JPH0676379A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH0676379A
JPH0676379A JP21043892A JP21043892A JPH0676379A JP H0676379 A JPH0676379 A JP H0676379A JP 21043892 A JP21043892 A JP 21043892A JP 21043892 A JP21043892 A JP 21043892A JP H0676379 A JPH0676379 A JP H0676379A
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JP
Japan
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film
magnetic thin
thin film
magneto
optical recording
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JP21043892A
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English (en)
Inventor
Shigeto Shigematsu
松 茂 人 重
Kouji Tsuzukiyama
山 浩 二 続
Atsushi Watanabe
辺 淳 渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 光磁気記録層としてCoとPtを主たる構成
元素とする磁性薄膜を用い、この両側に垂直磁気異方性
を有する磁性薄膜を積層する。 【効果】 上記のような記録膜を用いることにより、保
磁力、残留磁化などの磁気特性に優れ、しかも400〜
850nmの波長領域にわたって従来の光磁気記録膜よ
り大きなカー回転角を有し、垂直磁気記録が可能な光磁
気記録媒体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、CoとPtとからなる磁
性薄膜の両側に垂直磁気異方性を有する磁性薄膜が積層
されてなる光磁気記録層を有する光磁気記録媒体に関
し、さらに詳しくは保磁力,残留磁化などの磁気特性に
優れ、しかも再生光の波長400〜850nmの領域で
大きなカー回転角を示し、垂直磁気記録が可能な光磁気
記録層を有する光磁気記録媒体に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】現在採用されている光磁気ディス
クシステムでは、波長830nmあるいは780nmの
レーザダイオードが用いられているが、これらの光磁気
ディスクシステムでは、さらに記録の高密度化・高速化
が盛んに研究されている。
【0003】高密度化を行うための一手法として光源の
短波長化がある。すなわち波長を短くすると再生光をよ
り小さく絞ることが可能になるため、現在の記録密度以
上にピットを詰めても、品質をおとすことなく信号再生
を行うことが可能になる。
【0004】ところが現在光磁気記録膜として用いられ
ているTbFeCo系の磁性薄膜は、光源の短波長化に
ともないカー回転角も小さくなり、例えば再生波長50
0nmでは800nmでの値の約半分に低下してしま
う。このため400〜550nm短波長領域でカー回転
角の大きい記録膜の開発が望まれている。
【0005】一方、Co層とPt層とを交互に積層して
なるCo/Pt組成変調膜は、従来のTbFeCo系記
録膜とは逆に短波長側でカー回転角は大きくなる。また
Co層とPt層を交互に積層することにより垂直磁気異
方性を大きくすることができる。このため短波長対応の
高密度光磁気記録膜として期待されている。(特開平2
−3102号公報、特開平2−56752号公報) しかしながらCo/Pt組成変調膜は、上記のような利
点を有するものの、保磁力が小さいため、この点で改良
要求があった。また、400〜550nmの短波長領域
では光検出器における光−電流変換効率が低下するため
さらなるカー回転角の増大が望まれていた。
【0006】さらに、光磁気ドライブシステムにおいて
は、長波長においても用いられることがあるなど下位コ
ンパチブルが望まれるため、現行ドライブの再生光の波
長780〜830nmにおいても、カー回転角を大きく
することが望まれていた。
【0007】他方、遷移金属−希土類系では、NdCo
非晶質膜が短波長側でカー回転角の低下が小さく、短波
長対応光磁気記録膜として期待されている。ところがこ
のようなNdCo非晶質膜は、面内磁化膜であるため、
このままでは光磁気記録膜として用いることはできなか
った。
【0008】このような問題を解決するため、飯寄,高
山らはNdCo非晶質膜を垂直磁化するために、NdC
oをTbFeCoにより挟んだ3層構造を提案してい
る。(J.Appl.Phys. 69,4761(1991)) ところがNdCoとTbFeCoの光学定数はほぼ等し
いため、この構造では再生光照射側のTbFeCoがカ
ー回転角低下の原因となり、大きな信号振幅が得られな
いという欠点があった。
【0009】本発明者らは、上述したような問題点を解
決すべく鋭意検討したところ、通常よりもCo組成の大
きなCoとPtからなる磁性薄膜を用いることにより、
再生光波長400〜850nm領域でのカー回転角を増
大させ、この両側に垂直磁気異方性を有し保磁力の大き
な磁性薄膜(以下、この薄膜を補助膜と呼ぶ)を積層す
ることによりCoとPtからなる磁性薄膜を垂直磁化さ
せ、この際補助膜の光学定数をCoとPtからなる磁性
薄膜の光学定数と大きく異なるように選ぶことにより、
カー回転角のエンハンス効果を期待できることを見出し
た。
【0010】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術におけ
る問題点を解決しようとするものであって、広い波長領
域特に短波長領域においても大きなカー回転角を有し、
しかも垂直磁気記録が可能な光磁気記録媒体を提供する
ことを目的としている。
【0011】
【発明の概要】本発明に係る光磁気記録媒体は、Coと
PtとからなるCoPt磁性薄膜の両側に、垂直磁気異
方性を有する磁性薄膜が積層されていることを特徴とし
ている。
【0012】このような光磁気記録媒体は、広い波長領
域特に短波長領域においても大きなカー回転角を有し、
しかも垂直磁気記録が可能である。
【0013】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る光磁気記録媒
体について具体的に説明する。本発明に係る光磁気記録
媒体10は、例えば図1に示すように基板11の上に垂
直磁気異方性を有する磁性薄膜(以下補助膜という)1
2とCoPt磁性薄膜13と補助膜14とがこの順に形
成されてなる構造を有しているが、この構造は特に限定
されない。
【0014】例えば基板側から再生光が照射される場合
には、 (A)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜 (B)基板|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助膜|金属
膜 (C)基板|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助膜|誘電
体膜 (D)基板|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助膜|誘電
体膜|金属膜 (E)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜|金属膜 (F)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜|誘電体膜 (G)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜|誘電体膜|金属膜 等の構成をあげることができる。
【0015】また基板と反対側から再生光が照射される
場合には、 (H)基板|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助膜|誘電
体膜 (I)基板|金属膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助
膜 (J)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜 (K)基板|金属膜|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性
薄膜|補助膜 (L)基板|金属膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補助
膜|誘電体膜 (M)基板|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性薄膜|補
助膜|誘電体膜 (N)基板|金属膜|誘電体膜|補助膜|CoPt磁性
薄膜|補助膜|誘電体膜 等の構成をあげることができる。
【0016】基板11としては、光磁気記録媒体の機械
的強度を保ち得るものであればよく、基板側から記録再
生を行なうときには、通常、光透過率の高いガラス、P
C(ポリカーボネート)等が用いられる。記録膜側から
記録再生を行なうときには、上記のようなガラス、PC
等以外にも金属板等を用いることもできる。
【0017】本発明におけるCoPt磁性薄膜13は、
CoとPtとの合金膜あるいはCo/Pt組成変調膜の
いずれを用いてもよい。CoとPtとの合金膜を用いる
場合には、この合金膜中にはCoは15〜80原子%好
ましくは20〜60原子%の量で、Ptは20〜85原
子%好ましくは40〜80原子%の量で存在しているこ
とが好ましく、その膜厚は30〜500オングストロー
ム好ましくは50〜300オングストロームであること
が望ましい。またこの層はCoおよびPtのみで構成さ
れていても良いが、下記の(a)〜(h)よりなる群か
ら選ばれる1種以上の元素を20重量%未満の量で含ん
でいてもよい。 (a):Co以外のたとえばSc,Ti,V,Cr,M
n,Fe,Ni,Cu,Zn等の3d遷移元素 (b):Pd,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,R
h,Ag,Cd等の4d遷移元素 (c):Pt以外のたとえばAu,Hf,Ta,W,R
e,Os,Ir,Hg等の5d遷移元素 (d):Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu,
La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu等の希土類
元素 (e):B,Al,Ga,In,Tl等のIIIB族元素 (f):C,Si,Ge,Sn,Pb等のIVB族元素 (g):N,P,As,Sb,Bi等のVB族元素 (h):S,Se,Te,Po等のVIB族元素 一方Co/Pt組成変調膜は、Co層とPt層とが好ま
しくは交互に少なくとも1層ずつ積層されてなる積層膜
である。このようなCo/Pt組成変調膜は、例えばタ
ーゲットとしてCoとPtとを用い、CoとPtとを同
時にスパッタリングを行ないながら、基板がCoとPt
の上を交互に通過する基板の搬送機構を設けることによ
ってCo層とPt層とを交互に積層するか、あるいはC
oとPtの基板上への付着が交互に行なわれるようにシ
ャッター等を用いることによってCo層とPt層とを交
互に積層することにより作製することができる。
【0018】Co層の膜厚は、1〜20オングストロー
ム好ましくは2〜15オングストロームであり、Pt層
の膜厚は、1〜20オングストローム好ましくは2〜1
5オングストロームであり、Co層とPt層との合計膜
厚は30〜500オングストローム好ましくは50〜3
00オングストロームであることが望ましい。
【0019】上記のような組成変調膜13におけるCo
層は、Co単独で構成されていてもよいが、Coと共に
下記(i)〜(p)よりなる群から選ばれる1種以上の
元素を20重量%未満の量で含んでもよい。 (i):Co以外のたとえばSc,Ti,V,Cr,M
n,Fe,Ni,Cu,Zn等の3d遷移元素 (j):Pd,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,R
h,Ag,Cd等の4d遷移元素 (k):Pt,Au,Hf,Ta,W,Re,Os,I
r,Hg等の5d遷移元素 (l):Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu,
La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu等の希土類
元素 (m):B,Al,Ga,In,Tl等のIIIB族元素 (n):C,Si,Ge,Sn,Pb等のIVB族元素 (o):N,P,As,Sb,Bi等のVB族元素 (p):S,Se,Te,Po等のVIB族元素 またPt層は、Pt単独で構成されていてもよいが、P
tと共に下記(q)〜(x)よりなる群から選ばれる1
種以上の元素を20重量%未満の量で含んでもよい。 (q):Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,N
i,Cu,Zn等の3d遷移元素 (r):Pd,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,R
h,Ag,Cd等の4d遷移元素 (s):Pt以外のたとえばAu,Hf,Ta,W,R
e,Os,Ir,Hg等の5d遷移元素 (t):Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu,
La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu等の希土類
元素 (u):B,Al,Ga,In,Tl等のIIIB族元素 (v):C,Si,Ge,Sn,Pb等のIVB族元素 (w):N,P,As,Sb,Bi等のVB族元素 (x):S,Se,Te,Po等のVIB族元素 本発明における補助膜12および14としては、垂直磁
気異方性Kuが大きくかつ保磁力Hcが大きな磁性薄膜が
用いられることが好ましく、たとえば垂直磁気異方性K
uが1×105 erg/cc以上であり、かつ保磁力Hc
が1kOe以上であることが望ましい。さらにこの膜の
光学定数n1−i・k1をCoPt磁性薄膜13の光学定
数n2−i・k2と、なるべく異なるように選ぶことが好
ましく、たとえば、測定波長400〜850nmにおい
て下記式(1)を満足するように選ぶことが望ましい。
【0020】 |n1−n2|+|k1−k2|≧1.0・・・・(1) ただし、式(1)において、n1、k1およびn2、k2
同一波長で測定した値である。また、n1は垂直磁気異
方性を有する磁性薄膜の屈折率であり、k1はその消衰
係数であり、n2はCoとPtとからなる磁性薄膜の屈
折率であり、k2はその消衰係数であり、iは虚数単位
である。こうすることによりカー回転角のエンハンス効
果を期待できる。
【0021】このような磁性薄膜としては、3d遷移金
属と希土類元素との合金膜を例示できる。ここで3d遷
移元素としては、Fe,Co,Niが用いられ、好まし
くはFe,Coが用いられる。また希土類元素として
は、Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu,L
a,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Euが用いられ、
好ましくはGd,Tb,Nd,Dyが用いられる。
【0022】このような補助膜として用いられる磁性薄
膜のさらに具体的な例としては、TbxFe1-x合金、T
x1-x合金、Mx 1-x合金、Mx Fe1-x合金等が挙
げられる。ただし、式中LはFeおよび/またはCoを
表し、MはGdおよび/またはTbを表す。
【0023】これらの中で特に好ましい補助膜(磁性薄
膜)としては、Tbx(Fe1-yCoy 1-x、(Gdy
Tb1-yxFe1-xおよび(Gdy Tb 1-yx(Fe1-z
Coz 1-xが例示できる。ただし、式中x、y、zは
それぞれ0.1≦x≦0.3、0<y≦1、0≦z≦
0.3にあることが好ましい。
【0024】また補助膜12と補助膜14とは、同一元
素あるいは同一組成からなる磁性薄膜である必要はな
く、このような垂直磁気異方性を有する磁性薄膜(補助
膜)のうち、特に信号再生側の補助膜は光学的透過率が
10パーセント以上である磁性薄膜であることが好まし
い。またこれらの補助膜としては大きな垂直磁気異方性
をもっている磁性薄膜が好ましく用いられる。
【0025】このような補助膜12および14の膜厚
は、再生光照射側の補助膜12においては10〜500
オングストローム好ましくは15〜300オングストロ
ームさらに好ましくは20〜200オングストロームで
あることが望ましい。またこれとは反対側の補助膜14
においては20〜1000オングストローム好ましくは
50〜500オングストロームであることが望ましい。
【0026】誘電体膜は、通常カー効果をエンハンスさ
せる目的であるいはCoPt磁性薄膜と補助膜とからな
る光磁気記録層を保護する目的等で用いられるが、ある
程度の透過率があればよく、具体的には、Si34,S
iNx(0<x<4/3)、AlN、等の窒化物、Al
23,SiO,ZnO等の酸化物、ZnS,ZnSe等
のカルコゲン化合物、さらにはこれらの複合物等が用い
られる。また、コバルトフェライトに代表されるフェラ
イト類、Bi置換ガーネットに代表されるガーネット類
等のファラデー効果を有する透明材料を用いることもで
きる。
【0027】金属膜としては、たとえばアルミニウム系
合金(Al系合金)膜、ニッケル系合金(Ni系合金)
膜あるいは白金膜等が用いられる。このような金属膜
は、熱伝導膜としての機能または反射膜としての機能あ
るいはこれら両方の機能を有しており、また場合により
保護膜(酸化防止膜)としての機能も有している。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、保磁力,残留磁化など
の磁気特性に優れ、しかも400〜850nmの広い波
長領域にわたって従来の光磁気記録膜より大きなカー回
転角を有し、垂直磁気記録が可能な光磁気記録媒体を提
供することが可能となる。
【0029】
【実施例】以下、本発明をさらに具体的な実施例により
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。なお、以下に述べる実施例において、nおよび
kは測定波長840nmにおける値である。
【0030】
【実施例1】ガラス基板11上に、補助膜12としてT
24Fe66Co10(原子%)合金膜(n=3.6、k=
3.3)を膜厚50オングストローム、Co/Pt組成
変調膜13としてCo膜(膜厚4オングストローム)と
Pt膜(膜厚6オングストローム)を交互に積層した組
成変調膜(n=2.0、k=4.1)を合計で100オ
ングストローム、補助膜14としてTb24Fe66Co10
合金膜を膜厚500オングストローム、酸化防止層とし
てPt層を膜厚100オングストロームで順次積層し
た。
【0031】なおCo層とPt層からなる組成変調膜1
3は、CoとPtのターゲットを同時にDCマグネトロ
ンスパッタリングを行いながら、基板がCoターゲット
とPtターゲットの上を交互に通過するようにして成膜
した。また補助膜12及び14として用いたTb24Fe
66Co10(原子%)合金膜は、Feターゲット上にTb
チップ及びCoチップをのせた複合ターゲット法により
成膜した。
【0032】このようにして作製したサンプルのガラス
基板側からみたカーヒステリシスループを図2に示す。
保磁力が2.6KOeで角型比が1である光磁気記録膜
を手に入れることができた。
【0033】
【比較例1】実施例1において補助膜12および14を
積層しなかった以外は、実施例1と同様にしてサンプル
を作製した。このサンプルのカーヒステリシスループを
図3に示す。
【0034】角型比が1ではないため光磁気記録膜とし
ては利用できないことがわかる。
【0035】
【比較例2】実施例1において補助膜12を積層しなか
った以外は実施例1と同様にしてサンプルを作製した。
このサンプルのカーヒステリシスループを図4に示す。
【0036】角型比が1ではないため光磁気記録膜とし
ては利用できないことがわかる。
【0037】
【比較例3】ガラス基板11上に光磁気記録層としてC
o膜(膜厚5オングストローム)とPt膜(膜厚12.
5オングストローム)とを交互に積層した組成変調膜
(n=2.0、k=4.3)のみを合計膜厚2000オ
ングストロームで積層した。成膜法は実施例1と同様で
ある。このサンプル及び実施例1のサンプルのカースペ
クトルを図5に示す。
【0038】実施例1のサンプルは400〜850nm
の全波長域にわたって比較例3のサンプルより大きなカ
ー回転角を有していることがわかる。
【0039】
【実施例2】基板11としてエチレン−テトラシクロド
デセン共重合体からなる基板を用い、この基板上に誘電
体膜としてSi34膜を反応性スパッタリングにより膜
厚800オングストローム、補助膜12としてTb29
57Co14合金膜(n=3.6、k=3.3)を膜厚5
0オングストローム、Co膜(膜厚4オングストロー
ム)とPt膜(膜厚6オングストローム)とを交互に積
層したCo/Pt組成変調膜(n=2.0、k=4.
1)13を合計膜厚100オングストローム、補助膜1
4としてTb29Fe57Co14合金膜(n=3.6、k=
3.3)を膜厚500オングストローム、酸化防止層と
してPt層を膜厚100オングストローム順次積層して
光磁気記録媒体を作製した。
【0040】この時のSiNの成膜はターゲットとして
Siを用い、ArとN2の混合ガス中で行なった。また
Co/Pt組成変調膜13および補助膜12および14
は実施例1と同様にして成膜した。
【0041】このようにして作製した光磁気記録媒体を
光磁気記録ディスク評価用ドライブにて、線速11m/
s、記録周波数1MHz、記録デューティー比50%の
条件で記録を行い、再生信号をスペクトルアナライザへ
入力し、1MHzでの搬送波レベル(C)とノイズレベ
ル(N)を測定することによりCN比を測定した。結果
は56dBであった。
【0042】
【比較例5】光磁気記録層としてCo膜(膜厚5オング
ストローム)とPt膜(膜厚12.5オングストロー
ム)とを交互に積層したCo/Pt組成変調膜(n=
2.0、k=4.3)(合計膜厚250オングストロー
ム)のみを用い、補助膜12,14を積層しなかった以
外は実施例2と同様にして光磁気記録媒体を作製し、実
施例2と同一条件でCN比を測定した。結果は52dB
であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光磁気記録媒体の概略断面図であ
る。
【図2】実施例1において得られたサンプルのガラス基
板側からみたカーヒステリシスループである。
【図3】比較例1において得られたサンプルのガラス基
板側からみたカーヒステリシスループである。
【図4】比較例2において得られたサンプルのガラス基
板側からみたカーヒステリシスループである。
【図5】実施例1及び比較例3において得られたサンプ
ルのガラス基板側からみたカースペクトルである。
【符号の説明】
10 光磁気記録媒体 11 基板 12 補助膜 13 CoとPtを主たる構成元素とする磁性薄膜 14 補助膜 15 再生光

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CoとPtとの合金層からなる磁性薄膜の
    両側に、垂直磁気異方性を有する磁性薄膜が積層されて
    いることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】Co層とPt層とを少なくとも1層ずつ積
    層してなる組成変調磁性薄膜の両側に、垂直磁気異方性
    を有する磁性薄膜が積層されていることを特徴とする光
    磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】上記組成変調磁性薄膜を形成しているCo
    層の膜厚が1〜20オングストロームであり、Pt層の
    膜厚が1〜20オングストロームであり、全膜厚が30
    〜500オングストロームであることを特徴とする請求
    項2に記載の光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】上記組成変調磁性薄膜を形成するCo層の
    膜厚が2〜15オングストロームであり、Pt層の膜厚
    が2〜15オングストロームであり、全膜厚が50〜3
    00オングストロームであることを特徴とする請求項2
    に記載の光磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】上記垂直磁気異方性を有する磁性薄膜の垂
    直磁気異方性定数Kuが1×105erg/cc以上であ
    り、かつ保磁力Hcが1kOe以上であることを特徴と
    する請求項1〜4に記載の光磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】上記垂直磁気異方性を有する磁性薄膜のう
    ち、信号再生側の磁性薄膜の光学的透過率が10パーセ
    ント以上であることを特徴とする請求項1〜5に記載の
    光磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】上記垂直磁気異方性を有する磁性薄膜の光
    学定数n1−i・k1と、CoとPtとからなる磁性薄膜
    の光学定数n2−i・k2が測定波長400〜850nm
    において、以下の式(1)を満足する請求項1〜6に記
    載の光磁気記録媒体。 |n1−n2|+|k1−k2|≧1.0・・・・・(1) (式中、n1は垂直磁気異方性を有する磁性薄膜の屈折
    率であり、k1はその消衰係数であり、n2はCoとPt
    とからなる磁性薄膜の屈折率であり、k2はその消衰係
    数であり、iは虚数である。ただし、n1、k1およびn
    2、k2は同一波長で測定した値である。)
  8. 【請求項8】上記垂直磁気異方性を有する磁性薄膜がF
    e,Coなどの遷移金属とTb,Gd,Nd,Dyなど
    の希土類元素との合金からなる非晶質磁性薄膜であるこ
    とを特徴とする請求項1〜7に記載の光磁気記録媒体。
JP21043892A 1992-06-29 1992-08-06 光磁気記録媒体 Pending JPH0676379A (ja)

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JPH0676379A true JPH0676379A (ja) 1994-03-18

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JP21043892A Pending JPH0676379A (ja) 1992-06-29 1992-08-06 光磁気記録媒体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01313426A (ja) * 1988-06-14 1989-12-18 Meiji Seika Kaisha Ltd 糖ラクタム誘導体

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