JPH05303777A - 光磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板上に希土類−遷移金属非晶質合金よりな
る垂直磁気異方性を有する第１の磁性体層と、これに接
して窒素を含有する希土類−遷移金属非晶質合金よりな
る面内磁気異方性を有する第２の磁性体層とを有する光
磁気記録媒体。 【効果】 本発明の光磁気記録媒体は、低バイアス磁界
で記録を行っても良好な記録特性が得られるため、光磁
気ディスクドライブのバイアス磁界を発生する電磁石を
小型化でき、消費電力を低減することが可能となる。ま
た、高周波数で変調を行なうため、強いバイアス磁界を
発生することが困難であるオーバーライトの可能な磁界
変調記録にも適している。しかも、同一のターゲットを
用いて第１および第２の磁性体層を連続的に成膜できる
ため、製造装置の簡略化、コストダウンにも有利であ
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、消去を行なう光磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザー光による熱と外部磁
界により磁性薄膜の膜面に対し垂直方向に磁化した磁区
を形成することにより情報の記録を行ない、この記録磁
区によるカー効果、もしくはファラデー効果を利用して
情報の再生を行なう光磁気記録方式は、記録、消去の繰
り返しが可能で、かつ、信頼性の高い高密度情報記録方
式として実用化されている。この方式に使用される光磁
気記録媒体の記録膜に用いる磁性体膜としては、多くの
種類の磁性体合金が提案されているが、とりわけＦｅ、
Ｃｏ等の遷移金属とＴｂ、Ｄｙ、Ｇｄ等の重希土類金属
を主体とした非晶質合金薄膜が（１）キュリー温度が記
録に適当な範囲であること、（２）非晶質であるため再
生時に粒界ノイズを生じないこと、（３）スパッタリン
グ等の方法で容易に垂直磁化膜を形成できること、
（４）比較的大きな磁気−光カー効果を得られること、
等の理由で最も多く用いられている。

【０００３】この光磁気記録媒体においては、実用的に
は磁性体層の両側もしくは磁性体層のレーザー光が入射
する側に透明誘電体膜を設け、磁性体膜の酸化による記
録特性の経時劣化を防いだり、また十分な再生信号出力
やＣＮ比を得るために誘電体膜の光学干渉膜厚の調整ま
たは反射相を設け、磁気−光カー効果を増幅することが
一般に行われている。これらの方法により、信頼性が高
く、かつ記録特性の良好な光磁気記録媒体が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光磁気記録媒体
は、磁気ディスクと異なり、古い情報が書き込まれてい
る部分に、直接、新しい情報を重ね書きする、いわゆる
オーバーライトができず、一旦、古い情報を消去した後
に新しい情報を書き込まなければならず、記録に時間が
かかるという欠点があった。しかしながら、最近では、
光ディスクのオーバーライトに関していくつかの方式が
提案され、研究が行われている。これらの方式の一つに
磁界を変化させながら記録を行なう磁界変調記録方式が
ある。

【０００５】この磁界変調記録方式では、記録時に高速
で磁界を反転させなければならないので、記録に用いら
れる電磁石のインピーダンスをできるだけ小さくする必
要がある。この理由で小型の電磁石を使わなければなら
ず、当然発生する磁界は小さくなる。このように磁界変
調記録方式では、磁界に対する記録感度の高い光磁気記
録媒体が要求される。ところが、従来の光磁気記録媒体
は、この記録磁界感度が十分ではなく、良好な記録を行
なうためには２００Oe以上の印加磁界を必要とした。

【０００６】また、オーバーライトを行わない従来の光
変調方式においても印加磁界を発生する電磁石を小さく
することにより、装置を小型化し、かつ消費電力を低減
するために、上記と同様に磁界に対する記録感度の高い
光磁気記録媒体が望まれている。

【０００７】本発明が解決しようとする課題は、従来よ
りも小さなバイアス磁界で良好な特性の記録が可能な光
磁気記録媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、基板上に希土類−遷移金属非晶質合金より
なる垂直磁気異方性を有する第１の磁性体層と、これに
接して窒素を含有する希土類−遷移金属非晶質合金より
なる面内磁気異方性を有する第２の磁性体層とを有する
ことを特徴とする光磁気記録媒体を提供する。

【０００９】希土類−遷移金属合金ターゲットを用い、
スパッタガス中にＮ₂ガスを導入しながらスパッタ成膜
を行なうと、形成された薄膜の保磁力および垂直異方性
を所望の値に制御できることは特開平３−６６０４８号
公報等に開示されており、本発明は、この効果を光磁気
記録媒体の高磁界感度化に応用したものである。

【００１０】垂直磁気異方性を有する希土類−遷移金属
非晶質合金に記録を行なう際に加える印加磁界の強度が
小さいと、記録マークは単一の磁区とはならず、微細な
磁区の集合体からなる内部構造を有する。このために、
再生時のＣＮ比が低くなり、また、ジッタによりエラー
率も増加する。以上のように、印加磁界の強度が小さい
時には良好な記録を行なうことができない。本発明にお
ける面内磁気異方性を有する第２の磁性体層は、この微
細な磁区よりなる記録マークの内部構造の形成を抑制す
るためのものである。すなわち、記録、消去時には、こ
の第２の磁性体層の磁気モーメントが外部磁界の方向に
回転し易く、垂直磁気異方性を有する第１の磁性体層の
磁気モーメントが第２の磁性体層の磁気モーメントとの
交換結合力により外部磁界の方向に向き易くなる。この
結果、記録マークは、上記のように印加磁界の強さが小
さい場合であっても微細な磁区の集合体とはならず、単
一磁区となるため、記録時の印加磁界の強度が小さいと
き場合であっても記録が良好に行われ、ＣＮ比が高く、
エラー率の低い再生信号が得られる。

【００１１】本発明の光磁気記録媒体の記録膜は、第１
の磁性体層と第２の磁性体層を同一のターゲットを用い
て成膜する事が可能であるためスパッタ法で行なうのが
特に有利である。すなわち、第２の磁性体層は、垂直磁
気異方性を有する第１の磁性体層を成膜する際に用いる
希土類−遷移金属合金のターゲットを用いてスパッタを
行なうが、スパッタを行なう際のスパッタガス中に窒素
ガスを添加すると形成された膜の垂直磁気異方性は減少
し、面内異方性となり、これを第２の磁性体層として用
いると上記の目的は達成される。この際、添加する窒素
ガス量が少なすぎると磁性体層の磁化容易軸は垂直方向
となり上記の効果が期待できない。また、反対に添加す
る窒素ガスの量が多すぎると磁性体層の自発磁化が小さ
くなりすぎ、同様に上記の効果が期待できない。従っ
て、添加する窒素ガスの量は２％以上、２０％以下が好
ましい。

【００１２】本発明において第１の磁性体層、第２の磁
性体層の成膜順序はいずれでも良いが、記録、読み出し
層である第１の磁性体層が記録、読み出し側、即ち、基
板を通して記録膜にレーザー光を照射し記録、再生を行
なう場合には、記録、再生特性の点から第１の磁性体層
が第２の磁性体層に対して基板側にあることが好まし
い。

【００１３】第１の磁性体層に用いられる希土類−遷移
金属非晶質合金の例としては、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣ
ｏ、ＴｂＣｏ等、更には、耐酸化性の向上等の目的で、
これらにその他の金属を添加したものが挙げられる。

【００１４】本発明の光磁気記録媒体の記録膜は、基板
上に第１の磁性体層と第２の磁性体層を成膜しただけで
用いても良いが、見かけ上のカー回転角を増幅し、さら
に良好な記録再生特性を得るため、もしくは磁性体層の
酸化による記録再生特性の経時劣化を防止する目的で上
記磁性体層の片側もしくは両側に誘電体層を設けた構
造、また、さらに反射層や熱伝導層を設けた構造として
も良い。誘電体層の例としては、Ｓｉ、Ａｌ等の酸化物
や窒化物、反射層としてはＡｌやＡｌ合金等が例として
挙げられる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る光磁気記録媒体を具体的
な実施例で説明する。

【００１６】（実施例）図１は本実施例に係る光磁気記
録媒体の断面図であって、本実施例の記録媒体は、透明
基板上に、第１の誘電体層、第１の磁性体層、第２の磁
性体層、第２の誘電体膜、反射膜とを順次厚さ方向に積
層してなる。

【００１７】本実施例の光磁気記録媒体は、グルーブ及
びプリフォーマットの形成された直径８６mm、厚さ１．
２mmのポリカーボネート基板上にマグネトロンスパッタ
リング法によって各層を形成することによって作製し
た。まず、第１の誘電体層としてＳｉターゲットを用
い、 Ｎ₂を混合したＡｒをスパッタガスとしてＲＦスパ
ッタ法で１００nmの厚さのＳｉＮ膜を成膜し、次に記録
膜の第１の磁性体層として合金ターゲットを用い、 Ｄ
Ｃスパッタ法で厚さ２５nmのＴｂ₂₁Ｆｅ₇₀Ｃｏ₉膜を成
膜した。次に、Ａｒに５％のＮ₂を混合したものをスパ
ッタガスとし、 第１の磁性体層の場合と同一の合金タ
ーゲットを用いて５nmの膜厚の第２の磁性体層を成膜し
た。更に２０nmの膜厚のＳｉＮ膜を第２の誘電体層とし
て上記第１の磁性体層と同様の方法で積層し、 さらに
反射層である５０nmの厚さのＡｌ₉₆Ｔｉ₄膜をＤＣスパ
ッタ法で積層した。

【００１８】このようにして作製した光磁気記録媒体に
ついて光磁気ディスク記録特性評価装置を用いてＣＮ比
の記録バイアス磁界強度依存性の測定を行った。レーザ
ー波長８３０nm、ディスクの回転数１８００rpm、記録
周波数２．９MHz、パルス幅９０ns、記録レーザーパワ
ー８mW、の条件で記録を行った。この結果を図２に示し
た。図２から明らかなように、本発明の光磁気記録媒体
のＣＮ比は、約１００Oeの外部磁界でも十分に飽和する
ことが理解できる。これは、記録の際に印加されるバイ
アス磁界強度が小さくとも記録膜に良好な形状の記録マ
ークが形成されるためである。

【００１９】（比較例）実施例において、第２の磁性体
層を設けなかったこと以外は、実施例と同様にしてポリ
カーボネート基板上に各層を積層して、光磁気記録媒体
を製造した。

【００２０】この光磁気記録媒体について、光磁気ディ
スク記録特性評価装置を用いて実施例と同様の方法、条
件でＣＮ比の記録磁界強度依存性を測定した結果を図２
に示した。図２から明らかなように、比較例の光磁気記
録媒体のＣＮ比が飽和するためには約３００Oe以上のバ
イアス磁界を必要とする。これは、記録の際印加される
バイアス磁界強度が小さいと形成された記録マークの形
状が不良であるためである。

【００２１】以上のように、実施例の光磁気記録媒体の
ように第２の磁性体層を設けることにより、光磁気記録
媒体の記録バイアス磁界の対する感度が大きく向上する
ことが理解できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、低バイアス
磁界で記録を行っても良好な記録特性が得られるため、
光磁気ディスクドライブのバイアス磁界を発生する電磁
石を小型化でき、消費電力を低減することが可能とな
る。また、高周波数で変調を行なうため、強いバイアス
磁界を発生することが困難であるオーバーライトの可能
な磁界変調記録にも適している。しかも、同一のターゲ
ットを用いて第１および第２の磁性体層を連続的に成膜
できるため、製造装置の簡略化、コストダウンにも有利
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録膜の層構成の一例を示した模
式断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１の誘電体層 ３ 第１の磁性体層 ４ 第２の磁性体層 ５ 第２の誘電体層 ６ 反射層

【図２】本発明の実施例と比較例の光磁気記録媒体に記
録を行った場合のＣＮ比のバイアス磁界強度依存性を示
した図表である。

【符号の説明】

● 実施例の光磁気記録媒体 ○ 比較例の光磁気記録媒体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に希土類−遷移金属非晶質合金よ
   りなる垂直磁気異方性を有する第１の磁性体層と、これ
   に接して窒素を含有する希土類−遷移金属非晶質合金よ
   りなる面内磁気異方性を有する第２の磁性体層とを有す
   ることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 スパッタ法により第１の磁性体層を成膜
   した後、第１の磁性体層と同一のターゲットを用い、ス
   パッタガス中に窒素を混入させた後、第２の磁性体層を
   成膜することを特徴とする請求項１記載の光磁気記録媒
   体の製造方法。