４を設けた。さらにアルゴン中で、第２のタ
ーゲットよりスパッタガス圧５ｍＴｏｒｒでＴ　ｂ　−
Ｆ　ｅ　−Ｃｏ合金をスパッタし、膜厚２２０人、キュ
リー温度約２００℃、保磁力Ｈｃ　□１０　ｋ　Ｏｅ　
　Ｔ　ｂ　２、Ｆ　ｅ、、ＣＯ。 の第一磁性層１を形成した。ただし、第一磁性層１を形
成するのに要する１５０秒のうち最後の数秒〜数十秒間
はスパッタガスをアルゴンガスから、窒素濃度５％、ス
パッタガス圧１０ｍＴｏｒｒのアルゴン窒素混合ガスに
切り替え、第一磁性層１の表面から６人の厚さだけ窒化
処理を施し、界面磁性エネルギー制御処理層３とした。 次に、従来例１と膜厚が６００人であることを除いて同
じ方法で、Ｔ　ｂｚ　□Ｄ　３’　ｔ、Ｆｅ、、Ｃｏ□
、の第二磁性層２を形成した。さらに、従来例１と同様
にＳｉ３Ｎ４からなる第二誘電体層５及びＡｌからなる
金属層７を設けた。 ここで、窒化処理を施した界面磁性エネルギー制御処理
層３の厚さ６人と、第一磁性層と第二磁性層の間に生じ
るσＷの関係を第２図にＸ＝５％として示した。界面磁
性エネルギー制御処理層３が厚くなるほど、σＷは単調
に減少した６なお、同図のＸ＝１０％の曲線は窒素濃度
１０％としたときの値である。 このように、アルゴン窒素混合ガスをチャンバーに流す
時間により、窒化処理を施した層の厚さを変えるという
、極めて簡単な方法で、σＷの値を任意に設定できる。 ここで、前述したように実用的なσＷの範囲はσｗ＝１
．２〜４．８ｅｒｇ／ａｍ２ である。 従って、ｈ＝５〜１００人とすると、実用的なσＷが得
られるので都合が良い。 また、ｈ＞１００人とすると、σＷは実用的な値より小
さくなってしまうため好ましくない。さらに、ｈ＜５人
とすると、σＷは実用的なσＷより大きくなってしまう
ので好ましくない。 つぎに従来例１で作製した光磁気記録媒体（以下ディス
クＡという）と、ｈ＝２０人とした本実施例で作製した
光磁気記録媒体（以下ディスクＢという）の記録再生特
性を測定した。まず４．２ｍ／ｓの線速度のもとで、記
録時とは逆の磁界（３０００ｅ）を印加し、６．７ｍＷ
のＤＣ光を照射して磁化方向を一方向に揃えた。次に、
印加磁界を反転させＩ　Ｍ　Ｈｚの信号を、レーザパワ
ーを順次変えながら記録し、基本波及び第二高調波のＣ
／Ｎ（搬送波対雑音比）を測定した。 ここで、最適記録パワーを第二高調波成分が最小になる
レーザパワーとした。それは、第二高調波成分が最小に
なるレーザパワーで記録したとき、ディスクＡ、ディス
クＢとも記録部分と未記録部分の長さが等しくなるから
である。 この最適記録パワーを用いて、ディスクＡとディスクＢ
の記録感度を比較した。ディスクＡでは、最適記録パワ
ーは８．２ｍＷであった。ディスクＢは４．０　ｍＷに
なり、最適記録パワーがディスクＡの約４９％になり、
大幅な記録感度向上を図ることができた。 この時、ディスクＡ、ＢのＣ／Ｎはそれぞれ５１ｄＢ、
５４ｄＢであり、ディスクＢの方が約３ｄＢ大きかった
。 次に、ディスクＢのオーバーライド実験を行った。８．
５ｍ／ｓの線速度のもとで、記録パワーを６．７ｍＷ、
消去パワーを３．０ｍＷとし、２ＭＨｚの信号を記録し
た後、３　Ｍ　Ｈｚの信号を重ね書きした。すると、２
ＭＨｚの信号は完全に消去され、３ＭＨｚの信号が記録
できた。 ここで、ディスクＢの第二磁性層の保磁力Ｈｃ２は従来
例１とほぼ等しく１．９ｋＯｅであった。また、σｗ＝
２．７ｅｒｇ／ｃｍ２、ＭＳ２＝１５１ｅｍｕ／ｃｍ３
．ｄ、＝６００人であるので、右辺は１．５ｋＯｅとな
り、第二磁性層を薄くしても Ｈｃｚ　　＞　　　σｗ／（２・Ｍｓ、・ｄ２）という
条件を満たすためオーバーライドが可能となった。 次に、繰返しオーバーライドを行なった。Ｃ／Ｎは１０
６回オーバーライドしたのちでも、最初の５４ｄＢから
変化しなかった。これは従来例１の結果と異なっている
。それは、磁性膜全体の厚さを１０００Å以下と薄くし
たためである。磁性膜劣化の原因は光スポツト中心部分
が高温になるためである。従来例１では、磁性膜全体の
厚さが１６００人と厚いため、熱拡散率の大きなＡ１膜
に熱が拡散する前に、熱拡散率がさほど大きくない磁性
膜中を拡散する。従って、光スポツト中心部分は高温に
なり磁性膜は劣化する。それに対して、本実施例では磁
性膜が８００人と薄いので、光スポツト中心部分の熱は
、すばやく熱拡散率の大きなＡｌ膜に拡散する。従って
、光スポツト中心部分は低温となり磁性膜の劣化を抑え
るのである。 参考のため、第二磁性層と、界面磁壁エネルギー制御処
理層の保磁力と飽和磁化の積を比較する。 界面磁壁エネルギー制御処理層の、膜面に対して垂直方
向の保磁力Ｈｃ、（垂直）及び膜面方向の保磁力Ｈｃ　
、　（膜面）そして、飽和磁化Ｍ　ｓ　、を以下に示す
。 Ｈｅ、（垂直）＝０．７ｋＯｅ Ｈｅ３（膜面）＝５．３ｋＯｅ Ｍ　ｓ　＝　５８０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｃ　ｍ　３ここ
で、保磁力と飽和磁化の積は、それぞれＨｃ　、　（垂
直）・Ｍｓ、＝４０６ｅ　ｒｇ／ｃｍ’Ｈｃ、（膜面）
・Ｍｓ、＝３０７４ｅｒｇ／ｃｍ３となる。一方、第二
磁性層のＨｅ２とＭｓ２の積はＨｅ２・Ｍｓ２＝２８７
ｅｒｇ／ｃｍ３となり、保磁力と飽和磁化の積は第二磁
性層よりも窒化処理した部分の方が大きくなっている。 従って、ｈ＝２０人という極めて薄い表面層を５形成し
ただけで、磁性膜全体の厚さを１０００人とすることが
できた。 実施例２ 第一磁性層を窒化処理する際、アルゴン窒素混合ガス中
の窒素濃度をＸ％とし、窒化処理した層の厚さを１０人
又は２０人にしたことを除いて、実施例１と同じ方法で
作製した試料の窒素濃度Ｘ％とσＷの関係を第３図に示
した。窒素濃度が増大するにつれ、σＷが単調に減少し
た。 このように、アルゴン窒素混合ガス中の窒素濃度を変え
るだけで、σＷを任意の値に設定できる。 また、この時、Ｘ＝１〜２５％とすることで、実用的な
σＷが得られた。 ここで、Ｘ＜１％であると、実用的なσＷを得るために
ｈを１００Å以上としなければならず。 第一磁性層の全膜厚に対するｈの割合が大きくなりすぎ
てしまうため、記録感度向上のための手法としては適し
ていない。 また、Ｘ〉２５％であると、実用的なσＷは得られなか
った。 実施例３ 窒素濃度Ｘ＝２０％、ｈ＝１０人として、実施例２と同
じ方法を用いてディスクＣを作製した。 また実施例１と同様の評価を行ったところ、従来例１の
手法を用いて作製したディスクＡの約４５％の記録パワ
ーで記録できた。 実施例４ 第一磁性層を成膜した後、酸素濃度Ｙ％、ガス圧１０ｍ
Ｔｏｒｒのアルゴン酸素混合ガスを１分間チャンバー内
に流したことを除いて、従来例２と同様の方法で作製し
た試料の、酸素濃度Ｙ％とσＷの関係を第４図に示した
。酸素濃度Ｙ％が増大するにつれσＷが単調に減少した
。 また、この時、Ｙ＝１〜２５％とすることで、実用的な
σＷを得ることができるので、効果的であった。 この時、Ｙ＜１％であると、その効果はほとんど無く、
Ｙ＝１％にすることで、ようやく効果は現われた。 一方、Ｙ〉２５％では、第二磁性層を成膜している最中
に、残留酸素により第二磁性層が酸化され実用的なσＷ
が得られなかった。Ｙ＝２５％では、第二磁性層が酸化
されることは無かった。 実施例５ 酸素濃度Ｙ＝５％として実施例４と同じ方法を用いてデ
ィスクＤを作製した。また実施例１と同様の評価を行っ
たところ、従来例１で作製したディスクＡの約５５％の
記録パワーで記録できた。 実施例６ 実施例１の実験を、ｈ＝１０人、Ｘ＝５％、第一磁性層
の組成をＴｂｘＦｅ、□−ｘｃｏｓとし、Ｔｂ濃度を変
えながら行い、窒化処理効果のＴｂ濃度依存性を調べた
。その結果を第５図に示す。Ｔｂ濃度４％以下だと全く
効果は無かったが、Ｔｂ濃度が５．５％ではわずかであ
るがその効果が現れ、σＷを４．８ｅｒｇ／ｃｍ２に下
げることができた。またＴｂ濃度が６％から４９％では
σＷは徐々ニ減少し制御性良くコントロールすることが
可能であった。しかし、Ｔｂ濃度が４９．７％になると
、ｆｆＷは１．３ｅｒｇ／ａｍ２と実用的なσＷの下限
となり、さらに、Ｔｂ濃度が５１．５％では、急激にσ
Ｗは減少し、０．７ｅｒｇ／ｃｍ”となり実用的な値は
得られなかった。 実施例７ 第一磁性層をＧｄｘＦｅ、、ｘｃｏ□２の組成として実
施例６と同様の実験を行った。その結果を第５図に示し
た。Ｇｄ濃度とσＷの間には、実施例６と同様な関係が
現れ、Ｇｄ濃度が８．５％から４６．５％であれば実用
的なσＷが得られることが分かった。 実施例８ 第一磁性層をＧ　ｄ、、Ｎ　ｂ２Ｆ　ｅ、、Ｃｏｉ、の
組成として実施例６の実験を行った。窒化処理により形
成された界面磁性エネルギー制御処理層の厚さが２０人
のとき、σＷのばらつきは、従来例１で作製した試料の
５分の１程度に減少した。また。 第一磁性層の耐食性は向上した。 なお、第一磁性層、第二磁性層ともにＮｂを１〜５％添
加すると耐食性が向上する。 実施例９ 従来例１と同じスパッタ装置内に、ガラス製のディスク
状基板をターゲットからｌｏｃｍの距離にセットし回転
させた。 次に従来例１と同様にＳｉ、Ｎ、からなる第一誘電体層
、第一磁性層を形成した。次に、従来例１と同様な方法
で、膜厚が６００人のＴｂ、□Ｄ　’ｊ　＞□Ｆｅ４．
Ｃｏ、、の第二磁性層を形成した。ただし、ここでは従
来例１と異なり、第二磁性層を形成するのに要する４０
０秒のうち最初の１８秒間はスパッタガスをアルゴンガ
スから、窒素濃度５％。 スパッタガス圧１０ｍＴｏｒｒのアルゴン窒素混合ガス
に切り替え、第一磁性層との界面から２０人の厚さだけ
窒化処理を施し、界面磁壁エネルギー制御処理層を形成
した。さらに、従来例１と同様にＳｉ、Ｎ、からなる第
二誘電体層及びＡｌからなる金属層を設けた。 次にここで作製したディスクＥの記録再生特性を実施例
１と同様の評価を行い調べたところ従来例１で作製した
ディスクＡの約４２％の記録パワーで記録できた。さら
に、Ｃ／Ｎは１０ｒ′書換え後においても初期値の５３
ｄＢから変化なかった。 実施例１０ 実施例１の手法を用いて、第一磁性層までを形成した。 この際、第一磁性層の第二磁性層側の界面に１０人の厚
さだけ窒化処理を施し、界面磁壁エネルギー制御処理層
を形成した６さらに実施例９と同じ手法を用いて、第二
磁性層以下を形感した。この際、第一磁性層との界面か
ら８人の厚さだけ窒化処理を施し、界面磁壁エネルギー
制御処理層を形成した。第一磁性層と第二磁性層の膜厚
は、それぞれ２００人、６００人である。 次にここで作製したディスクＦの記録再生特性を実施例
１と同様の評価を行い調べたところ従来例１で作製した
ディスクＡの約４１％の記録パワーで記録できた。さら
に、Ｃ／Ｎは１０５書換え後においても初期値の５３．
５ｄＢから変化なかった。

【発明の効果】

以上詳細に説明したように、本発明は、交換結合してい
る第一磁性層と第二磁性層とからなる交換結合二層膜に
おいて、第一磁性層及び第二磁性層の少なくとも一方の
表面に、界面磁壁エネルギー制御処理層を設けることに
より、容易に界面磁壁エネルギーが低減され、磁性膜全
体の厚さを薄くしても交換結合力が大きくなりすぎず、
また、記録感度が高まり、さらには、繰返し書換え回数
及びＣ／Ｎが向上した。 また、界面磁壁エネルギー制御処理層は容易な方法で形
成することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のオーバーライト可能な光
磁気記録媒体の部分断面図、第２図は、界面磁壁エネル
ギー制御処理層の厚さと、第一磁性層、第二磁性層の間
に生じる界面磁壁エネルギーの関係を示す図、第３図は
、窒化処理時のアルゴン窒素混合ガス中の窒素濃度と第
一磁性層と第二磁性層の間に生じる界面磁壁エネルギー
の関係を示す図、第４図は、酸化処理の際の、酸素濃度
と、第一磁性層と第二磁性層の間に生じる界面磁壁エネ
ルギーの関係を示す図、第５図は、第一磁性層の希土類
元素濃度と第一磁性層と第二磁性層の間に生じる界面磁
壁エネルギーの関係を示す図、第６図、第７図、第８図
、第９図は、従来の光強度変調記録の原理を説明する模
式図である。 １・・・第一磁性層　　　２・・・第二磁性層３・・・
界面磁壁エネルギー制御処理層４・・・第一誘電体層　
　５・・・第二誘電体層６・・・基板　　　　　　７・
・・金属層８．９・・・保磁力　　　１３・・・初期化
磁界１４・・・バイアス磁界　１５・・・第二磁性層１
６・・・第一磁性層　　１７・・・初期化磁石１８．１
９・・・磁化 ２２・・・永久磁石 Ｔｓ・・第一磁性層のキュリー温度 Ｔ、・・・第二磁性層のキュリー温度 ２０・・・レーザ光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に少なくとも第一磁性層と第二磁性層を積層
   した二層の磁性層を有し、該第一磁性層と該第二磁性層
   とは交換結合し、該第一磁性層の側から照射されたレー
   ザ光の反射光が磁気光学効果を受けることを利用して情
   報を再生する光磁気記録媒体において、該第一磁性層及
   び該第二磁性層の互いに接する面の少なくとも一方に界
   面磁壁エネルギー制御処理層を設けたことを特徴とする
   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、上記第一
   磁性層と上記第二磁性層の合計の膜厚は、上記レーザ光
   が透過し得る膜厚である光磁気記録媒体。 ３、請求項１又は２記載の光磁気記録媒体において、上
   記界面磁壁エネルギー制御処理層の厚さは、１００Å以
   下である光磁気記録媒体。 ４、請求項１、２又は３記載の光磁気記録媒体において
   、上記第一磁性層の第二磁性層と接する面と逆の面の上
   に第一誘電体層を配置し、上記第二磁性層の第一磁性層
   と接する面と逆の面の上に第二誘電体層を配置したこと
   を特徴とする光磁気記録媒体。 ５、請求項１から４のいずれかに記載の光磁気記録媒体
   において、上記第二誘電体層の第二磁性層と接する面と
   逆の面の上に金属層を配置したことを特徴とする光磁気
   記録媒体。 ６、請求項１から５のいずれかに記載の光磁気記録媒体
   において、上記第一磁性層又は第二磁性層の界面磁壁エ
   ネルギー制御処理層を設ける方の磁性層は、希土類元素
   と遷移金属元素とからなることを特徴とする光磁気記録
   媒体。 ７、請求項６記載の光磁気記録媒体において、上記磁性
   層の希土類元素の組成は５から５０原子％の範囲である
   光磁気記録媒体。 ８、請求項１から７のいずれかに記載の光磁気記録媒体
   において、上記界面磁壁エネルギー制御処理層の保磁力
   と飽和磁化との積の値は、上記第一磁性層の該積の値と
   上記第二磁性層の該積の１の少なくとも一方よりも大き
   いことを特徴とする光磁気記録媒体。 ９、請求項１から８のいずれかに記載の光磁気記録媒体
   において、上記第一磁性層と上記第二磁性層の合計の膜
   厚は、１０００Å以下である光磁気記録媒体。 １０、基板上に、交換結合する第一磁性層と第二磁性層
   とのいずれか一方の磁性層を、ついで他方の磁性層を積
   層して形成する光磁気記録媒体の製造方法において、該
   一方の磁性層形成の終了間際若しくは該他方の磁性層形
   成の開始直後又はその両方のときに、磁性層を形成する
   雰囲気に少なくとも反応性ガスを有するガスを存在させ
   、該一方の磁性層若しくは該他方の磁性層又はその両方
   の表面に界面磁壁エネルギー制御処理層を形成すること
   を特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。 １１、請求項１０記載の光磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、上記界面磁壁エネルギー制御処理層の形成は窒化
   処理又は酸化処理により行う光磁気記録媒体の製造方法
   。 １２、請求項１０記載の光磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、上記反応性ガスは窒素ガス又は酸素ガスである光
   磁気記録媒体の製造方法。 １３、請求項１２記載の光磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、上記窒素ガス又は酸素ガスの濃度が１％〜２５％
   である光磁気記録媒体の製造方法。 １４、請求項１０から１３のいずれかに記載の光磁気記
   録媒体の製造方法において、上記界面磁壁エネルギー制
   御処理層の厚さは５〜１００Åの範囲である光磁気記録
   媒体の製造方法。