JPH05334742A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】２種類以上の磁性膜で構成され、少なくとも一
つの磁性膜の組成がＴｂｘ（Ｆｅ１００−ｙ−ｚＣｏｙ
Ｃｒｚ）１００−ｘ、（ｘ：１０−２５原子％、ｙ：２
５−７５原子％、ｚ：１０−５０原子％で表され、これ
と磁気特性の異なる磁性膜が直接相対して構成された磁
性膜層からなる光磁気記録媒体。 【効果】この光磁気記録媒体は、記録再生特性の記録時
の外部磁界に対するマ−ジンを大きく確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に関す
る。さらに、詳しくは記録再生特性の向上した光磁気記
録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体の中でも、書き込み消去ので
きる書き換え可能型として従来知られるものには相変化
型、フォトクロミック型、光磁気型等がある。これらの
書き換え可能型の中でも光磁気型が書き込み速度や繰返
し耐性に優れている特徴がある。

【０００３】光磁気記録媒体には作成が比較的容易で保
磁力が大きい希土類−遷移金属合金膜が用いられること
が多い。

【０００４】光磁気記録は、光照射により記録膜を加熱
し外部磁界を印加して磁化方向を決定する方式である。
外部磁界は通常記録媒体ではなく装置に設置されるが、
外部磁界はなるべく小さいことが装置の小形化、低電力
化のため望まれている。しかし、外部磁界の強度は媒体
の記録再生特性に大きな影響を与える。

【０００５】一般的に、外部磁界については低い場合に
はキャリアレベルが低下し、ノイズレルが上昇してＣ／
Ｎ（キャリア対ノイズ比）が劣化することが知られてい
る。

【０００６】外部磁界が弱い領域では、一般にキャリア
レベルが低下し、ノイズレベルが上昇するという問題が
あるが、外部磁界の強い領域でも同様の問題がある。

【０００７】上記問題点の改善のため、従来は次のよう
な検討が行われてきた。一つは、記録膜の組成に関する
ものである。希土類−遷移金属アモルファス合金は、一
般に定性的に室温において希土類金属と遷移金属の磁化
のバランスがとれる補償組成と、この補償組成を境界
に、希土類金属の磁化の優勢な（ＲＥ優勢）組成と遷移
金属優勢な組成（ＴＭ優勢）の三種に分けられ、従来
は、磁性膜の組成を調整することにより弱い磁界での特
性向上がはかられてきた（ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴ
ＩＯＮＳ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ，Ｖｏｌ．ＭＡＧ
−２２，Ｎｏ．５，ｐ９３１，１９８６）。

【０００８】また、交換結合多層膜を用いて低磁界で高
いＣ／Ｎを求めるような提案もなされている（特開平１
−１３０３４５）。光磁気記録膜にＣｒを添加した膜を
使用するという提案は多くなされている（特開昭６０−
２５１５４０、特開昭６０−１０１７４０、特開昭６１
−４００１２明細書参照）。

【０００９】しかし、これらの開示技術は単層の磁性層
にＣｒを添加して耐腐食性を向上させることを主眼とし
たものである。従って、Ｃｒを添加した磁性膜は光磁気
記録媒体としての基礎特性を満足する必要がある点で本
発明とは内容を異にするものである。

【００１０】更に、Ｃｒを添加した光磁気記録膜を、読
み出し層と記録層の二層磁性膜で構成される媒体の記録
層として用いることも提案されている（特開平２ー１０
３７５６明細書参照）。しかし、この開示技術も前記し
たと同様耐腐食性の向上を主眼としたもので、同様に記
録層としての基礎特性を満足する必要のあるものであ
り、この点で本発明とは内容を異にするものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
再生特性、特に外部磁界強度の低い領域から高い領域ま
で高いＣ／Ｎが得られ、従って磁界強度の低い領域から
高い領域まで高いＣ／Ｎが得られるので光を照射しなが
ら磁界を信号に応じて変調してオ−バ−ライトを行う磁
界変調オ−バ−ライトにも適した媒体を提供するもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、磁性膜と
してＣｒ、Ｃｏ等をＴｂＦｅに添加した組成のものを用
い、保磁力が小さく、垂直磁気異方性が小さく、磁壁エ
ネルギ−が小さくてかつキュリー点の高い磁性膜と、保
磁力が大きくキュリー点の低い磁性膜を直接近接して積
層することにより上記目的を達成できることを見出し
た。

【００１３】即ち本発明は、基板上に少なくとも２種の
磁性膜を持つ光磁気記録媒体であって、これら磁性膜の
少なくとも一つの磁性膜の組成が以下の式で表されるも
の（１）であり、これと磁気特性の異なる磁性膜（２）
が磁性膜（１）と直接相対して構成されたものである光
磁気記録媒体に関するものである。

【００１４】 Ｔｂｘ（Ｆｅ１００−ｙ−ｚＣｏｙＣｒｚ）１００−ｘ ｘ：１０−２５原子％ ｙ：２５−７５原子％ ｚ：１０−５０原子％ 本発明の光磁気記録媒体の特徴は、特性の異なる複数の
垂直磁化膜を近接して設けることにある。さらに詳しく
は、ＣｏとＣｒを多量に添加したことによりキュリー点
が高く保磁力が小さく垂直磁気異方性の低いＴｂＦｅＣ
ｏＣｒと、この膜に比べキュリー点が低く保磁力の大き
い膜を直接相対して積層したことを特徴とするものであ
る。

【００１５】キュリー点が低く保磁力の大きい膜は、こ
れ単体で充分に記録情報が保持できる膜であればよく低
い磁界から高い磁界まで、高いＣ／Ｎが得られる必要は
無い。キュリー点が高く保磁力の低い膜は保磁力が小さ
いため単体では記録特性に劣り記録保持も充分では無
い。つまり保磁力が小さいため記録したい情報が冷却過
程で保持されず、また記録ができても情報の保持には劣
る。

【００１６】本発明者らは、このように磁気特性の異な
るこれらの二種類の膜を積層することにより低い磁界か
ら高い磁界まで高いＣ／Ｎが得られることを見出した。

【００１７】本発明で差異の目安となる磁気特性は、例
えばキュリー点、保磁力等の大小を基にしたものであ
る。

【００１８】本発明を構成する、磁気特性の異なる一方
の磁性膜で、例えばキュリー点が高く保磁力の低い膜
は、Ｔｂが１０〜２５原子％で、ＣｏとＣｒがＴｂを除
いた割合で夫々２５〜７５原子％、１０〜５０原子％で
あり、好ましくは、キュリー点は１８０℃以上、室温で
の保磁力が５００Ｏｅ以下、室温での垂直磁気異方性が
５×１０^５Ｊ／ｍ^３以下であることである。上記した範
囲外の条件では、本発明で目的とする効果が得られな
い。

【００１９】又、磁気特性の異なる他方の磁性膜で、例
えばキュリー点が前記した保磁力の低い膜に比較して低
く、保磁力の大きい膜の場合は、キュリー点が１５０か
ら２５０℃の範囲で室温での保磁力が３ｋＯｅ以上であ
ることが、本発明の効果を得る上で好ましく、またこの
よううな膜については、保磁力が４ｋＯｅ以上で、垂直
磁気異方性が７×１０^５Ｊ／ｍ^３以上であることが更に
好ましい。

【００２０】また、これらの二種の膜を積層する場合に
は、キュリー点の差異を３０℃以上とすることが後述す
る効果を得る上で好ましい。前記したように保磁力の大
きい膜の場合は、キュリー点が１５０から２５０℃の範
囲であるが、この範囲のいずれのキュリー点について
も、前記した保磁力の小さい膜のキュリー点より低いキ
ュリー点となることである。

【００２１】キュリー点が低く保磁力の大きい膜を構成
する素材は、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＧｄＦ
ｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅＣｏなどであり、上記特性を満た
す範囲で添加物、不純物を含んでも問題ない。キュリー
点が高く保磁力の低い膜は上記の組成範囲で構成される
が、上記特性を満たす範囲で添加物、不純物を含んでも
問題ない。

【００２２】キュリー点が高く保磁力の低い磁性膜の膜
厚は、積層の効果を得るために２〜２０ｎｍであること
が好ましく、２０ｎｍを越ると本来この膜は記録保持作
用に劣るため積層しても記録特性が劣化し、情報の保存
性も悪くなる。また、キュリー点が低く保磁力の大きい
磁性層の膜厚は、記録感度の点から１２０ｎｍ以下が好
ましい。

【００２３】これらの膜の作成法は、特性の制御性、生
産性の高さから、夫々の組成のターゲットを用いたスパ
ッタリング法によることが好ましいが、成膜条件は上記
に限定されるものではなく、他の条件例えば蒸着法でも
可能である。

【００２４】上記したように本発明は上記二種の磁性膜
を近接して積層したものであるが、キュリー点の低い層
のキュリー点以上で垂直磁気異方性の低い膜に記録さ
れ、その状態がキュリー点の低い膜に転写されることに
より情報が保持される。垂直磁気異方性の低い膜は高温
域で充分に保磁力が小さく、磁壁エネルギ−も小さい
が、磁化は有しているため記録時の外部磁界に反応し
て、低い磁界でも反転磁区がない充分な大きさの磁区が
形成され、冷却過程でキュリ−点の低い層に転写されて
情報が固定される。このような機構により低い磁界から
高い磁界まで高いＣ／Ｎが得られるものと考えられる。

【００２５】低磁界から高磁界まで充分なＣ／Ｎを確保
できる特徴は、外部磁界を変調して記録する磁界変調記
録方式においてはより特徴が顕著となる。磁界変調方式
では、通常は光をＤＣ照射し磁界の極性を反転変調する
ため必ず弱い磁界で記録される状態が発生する。この反
転変調の状態では、反転が不十分で磁区が小さく、また
反転磁区の形成によりノイズが上昇する。しかし、本発
明によればノイズ上昇が抑制され、また、小さい反転磁
界強度においてもノイズが小さく信号強度の大きい媒体
が得られる。

【００２６】

【発明の効果】本発明による光磁気記録媒体は、複数の
連続した磁性膜の組成、キュリー点、保磁力、垂直磁気
異方性を規定することにより、記録再生特性の記録時の
外部磁界に対するマ−ジンを大きく確保できる。

【００２７】

【実施例】ガラス基板上に、スパッタリング法で、保護
膜としてＳｉＮを１００ｎｍ形成し、引き続きＴｂ、Ｃ
ｏ、Ｃｒのチップ、又はＣｏチップのみを設置したＦｅ
Ｃｏタ−ゲットを用いた二元スパッタリングで磁性膜を
３０ｎｍ形成し、更に保護膜としてＳｉＮを３０ｎｍ形
成し媒体とした。

【００２８】次表に、この媒体を蛍光Ｘ線により分析し
た組成、キュリー点、室温での垂直磁気異方性、保磁力
を示す。

【００２９】 試料 組成 キュリー点 垂直磁気異方性 保磁力 １ ｘ：１２ ２２０ １．５ ０．２ ｙ：３３ ｚ：１５ ２ ｘ：１８ ２３０ １．２ ０．１ ｙ：３８ ｚ：２０ ３ ｘ：２０ ３２０ ０．８ ０．１ ｙ：５４ ｚ：２５ ４ ｘ：２３ ２７０ ０．６ ０．１ ｙ：５０ ｚ：３０ ５ ｘ：１３ ２４０ ０．４ ０．１ ｙ：４５ ｚ：５０ ６ ｘ：１８ １８０ ７．６ ５．４ ｙ：８ ｚ：０ ７ ｘ：２２ ２２０ ８．２ １０．８ ｙ：１０ ｚ：０ ８ ｘ：２５ ｙ：５ １６０ ６．９ １３．０ ｚ：０ ９ ｘ：２２ ２４０ ５．８ ６．９ ｙ：１５ ｚ：０ 単位 組成 Ｔｂｘ（Ｆｅ１００−ｙ−ｚＣｏｙＣ
ｒｚ）１００−ｘ ｘ、ｙ、ｚ 原子％ キュ−リ点 ℃ 垂直磁気異方性 １０^５Ｊ／ｍ^３ 保磁力 ｋＯｅ １．６μｍピッチの案内溝を有する直径３．５インチの
ポリカ−ボネイト基板と、同時に設置したガラス基板上
に、ＳｉＮを１００ｎｍの厚さで形成し、引き続き次に
示した組み合わせで第１磁性膜を１０ｎｍ、第２磁性膜
を２０ｎｍ形成し、さらにＳｉＮを３０ｎｍ、Ａｌを５
０ｎｍ形成し媒体とした。

【００３０】 試料 第１磁性膜 第２磁性膜 １０ 試料１と同一組成 試料６と同一組成 １１ 試料２と同一組成 試料６と同一組成 １２ 試料３と同一組成 試料７と同一組成 １３ 試料４と同一組成 試料９と同一組成 １４ 試料５と同一組成 試料８と同一組成 これらの試料の記録媒体としての記録再生特性を検討し
た。

【００３１】測定装置は、波長７８０ｎｍでＮＡが０．
５３の光学ヘッド、浮上型の磁気ヘッドを備えた磁界変
調オ−バ−ライト型の光磁気ディスク測定装置を用い
た。測定条件は測定半径３０ｍｍ、ディスク回転数２４
００ｒｐｍ、記録再生周波数５．０ＭＨｚ（磁界反転デ
ゥ−ティ１００ｎｓ）で記録時の印加磁界を±５０、１
００、３００Ｏｅとして記録パワ−を９ｍＷ（連続光）
でＣ／Ｎ比を求めた。各試料の測定結果を次表３に示
す。

【００３２】 試料 磁界強度 ±５０ ±１００ ±３００ １０ ４１．８ ４５．３ ４７．０ １１ ４２．３ ４６．５ ４６．９ １２ ４４．８ ４５．９ ４７．２ １３ ４４．８ ４６．０ ４７．２ １４ ４５．２ ４６．４ ４７．３ 単位 Ｃ／Ｎ比 ｄＢ

【００３３】

【比較例】実施例と同様にして次表に示すような磁性膜
が単層の試料を作製した。

【００３４】 試料 組成 キュリー点 垂直磁気異方性 保磁力 １５ ｘ：２０ ２３０ ４．６ ３．２ ｙ：１０ ｚ：９ １６ ｘ：２０ ３００ ７．７ ８．５ ｙ：２０ ｚ：０８ 単位 組成 Ｔｂｘ（Ｆｅ１００−ｙ−ｚＣｏｙ
Ｃｒｚ）１００−ｘ ｘ，ｙ，ｚ 原子％ キュ−リ点 ℃ 垂直磁気異方性 １０^５／ｍ^３ 保磁力 ｋＯｅ 実施例と同様にしてポリカ−ボネイト基板とガラス基板
上に２層からなる次表に示すような試料を作製した。

【００３５】 試料 第１磁性膜 第２磁性膜 １７ 試料１５と同一組成 試料６と同一組成 １８ 試料１６と同一組成 試料８と同一組成 １９ 試料５と同一組成 試料９と同一組成 ２０ 試料６と同一組成 試料６と同一組成 これらを実施例と同様にして評価した。結果を次表に示
す。

【００３６】 試料 磁界強度 ±５０ ±１００ ±３００ １７ ３５．２ ３８．３ ４３．０ １８ ２０．３ ３４．３ ３４．９ １９ ３３．２ ３５．９ ４３．３ ２０ ３７．８ ４１．７ ４６．２ これらの試料は特に磁界の低い時にＣ／Ｎが低い。試料
２０はＴｂＦｅＣｏ単層の試料であるが、３００Ｏｅで
は高いＣ／Ｎが得られているが磁界の低い時にＣ／Ｎが
低い。

【００３７】実施例（試料１０−１４）と比較例（１７
−２０）のガラス基板の試料のカ−ル−プをカ−効果測
定装置（波長７８０ｎｍ）を用いて室温からキュリー点
まで測定した。その結果、実施例の試料は全て図１に示
すような結果となった。即ちキュリー点の低い点（Ｔｃ
１）までは、残留カ−回転角と飽和カ−回転角は一致し
ており（図中２、３）良好な角型比を示し、保磁力（図
中１）も比較的大きな値をもっている。低いキュリー点
（Ｔｃ１）を越えると残留カ−回転角と飽和カ−回転角
の差が大きくなり角型比と保磁力は急激に低下する。

【００３８】比較例１７、１８の試料の結果を図２に示
す。これらの試料は低いキュリー点（Ｔｃ１）を越えて
も比較的大きい保磁力（図中４）を示し、残留カ−回転
角と飽和カ−回転角は一致しており（図中５）良好な角
型比を有す。これらの試料は、高温まで保磁力が大きた
め特に磁界強度の低い場合には十分な記録ができないと
考えられる。比較例１９は２種の磁性膜のキュリー点の
差異がなく実施例の試料のように保磁力と角型比の急激
な減少が認められなかった。また、比較例２０の試料
は、比較例１９と同様の結果が得られた。

【００３９】これらの結果から、本発明は低いキュリー
点以上で保磁力が低く、磁化を十分に保持しているため
外部磁界に対し反転しやすく低い磁界でも大きいＣ／Ｎ
が得られる。この保磁力が小さく磁化が比較的大きい点
は、垂直磁気異方性が低いことによるものと考えられ角
型比が小さい事につながる。低いキュリー点以下では交
換結合力により良好な角型比が保たれると考えられる。
このような特性を満たすためにはキュリー点の差がある
３０℃以上必要であることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の光磁気記録媒体のカ−ル
−プの温度特性の一例を示す図。

【図２】比較例の光磁気記録媒体のカ−ル−プの温度特
性の一例を示す図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に少なくとも２種の磁性膜を持つ光
   磁気記録媒体であって、これら磁性膜の少なくとも一つ
   の磁性膜の組成が以下の式で表されるもの（１）であ
   り、これと磁気特性の異なる磁性膜（２）が磁性膜
   （１）と直接相対して構成されたものである光磁気記録
   媒体。 Ｔｂｘ（Ｆｅ１００−ｙ−ｚＣｏｙＣｒｚ）１００−ｘ ｘ：１０−２５原子％ ｙ：２５−７５原子％ ｚ：１０−５０原子％
2. 【請求項２】Ｃｒを含む少なくとも一つの磁性膜の保磁
   力が室温で５００Ｏｅ以下である請求項１記載の光磁気
   記録媒体。
3. 【請求項３】Ｃｒを含む少なくとも一つの磁性膜のキュ
   リー点が１８０℃以上である請求項１又は２記載の光磁
   気記録媒体。
4. 【請求項４】磁気特性の異なる磁性膜がそれらのキュリ
   ー点に於いて３０℃以上の差を持つ磁性膜同士である請
   求項１〜３項いずれか記載の光磁気記録媒体。