JPH07169127A - 非晶質希土類酸化物 - Google Patents

非晶質希土類酸化物

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JPH07169127A
JPH07169127A JP6227607A JP22760794A JPH07169127A JP H07169127 A JPH07169127 A JP H07169127A JP 6227607 A JP6227607 A JP 6227607A JP 22760794 A JP22760794 A JP 22760794A JP H07169127 A JPH07169127 A JP H07169127A
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earth oxide
film
magneto
amorphous
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JP6227607A
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Michael B Hintz
マイケル・ベリー・ヒンツ
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 安定な非晶質希土類酸化物。 【効果】 可視波長範囲にわたって小さい屈折率虚成分
を有し、通常磁気光学媒体構成中に含まれる磁性材料と
接触した場合に良好な非晶質相安定性および低い化学反
応性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気光学記録媒体は、情報を蓄えるのに
用いられ、典型的には多くの層からなる。通常の媒体の
構成では、まず誘電性フィルム、磁気光学フィルム、第
２誘電性フィルムおよび反射材フィルムが連続的に透明
な基材に置かれている。
【０００３】実際に情報を蓄える層である磁気光学フィ
ルムは磁性材料からなっているが、これは、しばしば希
土類−遷移金属合金である。磁性材料には、フィルム平
面に対して垂直な磁化容易軸がある。外部から印加され
た磁場の存在下で、特定のフィルムの位置を局部的に加
熱することにより、情報はフィルムに蓄えられる。媒体
の表面に沿った焦点を合わせたレーザー光線の走査およ
びレーザー光線出力の変調により、局部的な迅速な加熱
が一般に行われる。印加される磁場は、典型的には５０
〜４００Ｏｅの範囲であるが、この範囲は、低温（外界
温度）で磁気光学層の磁化を逆にするためには不十分で
ある。しかしながら、磁気光学層の磁化を逆にするのに
必要な磁場は温度の強い作用を受け、レーザー光線に露
光することにより生じる高温では、印加された磁場より
も低くなる。それゆえに、記録温度の敷居値を越えて加
熱されたフィルム部位を、印加された磁場が逆にし得る
のであり、それによって情報を記録する。
【０００４】記録された情報の読み出しは、低減された
出力水準において、リニアに偏光させ焦点を合わせたレ
ーザー光線を用いて媒体を走査することにより行われる
ため、局部的加熱は磁化逆転を引き起こすには不適当で
ある。反射光の偏光状態は、走査領域の磁化方向に依存
する方法で変えられる。適切な光学的検出技術を利用す
ることにより局部的な磁化方向が確定され、それによっ
て、記録された情報の再生を可能とされる。
【０００５】誘電性フィルムは磁気光学層を保護し、外
界に対して安定で、磁気光学フィルムに用いられる磁性
材料に非反応性であるべきである。加えて、誘電性フィ
ルムは、透明基材と磁気光学フィルムとの屈折率の間に
ある最適の範囲内で、実成分(a real component)ｎをも
つ屈折率を有するべきであり、そのことによりデータを
記録し読み取るために用いられる光線の適切なカップリ
ングを与える。更に、屈折率の虚成分(the imaginary c
omponent)ｋは、信号減衰を最小にするため小さくある
べきである。誘電性フィルムに用いられてきた材料の例
は、ＳｉＯX［式中、１≦Ｘ≦２である。］、ＳｉＣ、
ＳｉＯＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4およびＺｎＳを包含する。
【０００６】
【発明の要旨】本発明は、可視波長範囲にわたって小さ
い屈折率虚成分を有し、通常磁気光学媒体構成中に含ま
れる磁性材料と接触した場合に良好な非晶質相安定性お
よび低い化学反応性を示す非晶質希土類酸化物を要旨と
する。このような特性のため、非晶質希土類酸化物は、
磁気光学記録媒体における誘電性フィルムに用いるのに
特に適する。非晶質希土類酸化物から造られる誘電性フ
ィルムを有する磁気光学記録媒体は、良好な、読み出し
／書き込み性能特性を示す。
【０００７】好ましい該非晶質希土類酸化物は、非晶質
状態で希土類酸化物を安定させる炭化シリコンのような
添加剤を含有する。望ましい組成物は、少なくとも７０
体積％の希土類酸化物および３０体積％を下回る安定剤
を含有する。
【０００８】ここに用いられる「希土類酸化物」という
用語は、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、ＣｅＯX［式
中、１≦Ｘ≦１．５である。］、Ｇｄ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、
Ｈｏ2Ｏ3、ＳｃＯ2、Ｅｒ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3を包含す
るが、これらには限定されない。
【０００９】好ましくは、非晶質希土類酸化物は、物質
蒸着法により作成される。好ましい物質蒸着法は直流電
源より供給される５０％を上回る合計放電出力を伴うマ
グネトロンスパッタリング法である。この方法は、非晶
質希土類酸化物からなる誘電性フィルムを作成するの
に、効果的および確実な方法を提供する。好都合に、希
土類酸化物は十分に安定であって非反応性スパッタリン
グ法により、よく蒸着し得、その状態で優れた光学的特
性を有する。例えば、４５０ｎｍから８００ｎｍの波長
範囲にわたり０．０３未満の屈折率の虚成分のような特
性を有する。
【００１０】ここに用いられる、「非反応性スパッタリ
ング法」という用語は、フィルム蒸着中に用いられる合
計工程ガスの９９．９５％以上が、不活性ガスＨｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ、ＫｒおよびＸｅからなるところでのスパッタ
リング法を意味する。
【００１１】ここに用いられる、「非晶質希土類酸化
物」という用語は、透過電子顕微境で検査した場合に、
拡散ハロ(halo)電子回折パターンを示し、平均サイズ２
ｎｍ以上の観察可能な結晶を実質的に含まない希土類酸
化物を少なくとも５１体積％含有する組成物を意味す
る。
【００１２】ここに用いられる、「安定な」という用語
は、約５ｎｍのＴｂＦｅＣｏフィルム上に載せた厚さ約
１００ｎｍの（希土類酸化物）フィルムの銅Ｋ-α入射
放射線を用いる１０度≦２θ≦６０度Ｘ線回折走査が、
空気中３００℃で１時間アニールした後の希土類酸化物
成分の結晶相に対応するピークを示さないことを意味す
る。
【００１３】本発明の他の特徴および利点は、好ましい
実施態様の記載および請求項から明白である。
【００１４】
【発明の構成】図１において、磁気光学記録媒体２は、
透明基材１０、第１誘電性フィルム１２、磁気光学フィ
ルム１４、第２誘電性フィルム１６および反射フィルム
１８を有する。
【００１５】透明基材１０は、記録媒体のための支持体
を提供する。磁気光学記録媒体への使用に適している透
明基材は、当業者に知られている。例えば、ポリカーボ
ネート基材、非晶質ポリオレフィンおよびガラスが包含
される。
【００１６】最も好ましくは、第１誘電性フィルム１２
は安定な非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムである。誘電性フィルム
は、透明基材１０と磁気光学フィルム１４との間の光の
十分な通過を許すべきである。好ましくは、誘電性フィ
ルムは、１．７〜２．４の実成分および０．０３より小
さい虚成分をもつ屈折率を有する。好ましい誘電性フィ
ルムは、典型的には５ｎｍ〜２００ｎｍ、さらに好まし
くは５０〜１００ｎｍの厚さである。
【００１７】好ましくは、誘電性フィルム１２は、希土
類酸化物を安定な非晶質状態に維持する助けをする安定
剤を含む。適する安定剤の例には、シリコン、炭素、炭
化シリコン、ＧｅＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ、
Ａｌ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2およびＳｉＮ
X［式中、０．５≦Ｘ≦１．３５である。］が含まれ
る。この機能を果たすには、十分な安定剤が含有される
べきであるが、誘電性フィルムの透過性が実質的に変わ
るほど大量には含有しない。好ましい誘電性フィルム
は、約２体積％〜約４９体積％の安定剤を含有し、さら
に好ましくは約３体積％〜約３０体積％の安定剤を含有
する。
【００１８】磁気光学フィルム１４として用いるのに適
する磁性材料は当業者に周知である。好ましい磁性材料
は、ＦｅＴｂ、ＦｅＴｂＣｏ、ＦｅＴｂＤｙＣｏ、Ｆｅ
ＴｂＮｄＣｏおよびＣｏＰｔまたはＣｏＰｄのような希
土類−遷移金属合金の層構造である。好ましい磁気光学
フィルムは、１４ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する。
【００１９】第２誘電性フィルム１６も、好ましくは、
安定な非晶質希土類酸化物を含有する。１．５〜２．４
の範囲の屈折率実成分および、好ましくは、０．０３よ
り小さい屈折率虚成分をもつ非晶質希土類酸化物材料
は、この用途に適する。好ましい第２誘電性フィルム
は、５〜１００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００２０】反射フィルム１８は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔまたは他の金属材料およびそれら
の混合物を含有し得る。反射フィルム１８の厚さは、典
型的には約３０〜２００ｎｍの範囲である。実際には、
反射性、カー回転（Kerr rotation)、カー楕円(Kerr el
lipticity) 、書き込み出力敷居値等を光学記録技術分
野で周知のような特定の媒体用途に適する値に適合する
ように、第１誘電性フィルム１２、磁気光学フィルム１
４、第２誘電性フィルム１６および反射フィルム１８の
厚さが選択される。
【００２１】記録媒体２は、基材１０上に誘電性フィル
ム１２を蒸着し；ついで、誘電性フィルム１２上に磁気
光学層１４を蒸着し；ついで、磁気光学層１４上に誘電
層１６を蒸着し；ついで、誘電層１６上に反射フィルム
１８を蒸着することにより調製される。
【００２２】
【実施例】本発明は、以下の非限定的な実施例（全ての
測定値は、近似させている。）を参照することにより更
に説明される。
【００２３】実施例１〜４は、非晶質希土類酸化物から
作製された誘電性フィルムを有する記録媒体である。
【００２４】実施例１ 射出成型されたポリカーボネート基材を用いて、１３０
ｍｍの消去可能光学媒体のためのＩＳＯ規格に従う１．
６μｍのトラック間距離および５１２バイト／セクター
フォーマットを有する磁気光学記録媒体を調製した。４
層の薄いフィルム構造を基材上に蒸着した。この構造
は、順に、安定剤として約３体積％のＧｄＦｅＣｏを含
有する非晶質Ｙ2Ｏ3で構成する厚さ８５ｎｍの第１誘電
性フィルム、厚さ２３ｎｍのＦｅＴｂＣｏ磁気光学フィ
ルム；第１誘電性フィルムと同じ組成を有する厚さ１２
ｎｍの第２誘電層；および３．７重量％のＣｒを含有す
るアルミニウムで構成する厚さ１００ｎｍの反射フィル
ムからなる。
【００２５】イオン線蒸着およびマグネトロンスパッタ
リング性能および１×１０-7トルを下回る基本圧をもつ
物質蒸着系が、実施例を調製するのに用いられた。９０
０Ｖにおける２２５Ｍａのキセノンの一次光線をもちい
るイオン線蒸着が、誘電性フィルムおよび反射材フィル
ムを調製するのに用いられた。誘電体および反射材の蒸
着の間の背景圧は、キセノンの２．７×１０-4トルであ
り、両フィルムタイプのための蒸着速度は、約３ｎｍ／
分であった。Ｙ2Ｏ3、ＧｄおよびＦｅ-２０重量％Ｃｏ
ターゲットからの連続蒸着により、誘電性フィルムが調
製された。反射材フィルムを調製するためにＡｌ-３．
７重量％Ｃｒターゲットを用いた。ＦｅＴｂＣｏ磁気光
学フィルムは、５×１０-3トルの圧力でアルゴン約１２
体積％Ｘｅ混合物を用いた直流マグネトロンスパッタリ
ング法により、合金ターゲットから蒸着した。磁気光学
フィルムは、キュリー温度（Tcurie)約２２０Ｃを有す
る。
【００２６】図２において、記録媒体により示されるキ
ャリア−ノイズ比率のデータが、書き込み出力の関数と
してプロットされている。以下の記録パラメータを用い
た（実施例１〜３）：記録周波数、３．７ＭＨｚ；表面
速度、５．６５Ｍ／秒；パルス幅、７０ｎｓ；
Ｈwrite、２５０Ｏｅ；Ｈerase、−２５０Ｏｅ；および
Ｐｒｅａｄ、１ｍＷ。
【００２７】実施例２ ポリカーボネート基材に形成された、実施例１で用いた
のと実質的に同一の磁気光学記録媒体を調製した；安定
剤として２０体積％の炭化シリコンを含有する非晶質Ｙ
２Ｏ3で構成する厚さ９３ｎｍの第１誘電性フィルム、
厚さ２０ｎｍのＦｅＴｂＣｏ磁気光学フィルム；第１誘
電性フィルムと同じ組成を有する厚さ１４ｎｍの第２誘
電性フィルム；および３．７重量％Ｃｒを含有するアル
ミニウムで構成する厚さ１００ｎｍの反射フィルム。本
記録媒体における全てのフィルム層を調製するのにマグ
ネトロンスパッタリング法を用いた。
【００２８】第１非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムは、Ｙ2Ｏ3およ
び炭化シリコンターゲットからの共スパッタリング法に
より調製した；Ｙ2Ｏ3ターゲットは、Ｒ.Ｆ.出力源によ
り駆動され、一方、米国特許第4,917,970号で述べられ
るように（この結果を参照としてここに挙げる。）、伝
導性の炭化シリコンは、直流出力源により駆動された。
アルゴンが及ぼす２×１０-3トルの気圧は、蒸着中維持
された。
【００２９】ＦｅＴｂＣｏフィルムは、５×１０-3トル
のＡｒ圧力で、元素Ｆｅ、Ｃｏ、およびＴｂターゲット
からＤ.Ｃ.マグネトロン共スパッタリング法により、第
１誘電性フィルム上に蒸着した。そして、第２非晶質Ｙ
2Ｏ3フィルムは、第１非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムを蒸着させ
るのに用いたのと同じ操作により蒸着した。最後に、Ａ
ｒの２×１０-3トルで、合金ターゲットからＡｌ-Ｃｒ
反射層を蒸着した。
【００３０】図２において、記録媒体により示されるキ
ャリア−ノイズ比率のデータが、書き込み出力の関数と
してプロットされている。
【００３１】実施例３ ポリカーボネート基材に形成された、実施例１で用いた
のと実質的に同一の磁気光学記録媒体を調製した；安定
剤として炭化シリコンを含有する非晶質Ｙ2Ｏ３で構成
する厚さ８５ｎｍの第１誘電性フィルム、厚さ２３ｎｍ
のＦｅＴｂＣｏＴａ磁気光学フィルム；第１誘電性フィ
ルムと同じ組成をもつ厚さ１３ｎｍの第２誘電層；およ
び３．７重量％Ｃｒを含有するＡｌで構成する厚さ６５
ｎｍの反射フィルム。
【００３２】１×１０-3トルＡｒ作業ガス雰囲気中でＹ
2Ｏ3-１０重量％ＳｉＣ伝導性ターゲットをＤ.Ｃ.マグ
ネトロンスパッタリングすることによりポリカーボネー
ト基材上に非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムを蒸着させ、記録媒体
を調製した。非晶質Ｙ2Ｏ3誘電性フィルムの非反応性
Ｄ.Ｃ.マグネトロンスパッタリング法は、より効果的
で、より高い蒸着速度を示し、よりよいフィルム−基材
接着を生じ、そして、一般に、反応性およびＲ.Ｆ.マグ
ネトロンスパッタリング法と比較して、操作方法が複雑
でない為、より好ましい。
【００３３】以下の操作を用いて、イットリア＋１０重
量％炭化シリコン（イットリアおよび炭化シリコンの合
計量を基準とし、１４．８体積％に対応する。）を含有
する伝導性ターゲットを調製した。約１５７．５０グラ
ムのイットリア（平均粒径５．０μｍ）、約１７．５０
グラムの炭化シリコン（平均粒径０．７μｍ）、約８．
３２グラムのフェノール樹脂および約８．３２グラムの
無水グリセロールを、１リットルポリエチレンびんおよ
び約１２００グラムの高アルミナ媒体を用いて、約９６
ｒｐｍで約１時間、エタノール中で一緒にボールミルし
た。好適なイットリアは、モリコープ社（Molycorp，In
c.）、ホワイト・プレインズ(White Plains）、N.Y、か
ら、イットリア５６００として入手できる。好適な炭化
シリコンは、ロンザ社（Lonza，Ltd.)、バーゼル（Base
l)、スイスから、カーボグラン（CARBOGRAN） UF-15と
して入手できる。好適なフェノール樹脂は、オクシデン
タル・ケミカル社（Occidental Chemical Corp.）、 ダ
レズ部門（DUREZ Division）、ダラス（Dallas）、TX、
から、ダレズ７０３１Ａとして入手できる。好適な無水
グリセロールは、フィリップスバーグのＪ.Ｔ.ベーカー
化学社（J.T.BakerChemical Co.)、 Ｎ.Ｊ.、から、製品
番号２１３６として入手できる。好適なアルミナ媒体
は、ノートン社（Norton Company）、アクロン（Akro
n）、ＯＨ、から、ブルンダム（BURUNDUM）として６．
４ｍｍのロッドにおいて入手できる。
【００３４】パーツを排出する際にパーツと金型との間
の摩擦を減少させるために、加圧前にＯＭＳ（無臭ミネ
ラルスピリット）中オレイン酸の１：１溶液で金型を覆
った。７５ＭＰａ(１０７００ｐｓｉ(６０トン/直径
３．７５インチのダイ))で、１３０ｇの該粉体からディ
スクをプレスした。
【００３５】以下の表に示す条件に従って窒素雰囲気下
でフェノールバインダーを焼成した。
【表１】 ２０℃ １２０分 ２０℃ −−−−＞ ６００℃ １８０分 ６００℃ ６０分 ６００℃ −−−−＞ ２０℃ １８０分
【００３６】ディスクを、（黒鉛リッドを備えた）黒鉛
るつぼに置き、黒鉛片密封材料中に密封し、そして以下
の表に示す条件に従って約１６３１℃でアルゴン雰囲気
下で焼結した。
【表２】 ２０℃ −−−−＞ １０００℃ ６０分 １０００℃ −−−−＞ １６３１℃ ５℃/分 １６３１℃ ６０分 炉冷 １８０分 相対的な熱分解後および焼結後密度は、それぞれ約５
３．５％および約６０．２％であった。
【００３７】焼結後、ディスクは両面ともグラウンドフ
ラット（ground flat）であり、ついで、研磨ホイール
上の４５マイクロメーターダイアモンドディスクを用い
て７．６ｃｍ（３インチ）より小さい直径に研磨した。
研磨中に吸収した水を除去するために、６５℃乾燥オー
ブンにディスクを入れ、一晩放置した。そして、ディス
クはＤ.Ｃ.マグネトロンスパッタリング法のターゲット
として試験された。試験時、このディスクは非常に良好
にスパッタリングされた。これは、ランの開始において
短くアークしたのみであった。焼結温度を上昇させる
と、 粒子間の結合強度が増大されると考えられる。
【００３８】２×１０-3トルのＡｒ圧力で、合金ターゲ
ットからのＤ.Ｃ.マグネトロンスパッタリング法によ
り、ＦｅＴｂＣｏＴａフィルムを蒸着した。そして、第
１非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムを蒸着するのに用いたのと同じ
操作により第２非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムを蒸着した。最後
に、Ａｌ-Ｃｒ反射層を、Ｄ.Ｃ.マグネトロンスパッタ
リング法により、Ａｒの２×１０-3トルで合金ターゲッ
トから蒸着した。
【００３９】図２において、記録媒体により示されたキ
ャリア−ノイズ比率のデータが、書き込み出力の関数と
してプロットされている。
【００４０】実施例４ ポリカーボネート基材に形成された、実施例１で用いた
のと実質的に同一の磁気光学記録媒体を調製した；安定
剤として炭化シリコンおよび酸化ハフニウムを含有する
非晶質Ｙ2Ｏ3で構成する厚さ８５ｎｍの第１誘電性フィ
ルム；厚さ２３ｎｍのＦｅＴｂＣｏＴａ磁気光学フィル
ム；安定剤として炭化シリコンを含有する非晶質Ｙ2Ｏ3
で構成する厚さ１３ｎｍの第２誘電層；および３．７重
量％Ｃｒを含有するＡｌで構成する厚さ６５ｎｍの反射
フィルム。
【００４１】１×１０-3トルＡｒ作業ガス雰囲気中で、
Ｙ2Ｏ3−１０重量％ＳｉＣおよびＨｆＯ2ターゲットか
らのマグネトロン共スパッタリングにより、第１誘電性
フィルムを調製した。実施例３の操作により形成され
た、Ｙ2Ｏ3−１０重量％ＳｉＣターゲットをＤ.Ｃ.出力
源により駆動し、一方、ＨｆＯ2ターゲットをＲ.Ｆ.出
力源により駆動した。生じた非晶質混合物は、約４５体
積％のＨｆＯ2を含有していた。Ａｒガス圧力２×１０
-3トルで、合金ターゲットからＤ.Ｃ.マグネトロンスパ
ッタリング法により、ＦｅＴｂＣｏＴａフィルムを蒸着
した。第２誘電性フィルムは、最初の誘電層蒸着で用い
たＹ2Ｏ3−１０重量％ＳｉＣターゲットからＤ.Ｃ.マグ
ネトロンスパッタリング法により蒸着した。最後に、Ａ
ｌ−Ｃｒ反射層を、２×１０-3トルＡｒ中Ｄ.Ｃ.マグネ
トロンスパッタリング法により蒸着した。
【００４２】本実施例の記録性能は、実施例３の図２に
示された記録性能と同様である。優れた記録性能に加え
て、８０℃/８５％相対湿度で１０００時間の環境チャ
ンバー露出後でも、本実施例は、１×１０-5より少ない
低ビットエラー率を示した。
【００４３】実施例５ ポリカーボネート基材に形成された、実施例１で用いた
のと実質的に同一の磁気光学記録媒体を調製した；安定
剤として２０体積％の炭化シリコンを含有する非晶質Ｙ
2Ｏ3で構成する厚さ８５ｎｍの第１誘電性フィルム；厚
さ２３ｎｍのＦｅＴｂＣｏ磁気光学フィルム；第１誘電
性フィルムと同じ組成をもつ厚さ１４ｎｍの第２誘電性
フィルム；および３．７重量％Ｃｒを含有するＡｌで構
成する厚さ１００ｎｍの反射フィルム。本記録媒体の全
てのフィルム層を調製するのに、マグネトロンスパッタ
リング法を用いた。
【００４４】最初のＴｂ2Ｏ3フィルムを、Ｔｂ2Ｏ3およ
び炭化シリコンターゲットから、共スパッタリング法に
より調製した。Ｙ2Ｏ3ターゲットをＲ.Ｆ.出力源により
駆動し、一方、米国特許第4,917,970号で述べられてい
るように、伝導性炭化シリコンターゲットをＤ.Ｃ.出力
源により駆動した。２×１０-3トルのアルゴン作業ガス
は、蒸着中維持された。
【００４５】５×１０-3トルのＡｒ圧力で、元素Ｆｅ、
ＣｏおよびＴｂターゲットからＤ.Ｃ.マグネトロン共ス
パッタリング法により、ＦｅＴｂＣｏフィルムを第１誘
電性フィルム上に蒸着した。次いで、第１非晶質Ｔｂ2
Ｏ3フィルムを蒸着するのに用いたのと同じ操作により
第２非晶質Ｔｂ2Ｏ3フィルムを蒸着した。最後に、２×
１０-3トルＡｒ中合金ターゲットからＡｌ−Ｃｒ反射層
を蒸着した。
【００４６】図３において、記録媒体により示されたキ
ャリア−ノイズ比率は、書き込み出力の関数としてプロ
ットされる。以下の記録パラメータを用いた：記録周波
数、４．５ＭＨｚ；表面速度、８．４Ｍ/Ｓ；パルス
幅、５０ｎｓ；Ｈwrite、２５０Ｏｅ；Ｈerase、−２５
０Ｏｅ；およびＰread、１ｍＷ。
【００４７】実施例６ -- 希土類酸化物誘電フィルムの
特性 イオン線蒸着法（「ｉｂｄ」）、マグネトロンスパッタ
リング法（「ｍａｇ」）および電子線蒸発法（Ｅ.Ｂ.）
を、種々の異なる誘電性フィルムを蒸着させるのに用い
た。生じたフィルムの微細構造は、透過電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）により調べられたが、フィルムは、蒸着条件およ
びフィルム組成に依存して結晶または非晶質物であり得
るということが明らかにされた。蒸着の時には非晶質で
あったが、２００keVの電子衝撃下でＴＥＭで観察中に
結晶化したものもあった。ＴｂＦｅＣｏ磁気光学フィル
ムとの接触により結晶化の傾向が高まった。希土類酸化
物が十分な量の適当な安定剤を含有するとき、ＴＥＭ観
察中に安定である非晶質フィルムが確実に供給された。
結果を表３にまとめる。
【００４８】
【表３】 サンプル 組成 方法 蒸着・圧、 微細構造 ＴＥＭで (体積％) トル・ガス の安定性 1 Y2O3 ibd 2.7e-4Xe 非晶質 無 2 Y2O3-7% Tb ibd 2.7e-4Xe 非晶質 無 3 Y2O3- ibd 2.7e-4Xe 非晶質 有 10% FeGdCo 4 Y2O3- ibd 2.7e-4Xe 非晶質 有 10% FeTbCo 5 Y2O3- ibd 2.7e-4Xe 非晶質 有 3% FeTbCo 6 Y2O3- ibd 2.7e-4Xe 非晶質 有 7% FeCo 7 Y2O3 ibd 2.7e-4Xe 非晶質 無 8 Y2O3 R.F.mag 1.5e-3Ar XL NA 9 Y2O3 R.F.mag 5.0e-3Ar XL NA 10 Y2O3 R.F.mag ＜4e-4Ar XL NA 11 Y2O3 D.C.mag 2.0e-3Ar 非晶質 無 12 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 無 10% SiCx D.C.mag 13 Y2O3- D.C.mag 1.0e-3Ar 非晶質 有 15% SiCx 14 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 20% SiCx D.C.mag 15 La2O3 R.F.mag 2.0e-3Ar XL NA 16 La2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 20% SiCx D.C.mag 17 Tb2O3 R.F.mag 2.0e-3Ar XL NA 18 Tb2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 20% SiCx D.C.mag 19 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 10% Si D.C.mag 20 Y2O3 E.B.evap. 1.0e-4O2 非晶質 無 21 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 20% Si D.C.mag 22 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 33% Si D.C.mag 23 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 50% Si D.C.mag 24 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 50% Si D.C.mag 25 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 無 8% C D.C.mag 26 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 無 20% C D.C.mag 27 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 33% C D.C.mag 28 Y2O3- R.F.mag 2.0e-3Ar 非晶質 有 50% C D.C.mag
【００４９】微細構造安定性は、磁気光学記録媒体の長
期間性能安定性に重要であり、媒体操作中、焦点を合わ
せたレーザー光線による加熱は、書き込み及び消去の
間、局部的に媒体温度を３００℃あるいはそれ以上に上
昇させ得る。従って、Ｘ線回折−熱アニール（ＸＲＤ/
ＴＡ）の一連の研究は、熱的に誘発された非晶質希土類
酸化物における安定剤添加効果を決定することを目的と
した。＜１００＞配向したシリコン結晶ウエハに、順
に、約２０ｎｍの非晶質希土類酸化物層、約５ｎｍのＴ
ｂＦｅもしくはＴｂＦｅＣｏ層、および約８０ｎｍの非
晶質希土類酸化物層を蒸着することにより、ＸＲＤ/Ｔ
Ａ研究の試料を調製した。サンプル番号１、５、１３お
よび２０の方法および蒸着条件により、サンプルを調製
した。
【００５０】様々な入射線スリット及びグラファイト回
折線モノクロメーターを備えたフィリップス垂直回折計
を用いて、ステップ−スキャン形式でＸ線回折データを
得た。散乱放射線を記録するのに比例検出器を用いた。
４５ＫＶおよび４０ｍＡで作動している固定アノードチ
ューブから生み出された銅Ｋ−α入射放射線を用いた。
０．０４度ステップ・サイズおよび５秒/ステップ・カ
ウンティング・タイムを用いて、それぞれの試料を散乱
角１０度〜６５度の範囲にわたって走査した。内部Ｘ線
回折参照パターンおよび回折データ国際センター粉末回
折ファイルのパターンの両方と、観測された回折ピーク
および相対的強度を比較することにより、存在する結晶
相の同定を行った。
【００５１】蒸着させた試料（約３０℃照射に対応す
る）からベースライン回折データを得た。そして、この
試料を大気圧下１時間炉中でアニールし、室温に冷や
し、そしてＸ線分析を再び行った。アニール温度を５０
℃増加させて２００〜５００℃の範囲でアニール、冷却
およびＸ線分析の工程を引き続き繰り返した。蒸発させ
たＹ2Ｏ3試料（サンプル２０）のＸＲＤ/ＴＡのデータ
は、図４に総括する。２θ約３３度の鋭利なピークは、
シリコン基材からの｛２００｝型反射に相当する。図４
において、蒸着フィルムには結晶Ｙ2Ｏ3に相当する散乱
強度がない。しかしながら、２００℃のみでのアニール
では、２θ約２９度での大きなピークおよび他の多くの
より小さなはっきりした回折ピークが出現する。これら
のピークは、アニールでのＹ2Ｏ3結晶子の形成による。
【００５２】図５において、Ｄ.Ｃ.マグネトロンスパッ
タリングされたＹ2Ｏ3約１５体積％ＳｉＣX混合物（サ
ンプル１３）において、５００℃熱露出後においても、
Ｙ2Ｏ3結晶子形成の形跡はない。サンプル５からのＸＲ
Ｄ/ＴＡデータは示していないが、図５と実質的に同一
である。従って、適切な安定剤の添加は、非晶質希土類
酸化物熱的安定性を改善する。
【００５３】図６において、イオン線蒸着されたＹ2Ｏ3
フィルムのサンプル１からのＸＲＤ/ＴＡデータが報告
されている。フィルムは、３５０℃のアニール温度まで
非晶質のままである。
【００５４】実施例７ -- 光学特性 ３体積％のＦｅＴｂＣｏを含有するイオン線蒸着した非
晶質Ｙ2Ｏ3フィルムの屈折率の実成分（ｎ）および虚成
分（ｋ）を、図７に波長の関数として示す。吸着は、磁
気光学記録装置で普通に用いられる７８０〜８３０ｎｍ
波長範囲で非常に低く、青色波長範囲でも低いままであ
る。
【００５５】図８において、８３０ｎｍでＳｉＣXを含
有する非晶質Ｙ2Ｏ3フィルムについての屈折率の実成分
（ｎ）および虚成分（ｋ）をＳｉＣXの体積分率の関数
として示す。Ｙ2Ｏ3のためのＲ.Ｆ.マグネトロンおよび
ＳｉＣXのためのＤ.Ｃ.マグネトロンを用いた共蒸着に
より、フィルムを形成した。全てのフィルムを、２ｍト
ルのアルゴン作業ガス圧力下で蒸着した。吸着率は、約
２０％を上回るＳｉＣX濃度において急激に上昇する。
実施例６で論じたＳｉおよびＣを含有するＹ2Ｏ3フィル
ムと、同様の結果が観測された。
【００５６】他の実施態様 他にも特許請求の範囲内の実施態様がある。例えば、こ
こに記載の非晶質希土類誘電性材料は、米国特許第5,01
4,252号に記載の直接上書き構成、および欧州特許出願
第415 449 A2に記載の高密度記録媒体のようなその他の
磁気光学媒体構成に好適に用いうる。この材料は、光学
反射防止被覆、装飾建築被覆のような用途にも好適に用
いうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 非晶質希土類酸化物からなる２つの誘電性フ
ィルムを有する磁気光学記録媒体の端面図である。
【図２】 非晶質希土類酸化物誘電性フィルムを有する
磁気光学記録媒体の実施例により示されるキャリア−ノ
イズ比率のプロットである。
【図３】 非晶質希土類酸化物誘電性フィルムを有する
磁気光学記録媒体の実施例により示されるキャリア−ノ
イズ比率のプロットである。
【図４】 Ｙ2Ｏ3フィルムの熱的アニールの関数として
のＸ線回折データのプロットである。
【図５】 Ｙ2Ｏ3フィルムの熱的アニールの関数として
のＸ線回折データのプロットである。
【図６】 Ｙ2Ｏ3フィルムの熱的アニールの関数として
のＸ線回折データのプロットである。
【図７】 好ましい誘電性フィルムの屈折率の実成分
（ｎ）および虚成分（ｋ）の波長の関数としてのプロッ
トである。
【図８】 ＳｉＣX安定剤を含有するＹ2Ｏ3フィルムの
屈折率の実成分（ｎ）および虚成分（ｋ）のＳｉＣXの
体積分率の関数としてのプロットである。
【符号の説明】
２…磁気光学記録媒体、 １０…透明基材、 １２…第１誘電層、 １４…磁気光学層、 １６…第２誘電層、 １８…反射フィルム。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 安定な非晶質希土類酸化物。
  2. 【請求項２】 磁気光学層(14)と安定な非晶質希土類酸
    化物を含有する誘電層(12)とを有する磁気光学記録媒体
    (2)。
  3. 【請求項３】 Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｔｂ2Ｏ3、Ｃｅ
    ＯX、ＳｃＯ2およびＹｂ2Ｏ3から成る郡から選択される
    安定な非晶質希土類酸化物を含有する誘電層(12)。
  4. 【請求項４】 少なくとも５０体積％の希土類酸化物を
    含有する組成物であって、透過電子顕微鏡で検査した場
    合に、拡散ハロ電子回折パターンを示し、平均サイズ２
    ｎｍより大きい観察可能な結晶を実質的に含まず、そし
    て、約５ｎｍのＴｂＦｅＣｏフィルム上に載せた該希土
    類酸化物の厚さ約１００ｎｍのフィルムの銅Ｋ-α入射
    放射線を用いる１０度≦２θ≦６０度Ｘ線回折走査が、
    空気中３００℃で１時間アニールした後の該希土類酸化
    物の結晶相に対応するピークを示さない組成物。
  5. 【請求項５】 磁気光学層(14)と希土類酸化物を含有す
    る誘電層(12)とを有する磁気光学記録媒体(2)であっ
    て、該誘電層は、透過電子顕微鏡で検査した場合に、拡
    散ハロ電子回折パターンを示し、平均サイズ２ｎｍより
    大きい観察可能な結晶を実質的に含まず、そして、約５
    ｎｍのＴｂＦｅＣｏフィルム上に載せた該希土類酸化物
    の厚さ約１００ｎｍのフィルムの銅Ｋ-α入射放射線を
    用いる１０度≦２θ≦６０度Ｘ線回折走査が、空気中３
    ００℃で１時間アニールした後の該希土類酸化物の結晶
    相に対応するピークを示さない磁気光学記録媒体。
  6. 【請求項６】 前記希土類酸化物が薄いフィルムの形態
    であり、Ｙ2Ｏ3を含有する請求項１、２、３、４または
    ５記載の用品。
  7. 【請求項７】 前記希土類酸化物がＬａ2Ｏ3、Ｔｂ
    2Ｏ3、ＣｅＯX、ＳｃＯ2およびＹｂ2Ｏ3から成る郡から
    選択される請求項１、２、３、４または５記載の用品。
  8. 【請求項８】 さらに炭素、炭化ケイ素および酸化ハフ
    ニウムから成る郡から選択される安定剤を含む請求項
    １、２、３または５記載の用品。
  9. 【請求項９】 約３０体積％より少ない前記安定剤を含
    有する請求項８記載の用品。
  10. 【請求項１０】 １．７〜２．４の実成分および０．０
    ３より小さい虚成分の屈折率を有する請求項２、３また
    は５記載の誘電層。
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