JPH056820A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH056820A
JPH056820A JP3244990A JP24499091A JPH056820A JP H056820 A JPH056820 A JP H056820A JP 3244990 A JP3244990 A JP 3244990A JP 24499091 A JP24499091 A JP 24499091A JP H056820 A JPH056820 A JP H056820A
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layer
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magneto
lattice film
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JP3244990A
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Kensuke Fujimoto
健介 藤本
Shunichi Hashimoto
俊一 橋本
Yoshitaka Ochiai
祥隆 落合
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Co−Pt人工格子膜あるいはCo−Pd人
工格子膜を記録層とする光磁気記録媒体の保磁力の向上
を図るとともに、短波長域での良好なカー回転角を確保
し、高密度記録に対応可能とする。 【構成】 記録層をCo層とPt層及び/又はPd層が
積層された人工格子膜と希土類−遷移金属膜の積層構造
とする。これら人工格子膜と希土類−遷移金属膜とは、
互いに交換結合される。希土類−遷移金属膜は、合金膜
であってもよいし人工格子膜であってもよく、人工格子
膜の場合には遷移金属層がCo層と接するように積層す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果を利用し
てレーザー光等により情報の記録・再生を行う光磁気記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、書換え可能な高密度記録方式とし
て、半導体レーザー光等の熱エネルギーを用いて磁性薄
膜に磁区を書き込んで情報を記録し、磁気光学効果を用
いてこの情報を読み出す光磁気記録方式が注目されてい
る。
【0003】この光磁気記録方式に使用される記録材料
としては、Gd、Tb、Dy等の希土類元素とFe、C
o等の遷移金属とを組み合わせた非晶質合金膜(以下、
RE−TM膜と称する。)が代表的なものである。この
RE−TM膜は、垂直磁気異方性エネルギーが大きいの
で高密度記録に必要な垂直磁化膜となり易いこと、非晶
質であるため媒体ノイズが小さいこと、カー回転角が比
較的大きいこと、キュリー点が低く、市販の半導体レー
ザー(20〜40mW)でも記録・消去を行うことがで
きる等の数々の利点を有している。例えば、特公平2−
32690号公報に開示されるように、希土類元素とし
てTbやGdを含むGdTbFeCo膜は特に大きなカ
ー回転角を有し、良好なS/N比が得られることが知ら
れている。
【0004】一方、例えば特開平2−56752号公報
にその記載が見られるように、Co層とPt層及び/又
はPd層とが交互に積層された人工格子膜を記録膜とし
た光磁気記録媒体が提案されている。この光磁気記録媒
体は、希土類元素を含まないために耐蝕性に極めて優れ
ており、また短波長域で高い磁気カー回転角を有してい
る。従って、次世代の短波長レーザーを用いた高密度記
録に好適な記録材料として期待されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光磁気記録
方式では、レーザー照射により昇温された部分の磁化を
反転させるために記録時にバイアス磁界を印加するのが
一般的である。したがって、一旦記録された磁区がバイ
アス磁界によって影響されないように、光磁気記録媒体
の保磁力は記録磁界(バイアス磁界)に対して十分に大
きいことが望まれる。また、記録ビットの最小径は保磁
力に反比例するため、より一層の高記録密度化を図るた
めには、やはり保磁力を大きくすることが望ましい。
【0006】このような観点から見た時、前述の人工格
子膜を記録膜とする光磁気記録媒体の保磁力は、決して
十分なものとは言えない。そこで本発明は、上述の従来
の実情に鑑みて提案されたものであり、Co層とPt層
及び/又はPd層とが交互に積層された人工格子膜を記
録膜とする光磁気記録媒体保磁力の向上並びに記録磁界
特性の改善を図り、高密度記録に対応可能な光磁気記録
媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために提案されたものである。即ち、本発明の光
磁気記録媒体は、基板上に磁性層が設けられてなる光磁
気記録媒体において、上記磁性層がCo層とPt層及び
/又はPd層が積層された人工格子膜と希土類元素及び
遷移金属を主体とする希土類−遷移金属膜とから構成さ
れ、上記人工格子膜と上記希土類−遷移金属膜とが互い
に交換結合していることを特徴とするものである。
【0008】本発明の光磁気記録媒体において、磁性層
は人工格子膜と希土類−遷移金属膜からなる積層構造と
され、これら人工格子膜と希土類−遷移金属膜とは、互
いに交換結合される。上記人工格子膜は、Co層とPt
層を交互に積層したCo−Pt系人工格子膜、Co層と
Pd層を交互に積層したCo−Pd系人工格子膜、及び
Co層、Pt層、Pd層(但し、後二者はPt−Pd合
金層としても良い。)を任意の順序にて積層したCo−
Pt−Pd系人工格子膜の何れかである。
【0009】上記Co−Pt−Pd系人工格子膜は、C
o層とPt−Pd合金層を交互に積層したものであって
もよいし、Co層−Pt層−Co層−Pd層−、或いは
Co層−Pt層−Pd層−Co層−の順に積層したもの
であってもよい。これら人工格子膜においては、希土類
−遷移金属膜と接する界面に遷移金属であるCo層が配
されるように積層させることが望ましい。
【0010】何れの場合にしても人工格子膜の全厚は、
実用上必要十分な磁気光学特性を達成する観点から、5
0〜800Å、より好ましくは50〜400Åとするこ
とが望ましい。また、特にCo−Pt系人工格子膜の場
合には、Co層の層厚を2〜8Å、Pt層の層厚を3〜
40Å、またCo−Pd系人工格子膜の場合には、Co
層の層厚を1〜9Å、Pd層の層厚を2〜40Åに選ぶ
ことが望ましい。これらの層厚の範囲は、磁気光学特性
を最適化する観点から設定されたものであり、何れの場
合にも上記範囲外では満足な磁気光学特性は得られな
い。
【0011】なお、上記人工格子膜を構成する金属層の
界面は、異種金属原子が互いに入り乱れずに平坦に形成
された、所謂超格子構造とされていることが理想的であ
るが、界面にやや乱れを生じながらも全体としては一定
の周期を保って組成が変動する組成変調構造を有するも
のであっても良い。例えば、上述の金属層の層厚の範囲
をみると、各金属層の金属結合半径(Co=1.25
Å、Pd=1.38Å、、Pt=1.39Å)から考え
て下限が1原子分に満たない場合があるが、これも組成
変調構造を考慮した結果である。
【0012】上記人工格子膜は、スパッタリング、分子
線エピタキシー、真空蒸着、イオンビーム蒸着等の手法
により成膜することができるが、最も一般的にはスパッ
タリングにより成膜される。このときの蒸発源は、Co
−Pt系、Co−Pd系のような二元系の人工格子膜を
作成する場合には、各金属成分について独立に用意する
必要がある。また、Co−Pt−Pd系のような三元系
の人工格子膜を作成する場合には、各成分金属について
独立に蒸発源を用意する方法の他、特にPd及びPtに
関してはこれらを組合せて合金蒸発源とする方法や、少
ない方の成分金属の蒸発源を多い方の成分金属の蒸発源
の上に載置した複合蒸発源とする方法が考えられる。例
えば、上述のような3成分系の光磁気記録媒体をスパッ
タリングにより作製する場合、Ptチップを載置したP
dターゲットとCoターゲットとを使用した同時二元ス
パッタリング、Coターゲット、Pdターゲット及びP
tターゲットを使用した同時三元スパッタリング、或い
はCoターゲット及びPtターゲット及び2個のPdタ
ーゲットを使用してCo−Pd−Pt−Pd−・・・の
順番で各金属層を積層する同時四元スパッタリング等の
方法が可能である。
【0013】また、この人工格子膜には、熱安定性を高
めたりキュリー点を下げる等の目的で各種元素を添加元
素として適宜添加しても良い。この場合、人工格子膜の
種類や添加する金属層の種類によって最適な添加元素や
添加量が異なる。
【0014】例えば、Co層とPt層が積層された人工
格子膜において、前記Co層に添加元素を加える場合、
当該Co層はCo100-x x (但し、xは置換量を原子
%で表し、Mは添加元素を表す。)で表され、添加元素
MとしてはB、C、Al、Si、P、Ti、V、Fe、
Ni、Cu、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、In、S
n、Sb、Gd、Tb、Dy、Taの少なくとも一種で
あることが好ましい。最適な置換量は、元素毎に若干異
なり、M=Alの場合0.1≦x≦7、M=Zrの場合
0.1≦x≦14、M=Si、Mo、Taの場合0.1
≦x≦20、M=Feの場合0.1≦x≦25、M=
B、C、Ti、V、Cu、Ga、Ge、Nb、In、S
nの場合0.1≦x≦30、M=Pの場合0.1≦x≦
35、M=Gd、Tb、Dyの場合0.1≦x≦40、
M=Sbの場合0.1≦x≦45、M=Niの場合0.
1≦x≦70である。
【0015】上記各元素の置換量xの下限は、0.1原
子%とされているが、これより低い場合にはキュリー点
の低減効果が現れない。また、上記各元素の置換量xの
上限は添加する元素によって7〜40原子%と異なって
いるが、これらの値より高い場合には磁気光学特性をか
えって劣化させる虞れがある。
【0016】また、上述の第3の元素をPt層に添加
し、当該Pt層の組成をPt100-x x (但し、xは置
換量を原子%で表し、0≦x≦15であり、Mは添加元
素を表す。)とすることも考えられるが、この場合は磁
気光学特性や熱安定性を改善することを目的とするので
はなく、むしろキュリー点の調節を主目的とするべきで
ある。それは、第3の元素をPt層に添加すると、一部
の例外を除いてキュリー点が上昇するとともに磁気カー
回転角が低下するからである。但し、キュリー点は記録
情報に保護の観点から無制限に低ければ良いという性質
のものではないので、もともと記録層のキュリー点が著
しく低い場合等はこのような手段により実用的な範囲ま
でこれを高めることが可能である。Pt層に添加し得る
元素としては、Co層と同様の元素の他、Cr、Mn、
Co、Zn、Y、Rh、Ag、La、Nd、Sm、E
u、Ho、Hf、W、Ir、Au、Pb、Bi等が挙げ
られる。更には、上述のPt層は任意の割合でPdに置
きかわっていても良い。
【0017】同様に、Co層とPd層が積層された人工
格子膜において前記Co層に添加元素を加える場合に
は、当該Co層はやはりCo100-x x (但し、xは置
換量を原子%で表し、Mは添加元素を表す。)で表さ
れ、添加元素MとしてはP、Ti、V、Ni、Ga、G
e、B、C、Al、Si、Fe、Cu、Zr、Nb、M
o、In、Sn、Sb、Ta、Wの少なくとも一種であ
ることが好ましい。この場合にも最適添加量は添加元素
の種類によって異なり、M=Zrの場合0.1≦x≦1
0、M=M=P、Alの場合0.1≦x≦12、M=S
n、Sb、Wの場合0.1≦x≦20、M=Ti、V、
Ni、Ga、Ge、Nbの場合0.1≦x≦25、M=
B、C、Si、Fe、Cu、Mo、Inの場合0.1≦
x≦30、M=Taの場合0.1≦x≦40である。限
定の理由は先のCo−Pt系人工格子膜の場合と同様で
ある。
【0018】また、Pd層に添加元素を添加してもよ
く、この場合の添加元素の種類、添加量等はPt層の場
合と同様である。
【0019】一方、上記希土類−遷移金属膜(RE−T
M膜)としては、特に限定されず、従来公知のものが何
れも使用可能である。具体的に例示すればTbFe膜、
TbFeCo膜、TbFeCoCr膜、GdFeCo
膜、GdTbFe膜等が挙げられる。この希土類−遷移
金属膜は、明確な周期構造を有さない希土類−遷移金属
合金膜でも良く、Gd、Tb、Dy等の重希土類元素の
うち少なくとも1種からなる希土類元素層とFe(1-x)
Cox (xは0〜1、数値は原子%を表す。)なる組成
を有する遷移金属層を交互に積層した人工格子膜でも良
い。
【0020】希土類元素層と遷移金属層を交互に積層し
た人工格子膜とする場合、上記Co層とPt層及び/又
はPd層が積層された人工格子膜と接する界面に上記遷
移金属層が配されるように積層させることが望ましい。
これにより、両者の界面において遷移金属同士による結
合が形成され、優れた保磁力を得ることができる。上記
希土類元素層の層厚は3〜40Å、上記遷移金属層の層
厚は3〜40Åとされることが好ましい。これらの層厚
の範囲は、記録特性を最適化する観点から設定されたも
のであり、上記範囲外では満足な記録特性が得られな
い。
【0021】上記希土類−遷移金属膜は、スパッタリン
グ、分子線エピタキシー、真空蒸着等の真空薄膜形成技
術により基板上に成膜することができるが、最も一般的
にはスパッタリングにより成膜される。この時、例えば
希土類元素ターゲットと遷移金属ターゲットを使用した
二元同時スパッタリングを行う方法が便利である。この
他にも、希土類元素と遷移金属の2元系合金をターゲッ
トとして用いたスパッタリングを行っても良い。
【0022】上記希土類−遷移金属膜の膜厚は、実用上
必要十分な保磁力を確保するために、50〜2000Å
とすることが好ましい。
【0023】また、基板の材料としては、ガラス、ポリ
カーボネート、PMMA(ポリメチルメタクリレー
ト)、ガラス2p基板(ガラス基板上に光重合法により
グルーブやピット等の凹凸を有する光硬化樹脂層が形成
された基板)、セラミクス、シリコンウェハ等が使用可
能である。
【0024】本発明の光磁気記録媒体において記録層の
構成は特に限定されるものではなく、従来公知の構成が
適用可能であり、上記記録層の他に、誘電体層、反射
膜、保護膜等が適宜形成される。このような光磁気記録
媒体に対する書き込み方法としては、光ビームの他、針
型磁気ヘッド、熱ペン、電子ビーム尚等、反転磁区を生
じさせるのに必要なエネルギーを供給できるものであれ
ば、いかなるものでも良いことは言うまでもない。
【0025】
【作用】磁性層をCo層とPt層及び/又はPd層が積
層されたCo−Pt(Pd)人工格子膜と希土類−遷移
金属合金膜あるいは希土類−遷移金属人工格子膜からな
る多層構造とすることにより、上記Co−Pt(Pd)
人工格子膜と上記希土類−遷移金属合金膜あるいは希土
類−遷移金属人工格子膜が交換結合し、Co−Pt(P
d)人工格子膜の保磁力が増大する。従って、上記Co
−Pt(Pd)人工格子膜の優れた磁気光学特性が高記
録密度化した場合にも確保される。
【0026】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果にもとづき説明する。実施例1 本実施例は、基板上にRE−TM膜であるTbFeCo
合金膜とCo−Pt系人工格子膜とが順次積層されてな
る記録層が形成された光磁気ディスクの例である。
【0027】先ず、本実施例の光ディスクの概略的な構
成を図1に示す。この光磁気記録媒体は、記録・再生が
行われることを前提としており、ガラス基板1の一主面
1a上には情報を保持する記録層2が設けられる。この
記録層2は、RE−TM膜3と人工格子膜4とからなる
2層構造を有する。上記RE−TM膜3は、TbFeC
o合金膜からなり、その膜厚は500Åとされる。
【0028】このRE−TM膜3上に上記人工格子膜4
が積層されて形成される。この人工格子膜4は、Co層
とPt層とが交互に積層されてなるものであり、上記R
E−TM膜3との界面にCo層が配されるように形成さ
れる。この人工格子膜4は、上記RE−TM膜3と互い
に交換結合されている。このような人工格子膜4の全厚
は200Åとされる。
【0029】かかる光磁気ディスクは、以下のようにし
て作製した。先ず、上記RE−TM膜3及び上記人工格
子膜4を連続工程により成膜するため、スパッタリング
装置のチャンバー内にTb27Fe61Co12合金(数字は
原子%を表す。)、Co、Ptの各種ターゲット(それ
ぞれ直径100mm)を載置した。このスパッタリング
装置によれば、各ターゲットに対応して設けられたシャ
ッターを開閉することにより、所望の膜を成膜すること
ができる。
【0030】そして、上記ガラス基板1を基板ホルダー
に装着して水冷し、チャンバー内を排気して所定の真空
度に調節した。そして、Arガスを導入して圧力を4m
Torrとした雰囲気中でTbFeCo合金をターゲッ
トとして上記ガラス基板1を16rpmの速度で回転さ
せながらマグネトロンスパッタリングを行い、上記RE
−TM膜3を成膜した。この時、直流電力は0.3A×
240Vとした。
【0031】続いて、CoとPtをそれぞれターゲット
として用い、4mTorrのガス圧を有するArガス雰
囲気中で二元同時マグネトロンスパッタリングによりC
o層とPt層を交互に形成して、上記人工格子膜4を成
膜した。このスパッタリングの条件は、基板回転速度を
16rpmとし、Co層の成膜時におけるRF電力を2
50W、Pt層の成膜時における直流電力を0.55A
×340Vとした。
【0032】実施例2 本実施例は、基板上にRE−TM膜であるTbFeCo
Cr合金膜とCo−Pt系人工格子膜とが順次積層され
てなる記録層が形成された光磁気ディスクの例である。
本実施例では、実施例1と同じスパッタリング装置を用
い、チャンバー内にTb、Fe90Co4 Cr6 合金(数
字は原子%を表す。)、Co、Ptの各種ターゲット
(それぞれ直径100mm)を載置した。
【0033】そして、上記ガラス基板1を装着して水冷
し、チャンバー内を排気して所定の真空度に調節した
後、Arガスを導入して圧力を4mTorrとした雰囲
気中でTbとFeCoCr合金をターゲットとして上記
ガラス基板1を50rpmの速度で回転させながら二元
同時マグネトロンスパッタリングを行った。この時、T
bに対してはRF電力130Wとし、FeCoCr合金
に対しては直流電力0.6〜0.8A×290Vとし
た。このようなスパッタにより明確な周期構造を持たな
い膜厚1000ÅのTbFeCoCr合金膜が形成され
た。
【0034】続いて、実施例1と同様のスパッタ条件に
て上記TbFeCoCr合金膜上に膜厚が200Åとな
るようにCo−Pt系人工格子膜を成膜した。この時、
上記TbFeCoCr合金膜との界面にCo層がくるよ
うに形成した。
【0035】実施例3 本実施例は、基板上にRE−TM膜であるTb−FeC
oCr人工格子膜と、Co−Pt系人工格子膜とが順次
積層されてなる記録層が形成された光磁気ディスクの例
である。
【0036】本実施例では、基板回転速度を16rpm
に変えて、他は実施例2と同様にして二元同時マグネト
ロンスパッタリングを行った。この場合、ガラス基板1
上に形成された膜は、約4Å厚のTb膜と約6Å厚のF
eCoCr膜が交互に積層されてなる人工格子膜となっ
た。このTb−FeCoCr人工格子膜の全厚は100
0Åとし、表面にTb膜が配されるように積層順を制御
した。
【0037】続いて、実施例1と同様のスパッタ条件に
て上記Tb−FeCoCr人工格子膜上に膜厚が200
ÅとなるようにCo−Pt系人工格子膜を成膜した。こ
の時、上記Tb−FeCoCr人工格子膜の表面上にC
o層を形成した。従って、上記Tb−FeCoCr人工
格子膜とCo−Pt系人工格子膜の界面においてTb膜
とCo層が接している。
【0038】実施例4 上述の実施例3において、Tb−FeCoCr人工格子
膜の表面にTb膜が配されるようにしたのを、表面にF
eCoCr膜が配されるようにし、その他は実施例3と
同様に光磁気ディスクを作製した。従って、この場合に
は、Tb−FeCoCr人工格子膜とCo−Pt系人工
格子膜の界面においてFeCoCr膜とCo層の遷移金
属層同士が接するように形成した。
【0039】比較例1 本実施例は、基板上にCo層とPt層が順次積層されて
なる人工格子膜のみが設けられた光磁気ディスクの例で
ある。本実施例では、実施例1におけるCo−Pt系人
工格子膜の成膜時と同様のスパッタ条件にてガラス基板
上に膜厚が100Å、200Å及び300Åとなるよう
に人工格子膜を成膜した。
【0040】得られた各光磁気ディスクの磁気カー曲線
より保磁力を調べたところ、上記人工格子膜の膜厚を1
00Å、200Å及び300Åとした場合、それぞれ
0.20kOe、0.27kOe、0.27kOeであ
った。
【0041】比較例2 本実施例は、基板上にRE−TM膜として機能するTb
FeCo合金膜のみが設けられた光磁気ディスクの例で
ある。本実施例では、実施例1におけるRE−TM膜3
の成膜時と同様のスパッタ条件にてガラス基板上に膜厚
が500ÅとなるようにTbFeCo合金膜を成膜し
た。
【0042】この光磁気ディスクの磁気カー曲線を調べ
たところ、保磁力は12kOeであった。
【0043】比較例3 本実施例は、基板上にRE−TM膜として機能するTb
FeCoCr合金膜のみが設けられた光磁気ディスクの
例である。本実施例では、実施例2におけるTbFeC
oCr合金膜の成膜時と同様のスパッタ条件にてガラス
基板上に膜厚が1000ÅとなるようにTbFeCoC
r合金膜を成膜した。
【0044】この光磁気ディスクの磁気カー曲線を調べ
たところ、保磁力は6kOeであった。
【0045】比較例4 本実施例は、基板上にRE−TM膜として機能するTb
膜とFeCoCr膜が順次積層されてなる人工格子膜の
みが設けられた光磁気ディスクの例である。本実施例で
は、実施例3におけるTb−FeCoCr人工格子膜の
成膜時と同様のスパッタ条件にてガラス基板上に膜厚が
200Å又は1000ÅとなるようにTb−FeCoC
r人工格子膜をそれぞれ成膜した。
【0046】これら光磁気ディスクの磁気カー曲線より
保磁力を調べたところ、上記Tb−FeCoCr人工格
子膜の膜厚を200Å、1000Åとした場合、何れも
6kOeであった。
【0047】上述の実施例1乃至実施例4において作製
された光磁気ディスクについて、波長780nmにて記
録層側より磁気光学効果を測定したところ、図2乃至図
5に示す磁気カー曲線が得られた。先ず、図2は実施例
1(Co−Pt系人工格子膜とRE−TM膜の積層膜)
の磁気カー曲線を示す。縦軸は磁気カー回転角(°)を
表し、横軸は外部磁界の強さ(kOe)をそれぞれ表
す。
【0048】図2に示すように、実施例1の光磁気ディ
スクでは、磁気カー曲線が階段状に変化した。これは、
記録層を構成しているCo−Pt系人工格子膜とTbF
eCo合金膜がそれぞれ異なる大きさの外部磁界で磁化
反転することに由来すると考えられる。また、この光磁
気ディスクは、大きな保磁力を有していることから、T
bFeCo合金膜上にCo−Pt系人工格子膜を形成し
て交換結合させることにより、高保磁力媒体が得られる
ことが判った。
【0049】また、図3は実施例2、図4は実施例3、
図5は実施例4の光磁気ディスクのCo−Pt系人工格
子膜の磁気カー曲線をそれぞれ示す。こられの結果よ
り、いずれの場合においても、磁気カー曲線が階段状に
変化した。また、Co−Pt系人工格子膜と接する面に
TbFeCoCr合金膜やFeCoCr膜が存在する場
合に、良好な結果が得られることが判った。
【0050】ここで、これら各実施例の光磁気ディスク
のCo−Pt系人工格子膜の磁化反転に相当する保磁力
(各図中、Hcで示す。)を比較例1の測定結果ととも
に表1に示す。
【0051】
【表1】
【0052】表1に示すように、比較例1のようにCo
−Pt系人工格子膜単層の場合と比べて、Co−Pt系
人工格子膜とRE−TM膜を積層させた場合には、保磁
力が著しく向上することが判った。また、実施例3と実
施例4から、Co−Pt系人工格子膜との界面にFeC
oCr層が配される場合において、極めて良好な結果が
得られることが判った。このことから、RE−TM膜を
人工格子膜とし、且つCo−Pt系人工格子膜とRE−
TM膜間を遷移金属同士により結合させることが効果的
であると考えられる。
【0053】次に、上述の磁気光学効果の測定において
良好な結果が得られた実施例4において、Co−Pt系
人工格子膜とTb−FeCoCr人工格子膜の膜厚をそ
れぞれ表2に示すように変化させて実施例5〜8とし、
磁気光学効果を測定した。表2は、これら光磁気ディス
クのCo−Pt系人工格子膜の保磁力を磁気光学効果か
ら調べた結果を示す。なお、表2には、比較例1及び実
施例2の結果も併せて示した。
【0054】
【表2】
【0055】表2に示すように、本発明を適用した場合
には、何れも高い保磁力が得られることが判った。ま
た、Co−Pt系人工格子膜の膜厚が一定である場合、
RE−TM膜の膜厚が厚い方が効果的であり、逆にRE
−TM膜の膜厚が一定の場合には、Co−Pt系人工格
子膜の膜厚が薄い方が効果的であった。また、実施例5
〜8においては、図6に示すように、これらの磁気カー
曲線に階段状の変化が見られなかった。このことから、
記録層の層厚が比較的薄い場合にはRE−TM膜とCo
−Pt系人工格子膜が同時に磁化反転していることが明
らかとなった。
【0056】ここで、上述の各光磁気ディスクについ
て、波長780nm及び400nmにて記録層側よりカ
ー回転角(°)を測定した。この結果を表3に示す。な
お、比較例4は、Tb−FeCoCr人工格子膜の膜厚
を1000Åとした場合の結果を示す。
【0057】
【表3】
【0058】表3より、本発明を適用した光磁気ディス
クにおいては、何れも短波長域で従来のRE−TM膜
(例えば、TbFeCo系材料等)よりも大きなカー回
転角を有していることが判った。従って、短波長域でも
優れた磁気光学特性を発揮することが可能な光磁気記録
媒体を得ることができた。
【0059】以上の実験結果より、Co−Pt系人工格
子膜とTbFeCoCr合金膜あるいはTb−FeCo
Cr人工格子膜とを積層することが、磁気特性(特に保
磁力)を向上する上で有利であることが実証された。そ
こで次に、より実際の構成に近い光磁気ディスクを作製
し、その記録磁界特性を調べた。
【0060】比較例5 ガラス基板上に紫外線硬化樹脂でグルーブが形成された
2Pディスク基板上にマグネトロンスパッタ法によりS
iN膜を800Å成膜し、続けてCo−Pt人工格子膜
を200Å成膜して2層構造の光磁気ディスクを作製し
た。SiN膜の成膜は、スパッタガスをArとN2 の混
合ガス(混合比率1:1)、その圧力を2×10-3Torr
とし、SiターゲットにRF電力400Wを投入して行
った。
【0061】Co−Pt人工格子膜の成膜は、スパッタ
ガスをAr、その圧力を4×10-3Torrとし、Coター
ゲットにRF電力250W、PtターゲットにDC電力
170Wを投入して同時に放電させ、2Pディスク基板
を16rpmで回転させて両原子層を交互に堆積させ
た。この条件では、Co−Pt人工格子膜の保磁力は3
00(Oe)となった。
【0062】次いで、作製した光磁気ディスクについ
て、キャリア及びノイズレベルの記録磁界依存性を測定
した。評価条件は下記の通りであるが、記録パワーは最
適パワー(再生信号の2次高調波レベルが最小となるパ
ワー)とした。 評価条件 回転数 : 1000rpm 記録位置 : 半径5cm 記録周波数: 500kHz 再生パワー: 1mW
【0063】結果を図7に示すが、記録磁界が200
(Oe)を越えるとノイズレベルの増加及びキャリアレ
ベルの減少が始まり、記録磁界500(Oe)では記録
不可能となった。高いCN比が得られる記録磁界の範囲
は、50〜200(Oe)と非常に狭く、その記録磁界
特性は良好とは言えなかった。
【0064】実施例9 比較例5と同じ構造の光磁気ディスクを作製した後、続
けてTbFeCo合金膜を1000Å成膜し、その上に
SiNを500Å成膜した。TbFeCo合金膜の成膜
は、スパッタガスをAr、その圧力を4×10-3Torrと
し、Tb23Fe73Co4 合金ターゲットにDC電力12
0Wを投入して行った。成膜したTbFeCo合金膜
は、遷移金属の副格子磁化が優勢である。
【0065】また、最上層のSiNは、1層目と同じ条
件で成膜した。
【0066】この光磁気ディスクの基板側より測定した
カーループを図8に示す。Co−Pt人工格子膜は、図
中A点で磁化反転するが、Co−Pt人工格子膜の保磁
力が比較例5で示した値〔300(Oe)〕に比べて増
大していることは明らかである。また、図9には比較例
5と同じ条件で測定したキャリア及びノイズレベルの記
録磁界依存性を示すが、保磁力の増大を反映して比較例
5よりも記録磁界特性が大幅に改善されていることがわ
かる。さらに、最大のCN比は52dBで、比較例5の
値(48dB)よりも高くなっている。
【0067】実施例10 TbFeCo合金膜成膜時のターゲットをTb26Fe70
Co4 合金ターゲットとした以外は実施例9と同様の手
順,条件で光磁気ディスクを作製した。この場合、Tb
FeCo合金膜は希土類元素の副格子磁化が優勢であ
る。比較例5と同条件で測定したキャリア及びノイズレ
ベルの記録磁界依存性を図10に示す。この図10よ
り、実施例9で認められたCo−Pt人工格子膜の保磁
力の増大、並びに光磁気ディスクの記録磁界特性の改善
効果は、TbFeCo合金膜が希土類元素の副格子磁化
が優勢の場合でも同様に得られることがわかった。
【0068】また、Co−Pt人工格子膜をCo−Pd
人工格子膜に代えた場合、並びに希土類−遷移金属膜を
人工格子膜に代えた場合にも、同様の効果が得られた。
【0069】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光磁気記録媒体においては、磁性層をCo層とPt
層及び/又はPd層が積層された人工格子膜と希土類−
遷移金属膜とからなる多層構造とすることにより、上記
人工格子膜により短波長域での良好なカー回転角を確保
しつつ、上記希土類−遷移金属膜による高保磁力化を図
ることができる。従って、本発明によれば、次世代の短
波長レーザーを用いた高密度記録に対応可能な光磁気記
録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光磁気記録媒体の一例の構成
を示す断面図である。
【図2】基板上にCo−Pt系人工格子膜とTbFeC
o合金膜を有する光磁気ディスクの前記Co−Pt系人
工格子膜の磁気カー曲線を示す特性図である。
【図3】基板上にCo−Pt系人工格子膜とTbFeC
oCr合金膜を有する光磁気ディスクの前記Co−Pt
系人工格子膜の磁気カー曲線を示す特性図である。
【図4】基板上にCo−Pt系人工格子膜とTb−Fe
CoCr人工格子膜を有し、且つ前記Co−Pt系人工
格子膜との界面にTb膜が形成された光磁気ディスクの
前記Co−Pt系人工格子膜の磁気カー曲線を示す特性
図である。
【図5】基板上にCo−Pt系人工格子膜とTb−Fe
CoCr人工格子膜を有し、且つ前記Co−Pt系人工
格子膜との界面にFeCoCr膜が形成された光磁気デ
ィスクの前記Co−Pt系人工格子膜の磁気カー曲線を
示す特性図である。
【図6】基板上に膜厚100ÅのCo−Pt系人工格子
膜と膜厚200ÅのTb−FeCoCr人工格子膜から
なる記録層が形成された光磁気ディスクの上記Co−P
t系人工格子膜の磁気カー曲線を示す特性図である。
【図7】Co−Pt系人工格子膜のみを記録層とする光
磁気ディスクのキャリア及びノイズレベルの記録磁界依
存性を示す特性図である。
【図8】Co−Pt系人工格子膜とTbFeCo合金
(遷移金属の副格子磁化が優勢)膜の積層膜を記録層と
する光磁気ディスクの基板側から測定した磁気カー曲線
を示す特性図である。
【図9】Co−Pt系人工格子膜とTbFeCo合金
(遷移金属の副格子磁化が優勢)膜の積層膜を記録層と
する光磁気ディスクのキャリア及びノイズレベルの記録
磁界依存性を示す特性図である。
【図10】Co−Pt系人工格子膜とTbFeCo合金
(希土類元素の副格子磁化が優勢)膜の積層膜を記録層
とする光磁気ディスクのキャリア及びノイズレベルの記
録磁界依存性を示す特性図である。
【符号の説明】
1・・・基板 3・・・RE−TM膜 4・・・Co−Pt人工格子膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に磁性層が設けられてなる光磁気
    記録媒体において、上記磁性層がCo層とPt層及び/
    又はPd層が積層された人工格子膜と希土類元素及び遷
    移金属を主体とする希土類−遷移金属膜とから構成さ
    れ、上記人工格子膜と上記希土類−遷移金属膜とが互い
    に交換結合していることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 希土類−遷移金属膜が希土類元素と遷移
    金属の合金膜であることを特徴とする請求項1記載の光
    磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 希土類−遷移金属膜が希土類元素層と遷
    移金属層が積層された人工格子膜であることを特徴とす
    る請求項1記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 Co層とPt層及び/又はPd層が積層
    された人工格子膜と希土類−遷移金属膜がCo層と遷移
    金属層が互いに接するように積層されていることを特徴
    とする請求項3記載の光磁気記録媒体。
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