JPH05298761A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH05298761A
JPH05298761A JP11536892A JP11536892A JPH05298761A JP H05298761 A JPH05298761 A JP H05298761A JP 11536892 A JP11536892 A JP 11536892A JP 11536892 A JP11536892 A JP 11536892A JP H05298761 A JPH05298761 A JP H05298761A
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JP
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recording layer
film
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JP11536892A
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English (en)
Inventor
Hajime Yuzurihara
肇 譲原
Yujiro Kaneko
裕治郎 金子
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部磁界が小さくても良好な記録、消去、再
生が可能な交換結合力を利用した二層膜構造の光磁気記
録媒体を提供する。 【構成】 透明基板1上に干渉層2、記録層3、保護層
4及び反射層5が順次形成され、記録層3は交換結合力
が働く再生用層3−1と記録用層3−2から成る。記録
用層3−2の構成材料として特定組成のTbDyFeC
o非晶質合金膜を用い、再生用層3−1の構成材料とし
て特定組成のGdFeCo非晶質合金膜を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて情
報の記録、再生、消去を行う光磁気ディスク等の光磁気
記録媒体に関するものであり、特に高感度かつ低磁界で
の高C/N化を目的とした技術に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気ディスクはレーザー光を用いて情
報の記録、再生及び消去を行うため、従来からの光ディ
スクと同様に記億容量が大きく、しかも記録層に磁性体
を用いているため書き換えが可能である。又非接触で記
録、再生が出来、塵埃の影響も受けないことから信頼性
にも優れている。よって現在研究開発が活発に行われて
おり、又数年前に商品化されて以来、光ファイルシステ
ム等への展開が急速に進んでいる。
【0003】この光磁気記録層(以下記録層と記す)の
材料としては、TbFeCo,NdDyFeCo,Tb
DyFeCo等の希土類−遷移金属(RE−TM)非晶
質合金が、粒界ノイズが無く、スパッタリングを用いる
ことによって容易に垂直磁化膜が得られることから現在
最も多く用いられている。
【0004】一方、光磁気ディスクを用いた光ファイル
システムは今後さらに大容量化及び高速転送レート化が
進み、そのため記録層はC/Nを左右するカー回転角
(θk)が大きく、記録感度に影響が深いキュリー点
(Tc)が低く、かつ直径1μm以下のビット(磁区)
を安定に保持するための保磁力(Hc)が大きい材料で
あることが要求される。
【0005】これらの要求に対応すべく、本出願人は、
特開昭59−61011号公報においてTbDyFeC
o4元系非晶質合金の使用を提案した。この材料はそれ
まで主流であったTbFeCo3元系非晶質合金に比べ
てより高感度であり、各元素の含有量(Tb,Dy,F
e,Co)を調整することで、キュリー点(Tc)、保
磁力(Hc)を自由にコントロールすることができる利
点を有している。特にDy含有量の調整によってキュリ
ー点(Tc)を130℃前後まで低くでき、しかも保磁
力(Hc)の大きな垂直磁化膜が得られる組成範囲が広
い。従って、このTbDyFeCo非晶質合金は光磁気
記録媒体の記録層材料として非常に有用である。
【0006】一方、記録層を交換結合力を利用した2層
膜にすることがいろいろと提案されている。即ち、記録
層を二層にして記録用と再生用に機能を分離し、記録用
をキュリー点(Tc)が低くかつ保磁力(Hc)の大き
な材料とし、又再生用としてカー回転角(θk)が大き
くかつ保磁力(Hc)の小さな材料を用い、高C/Nか
つ高感度化を図ることが一般に知られている。
【0007】ところで、これら2層膜を構成する中の記
録を担う層(以下記録用層と記す)は高感度でかつ小さ
なビットを安定に存在させるために、キュリー点(T
c)が低くかつ保磁力(Hc)の大きな材料であること
が必要である。この材料としては一般にTbFe、Tb
FeCo等が知られているが、本発明者らはより高感度
化を目的としてTbDyFeCoの使用を提案している
(特開平1−312756号公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、TbD
yFeCo膜はTbFeCo膜等に比べて一般に記録や
消去時の外部磁界が300Oe以上と大きくなければ十
分なC/Nが得られない。十分な記録、消去を行うため
に外部磁界を大きくすると、磁界発生装置が大きくなっ
てしまったり、或いは外部磁界の変動に対して十分な対
応がとれない光磁気記録媒体になってしまう。又磁界変
調方式を用いたダイレクトオーバーライトに対してもこ
の外部磁界は小さい方が好ましい。
【0009】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、高C/N、高感度な光磁気記録を可能とする
2層膜タイプの光磁気記録媒体を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】よって、本発明者らは、
上述の欠点を克服すべく鋭意検討した結果、記録用層の
構成材料であるTbDyFeCoを特定の組成の範囲に
限定するとともに再生用層の構成材料としてやはり特定
の組成の範囲に限定したGdFeCoを用いた場合に、
TbDyFeCoが低磁界にもかかわらず良好な記録、
消去及び再生が可能となるという特徴を持ったまま、よ
り高いC/Nが得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0011】即ち、本発明によれば、基板上に、基板面
に対して垂直方向に磁化容易軸を有しかつ下記一般式化
1で表わされる非晶質合金薄膜からなる記録用層と、基
板面に対して垂直方向に磁化容易軸を有しかつ下記一般
式化2で表わされる非晶質合金薄膜からなる再生用層と
の積層構成の記録層を設けてなることを特徴とする光磁
気記録媒体が提供される。
【0012】
【化1】
【化2】
【0013】以下、本発明の光磁気記録媒体の構成につ
いて図1に沿って説明する。図1に示したように、本発
明の光磁気記録媒体は基本的にプリグルーブ付透明基板
1上に干渉層2、記録層3、保護層4を順次形成した構
成をとり、記録層3は再生用層3−1と記録用層3−2
からなる。以下各要素について詳述する。
【0014】(基板)本発明に用いる透明基板1として
は、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)、アモルファスポリオレフィン(AP
O)等の樹脂からなる溝付き成形基板、又はアルミノケ
イ酸、バリウム硼珪酸等のガラス表面に溝付き紫外線硬
化樹脂(エポキシアクリレート等)層を形成した基板等
が挙げられる。これらの基板はディスク形状をしてお
り、厚みは0.6〜1.2mm程度である。図1の1A
はガラス基板、1Bは紫外線硬化樹脂層を示したもので
ある。
【0015】(干渉層)本発明においては、上記基板1
と記録層3との間に干渉層2を設けている。この干渉層
2には屈折率の高い(1.8以上)透明な膜を用い、こ
の層における再生光の多重反射を利用してみかけのカー
回転角(θk)を増大させ、それによってC(キャリ
ア)レベルを上げ、又反射率を小さくすることでN(ノ
イズ)レベルを下げて、トータルでC/Nを向上させる
ことを目的としている。又、RE−TM非晶質合金のよ
うにRE金属の酸化により記録層3の腐食が起こりやす
いため、この干渉層2は記録層3の腐食を防止する保護
膜としての役割も兼ね備えていなければならない。すな
わち基板1からの水や酸素の侵入を防ぎ、それ自身の耐
食性が高く、かつ記録層3との反応性が小さいことが必
要である。具体的な材料としては、SiO,SiO2
Al23,Ta25等の金属酸化物、Si,Al,Z
r,Ge等との金属窒素化物、ZnS等の金属硫化物が
挙げられるが、特にSi,B,O,Nのうち少なくとも
SiとNを含む化合物(SiN,SiON,SiBN,
SiBON)が適している。尚、これらは多層膜であっ
てもよく、膜厚は屈折率を考慮し、通常トータルで50
0〜2000Åで好ましくは800〜1200Åであ
る。
【0016】(記録層)本発明の特徴はこの記録層3に
ある。記録層3は交換結合力を利用した2層膜、すなわ
ち再生用層3−1及び記録用層3−2からなる。記録用
層3−2は下記の一般式化1で表わされるTbDyFe
Co膜である。
【化1】 再生用層3−1は下記の一般式化2で表わされるGdF
eCo膜である。
【化2】
【0017】キュリー点(Tc)が低くかつ保磁力(H
c)が大きい記録用層3−2が上記TbDyFeCo膜
であり、又、カー回転角(θk)が大きくかつ保磁力
(Hc)が小さい再生用層3−1がGdFeCo膜であ
る。再生用層3−1のカー回転角(θk)は0.3°以
上であるのが好ましく、保磁力(Hc)は室温において
1kOe以下程度であるのが好ましい。また記録用層3
−2のキュリー点(Tc)は140〜180℃であるの
が好ましく、保磁力(Hc)は室温において2kOe以
上であるのが好ましい。再生用層3−1の膜厚は50〜
500Å、記録用層3−2の膜厚は100〜800Å、
記録層3全体の膜厚は200〜1200Å程度が好まし
い。
【0018】GdFeCoは、TbDyFeCoあるい
はTbFeCoに比べカー回転角が大きく、キュリー温
度が高く、保磁力が小さいことから、本発明に使用する
記録層であるTbDyFeCoと組み合わせることで、
高感度は言うまでもなくより高いC/Nを実現できる材
料になり、十分な記録再生用媒体となり得る。また、そ
の効果を発揮するためには、高感度、低い記録磁界で十
分なC/Nをもつ上記化1に示すTbDyFeCo組成
と上記化2に示すGdFeCo組成に限定することが必
要となる。
【0019】(保護層)通常、記録層3上には保護層4
を設ける。但し、設けなくても本発明の効果は損なわれ
ない。この保護層4は空気中(片面仕様の場合)、又は
接着剤(両面仕様の場合)からの水分や酸素又はハロゲ
ン元素のように記録層3に有害な物質の侵入を防止し、
記録層3を保護する目的で設けられるため、干渉層2同
様それ自身の耐食性が高く、記録層3との反応性が小さ
いことが必要である。具体的な材料は干渉層2として挙
げたものと同様である。この保護層4の膜厚はC/Nや
記録感度にも大きな影響を及ぼすが、通常0〜600Å
程度が好ましい。
【0020】(反射層)反射層5は保護層4上に設け
る。基板面から光を入射しカー回転角を信号として読み
出す際に、より大きな信号を読み出すことが必要となる
場合に、再生用層3−1で読み出された信号、すなわち
カー回転とそれに加えて記録用層3−2を透過しファラ
デー回転して出てきた光がここで反射され、再び基板側
に出てきて、これが重ね合わされ、見かけの回転角が大
きくなる。その意味から、この層の役割は大きい。膜厚
としては300Å〜1000Åが好ましい。
【0021】基板1上に干渉層2、記録層3、保護層
4、反射層5を形成する手段としては、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等の物理蒸着法、プラズマC
VDのような化学蒸着法等が用いられる。
【0022】又、層構成は図1に示した以外に、保護層
4上にさらに5〜10μmの有機保護膜(カバー層)等
を設けたり、又それらの膜面どうしを接着剤によって貼
り合わせた構成でも本発明の効果はそこなわれない。
【0023】
【実施例】以下本発明の実施例を述べるが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
【0024】(実施例1〜9)直径130mm、厚さ
1.2mmのガラス上に紫外線(UV)硬化樹脂からな
るプリグルーブを形成した基板をスパッタ装置の真空槽
内にセットし、圧力が5×10-7Torr以下になるま
で真空排気した。次いでArとN2の混合ガスを真空槽
内に導入し、圧力を3×10-3Torrに調整し、Si
をターゲットとして放電電力2KW(パワー密度4W/
cm2)で高周波マグネトロンスパッタリングを行い、
干渉層としてSiN膜を1000Å堆積した。続いてG
dFeCo合金とTbDyFeCo合金をターゲットと
して各々、直流マグネトロンスパッタリングによって再
生用と記録用の二層から成る記録層を形成した(組成、
膜厚は表1を参照)。更に保護層として干渉層と同様な
方法によってSiN膜を700Å堆積し、さらに反射層
としてAl膜を500Å堆積して本発明の実施例となる
光磁気記録媒体を得た。記録用層と再生用層の磁気特性
を表1に併せて示す。
【0026】(比較例1〜4)実施例と同様な方法を用
いて干渉層、記録層、保護層及び反射層を形成したが、
記録用層に本発明で限定した組成の範囲外のTbDyF
eCo膜を用いたものを比較例として用意した(表1参
照)。
【0027】
【表1】
【0028】以上のようにして作製した実施例及び比較
例の各光磁気記録媒体の記録/消去時の外部磁界とC/
Nとの関係を図2、3に示す。尚、測定条件は以下の通
りである。 ・記録半径 30mm ・記録周波数 3.7MHz ・ディスク回転数 3600rpm(CAV) ・レーザー波長 780nm ・記録レーザーパワー 6mW ・再生レーザーパワー 1.3mW
【0029】図2、3より、比較例に比べて本発明の実
施例の方がいずれも300Oeより小さい低磁界でC/
Nが高くなっており、低磁界で良好な記録、消去、再生
が可能となることが確認された。さらに図4に反射層を
設けた場合と設けない場合の結果を比較して示す。
【0030】
【発明の効果】以上、本発明によれば、記録層が交換結
合力を利用した二層膜からなる光磁気記録媒体におい
て、記録用層を特定の組成のTbDyFeCo膜にする
とともに再生用層を特定の組成のGdFeCo膜とした
ので、高感度かつ低磁界で高C/N化された光磁気記録
媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体の構造例を示す断面図
である。
【図2】実施例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【図3】比較例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【図4】反射層を設けた場合と設けない場合の結果を比
較して示す図である。
【符号の説明】
1 透明基板 2 干渉層 3 記録層 3−1 再生用層 3−2 記録用層 4 保護層 5 反射層
【手続補正書】
【提出日】平成5年4月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体の構造例を示す断面図
である。
【図2】実施例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【図3】比較例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【符号の説明】 1 透明基板 2 干渉層 3 記録層 3−1 再生用層 3−2 記録用層 4 保護層 5 反射層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、基板面に対して垂直方向に磁
    化容易軸を有しかつ下記一般式化1で表わされる非晶質
    合金薄膜からなる記録用層と、基板面に対して垂直方向
    に磁化容易軸を有しかつ下記一般式化2で表わされる非
    晶質合金薄膜からなる再生用層との積層構成の記録層を
    設けてなることを特徴とする光磁気記録媒体。 【化1】 【化2】
  2. 【請求項2】 最表面部に金属層又は合金層を設けたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光磁気記録媒体。
JP11536892A 1992-04-08 1992-04-08 光磁気記録媒体 Pending JPH05298761A (ja)

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