JPH0696480A

JPH0696480A - 光磁気ディスク

Info

Publication number: JPH0696480A
Application number: JP26977992A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Igari; 徳夫猪狩; Hideki Kobayashi; 秀樹小林; Yoichi Hashimoto; 洋一橋本
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1994-04-08

Abstract

(57)【要約】【目的】低い外部磁界の作用下であっても優れた信号
品質が得られ、且つ、記録・再生・消去動作の繰り返し
による信号品質の劣化が少ない光磁気ディスクを提供す
る。【構成】アモルファス合金からなる磁性合金膜２３ａ
を成膜し、その上に、Ａｌ金属膜２４ａを成膜した後、
酸素／アルゴン混合ガスを用いて酸素原子を含有させ
た。さらに、同様の手順を繰り返して、磁性合金膜２３
ｂとＡｌ金属膜２４ｂを積層し、酸素原子を含有させる
ことにより、磁性合金膜２３ａ，２３ｂ及び金属膜２４
ａ，２４ｂからなる記録層２５を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、希土類遷移金属アモル
ファス合金よりなる記録層を有した光磁気ディスクに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザ光を記録媒体に照射して、
情報を記録したり、記録された情報を再生する光学式情
報記録再生装置が広く用いられており、その記録媒体の
一つに、光磁気ディスクがある。これは、記録膜として
の垂直磁化膜を有し、その垂直磁化膜にレンズで絞った
レーザ光を照射しつつ、外部磁界を与えることにより、
熱磁気作用を利用して情報を記録するものである。情報
を再生する時には、垂直磁化膜の磁化反転に伴う偏光面
の回転方向の違いをレーザ光によって読み取り、さら
に、情報を消去したり、書換え（オーバーライト）する
ことも可能である。

【０００３】光磁気ディスクの垂直磁化膜については、
偏光面の回転角をできるだけ大きくして信号品質を高く
することや、レーザ光が照射される記録、再生、消去動
作の繰り返しによって信号品質が劣化するのを抑えるこ
となどが重要である。これを満たすために、垂直磁化膜
の材料として希土類遷移金属アモルファス合金が多く用
いられ、また、記録方式として、一般に磁界変調方式が
採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
磁界変調方式においては、記録を消去する際に３００エ
ルステッド（Ｏｅ）以上の外部磁界を光磁気ディスクに
与える必要があるので、それを発生させるための大型の
磁気ヘッドを記録装置に備えなければならず、装置が大
型で高価なものになっていた。

【０００５】一般に磁界変調方式では、初期化処理によ
って垂直磁化膜の磁化の向きをそろえておき、情報記録
時には、その垂直磁化膜に対して、記録信号に応じて変
調した外部磁界を与えつつ、一定の強さのレーザ光を照
射して、磁化の向きを記録信号に応じて配列させる。従
って、情報再生時に、読取りレーザ光を垂直磁化膜に照
射して得られる再生信号についてのＣＮＲは、情報記録
時に与える外部磁界によって変化する。ＣＮＲが出現す
る時の外部磁界をＨ０、ＣＮＲが一定の値で飽和する時
の外部磁界をＨＳとすると、Ｈ０とＨＳの差が小さく、
且つ、ＨＳの値が小さければ、装置に備える磁気ヘッド
は小さいものでよく、装置の小型化、軽量化が図れ、さ
らには、記録動作の高速化も実現する。

【０００６】また、飽和するＣＮＲ値が大きいほど記録
特性が優れたものとなる。ＣＮＲ値を大きくするには、
書込みレーザパワーを強くすることにより達成できる
が、これでは、装置のレーザ出射部が大きくなるので好
ましくない。簡素な構成の装置であっても安定した高い
信号品質を得られるように、光磁気ディスクの記録特性
をより向上させる技術が待たれている。

【０００７】一方、希土類遷移金属アモルファス合金か
らなる垂直磁化膜には、磁化の大きさに依存する反磁界
が存在するため、ＣＮＲが出現する外部磁界Ｈ０はマイ
ナスの値となる。Ｈ０とＨＳとの差を小さくするために
はＨ０の値をできるだけゼロに近づけること、すなわち
前記の反磁界を小さくすればよい。そのためには、室温
での保磁力が最大となる補償組成に近くなるように、記
録膜の組成設計をすればよいが、組成の微妙な変化によ
って特性が大きく変わるため、実際にそのような光磁気
ディスクを量産するのは困難である。また、特開平２−
２７５４３号公報には、酸素分圧下で磁性膜を作成した
後、それに含有させた希土類金属を酸化させて補償組成
に近づける方法や、誘電体層及び磁性膜作成時のスパッ
タガス圧力を調整する方法などが提案されているが、よ
り効果的な技術が望まれている。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、低い外部磁界の作用下であって
も優れた信号品質が得られ、且つ、記録・再生・消去動
作の繰り返しによる信号品質の劣化が少ない光磁気ディ
スクを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、透明基板上に、第一の誘電体層と、記録
層と、第二の誘電体層と、反射層とを積層してなる光磁
気ディスクにおいて、前記記録層は、希土類遷移金属ア
モルファス合金よりなる磁性合金膜と、酸素原子を含有
する金属膜とを積層してなり、前記金属層の総膜厚が５
０オングストローム以下であり、且つ、前記記録層の層
厚が５００オングストローム以下であることを特徴とす
るものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、記録層の所定の部分に、一
定の条件下で酸素原子を含有させたので、希土類金属の
酸化が適正に制御され、低磁界下でのＣＮＲが大きく、
且つ、ＣＮＲが出現する外部磁界とＣＮＲが飽和する外
部磁界との差が小さくなる。さらには、記録・消去動作
の繰り返しに対する記録膜の耐久性も向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を説明す
る。表１は、実施例及び比較例による光磁気ディスクの
構成と特性を示す一覧である。第１実施例について説明
する。図１は、本実施例による光磁気ディスクの構成を
示す断面図である。光磁気ディスク（以下、ディスク）
１は、以下の手順で作製した。ポリカーボネート樹脂を
射出成形して得られた厚さ１．２ｍｍのディスク基板１
１上に、ＳｉＮx をスパッタリングして１０００オング
ストロームの厚さの誘電体層１２を成膜した。その上
に、ＴｂＦｅＣｏＣｒアモルファス合金からなる磁性合
金膜１３を２００オングストロームの厚さで成膜し、さ
らに、Ｃｒ金属膜１４を１０オングストロームの厚さで
成膜して、磁性合金膜１３と金属膜１４を積層してなる
記録層１５を得た後、酸素５％含有のＡｒ混合ガスを圧
力０．０２Ｐａ下で１００ｓｃｃｍ、１０秒間導入し
た。その上に、誘電体層１６としてＳｉＮx を３５０オ
ングストローム、反射層１７としてＡｌを５００オング
ストローム積層した。記録層１５の表層部における酸素
原子含有量をＥＳＣＡ分析により測定したところ、２．
０ａｔ％であった。

【００１２】作製したディスク１のＣＮＲを、磁界変調
評価機を用いて測定した。測定条件は、線速１．４ｍ／
秒、書き込みパワー５ｍＷ、再生パワー０．７ｍＷ、記
録周波数７２０ｋＨｚ、デューティ５０％である。外部
磁界０（Ｏｅ）の時のＣＮＲは４２ｄＢ、３００（Ｏ
ｅ）時のＣＮＲは４７ｄＢであった。また、ディスク１
に対して、消去パワー１０ｍＷのレーザ光を用いた記録
・再生・消去動作を１００万回繰り返して行ったが、Ｃ
ＮＲの低下は少なく良好な信号品質が維持されていた。

【００１３】第２実施例を説明する。本実施例によるデ
ィスク２の構成を図２に示す。上記第１実施例では、磁
性合金膜１３と金属膜１４をそれぞれ一層ずつ積層して
記録層１５を形成したが、本実施例では、複数の磁性合
金膜及び金属膜を積層して記録層を形成した。すなわ
ち、第一実施例と同様のアモルファス合金からなる磁性
合金膜２３ａを１２０オングストロームの厚さで成膜
し、その上に、Ａｌ金属膜２４ａを厚さ１０オングスト
ロームで成膜した後、第１実施例と同様の方法で酸素原
子を含有させた。さらに、上記と同等の材料及び方法に
より、厚さ１２０オングストロームの磁性合金膜２３ｂ
と厚さ１０オングストロームのＡｌ金属膜２４ｂを積層
した後、酸素／Ａｒ混合ガスを用いて酸素原子を含有さ
せ、磁性合金膜２３ａ，２３ｂ及び金属膜２４ａ，２４
ｂからなる記録層２５を形成した。基板２１、誘電体層
２２，２６、反射層２７などの他の部材については、上
記第１実施例と同様の手順により形成した。記録層２５
の総膜厚は２６０オングストロームであり、記録層２５
の表層部における酸素原子含有量（ＥＳＣＡ分析によ
る）は２．８ａｔ％であった。

【００１４】本実施例で作製したディスク２のＣＮＲ
を、第１実施例と同等の条件で測定したところ、外部磁
界０（Ｏｅ）の時のＣＮＲは４３ｄＢ、３００（Ｏｅ）
時のＣＮＲは４８ｄＢであった。また、消去パワー１０
ｍＷのレーザ光を用いて記録・再生・消去動作を１００
万回繰り返した検査においても、第１実施例のディスク
１と同様にＣＮＲの低下は少なく、良好な信号品質が維
持されていた。

【００１５】以下に、比較例を説明する。まず、上記第
１実施例に対応した第１比較例を示す。図３は、第１比
較例によるディスク３の構成を示す断面図である。第１
比較例では、記録層を磁性合金膜のみで構成し、且つ、
酸素原子を導入する処理を省略した。すなわち、ＴｂＦ
ｅＣｏＣｒアモルファス合金からなる磁性合金膜３３
（記録層３５）を２００オングストロームの厚さで成膜
した後、酸素ガス導入をせずに直ちに誘電体層３６、反
射層３７を積層し、他は上記第１実施例と同様の手順に
よりディスク３を作製した。記録層３５の表層部におけ
る酸素原子含有量（ＥＳＣＡ分析による）は０ａｔ％で
あった。磁界変調評価機にて第１実施例と同じ条件でＣ
ＮＲを測定したところ、外部磁界０（Ｏｅ）の時のＣＮ
Ｒは１８ｄＢ、３００（Ｏｅ）時のＣＮＲは３０ｄＢで
あった。本ディスク３はＣＮＲが低く、磁界変調方式用
の記録媒体として使用しにくいものであった。

【００１６】上記同様に第１実施例に対応した第２比較
例を説明する。第２比較例によるディスク４の構成を図
４に示す。第２比較例では、記録層を形成した後の酸素
原子導入の時間を長くした。すなわち、磁性合金膜４３
及び金属膜４４を積層して記録層４５を形成した後、酸
素／Ａｒ混合ガスを３０秒間導入し、他は上記第１実施
例と同様の手順によりディスク４を作製した。記録層４
５の表層部における酸素原子含有量（ＥＳＣＡ分析によ
る）は７．０ａｔ％であった。磁界変調評価機により第
１実施例と同じ条件でＣＮＲを測定したところ、外部磁
界０（Ｏｅ）の時のＣＮＲは１５ｄＢ、３００（Ｏｅ）
時のＣＮＲは２５ｄＢであった。本ディスク４について
も第１比較例のディスク３と同様にＣＮＲが低く、磁界
変調方式用の記録媒体としては使用するのが困難なもの
であった。

【００１７】続いて、第２実施例に対応した第３比較例
を説明する。図５は、第３比較例によるディスク５の構
成を示す断面図である。第３比較例では、第２実施例に
おける磁性合金膜及び金属膜のそれぞれを厚くして記録
層を構成した。すなわち、アモルファス合金からなる磁
性合金膜５３ａを２５０オングストローム、Ａｌ金属膜
５４ａを５０オングストロームで積層した後、酸素／Ａ
ｒ混合ガスを導入して酸素原子を含有させ、さらに、厚
さ２５０オングストロームの磁性合金膜５３ｂと厚さ１
０オングストロームのＡｌ金属膜５４ｂを積層した後、
酸素／Ａｒ混合ガスを導入した。これにより形成された
記録層５５の総膜厚は６００オングストロームであっ
た。基板５１、誘電体層５２，５６、反射層５７などの
他の部材については、上記第２実施例と同様の手順によ
り形成した。記録層５５の表層部における酸素原子含有
量（ＥＳＣＡ分析による）は５．０ａｔ％であった。

【００１８】磁界変調評価機を用いて第２実施例と同じ
条件でＣＮＲを測定したところ、外部磁界０（Ｏｅ）の
時のＣＮＲは１０ｄＢ、３００（Ｏｅ）時のＣＮＲは２
０ｄＢであった。本ディスク５については、ＣＮＲが低
過ぎるために、磁界変調方式用の記録媒体としては使用
不可能なものであった。

【００１９】上述したことから分るように、第１及び第
２実施例のように、記録層をアモルファス合金からなる
磁性合金膜と、酸化され易い金属からなる金属膜とを所
定の厚さで積層して構成し、且つ、適度な条件で酸素／
Ａｒ混合ガスを導入させた場合は、記録層に適量の酸素
原子が含有され、結果として、磁界変調方式用として好
ましい記録媒体が得られる。それに対して、金属膜を形
成せず磁性合金膜のみで記録層を構成した場合（第１比
較例）や、酸素／Ａｒ混合ガスを過度に導入させた場合
（第２比較例）、もしくは、記録層を過剰に厚く形成し
た場合（第３比較例）には、得られたディスクは、磁界
変調方式用の記録媒体として使用することができない。

【００２０】以上、本発明の実施例を説明したが、上記
構成に限られるものではなく、様々な変形が可能であ
る。ディスク基板１１，２１としては、ポリカーボネー
ト樹脂の他、ガラスあるいは、アクリル、エポキシ、ア
モルファスオレフィン等の透明プラスチックを用いるこ
とができる。また、記録層１５，２５は、スパッタリン
グなどにより希土類遷移金属アモルファス合金膜を成膜
した後、５０オングストローム以下、望ましくは２０オ
ングストローム以下の層厚で、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ａｌ，Ｇａなどの群の中の一つ、もしくは複数から
なる金属膜を形成すればよい。

【００２１】記録層を構成するにあたり、第１実施例で
は、磁性合金膜と金属膜をそれぞれ一つずつ積層し、第
２実施例では２つずつを積層したが、磁性合金膜上に金
属膜が形成され、且つ、所定の膜厚であれば、その組み
合わせが何つ積層されているかを限定するものではな
い。なお、膜厚の条件については、記録層の総膜厚が５
００オングストローム以下、望ましくは４００オングス
トローム以下であればよい。

【００２２】記録層の表層部に含有される酸素原子の量
は、０．１ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲、好ましく
は０．２ａｔ％〜５ａｔ％（ＥＳＣＡ分析による）が含
有されていればよい。酸素原子の導入方法としては、上
記のように記録層形成後に、酸素ガスと不活性ガスとの
混合ガスを導入する方法の他、ガスとして酸素ガスもし
くは大気を用いる方法や、酸素分圧下でスパッタリング
する方法などを用いてもよく、さらには、製造環境など
考慮して他の方法を用いてもよい。

【００２３】ディスクの記録特性については、外部磁界
０〜３００（Ｏｅ）の作用下で、３５ｄＢ以上のＣＮＲ
が得られること、好ましくは外部磁界０〜２００（Ｏ
ｅ）の作用下で、４０ｄＢ以上のＣＮＲが得られればよ
い。さらに、外部磁界の強度によるＣＮＲの幅につい
て、

【００２４】

【数１】

【００２５】の式を満足すればよく、さらには、上記式
の範囲が０．０５以上０．３以下の範囲内であれば、磁
界変調方式用の記録媒体として、より好ましいものにな
る。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明の光磁気ディスクは、低磁界下で
のＣＮＲが大きく、且つ、０磁界下でのＣＮＲと、飽和
したＣＮＲとの差が小さい。さらに、記録・再生・消去
動作の繰り返しに対する耐久性も優れており、高い信号
品質を恒常的に維持できる。これにより、磁界変調方式
に対して望ましい特性を有する記録媒体が提供でき、し
かも、製造手順が簡素なので、量産化に応じることが可
能である。一方、本発明の光磁気ディスクを用いる装置
には、大型の磁気ヘッドを備える必要がなくなるので、
装置の小型化及び軽量化が図れ、ＣＮＲ幅が小さいこと
により処理の高速化も実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による光磁気ディスクの断
面構成図である。

【図２】本発明の第２実施例による光磁気ディスクの断
面構成図である。

【図３】第１比較例による光磁気ディスクの断面構成図
である。

【図４】第２比較例による光磁気ディスクの断面構成図
である。

【図５】第３比較例による光磁気ディスクの断面構成図
である。

【符号の説明】

１光磁気ディスク２光磁気ディスク１１基板１２誘電体層１３アモルファス磁性合金膜１４金属膜１５記録層１６誘電体層１７反射層２１基板２２誘電体層２３ａ，２３ｂアモルファス磁性合金膜２４ａ，２４ｂ金属膜２５記録層２６誘電体層２７反射層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に、第一の誘電体層と、記録
層と、第二の誘電体層と、反射層とを積層してなる光磁
気ディスクにおいて、前記記録層は、希土類遷移金属アモルファス合金よりな
る磁性合金膜と、酸素原子を含有する金属膜とを積層し
てなり、前記金属膜の総膜厚が５０オングストローム以
下であり、且つ、前記記録層の層厚が５００オングスト
ローム以下であることを特徴とする光磁気ディスク。