JPH064918A - 光磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
光磁気記録媒体及びその製造方法Info
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- JPH064918A JPH064918A JP16509592A JP16509592A JPH064918A JP H064918 A JPH064918 A JP H064918A JP 16509592 A JP16509592 A JP 16509592A JP 16509592 A JP16509592 A JP 16509592A JP H064918 A JPH064918 A JP H064918A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オーバーライトが可能な、高密度記録が可能
で再生パワー、最大記録磁界の大きな光磁気記録媒体を
低コストで提供する。 【構成】 基板上にキュリー温度TC1、保磁力HC1を持
った記録層とキュリー温度TC2、保磁力HC2を持った補
助層をTC1<TC2、HC1>HC2として設けた記録媒体で
あって、記録層形成後、記録層の表面を特定条件下に窒
化するもの。
で再生パワー、最大記録磁界の大きな光磁気記録媒体を
低コストで提供する。 【構成】 基板上にキュリー温度TC1、保磁力HC1を持
った記録層とキュリー温度TC2、保磁力HC2を持った補
助層をTC1<TC2、HC1>HC2として設けた記録媒体で
あって、記録層形成後、記録層の表面を特定条件下に窒
化するもの。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学的記録再生が可能な
光磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
光磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気記録媒体は、高密度、低コストの
書換え可能な情報記録媒体として実用化が進められてい
る。特に希土類と遷移金属のアモルファス合金の記録層
を用いた媒体は非常に優れた特性を示している。光磁気
記録媒体の残された大きな欠点として、重ね書き(オー
バーライト)ができないことがある。すなわち従来の光
磁気記録媒体は記録する前に消去のプロセスが必要であ
るため、1回の記録に2回転を要してデーターの転送速
度を低下させていた。
書換え可能な情報記録媒体として実用化が進められてい
る。特に希土類と遷移金属のアモルファス合金の記録層
を用いた媒体は非常に優れた特性を示している。光磁気
記録媒体の残された大きな欠点として、重ね書き(オー
バーライト)ができないことがある。すなわち従来の光
磁気記録媒体は記録する前に消去のプロセスが必要であ
るため、1回の記録に2回転を要してデーターの転送速
度を低下させていた。
【0003】近年、光磁気記録媒体においてこの重ね書
きを行う方法としていくつか提唱されている。このうち
特に有望な方法として多層膜を用いた光変調オーバーラ
イト法がある。この方法は第34回応用物理学関係連合
講演会予稿集28P ZL−3 (1987)で論じら
れているもので、低キュリー温度と高保磁力を持った垂
直磁化層(光磁気記録層)と該記録層に対し相対的に高
いキュリー温度と低い保磁力を持った垂直磁化層(記録
補助層)から成る。オーバーライトの手段は初めに記録
補助層の磁化の向きをそろえるのに充分でかつ光磁気記
録層に影響をあたえない大きさの初期化磁界(Hin
i)を印加した後、バイアス磁界(Hb )を印加しなが
ら高パワー(PH )および低パワー(PL )の2値に変
調された光ビームを照射する。PL 照射のときには記録
補助層の反転はなく光磁気記録層は記録補助層との交換
結合により安定化する方向に向き、PH 照射のときには
記録補助層が、バイアス磁界(Hb )によって反転をお
こし、それに従って光磁気記録層もPL の場合と逆方向
を向きこの2値の変調によりオーバーライトが可能とな
る。
きを行う方法としていくつか提唱されている。このうち
特に有望な方法として多層膜を用いた光変調オーバーラ
イト法がある。この方法は第34回応用物理学関係連合
講演会予稿集28P ZL−3 (1987)で論じら
れているもので、低キュリー温度と高保磁力を持った垂
直磁化層(光磁気記録層)と該記録層に対し相対的に高
いキュリー温度と低い保磁力を持った垂直磁化層(記録
補助層)から成る。オーバーライトの手段は初めに記録
補助層の磁化の向きをそろえるのに充分でかつ光磁気記
録層に影響をあたえない大きさの初期化磁界(Hin
i)を印加した後、バイアス磁界(Hb )を印加しなが
ら高パワー(PH )および低パワー(PL )の2値に変
調された光ビームを照射する。PL 照射のときには記録
補助層の反転はなく光磁気記録層は記録補助層との交換
結合により安定化する方向に向き、PH 照射のときには
記録補助層が、バイアス磁界(Hb )によって反転をお
こし、それに従って光磁気記録層もPL の場合と逆方向
を向きこの2値の変調によりオーバーライトが可能とな
る。
【0004】こういった2層の磁性層による媒体の他
に、記録補助層の次に初期化の役割をはたす層を設け、
初期化磁石を省略した3層または4層の構造等も提案さ
れている。
に、記録補助層の次に初期化の役割をはたす層を設け、
初期化磁石を省略した3層または4層の構造等も提案さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記いずれの方法にお
いても、光磁気記録層と記録補助層との間の交換結合力
が特性に大きく影響することが知られており、この交換
結合力の制御のために、通常Gd−Fe−Co等の垂直
磁気異方性が小さい材料による中間層が設けられてい
る。
いても、光磁気記録層と記録補助層との間の交換結合力
が特性に大きく影響することが知られており、この交換
結合力の制御のために、通常Gd−Fe−Co等の垂直
磁気異方性が小さい材料による中間層が設けられてい
る。
【0006】しかしながら、このような中間層を設けた
場合には、磁性層の層数の増加に伴い、装置が複雑化す
ると共に、ターゲットコストが増加するという問題を生
じる。また、感度をなるべく上げたいという観点から
は、中間層を省略して全体の膜厚を低下させることが望
ましい。以上の理由により、中間層を用いない交換結合
の制御方法が求められていた。
場合には、磁性層の層数の増加に伴い、装置が複雑化す
ると共に、ターゲットコストが増加するという問題を生
じる。また、感度をなるべく上げたいという観点から
は、中間層を省略して全体の膜厚を低下させることが望
ましい。以上の理由により、中間層を用いない交換結合
の制御方法が求められていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく検討を行った結果、光磁気記録層の表面を特
定の条件で窒化処理を行なうことにより、適度な交換結
合力が得られることを見いだした。本発明の要旨は、基
板上にキュリー温度TC1、室温での保磁力HC1を持った
光磁気記録層および、キュリー温度TC2、室温での保磁
力HC2を持った記録補助層がこの順に形成され、Tc1、
TC2、HC1、HC2がTc1<TC2、HC1>HC2を満足する
重ね書き可能な光磁気記録媒体において、記録層と記録
補助層との間に記録層を形成後その表面を窒化すること
によって窒化層を形成したことを特徴とする光磁気記録
媒体及びこの光磁気記録媒体の窒化層を形成する方法、
すなわち、記録層の成膜後、記録補助層の成膜前に窒素
を含有したガスを放電させ記録気層表面を、下記の条件
で窒化することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法
に存する。
解決すべく検討を行った結果、光磁気記録層の表面を特
定の条件で窒化処理を行なうことにより、適度な交換結
合力が得られることを見いだした。本発明の要旨は、基
板上にキュリー温度TC1、室温での保磁力HC1を持った
光磁気記録層および、キュリー温度TC2、室温での保磁
力HC2を持った記録補助層がこの順に形成され、Tc1、
TC2、HC1、HC2がTc1<TC2、HC1>HC2を満足する
重ね書き可能な光磁気記録媒体において、記録層と記録
補助層との間に記録層を形成後その表面を窒化すること
によって窒化層を形成したことを特徴とする光磁気記録
媒体及びこの光磁気記録媒体の窒化層を形成する方法、
すなわち、記録層の成膜後、記録補助層の成膜前に窒素
を含有したガスを放電させ記録気層表面を、下記の条件
で窒化することを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法
に存する。
【0008】
【数2】0.6<PN ×t<2.0 PN :窒素の分圧(Pa ) t :放電時間 (秒)
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる基板としてはガラスやアクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等のプラスチック等の透明基板が挙げら
れる。基板の厚みは1.2mm程度が一般的である。
用いられる基板としてはガラスやアクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等のプラスチック等の透明基板が挙げら
れる。基板の厚みは1.2mm程度が一般的である。
【0010】本発明では基板上に光磁気記録層及び記録
補助層を設ける。光磁気記録層としては相対的にキュリ
ー温度Tc1が低く保磁力Tc1が大きいものが用いられ
る。例えばTb−Fe、Tb−Fe−Co、Dy−Fe
−Dy−Fe−Co、Tb−Dy−Fe−Co等が挙げ
られる。Tc1としては120℃以上200℃以下のもの
が好ましく、またHc1としては10kOe以上のものが
好ましい。膜厚は300〜1000Å程度が好ましい。
補助層を設ける。光磁気記録層としては相対的にキュリ
ー温度Tc1が低く保磁力Tc1が大きいものが用いられ
る。例えばTb−Fe、Tb−Fe−Co、Dy−Fe
−Dy−Fe−Co、Tb−Dy−Fe−Co等が挙げ
られる。Tc1としては120℃以上200℃以下のもの
が好ましく、またHc1としては10kOe以上のものが
好ましい。膜厚は300〜1000Å程度が好ましい。
【0011】記録補助層としては相対的にキュリー温度
TC2が高く保磁力HC2がHc1より小さいものが用いられ
る。例えばTb−Fe−Co、Dy−Fe−Co、Dy
−Co、Tb−Dy−Fe−Co、Tb−Co、Gd−
Dy−Fe、Gd−Dy−Fe−Co、Gd−Tb−F
e、Gd−Tb−Fe−Co等が挙げられる。TC2とし
ては180℃以上250℃以下のものが好ましいが当然
Tc1より大きい必要がある。またHC2としては小さい方
が初期化磁界(Hini)を低減させるために好ましい
が、光磁気記録層との交換結合のため、記録補助層は実
効的バイアス磁界(HW )を受けるので、初期化した状
態を安定に存在させるためにはある程度の大きさのHC2
が必要である。HC2としては一般的に1kOe以上3k
Oe以下程度のものが好ましい。記録補助層の膜厚は5
00Å以上1500Å以下が好ましい。
TC2が高く保磁力HC2がHc1より小さいものが用いられ
る。例えばTb−Fe−Co、Dy−Fe−Co、Dy
−Co、Tb−Dy−Fe−Co、Tb−Co、Gd−
Dy−Fe、Gd−Dy−Fe−Co、Gd−Tb−F
e、Gd−Tb−Fe−Co等が挙げられる。TC2とし
ては180℃以上250℃以下のものが好ましいが当然
Tc1より大きい必要がある。またHC2としては小さい方
が初期化磁界(Hini)を低減させるために好ましい
が、光磁気記録層との交換結合のため、記録補助層は実
効的バイアス磁界(HW )を受けるので、初期化した状
態を安定に存在させるためにはある程度の大きさのHC2
が必要である。HC2としては一般的に1kOe以上3k
Oe以下程度のものが好ましい。記録補助層の膜厚は5
00Å以上1500Å以下が好ましい。
【0012】重ね書きは、光磁気記録層と記録補助層の
間の交換結合力によって可能となる。交換結合力が弱す
ぎる場合、低パワー(PL )記録において、逆方向に印
可されたバイアス磁界(Hb )により、記録層の磁区の
反転が不十分となる。交換結合力が強すぎる場合磁壁を
持った記録磁区が不安定となり、再生パワー(Pr )に
対する強さが低下する。信号特性を低下させない最大の
バイアス磁界(Hmax)は通常400(Oe)以上であ
れば十分であると考えられる。同様に最大の再生パワー
(Pmax )は、ほぼ1.5mW以上必要である。
間の交換結合力によって可能となる。交換結合力が弱す
ぎる場合、低パワー(PL )記録において、逆方向に印
可されたバイアス磁界(Hb )により、記録層の磁区の
反転が不十分となる。交換結合力が強すぎる場合磁壁を
持った記録磁区が不安定となり、再生パワー(Pr )に
対する強さが低下する。信号特性を低下させない最大の
バイアス磁界(Hmax)は通常400(Oe)以上であ
れば十分であると考えられる。同様に最大の再生パワー
(Pmax )は、ほぼ1.5mW以上必要である。
【0013】Hb ,Pr 両者に対して、適当な強度を持
った媒体を得るには、交換結合力を適当な値にコントロ
ールする必要がある。我々は、先の出願(特願平2−1
78089号)において光磁気記録層と記録補助層との
間に窒素含有層を設けることにより、交換結合力を低下
させることができることを提案した。本発明においては
窒素含有層の形成を窒素含有ガスの放電による記録層の
窒化処理によって行う。
った媒体を得るには、交換結合力を適当な値にコントロ
ールする必要がある。我々は、先の出願(特願平2−1
78089号)において光磁気記録層と記録補助層との
間に窒素含有層を設けることにより、交換結合力を低下
させることができることを提案した。本発明においては
窒素含有層の形成を窒素含有ガスの放電による記録層の
窒化処理によって行う。
【0014】このときの窒化量は、放電を起こす際の窒
素分圧PN 、放電時間tの2つによって制御することが
可能であり、窒素分圧が高い程、また放電時間が長い
程、窒化量は大きくなる。窒化量は、ほぼPN とtの積
によって現わされ、0.6<PN ×t<2.0が好まし
い範囲である。窒化された層は窒素を10原子%以上含
有する領域が20Å以上10Å以下で、その領域の最高
窒素含有量が30原子%以上であるのが良い。
素分圧PN 、放電時間tの2つによって制御することが
可能であり、窒素分圧が高い程、また放電時間が長い
程、窒化量は大きくなる。窒化量は、ほぼPN とtの積
によって現わされ、0.6<PN ×t<2.0が好まし
い範囲である。窒化された層は窒素を10原子%以上含
有する領域が20Å以上10Å以下で、その領域の最高
窒素含有量が30原子%以上であるのが良い。
【0015】本発明においては、記録層と記録補助層に
加えて、更に他の層を形成する場合がある。例えば、初
期化磁界を用いない媒体を作製するには、記録補助層に
続いて、制御層、初期化層を設ける。制御層としては、
光磁気記録層、記録補助層のいずれよりもキュリー温度
が低いものが好ましい。初期化層としては光磁気記録
層、記録補助層のいずれよりもキュリー温度が高いもの
が好ましい。膜厚としては、制御層が50〜300Å、
初期層が100〜500Å程度が好ましく用いられる。
加えて、更に他の層を形成する場合がある。例えば、初
期化磁界を用いない媒体を作製するには、記録補助層に
続いて、制御層、初期化層を設ける。制御層としては、
光磁気記録層、記録補助層のいずれよりもキュリー温度
が低いものが好ましい。初期化層としては光磁気記録
層、記録補助層のいずれよりもキュリー温度が高いもの
が好ましい。膜厚としては、制御層が50〜300Å、
初期層が100〜500Å程度が好ましく用いられる。
【0016】磁性層に用いられる希土類と遷移金属の合
金は非常に酸化され易いため磁性層の両側に保護膜を設
けるのはこの発明の好ましい形態である。保護層として
はSiN、AlN、TaO、TiO、ZnS等が好まし
く用いられる。保護層の膜厚としては500〜2000
Å程度が好ましい。基板と磁性層の間の保護層は干渉効
果により反射率を低下させる干渉層としての役目も持っ
ている。
金は非常に酸化され易いため磁性層の両側に保護膜を設
けるのはこの発明の好ましい形態である。保護層として
はSiN、AlN、TaO、TiO、ZnS等が好まし
く用いられる。保護層の膜厚としては500〜2000
Å程度が好ましい。基板と磁性層の間の保護層は干渉効
果により反射率を低下させる干渉層としての役目も持っ
ている。
【0017】基板上に各層を形成する方法としてはスパ
ッタリング、電子ビーム蒸着、CVD法等が用いられる
が、スパッタリング法を用いた場合、異方性の高い良質
な膜が得られるので特に好ましい。
ッタリング、電子ビーム蒸着、CVD法等が用いられる
が、スパッタリング法を用いた場合、異方性の高い良質
な膜が得られるので特に好ましい。
【0018】
【実施例】以下に実施例をもって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例 記録領域上に溝の底に平坦な領域を持つ案内溝を有する
130mmφのポリカーボネート基板を2つの成膜チャ
ンバーを持つスパッタリング装置に導入し、まず3×1
0-7Torr以下まで排気しArとN2 の混合ガスを用
いてSiターゲットの反応性スパッタリングを行いSi
3 N4 からなる800Åの保護層を形成した。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例 記録領域上に溝の底に平坦な領域を持つ案内溝を有する
130mmφのポリカーボネート基板を2つの成膜チャ
ンバーを持つスパッタリング装置に導入し、まず3×1
0-7Torr以下まで排気しArとN2 の混合ガスを用
いてSiターゲットの反応性スパッタリングを行いSi
3 N4 からなる800Åの保護層を形成した。
【0019】基板を2×10-7Torr以下の真空度で
ある別のチャンバーに移動した後、Arガスを導入しT
b とFe93Co7 (原子%、以下同じ)のターゲットを
同時にスパッタリングを行い、Tb19(Fe93Co7 )
の光磁気記録層を400Å形成した。その後Arガスと
所定分圧のN2 をガス導入し、13.56MHzの高周
波で100Wのパワーを投入し、所定時間の放電を行っ
た。具体的にはN2 の分圧を0.025Paで一定と
し、放電時間を変化させる方法及び放電時間を15秒で
一定とし、N2 の分圧を変化させる方法によった。
ある別のチャンバーに移動した後、Arガスを導入しT
b とFe93Co7 (原子%、以下同じ)のターゲットを
同時にスパッタリングを行い、Tb19(Fe93Co7 )
の光磁気記録層を400Å形成した。その後Arガスと
所定分圧のN2 をガス導入し、13.56MHzの高周
波で100Wのパワーを投入し、所定時間の放電を行っ
た。具体的にはN2 の分圧を0.025Paで一定と
し、放電時間を変化させる方法及び放電時間を15秒で
一定とし、N2 の分圧を変化させる方法によった。
【0020】その後、DyとFe60Co40のターゲット
を同時にスパッタリングを行い、Dy30(Fe60C
o40)の組成を持つ記録補助層を800Å形成した。デ
ィスクを始めのチャンバーに戻した後、再度Si3 N4
を保護層として800Å成膜を行ない光磁気記録媒体を
得た。窒素ガス分圧を0.025Paで一定とし、放電
時間を変えた場合の、得られた光磁気記録媒体の最大記
録磁界(Hmax )と最大再生パワー(Pmax )の関係を
図1に、放電時間を15秒で一定とし、窒素分圧を変化
させた場合の同様の関係を図2に示した。
を同時にスパッタリングを行い、Dy30(Fe60C
o40)の組成を持つ記録補助層を800Å形成した。デ
ィスクを始めのチャンバーに戻した後、再度Si3 N4
を保護層として800Å成膜を行ない光磁気記録媒体を
得た。窒素ガス分圧を0.025Paで一定とし、放電
時間を変えた場合の、得られた光磁気記録媒体の最大記
録磁界(Hmax )と最大再生パワー(Pmax )の関係を
図1に、放電時間を15秒で一定とし、窒素分圧を変化
させた場合の同様の関係を図2に示した。
【0021】この図1、図2からPN ×t(Pa ・秒)
とHmax 及びPmax との関係を示したのが図3である。
図3からHmax が400(Oe )以上、Pmax が1.5
mW以上となるのは、PN ×tが0.5近くから2近く
であることがわかる。得られたディスクのうち、Hmax
とPmax が上記を満足するものは、いずれも初期化磁界
3kOeでオーバーライトが可能であり、CNRは47
〜50dB(ビット長0.78μm)という高い値がえ
られた。
とHmax 及びPmax との関係を示したのが図3である。
図3からHmax が400(Oe )以上、Pmax が1.5
mW以上となるのは、PN ×tが0.5近くから2近く
であることがわかる。得られたディスクのうち、Hmax
とPmax が上記を満足するものは、いずれも初期化磁界
3kOeでオーバーライトが可能であり、CNRは47
〜50dB(ビット長0.78μm)という高い値がえ
られた。
【0022】
【発明の効果】本発明で得られた光磁気記録媒体は窒化
層の働きにより最大再生パワー、最大記録磁界ともに優
れたものである。また、本発明の方法によれば、記録層
を窒化して窒化層を形成しているので、窒化層の形成が
コスト的、装置的に簡単で良くなり、実用上大変好まし
い。
層の働きにより最大再生パワー、最大記録磁界ともに優
れたものである。また、本発明の方法によれば、記録層
を窒化して窒化層を形成しているので、窒化層の形成が
コスト的、装置的に簡単で良くなり、実用上大変好まし
い。
【図1】放電時間とHmax 、Pmax との関係のグラフ
【図2】窒素分圧とHmax 、Pmax との関係のグラフ
【図3】PN ×tとHmax 、Pmax との関係のグラフ
イ Pmax のグラフ ロ Hmax のグラフ
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上にキュリー温度Tc1、室温での保
磁力HC1を持った光磁気記録層および、キュリー温度T
C2、室温での保磁力HC2を持った記録補助層がこの順に
形成され、Tc1、TC2、HC1、HC2がTc1<TC2、HC1
>HC2を満足する重ね書き可能な光磁気記録媒体であっ
て、記録層と記録補助層との間に記録層を形成後その表
面を窒化することによって、窒化層を形成したことを特
徴とする光磁気記録媒体。 - 【請求項2】 基板上にキュリー温度Tc1、室温での保
磁力HC1を持った光磁気記録層および、キュリー温度T
C2、室温での保磁力HC2を持った記録補助層がこの順に
形成され、Tc1、TC2、HC1、HC2がTc1<TC2、HC1
>HC2を満足する重ね書き可能な光磁気記録媒体におい
て、記録層の成膜後、記録補助層の成膜前に窒素を含有
したガスを放電させ記録層表面を、下記の条件で窒化す
ることを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。 【数1】0.6<PN ×t<2.0 PN :窒素の分圧(Pa ) t :放電時間 (秒)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16509592A JPH064918A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 光磁気記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16509592A JPH064918A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 光磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH064918A true JPH064918A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15805795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16509592A Pending JPH064918A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 光磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH064918A (ja) |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16509592A patent/JPH064918A/ja active Pending
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