JPH0684213A - 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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- JPH0684213A JPH0684213A JP23612292A JP23612292A JPH0684213A JP H0684213 A JPH0684213 A JP H0684213A JP 23612292 A JP23612292 A JP 23612292A JP 23612292 A JP23612292 A JP 23612292A JP H0684213 A JPH0684213 A JP H0684213A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 交換結合２層膜オーバーライトにおける、初
期化磁界の低減。 【構成】 第１磁性層成膜後に窒素を逆スパッタによ
り、第１磁性層の第２磁性層との接する一側に含有させ
た。 【効果】 界面磁壁エネルギーを低減させ、第２磁性層
の保磁力を低下させることから初期化磁界の低減に有効
となる。
期化磁界の低減。 【構成】 第１磁性層成膜後に窒素を逆スパッタによ
り、第１磁性層の第２磁性層との接する一側に含有させ
た。 【効果】 界面磁壁エネルギーを低減させ、第２磁性層
の保磁力を低下させることから初期化磁界の低減に有効
となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーバーライト可能な
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】オーバーライト可能な光磁気記録媒体の
一つに、垂直磁化膜が交換結合２層膜をなしている磁性
膜がある。この光磁気記録媒体の一例として、レーザー
ビームが照射される側には室温にて遷移金属副格子磁化
が優勢な磁性膜である第１磁性層（メモリー層）を形成
し、メモリー層に接してメモリー層と比べ、キュリー温
度が高く、室温にて保磁力が小さい室温にて希土類金属
副格子磁化が優勢な磁性膜である第２磁性層（リファレ
ンス層）を形成しているものがある。
一つに、垂直磁化膜が交換結合２層膜をなしている磁性
膜がある。この光磁気記録媒体の一例として、レーザー
ビームが照射される側には室温にて遷移金属副格子磁化
が優勢な磁性膜である第１磁性層（メモリー層）を形成
し、メモリー層に接してメモリー層と比べ、キュリー温
度が高く、室温にて保磁力が小さい室温にて希土類金属
副格子磁化が優勢な磁性膜である第２磁性層（リファレ
ンス層）を形成しているものがある。
【０００３】このオーバーライト可能な光磁気記録媒体
では、以下の手順に従って情報の書換を行う。光磁気ド
ライブには、光磁気ディスクの記録箇所が一周に一回初
期化磁界と呼ばれる磁界の大きさと向きが固定された磁
界中を通過するよう通常永久磁石が設けられている。記
録箇所が初期化磁界を通過する過程を初期化と呼び、初
期化によりリファレンス層の磁化が初期化磁界方向に向
く。初期化直後には、メモリー層の磁化が初期化磁界の
方向と一致している場所では、メモリー、リファレンス
層の遷移金属の副格子磁化は互いに逆向きになる。磁性
膜はフェリ磁性体なので希土類金属の副格子磁化も互い
に逆向きになっている。この状態ではメモリー層、リフ
ァレンス層の界面には界面磁壁が生じている。界面磁壁
の生じている領域には界面磁壁エネルギーが蓄えられて
いる。この磁化方向の状態は初期化からレーザービーム
が照射されるまで変わらず保持される。レーザービーム
は書換時にはレーザービームの強度を２値変調する。高
いレーザーパワーをＰh 、低いレーザーパワーをＰl と
する。この時は、書換磁界を初期化磁界の大きさよりも
小さくを初期化の向きと同じ向きに印加した状態でレー
ザービームを照射する。Ｐh レーザー照射時には、磁性
膜はリファレンス層のキュリー温度付近まで上昇しリフ
ァレンス層を反転させることができる。温度の下降にと
もないリファレンス層の保磁力は次第に増大する。この
温度領域ではリファレンス層は遷移金属副格子磁化が優
勢である。ここでリファレンス層中の副格子磁化の向き
は固定され、さらに室温付近まで温度が下降するとリフ
ァレンス層は希土類金属副格子磁化が優勢になるので、
リファレンス層は室温にて書換磁界の向きと逆向きの磁
化を帯びる。
では、以下の手順に従って情報の書換を行う。光磁気ド
ライブには、光磁気ディスクの記録箇所が一周に一回初
期化磁界と呼ばれる磁界の大きさと向きが固定された磁
界中を通過するよう通常永久磁石が設けられている。記
録箇所が初期化磁界を通過する過程を初期化と呼び、初
期化によりリファレンス層の磁化が初期化磁界方向に向
く。初期化直後には、メモリー層の磁化が初期化磁界の
方向と一致している場所では、メモリー、リファレンス
層の遷移金属の副格子磁化は互いに逆向きになる。磁性
膜はフェリ磁性体なので希土類金属の副格子磁化も互い
に逆向きになっている。この状態ではメモリー層、リフ
ァレンス層の界面には界面磁壁が生じている。界面磁壁
の生じている領域には界面磁壁エネルギーが蓄えられて
いる。この磁化方向の状態は初期化からレーザービーム
が照射されるまで変わらず保持される。レーザービーム
は書換時にはレーザービームの強度を２値変調する。高
いレーザーパワーをＰh 、低いレーザーパワーをＰl と
する。この時は、書換磁界を初期化磁界の大きさよりも
小さくを初期化の向きと同じ向きに印加した状態でレー
ザービームを照射する。Ｐh レーザー照射時には、磁性
膜はリファレンス層のキュリー温度付近まで上昇しリフ
ァレンス層を反転させることができる。温度の下降にと
もないリファレンス層の保磁力は次第に増大する。この
温度領域ではリファレンス層は遷移金属副格子磁化が優
勢である。ここでリファレンス層中の副格子磁化の向き
は固定され、さらに室温付近まで温度が下降するとリフ
ァレンス層は希土類金属副格子磁化が優勢になるので、
リファレンス層は室温にて書換磁界の向きと逆向きの磁
化を帯びる。
【０００４】またこの時のメモリー層の磁化の向きはリ
ファレンス層と界面磁壁を生ずることによるエネルギー
の上昇防ぐため、リファレンス層と磁化の向きは逆向き
になる。Ｐl レーザー照射時には、磁性膜はメモリー層
のキュリー温度付近まで上昇する。リファレンス層は保
磁力が高く磁化反転はできない。メモリー層は界面磁壁
を生じないように、リファレンス層の磁化方向と逆向き
になる。すなわちメモリー層は書換磁界と逆向きにな
る。Ｐh レーザー照射に戻ると、メモリー層は書換磁界
と同じ向きになる。再生時にはメモリー層の磁化方向を
読みとるので、レーザーの２値変調により書換ができた
ことになる。しかしながら、初期化は書換から再生にい
たるまでにも行われるのが普通である。よって初期化時
にメモリー層は磁化の向きが保存され、リファレンス層
の磁化のみが初期化磁界方向に向く必要がある。Ｐh レ
ーザー照射直後にはメモリー層の磁化の向きは、書換磁
界の向きと同方向すなわち、初期化磁界と同方向であ
る。初期化によりリファレンス層のみが反転して、界面
磁壁が生じる。この過程は次の４つの条件を含む、すな
わちメモリー層が初期化により反転しないこと、リファ
レンス層が初期化により反転すること、初期化前にメモ
リー層が初期化磁界の方向に向いていること、Ｐh レー
ザー照射後にリファレンス層が局所的に初期化磁界方向
と逆向きであることである。それぞれの条件は次の数式
１から数式４によって表される。
ファレンス層と界面磁壁を生ずることによるエネルギー
の上昇防ぐため、リファレンス層と磁化の向きは逆向き
になる。Ｐl レーザー照射時には、磁性膜はメモリー層
のキュリー温度付近まで上昇する。リファレンス層は保
磁力が高く磁化反転はできない。メモリー層は界面磁壁
を生じないように、リファレンス層の磁化方向と逆向き
になる。すなわちメモリー層は書換磁界と逆向きにな
る。Ｐh レーザー照射に戻ると、メモリー層は書換磁界
と同じ向きになる。再生時にはメモリー層の磁化方向を
読みとるので、レーザーの２値変調により書換ができた
ことになる。しかしながら、初期化は書換から再生にい
たるまでにも行われるのが普通である。よって初期化時
にメモリー層は磁化の向きが保存され、リファレンス層
の磁化のみが初期化磁界方向に向く必要がある。Ｐh レ
ーザー照射直後にはメモリー層の磁化の向きは、書換磁
界の向きと同方向すなわち、初期化磁界と同方向であ
る。初期化によりリファレンス層のみが反転して、界面
磁壁が生じる。この過程は次の４つの条件を含む、すな
わちメモリー層が初期化により反転しないこと、リファ
レンス層が初期化により反転すること、初期化前にメモ
リー層が初期化磁界の方向に向いていること、Ｐh レー
ザー照射後にリファレンス層が局所的に初期化磁界方向
と逆向きであることである。それぞれの条件は次の数式
１から数式４によって表される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】
【数３】
【０００８】
【数４】
【０００９】数式１からは初期化磁界の上限値が定ま
る。そして、数式２からは初期化磁界の下限値が定ま
る。数式３と数式４は初期化磁界には直接には関係な
い。
る。そして、数式２からは初期化磁界の下限値が定ま
る。数式３と数式４は初期化磁界には直接には関係な
い。
【００１０】初期化磁界をディスクに印加する方法とし
ては、ドライブに永久磁石や電磁石をとりつける方法
や、光磁気ディスクのカートリッジに永久磁石をとりつ
ける方法が考えられる。いずれにしても初期化磁界が大
きいと、その磁界の発生手段が大がかりになりコストの
増大をもたらす。また永久磁石については鉄粉などの塵
がドライブやカートリッジ内に入り込みやすくなる。よ
って初期化磁界は大きくても４ｋＯｅ前後で、実際には
さらに小さくなることが望まれる。
ては、ドライブに永久磁石や電磁石をとりつける方法
や、光磁気ディスクのカートリッジに永久磁石をとりつ
ける方法が考えられる。いずれにしても初期化磁界が大
きいと、その磁界の発生手段が大がかりになりコストの
増大をもたらす。また永久磁石については鉄粉などの塵
がドライブやカートリッジ内に入り込みやすくなる。よ
って初期化磁界は大きくても４ｋＯｅ前後で、実際には
さらに小さくなることが望まれる。
【００１１】数式２は初期化磁界の下限値を定めている
が、この式から初期化磁界を低減させるためには次の４
つの方法がある。リファレンス層の保磁力を減少させ
る。リファレンス層の磁化を増大させる。リファレ
ンス層の膜厚を増大させる。界面磁壁エネルギー密度
を低下させる。及びはリファレンス層が室温で希土
類金属副格子磁化が優勢なので、希土類金属の組成比率
を増大させることにより、磁化は増大し、保磁力は減少
する。しかしながら垂直磁化膜は磁化が大きくなりすぎ
ると、面内磁化膜となってしまう。は磁性膜が厚くな
るので、リファレンス膜の成膜時間が長くなることと、
レーザービーム照射によって磁性膜の温度を上昇させる
ことが困難になる欠点がある。はＰl レーザー照射に
よる書換時に、メモリー層の磁化反転が良好に行われる
範囲内では、界面磁壁エネルギー密度は低いほうが望ま
しい。また、数式３及び数式４の条件を同時に満足させ
るためにも、界面磁壁エネルギー密度は低い方がよいこ
とがわかる。
が、この式から初期化磁界を低減させるためには次の４
つの方法がある。リファレンス層の保磁力を減少させ
る。リファレンス層の磁化を増大させる。リファレ
ンス層の膜厚を増大させる。界面磁壁エネルギー密度
を低下させる。及びはリファレンス層が室温で希土
類金属副格子磁化が優勢なので、希土類金属の組成比率
を増大させることにより、磁化は増大し、保磁力は減少
する。しかしながら垂直磁化膜は磁化が大きくなりすぎ
ると、面内磁化膜となってしまう。は磁性膜が厚くな
るので、リファレンス膜の成膜時間が長くなることと、
レーザービーム照射によって磁性膜の温度を上昇させる
ことが困難になる欠点がある。はＰl レーザー照射に
よる書換時に、メモリー層の磁化反転が良好に行われる
範囲内では、界面磁壁エネルギー密度は低いほうが望ま
しい。また、数式３及び数式４の条件を同時に満足させ
るためにも、界面磁壁エネルギー密度は低い方がよいこ
とがわかる。
【００１２】界面磁壁エネルギー密度を低減する方法に
は、メモリー層とリファレンス層の間にメモリー層とリ
ファレンス層と組成の異なる垂直磁気異方性の小さい界
面磁壁エネルギー制御層を成膜する方法が知られてお
り、M.Kaneko et al.;Jpn.J.Appl.Phys.28,Suppl28-3,p
27(1989)に開示されている。他の方法としては、特開平
４−９５２４７に開示されているように、メモリー層の
成膜終了付近、リファレンス層の成膜開始付近において
スパッタガスに窒素ガスや酸素ガスを混入させ成膜する
ことによって界面磁壁エネルギー制御層を設けていたの
であった。
は、メモリー層とリファレンス層の間にメモリー層とリ
ファレンス層と組成の異なる垂直磁気異方性の小さい界
面磁壁エネルギー制御層を成膜する方法が知られてお
り、M.Kaneko et al.;Jpn.J.Appl.Phys.28,Suppl28-3,p
27(1989)に開示されている。他の方法としては、特開平
４−９５２４７に開示されているように、メモリー層の
成膜終了付近、リファレンス層の成膜開始付近において
スパッタガスに窒素ガスや酸素ガスを混入させ成膜する
ことによって界面磁壁エネルギー制御層を設けていたの
であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記技術においては、
第１磁性層すなわちメモリー層と第２磁性層すなわちリ
ファレンス層の組成と異なる界面磁壁エネルギー制御層
を用いる方法、またスパッタガスに窒素ガスや酸素ガス
を混入させ成膜することによって界面磁壁エネルギー制
御層を形成する方法双方において、第２磁性層の保磁力
を低減させることはできず、初期化磁界を低減する効果
が弱く、くわえて界面磁壁エネルギー制御層の膜厚が厚
くなる問題があった。そこで本発明は上記欠点を克服せ
んとするもので、その目的とするところは第２磁性層の
保磁力の低減化手段を持ち、界面磁壁エネルギー制御層
厚を低減させる光磁気記録媒体及びその製造方法を提供
するところにある。
第１磁性層すなわちメモリー層と第２磁性層すなわちリ
ファレンス層の組成と異なる界面磁壁エネルギー制御層
を用いる方法、またスパッタガスに窒素ガスや酸素ガス
を混入させ成膜することによって界面磁壁エネルギー制
御層を形成する方法双方において、第２磁性層の保磁力
を低減させることはできず、初期化磁界を低減する効果
が弱く、くわえて界面磁壁エネルギー制御層の膜厚が厚
くなる問題があった。そこで本発明は上記欠点を克服せ
んとするもので、その目的とするところは第２磁性層の
保磁力の低減化手段を持ち、界面磁壁エネルギー制御層
厚を低減させる光磁気記録媒体及びその製造方法を提供
するところにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属アモルファ
ス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異なる磁性層
が少なくとも２層以上有し、室温において保磁力の異な
る磁性層が互いに交換結合している光磁気記録媒体にお
いて、互いに交換結合している第１磁性層と第２磁性層
は互いに隣接し、該第２磁性層に接する該第１磁性層の
一側に窒素及び酸素のうち少なくとも一種類を含有させ
たことを特徴とする。また本発明の光磁気記録媒体の製
造方法は、垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属アモ
ルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異なる
磁性層が少なくとも２層以上有し、室温において保磁力
の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記録媒
体の製造方法において、互いに交換結合している第１磁
性層と第２磁性層は互いに隣接させて成膜し、該第１磁
性層の成膜後に該第２磁性層を成膜し、該第１磁性層成
膜後に、逆スパッタをアルゴンガスと窒素ガス及び酸素
ガスのうち少なくとも一種類を混合したスパッタガスに
て行うことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
は、垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属アモルファ
ス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異なる磁性層
が少なくとも２層以上有し、室温において保磁力の異な
る磁性層が互いに交換結合している光磁気記録媒体にお
いて、互いに交換結合している第１磁性層と第２磁性層
は互いに隣接し、該第２磁性層に接する該第１磁性層の
一側に窒素及び酸素のうち少なくとも一種類を含有させ
たことを特徴とする。また本発明の光磁気記録媒体の製
造方法は、垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属アモ
ルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異なる
磁性層が少なくとも２層以上有し、室温において保磁力
の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記録媒
体の製造方法において、互いに交換結合している第１磁
性層と第２磁性層は互いに隣接させて成膜し、該第１磁
性層の成膜後に該第２磁性層を成膜し、該第１磁性層成
膜後に、逆スパッタをアルゴンガスと窒素ガス及び酸素
ガスのうち少なくとも一種類を混合したスパッタガスに
て行うことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
【００１５】
【作用】上記のことから、第１磁性層の第２磁性層の接
する一側に酸素もしくは窒素が含まれるために、交換ス
ティフネス定数と垂直磁気異方性定数の乗数が減少す
る。界面磁壁エネルギー密度は、交換スティフネス定数
と垂直磁気異方性定数の乗数の平方根に比例することが
よく知られており、この酸素もしくは窒素が含まれる領
域に界面磁壁が存在した場合には、系のエネルギーと界
面磁壁エネルギーともに他の領域に存在した場合と比べ
減少するため、界面磁壁は非磁性元素が含まれる領域に
存在し、界面磁壁エネルギー密度は、酸素もしくは窒素
を含有させていないものと比べ低くなる。
する一側に酸素もしくは窒素が含まれるために、交換ス
ティフネス定数と垂直磁気異方性定数の乗数が減少す
る。界面磁壁エネルギー密度は、交換スティフネス定数
と垂直磁気異方性定数の乗数の平方根に比例することが
よく知られており、この酸素もしくは窒素が含まれる領
域に界面磁壁が存在した場合には、系のエネルギーと界
面磁壁エネルギーともに他の領域に存在した場合と比べ
減少するため、界面磁壁は非磁性元素が含まれる領域に
存在し、界面磁壁エネルギー密度は、酸素もしくは窒素
を含有させていないものと比べ低くなる。
【００１６】逆スパッタは、通常のスパッタリングがス
パッタガスイオンをターゲットに衝突させるのと逆に、
スパッタガスイオンを故意に試料に衝突させるものであ
る。逆スパッタは、逆スパッタされる面の凹凸を少なく
し、面を平滑にする作用が広く知られている。第１磁性
層を成膜した後に逆スパッタすることにより、第１磁性
層表面が凹凸がすくなくなめらかにし、この表面に第２
磁性層を成膜すると第２磁性層の磁化反転が容易にな
り、第２磁性層の保磁力は減少する。
パッタガスイオンをターゲットに衝突させるのと逆に、
スパッタガスイオンを故意に試料に衝突させるものであ
る。逆スパッタは、逆スパッタされる面の凹凸を少なく
し、面を平滑にする作用が広く知られている。第１磁性
層を成膜した後に逆スパッタすることにより、第１磁性
層表面が凹凸がすくなくなめらかにし、この表面に第２
磁性層を成膜すると第２磁性層の磁化反転が容易にな
り、第２磁性層の保磁力は減少する。
【００１７】以上のことから、数式２で示した初期化磁
界をさらに減少させることができる。
界をさらに減少させることができる。
【００１８】
【実施例】以下実施例にもとづいて本発明を説明する。
【００１９】（実施例１）本発明の一実施例を図面にも
とづいて詳述すれば、図１に示す如く、１０１のガラス
や樹脂からなる透明基板に、１０２の誘電体層を成膜
し、後１０３の第１磁性層を成膜し、第１磁性層の１０
４の第２磁性層と接する一側に窒素及び酸素のうち少な
くとも一種類を含有させ、第２磁性層を成膜し、１０５
の誘電体層を積層したものである。ここで磁性層は図１
の２層に限るものではなく、２層以上であればよい。ま
た、磁性層が互いに隣接する一側は必ずしも全て上述の
酸素もしくは窒素を含有させたものでなく、どれか一箇
所上述の酸素もしくは窒素を含有させたものであればよ
い。
とづいて詳述すれば、図１に示す如く、１０１のガラス
や樹脂からなる透明基板に、１０２の誘電体層を成膜
し、後１０３の第１磁性層を成膜し、第１磁性層の１０
４の第２磁性層と接する一側に窒素及び酸素のうち少な
くとも一種類を含有させ、第２磁性層を成膜し、１０５
の誘電体層を積層したものである。ここで磁性層は図１
の２層に限るものではなく、２層以上であればよい。ま
た、磁性層が互いに隣接する一側は必ずしも全て上述の
酸素もしくは窒素を含有させたものでなく、どれか一箇
所上述の酸素もしくは窒素を含有させたものであればよ
い。
【００２０】上述の構成は以下の製造方法によって作製
される。成膜方法としては、光磁気記録媒体の成膜方法
として広範に用いられているスパッタリング法を選択し
た。１０１の透明基板に、１０２の誘電体層を高周波ス
パッタリングにて成膜する。誘電体層にはＳｉＮ、Ｓｉ
ＡｌＮなどの窒化物を用いることが多く、成膜室にはス
パッタガスにアルゴン及び窒素ガスを導入できる構成に
する。次に１０３の第１磁性層を直流マグネトロンスパ
ッタにより成膜する。第１磁性層を成膜した直後に、逆
スパッタを行うことができる成膜室に移動し、スパッタ
ガスにアルゴンと窒素及び酸素のうち少なくとも一種類
を混合させたガスを用い逆スパッタを行う。次に１０４
の第２磁性層を直流マグネトロンスパッタにより成膜す
る。その後１０５の誘電体層を１０２の誘電体層と同様
の方法で成膜する。また本実施例で用いている交換結合
２層膜によるオーバーライトの一例では、第１磁性層が
メモリー層であり、第２磁性層がリファレンス層とな
る。
される。成膜方法としては、光磁気記録媒体の成膜方法
として広範に用いられているスパッタリング法を選択し
た。１０１の透明基板に、１０２の誘電体層を高周波ス
パッタリングにて成膜する。誘電体層にはＳｉＮ、Ｓｉ
ＡｌＮなどの窒化物を用いることが多く、成膜室にはス
パッタガスにアルゴン及び窒素ガスを導入できる構成に
する。次に１０３の第１磁性層を直流マグネトロンスパ
ッタにより成膜する。第１磁性層を成膜した直後に、逆
スパッタを行うことができる成膜室に移動し、スパッタ
ガスにアルゴンと窒素及び酸素のうち少なくとも一種類
を混合させたガスを用い逆スパッタを行う。次に１０４
の第２磁性層を直流マグネトロンスパッタにより成膜す
る。その後１０５の誘電体層を１０２の誘電体層と同様
の方法で成膜する。また本実施例で用いている交換結合
２層膜によるオーバーライトの一例では、第１磁性層が
メモリー層であり、第２磁性層がリファレンス層とな
る。
【００２１】上述の如くの構成にすると、第１磁性層の
第２磁性層の接する一側が酸素及び窒素が含まれるため
に、交換スティフネス定数と垂直磁気異方性の乗数が減
少する。界面磁壁エネルギー密度は数式５で表される。
第２磁性層の接する一側が酸素及び窒素が含まれるため
に、交換スティフネス定数と垂直磁気異方性の乗数が減
少する。界面磁壁エネルギー密度は数式５で表される。
【００２２】
【数５】
【００２３】すなわち、多層磁性膜全体の系のエネルギ
ーを減少させることがてきるので、界面磁壁は第１磁性
層の酸素もしくは窒素の含有させている一側に存在して
安定となり、酸素もしくは窒素の含有させていないもの
と比べ低くなる。
ーを減少させることがてきるので、界面磁壁は第１磁性
層の酸素もしくは窒素の含有させている一側に存在して
安定となり、酸素もしくは窒素の含有させていないもの
と比べ低くなる。
【００２４】この例では、これらにひきつづいて効果を
書いてみた。
書いてみた。
【００２５】逆スパッタ条件に対する界面磁壁エネルギ
ーの変化についての一例を示すと図２のようになる。こ
こでの光磁気記録媒体は交換結合２層膜によるオーバー
ライト可能である。よって、第１磁性層はメモリー層で
あり保磁力が室温にて単層で１０ｋＯｅ、膜厚は７００
Å、第２磁性層はリファレンス層であり保磁力が室温に
て単層で１．５ｋＯｅで、膜厚は６００Åである。第１
第２磁性層ともに直流マグネトロンスパッタリングによ
り成膜した。図２は横軸に逆スパッタ時間をとり、縦軸
に界面磁壁エネルギー密度を示した。なお、界面磁壁エ
ネルギーは交換結合している上述の媒体において振動試
料型磁力計を用いて磁化履歴曲線を測定し、数式２にも
とづいて求めた。逆スパッタは高周波バイアススパッタ
リングにより行い、投入パワー５０Ｗ、反射波パワーは
１２Ｗ、基板へのバイアス電圧は１００Ｖである。スパ
ッタガスはアルゴンと窒素の混合ガスを用いた。２０２
から２０４はそれぞれアルゴンガス分圧１．４×１０-3
Ｔｏｒｒ固定とし、その窒素ガス分圧を表１に示した。
ーの変化についての一例を示すと図２のようになる。こ
こでの光磁気記録媒体は交換結合２層膜によるオーバー
ライト可能である。よって、第１磁性層はメモリー層で
あり保磁力が室温にて単層で１０ｋＯｅ、膜厚は７００
Å、第２磁性層はリファレンス層であり保磁力が室温に
て単層で１．５ｋＯｅで、膜厚は６００Åである。第１
第２磁性層ともに直流マグネトロンスパッタリングによ
り成膜した。図２は横軸に逆スパッタ時間をとり、縦軸
に界面磁壁エネルギー密度を示した。なお、界面磁壁エ
ネルギーは交換結合している上述の媒体において振動試
料型磁力計を用いて磁化履歴曲線を測定し、数式２にも
とづいて求めた。逆スパッタは高周波バイアススパッタ
リングにより行い、投入パワー５０Ｗ、反射波パワーは
１２Ｗ、基板へのバイアス電圧は１００Ｖである。スパ
ッタガスはアルゴンと窒素の混合ガスを用いた。２０２
から２０４はそれぞれアルゴンガス分圧１．４×１０-3
Ｔｏｒｒ固定とし、その窒素ガス分圧を表１に示した。
【００２６】
【表１】
【００２７】また２０１はアルゴンガス分圧を１．４×
１０-3Ｔｏｒｒ、窒素ガス分圧を２．５×１０-4Ｔｏｒ
ｒ中に図２の横軸に表示した時間放置した比較例であ
り、２０２はスパッタガスをアルゴンのみで行った比較
例である。また横軸の逆スパッタ時間が０のものはメモ
リー層の成膜後ただちにリファレンス層の成膜を行った
比較例となっている。
１０-3Ｔｏｒｒ、窒素ガス分圧を２．５×１０-4Ｔｏｒ
ｒ中に図２の横軸に表示した時間放置した比較例であ
り、２０２はスパッタガスをアルゴンのみで行った比較
例である。また横軸の逆スパッタ時間が０のものはメモ
リー層の成膜後ただちにリファレンス層の成膜を行った
比較例となっている。
【００２８】図２に示したいずれの例についても、アル
ゴンガスと窒素ガスの混合ガスへの放置時間または逆ス
パッタ時間の増大にともない、界面磁壁エネルギーの値
は小さくなる。２０１のアルゴンガスと窒素ガスの混合
ガス中に放置したものに比べ、アルゴンガスのみ逆スパ
ッタしたものは界面磁壁エネルギーが逆スパッタ時間に
対して急激に減少するが、アルゴンガスと窒素ガスの混
合ガスではさらに界面磁壁エネルギーが急激に減少す
る。２０３に対して２０４は窒素分圧を高めてあるが、
窒素分圧によって界面磁壁エネルギーの逆スパッタ時間
に対する減少割合を調節することができる。
ゴンガスと窒素ガスの混合ガスへの放置時間または逆ス
パッタ時間の増大にともない、界面磁壁エネルギーの値
は小さくなる。２０１のアルゴンガスと窒素ガスの混合
ガス中に放置したものに比べ、アルゴンガスのみ逆スパ
ッタしたものは界面磁壁エネルギーが逆スパッタ時間に
対して急激に減少するが、アルゴンガスと窒素ガスの混
合ガスではさらに界面磁壁エネルギーが急激に減少す
る。２０３に対して２０４は窒素分圧を高めてあるが、
窒素分圧によって界面磁壁エネルギーの逆スパッタ時間
に対する減少割合を調節することができる。
【００２９】一方、逆スパッタは、逆スパッタされる面
の凹凸をなくし、平滑にする作用が広く知られている。
平滑な面に磁性膜を形成した時の保磁力に注目する。磁
性膜が最初全面に磁化の向きが一方向に揃っている状態
から、磁化方向と逆向きに磁界を増大させていく過程
で、周囲と磁化方向が逆向きの領域である磁区の核生成
がおこり、その後磁区が拡大成長していく。保磁力は磁
区の核生成と磁区の拡大成長の双方から影響を受ける。
核生成は現象が複雑であり不明確であるが、磁区の拡大
成長に当たっては、磁区の境界領域である磁壁が成膜さ
れた面の凹凸に影響される。そこで、第１磁性層の第２
磁性層との界面を逆スパッタすることにより、第２磁性
層の保磁力に与える効果を示した。
の凹凸をなくし、平滑にする作用が広く知られている。
平滑な面に磁性膜を形成した時の保磁力に注目する。磁
性膜が最初全面に磁化の向きが一方向に揃っている状態
から、磁化方向と逆向きに磁界を増大させていく過程
で、周囲と磁化方向が逆向きの領域である磁区の核生成
がおこり、その後磁区が拡大成長していく。保磁力は磁
区の核生成と磁区の拡大成長の双方から影響を受ける。
核生成は現象が複雑であり不明確であるが、磁区の拡大
成長に当たっては、磁区の境界領域である磁壁が成膜さ
れた面の凹凸に影響される。そこで、第１磁性層の第２
磁性層との界面を逆スパッタすることにより、第２磁性
層の保磁力に与える効果を示した。
【００３０】図３に逆スパッタ時間に対する保磁力の変
化を示した。試料は図２のものと同じである。よって図
２中の符号２０１の界面磁壁エネルギーの変化で使用し
た試料は３０１で使用した試料と同じであり、またそれ
ぞれ２０２は３０２に、２０３は３０３に、２０４は３
０４に同じである。また試料が実施例１と同じであるこ
とから、第１磁性層がメモリー層に相当し、第２磁性層
がリファレンス層に相当する。リファレンス層の保磁力
は振動試料型磁力計にて、メモリー層とリファレンス層
が交換結合した磁性膜について、保磁力の大きいメモリ
ー層の磁化が逆転しない状態での、リファレンス層の磁
化履歴曲線から決定した。
化を示した。試料は図２のものと同じである。よって図
２中の符号２０１の界面磁壁エネルギーの変化で使用し
た試料は３０１で使用した試料と同じであり、またそれ
ぞれ２０２は３０２に、２０３は３０３に、２０４は３
０４に同じである。また試料が実施例１と同じであるこ
とから、第１磁性層がメモリー層に相当し、第２磁性層
がリファレンス層に相当する。リファレンス層の保磁力
は振動試料型磁力計にて、メモリー層とリファレンス層
が交換結合した磁性膜について、保磁力の大きいメモリ
ー層の磁化が逆転しない状態での、リファレンス層の磁
化履歴曲線から決定した。
【００３１】アルゴンと窒素の混合ガスに放置した３０
１は、リファレンス層の保磁力は放置時間の増大ととも
に大きくなっている。３０２、３０３、３０４は逆スパ
ッタを行った結果であり、窒素分圧の増大とともに逆ス
パッタによる保磁力の低減効果は薄れるが、いずれも逆
スパッタを行わない逆スパッタ時間が０分の保磁力と比
べ低い。数式２からリファレンス層の保磁力の低下は初
期化磁界の低減につながり、光磁気ドライブの低コスト
化にとり逆スパッタは有利である。
１は、リファレンス層の保磁力は放置時間の増大ととも
に大きくなっている。３０２、３０３、３０４は逆スパ
ッタを行った結果であり、窒素分圧の増大とともに逆ス
パッタによる保磁力の低減効果は薄れるが、いずれも逆
スパッタを行わない逆スパッタ時間が０分の保磁力と比
べ低い。数式２からリファレンス層の保磁力の低下は初
期化磁界の低減につながり、光磁気ドライブの低コスト
化にとり逆スパッタは有利である。
【００３２】（実施例２）第２実施例には逆スパッタ時
の混合ガスをアルゴンガスと窒素ガス、アルゴンガスと
酸素ガス、アルゴンガスと一酸化窒素ガス、アルゴンガ
スと二酸化炭素ガスの４種類のスパッタガスを用い、界
面磁壁エネルギー密度を測定した例を述べる。膜組成と
膜厚と成膜手順及び界面磁壁エネルギー密度の測定方法
は実施例１に同じである。アルゴン分圧を１．４×１０
-4Ｔｏｒｒ、窒素、酸素、一酸化窒素、二酸化炭素分圧
を７．１×１０-6Ｔｏｒｒとして、逆スパッタ時間を変
えて界面磁壁エネルギー密度を測定した。
の混合ガスをアルゴンガスと窒素ガス、アルゴンガスと
酸素ガス、アルゴンガスと一酸化窒素ガス、アルゴンガ
スと二酸化炭素ガスの４種類のスパッタガスを用い、界
面磁壁エネルギー密度を測定した例を述べる。膜組成と
膜厚と成膜手順及び界面磁壁エネルギー密度の測定方法
は実施例１に同じである。アルゴン分圧を１．４×１０
-4Ｔｏｒｒ、窒素、酸素、一酸化窒素、二酸化炭素分圧
を７．１×１０-6Ｔｏｒｒとして、逆スパッタ時間を変
えて界面磁壁エネルギー密度を測定した。
【００３３】図４はその例を示したもので、縦軸に界面
磁壁エネルギー密度を横軸に逆スパッタ時間を示した。
４０１はアルゴンと窒素の混合ガスでの例であり、図２
の２０３に同じである。４０２はアルゴンと酸素、４０
３はアルゴンと一酸化窒素、４０４はアルゴンと二酸化
炭素の混合ガスでの例である。この例から窒素と同様に
酸素、一酸化窒素、二酸化炭素ともに界面磁壁エネルギ
ーを低下させる効果を有することがわかる。
磁壁エネルギー密度を横軸に逆スパッタ時間を示した。
４０１はアルゴンと窒素の混合ガスでの例であり、図２
の２０３に同じである。４０２はアルゴンと酸素、４０
３はアルゴンと一酸化窒素、４０４はアルゴンと二酸化
炭素の混合ガスでの例である。この例から窒素と同様に
酸素、一酸化窒素、二酸化炭素ともに界面磁壁エネルギ
ーを低下させる効果を有することがわかる。
【００３４】（実施例３）第３実施例では、次の４種の
試料について界面磁壁エネルギーとリファレンス層の保
磁力を測定した例を述べる。試料１として実施例１での
図２の２０３に対応した、逆スパッタ時のスパッタガス
の分圧がアルゴンガス分圧１．４×１０-3Ｔｏｒｒ、窒
素ガス分圧７．１×１０-6Ｔｏｒｒで、逆スパッタ時間
を４０分行ったものである。試料２はメモリー層の成膜
時のスパッタガスを、メモリー層成膜開始時にはアルゴ
ンガス圧を１×１０-3Ｔｏｒｒにて直流マグネトロンス
パッタを開始して、そのままのアルゴンガス圧を保持
し、メモリー層成膜終了前１分にスパッタガスにそれま
でのアルゴンに加え窒素ガスを導入し、アルゴンガス分
圧１×１０-3Ｔｏｒｒ、窒素ガス分圧１×１０-4の混合
スパッタガスとした。メモリー層の全成膜時間は１０分
なのでスパッタガスにアルゴンのみ使用したスパッタの
スパッタ時間は９分である。その後リファレンス層を６
００Å成膜した。
試料について界面磁壁エネルギーとリファレンス層の保
磁力を測定した例を述べる。試料１として実施例１での
図２の２０３に対応した、逆スパッタ時のスパッタガス
の分圧がアルゴンガス分圧１．４×１０-3Ｔｏｒｒ、窒
素ガス分圧７．１×１０-6Ｔｏｒｒで、逆スパッタ時間
を４０分行ったものである。試料２はメモリー層の成膜
時のスパッタガスを、メモリー層成膜開始時にはアルゴ
ンガス圧を１×１０-3Ｔｏｒｒにて直流マグネトロンス
パッタを開始して、そのままのアルゴンガス圧を保持
し、メモリー層成膜終了前１分にスパッタガスにそれま
でのアルゴンに加え窒素ガスを導入し、アルゴンガス分
圧１×１０-3Ｔｏｒｒ、窒素ガス分圧１×１０-4の混合
スパッタガスとした。メモリー層の全成膜時間は１０分
なのでスパッタガスにアルゴンのみ使用したスパッタの
スパッタ時間は９分である。その後リファレンス層を６
００Å成膜した。
【００３５】試料２のメモリー層及びリファレンス層の
スパッタ条件は試料１に対して、メモリー層成膜後に逆
スパッタを行っていないことと、メモリー層の成膜終了
直前にスパッタガスに窒素ガスを混合させたことを除く
と試料１に同じである。試料３はリファレンス層の成膜
開始時のスパッタガスをアルゴンガス分圧１×１０-3Ｔ
ｏｒｒ、窒素ガス分圧１×１０-4Ｔｏｒｒのアルゴンガ
スと窒素ガスの混合ガスにてＤＣマグネトロンスパッタ
を１分行い、後アルゴンガスのみでアルゴンガス圧が１
×１０-3Ｔｏｒｒでのスパッタを８分行った。試料３の
メモリー層及びリファレンス層のスパッタ条件は試料１
に対して、リファレンス層成膜後に逆スパッタを行って
いないことと、第２磁性膜の成膜開始時にスパッタガス
に窒素ガスを混合させたことを除くと試料１に同じであ
る。試料４はメモリー層の成膜後に逆スパッタを行わな
いことを除くと試料１と同じである試料である。
スパッタ条件は試料１に対して、メモリー層成膜後に逆
スパッタを行っていないことと、メモリー層の成膜終了
直前にスパッタガスに窒素ガスを混合させたことを除く
と試料１に同じである。試料３はリファレンス層の成膜
開始時のスパッタガスをアルゴンガス分圧１×１０-3Ｔ
ｏｒｒ、窒素ガス分圧１×１０-4Ｔｏｒｒのアルゴンガ
スと窒素ガスの混合ガスにてＤＣマグネトロンスパッタ
を１分行い、後アルゴンガスのみでアルゴンガス圧が１
×１０-3Ｔｏｒｒでのスパッタを８分行った。試料３の
メモリー層及びリファレンス層のスパッタ条件は試料１
に対して、リファレンス層成膜後に逆スパッタを行って
いないことと、第２磁性膜の成膜開始時にスパッタガス
に窒素ガスを混合させたことを除くと試料１に同じであ
る。試料４はメモリー層の成膜後に逆スパッタを行わな
いことを除くと試料１と同じである試料である。
【００３６】また、試料１が本発明の光磁気記録媒体に
対して、試料２、試料３及び試料４は比較例である。
対して、試料２、試料３及び試料４は比較例である。
【００３７】これらの試料に対して、実施例１と同じ方
法にて界面磁壁エネルギー密度とリファレンス層の保磁
力を測定した。その結果を表２に示す。
法にて界面磁壁エネルギー密度とリファレンス層の保磁
力を測定した。その結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】試料１、試料２、試料３ともに界面磁壁エ
ネルギー密度は減少しているが、試料１は試料２から試
料４の比較例に対して保磁力が小さくなっている。よっ
て初期化磁界を低減させることに本発明はさらに有効で
ある。
ネルギー密度は減少しているが、試料１は試料２から試
料４の比較例に対して保磁力が小さくなっている。よっ
て初期化磁界を低減させることに本発明はさらに有効で
ある。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように発明によれば、界面磁
壁エネルギーの低下作用と第２磁性層の保磁力の低下作
用を合わせ持つことにより、交換結合２層膜オーバーラ
イトの初期化磁界の低減に有効となる。
壁エネルギーの低下作用と第２磁性層の保磁力の低下作
用を合わせ持つことにより、交換結合２層膜オーバーラ
イトの初期化磁界の低減に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光磁気記録媒体の断面図。
【図２】 界面磁壁エネルギーの逆スパッタ時間に対す
る依存性を示した図。
る依存性を示した図。
【図３】 第２磁性層の保磁力の逆スパッタ時間に対す
る依存性を示した図。
る依存性を示した図。
【図４】 界面磁壁エネルギーの逆スパッタ時間に対す
る依存性を示した図。
る依存性を示した図。
１０３ ・・・・ 第１磁性層 １０４ ・・・・ 第２磁性層
Claims (5)
- 【請求項１】 垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属
アモルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異
なる磁性層を少なくとも２層以上有し、室温において保
磁力の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記
録媒体において、互いに交換結合している第１磁性層と
第２磁性層は互いに隣接し、該第２磁性層に接する該第
１磁性層の一側に窒素及び酸素のうち少なくとも一種類
を含有させたことを特徴とする光磁気記録媒体。 - 【請求項２】 垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属
アモルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異
なる磁性層を少なくとも２層以上有し、室温において保
磁力の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記
録媒体の製造方法において、互いに交換結合している第
１磁性層と第２磁性層は互いに隣接させて成膜し、該第
１磁性層の成膜後に該第２磁性層を成膜し、該第１磁性
層成膜後に、逆スパッタをアルゴンガスと窒素ガス及び
酸素ガスのうち少なくとも一種類を混合したスパッタガ
スにて行うことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項２において、逆スパッタをアルゴ
ンガスと一酸化窒素ガスを混合したスパッタガスにて行
うことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項４】 垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属
アモルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異
なる磁性層を少なくとも２層以上有し、室温において保
磁力の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記
録媒体において、互いに交換結合している第１磁性層と
第２磁性層は互いに隣接し、該第２磁性層に接する該第
１磁性層の一側に炭素及び酸素を含有させたことを特徴
とする光磁気記録媒体。 - 【請求項５】 垂直磁気異方性を有する希土類遷移金属
アモルファス合金薄膜を用い、室温において保磁力の異
なる磁性層を少なくとも２層以上有し、室温において保
磁力の異なる磁性層が互いに交換結合している光磁気記
録媒体の製造方法において、互いに交換結合している第
１磁性層と第２磁性層は互いに隣接させて成膜し、該第
１磁性層の成膜後に該第２磁性層を成膜し、該第１磁性
層成膜後に、逆スパッタをアルゴンガスと二酸化炭素ガ
スを混合したスパッタガスにて行うことを特徴とする光
磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23612292A JPH0684213A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP23612292A JPH0684213A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684213A true JPH0684213A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16996080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23612292A Pending JPH0684213A (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | 光磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0795857A1 (fr) * | 1996-03-15 | 1997-09-17 | Commissariat A L'energie Atomique | Support d'enregistrement magnéto-optique et procédé de réalisation |
| EP0910076A3 (en) * | 1997-10-14 | 2000-11-15 | Sony Corporation | Magneto-optical disc and manufacturing method thereof |
| EP1045381A3 (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-15 | Sony Corporation | Magneto-optical disk |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP23612292A patent/JPH0684213A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0795857A1 (fr) * | 1996-03-15 | 1997-09-17 | Commissariat A L'energie Atomique | Support d'enregistrement magnéto-optique et procédé de réalisation |
| EP0910076A3 (en) * | 1997-10-14 | 2000-11-15 | Sony Corporation | Magneto-optical disc and manufacturing method thereof |
| EP1045381A3 (en) * | 1999-04-16 | 2000-11-15 | Sony Corporation | Magneto-optical disk |
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