JPH0740380B2 - 光磁気記録材料 - Google Patents

光磁気記録材料

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光磁気記録媒体の記憶層に使用することでき
る光磁気記録材料に関する。
従来技術 近年、光の熱効果を利用して磁性薄膜に磁区を書込んで
情報を記録し、磁気光学効果を利用して情報を読み出す
ようにした光磁気記録媒体が注目されている。
従来、光磁気記録媒体に用いられる磁性材料としては希
土類金属と遷移金属との非晶質合金からなるものが知ら
れている。このような非晶質合金磁性体を用いた光磁気
記録媒体は、一般にガラス板のような基板上に磁性体、
例えばTb−Fe合金を真空蒸着、スパッタリング等の方法
で厚さ0.1〜１μｍ程度に付着させて磁性層を形成する
ことにより作製されている。しかしながら、非晶質合金
磁性体、特に希土類金属成分は酸化腐食を受け易いの
で、経時と共に磁性膜の磁気光学特性が劣化するという
大きな欠点があり、記録時の光および熱によりさらにこ
の酸化腐食が促進されてしまう。また、非結晶質磁性体
は熱によって結晶化され易く、そのために磁気特性の劣
化を来たし易いという欠点も有する。
さらに、非晶質合金磁性体からなる磁性膜はレーザーの
発信波長領域での透過率が低いため、磁性膜表面での反
射による磁気光学効果、即ちカー効果により記録情報を
読み出しているが、カー回転角は一般に小さいため再生
感度が低いという問題もあった。
本出願人は、先にマグネトプライムバイト型バリウムフ
ェライトが金属酸化物で経時安定性に優れ、レーザー光
波長領域で透光性を有することからファラデー効果を利
用しうることに着目し、以下の一般式（Ａ）または
（Ｂ）で示される磁性体からなる磁性層を設けた光磁気
記録媒体を提案され（特開昭59−45644号公報）。
MeMxMyFe12-pO19 （Ａ） （式中、MeはBa,Pb,SrおよびScからなる群から選ばれた
少なくとも１種の元素であり、そしてＭはCo,Mn,Ti,Zn,
Al,Sn,Cu,CrおよびMgからなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素であり、但し、ｐ＝ｘ＋ｙ（ｙ＝０であっ
てもよい）、1.2≦ｐ≦２） CoMzFe2-zO4 （Ｂ） （式中、Ｍは上述したとおりであり、但し0.75≦ｚ≦1.
3） BaFe12O19は磁気異方性は大きいが、磁気光学効果は小
さいため、光磁気記録材料としては不十分である。BaFe
12O19のFe原子の一部をCoで置換することにより磁気光
学効果を大きくすることができる。しかし、３価のFeを
２価のCoで置き変えるため電荷を補償する必要が生じ
る。ここで、４価の金属によりFe原子の一部を置換して
電荷補償を行なうと、結晶磁気異方性が低下してしま
う。第４図および第５図はこの状態を示すグラフであ
り、Ｍは４価の金属、x,yは置換数を示す。HAは結晶磁
気異方性の異方性磁界である。
このように磁気異方性が小さくなるためにCoの置換量に
は限界があり、磁気光学効果を十分に改善することがで
きない。また、垂直磁化膜となる範囲内でも異方性が小
さくなると、薄膜にした場合の反磁界補正しない角型比
が悪くなり、光磁気メモリの特性としては好ましくな
い。光磁気記録材料としては光変調方式で記録を行う場
合には反磁界補正しないヒステリシスループで角型比
〔残留磁化（Mr）／飽和磁化（Ms）〕が１であることが
要求される。角型比が小さくなった場合、磁気光学効果
（θＦ）が大きくなっても、角型比ＸθＦだけの読み出
し性能しか得られない。第6A図は理想的なヒステリシス
ループを示し、第6B図は BaFe12O19、第6C図は代表的な BaCoxMyFe12-(x+y)O19のヒステリシスループを示す。
発明の目的 本発明は、磁気光学効果および磁気異方性がともに良好
な光磁気記録材料を提供するものである。
発明の構成 本発明の光磁気記録材料は、マグネトプランバイト型バ
リウムフェライトのBaの一部をLaで置換するとともに、
Feの一部をCoで置換したことを特徴とする。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
Ba−フェライトのFe（鉄）原子の一部をCo（コバルト）
で置換し、これによる電荷補償を、２個のBa（バリウ
ム）を３価のLa（ランタン）で置き換えることにより行
うと、磁気光学効果が増大し、結晶磁気異方性も増大す
る。第１図は、Ba1-xLaxCoxFe12-xO19についての、置換
数ｘとファラデー回路係数θθＦ（λ＝780nm）との関
係を示すグラフである。一方、第２図は置換数ｘと結晶
磁気異方性の異方性磁界HAとの関係を示すグラフであ
る。置換により、θＦとHAとが共に向上することが判
る。
本発明の光磁気記録材料の代表的な組成式は次の通りで
ある。
Ba1-xLaxCoyFe12-yO19 （Ｉ） （０＜ｘ≦0.5,xｙ） ｘとｙとは多少不一致があっても、所期の特性を得るこ
とができる。
また、さらにFe原子の一部、あるいはBa原子の一部を置
換して特性を制御することもできる。この具体例として
は次の組成式（II）および（III）を挙げることができ
る。
Ba1-xLaxCoyFMIzF12-(y+z)O19 （II） （０＜ｘ≦0.5,0＜ｚ≦6,MIは４価以上の金属イオン MIが４個の場合:yｘ＋ｚ MIが５価の場合:yｘ＋2z MIが６価の場合:yｘ＋3z） Ba1-xLaxCoyMIzMIIuFe12-(y+z+u)O19 （III） （０＜ｘ≦0.5,0≦ｚ≦6,0＜ｕ≦６ MIは４価以上の金属イオン MIが４価の場合:yｘ＋ｚ MIが５価の場合:yｘ＋2z MIが６価の場合:yｘ＋3z MIIはGa,Al,In等の３価の金属イオン） 組成式（II）で示した場合においては、組成式（Ｉ）の
特性に加えて、ｚの増大に伴って磁気異方性は小さくな
るが、Co量がふえるために磁気光学効果は大きくなる。
組成式（III）で示した場合においては、MIIで置換する
ことによりキューリー温度Tcが低下し、飽和磁化Msが下
がる。Tcが低下することにより、光磁気メモリとして使
用した場合の記録感度が向上する。また、Msが小さくな
ると反磁界（４πMs）も小さくなり、反磁界補正をしな
いヒステリシスループの角型比が良くなる。磁気光学効
果（θＦ）は、ほとんどCoで決まるためMsが小さくなっ
ても変化しない。したがってMsを小さくすることにより
角型比が向上し、読み出し性能（Mr/Ms）×θＦも改善
される。
次に本発明の光磁気記録材料を用いた光磁気記録媒体の
構成例について説明する。光磁気記録媒体は、最も単純
には適当な基板と、この上に設けられた光磁気記録材料
の垂直磁化膜からなる記録層とから形成されるが、反射
光を利用するための反射層、レーザー光の案内のための
ガイドトラック、垂直磁化膜の配向性を改善するための
下地層等を適宜設けることが好ましい。好ましい光磁気
記録媒体としては、記録層、反射層、ガイドトラックお
よび下地層を有するものが挙げられる。
第３図は、このような光磁気記録媒体の構成例を示す断
面図であり、ガイドトラックが形成された基板11上に、
下地層13、記録層15、反射層17が順次積層されている。
情報の書込み、再生は図中に矢印で示したように基板11
側からレーザービームを照射して行い、反射光を利用し
て再生することができる。
光磁気記録媒体への記録、再生は従来と同じく垂直磁化
された記録層に変調または偏光されたレーザー光を照射
して行うことができる。たとえば、記録層に磁界の印加
下に選択的にレーザービームを照射し、照射部をキュー
リー温度以上に加熱し保磁力を減少させて磁気反転さ
せ、記録ビットを形成して情報を記録する。この情報の
読み出しはレーザーの偏光を記録層に照射し、ファラデ
ー回転角の差を検出することにより行われる。
発明の効果 本発明によれば磁気光学効果および結晶磁気異方性の大
きな光磁気記録材料が得られる。この光磁気記録材料か
らなる薄膜を光磁気記録媒体の記録層として用いること
により、読み出し性能および記録の安定性が向上した光
磁気記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光磁気記録材料についての、ファラデ
ー回転係数（θＦ）と置換数（ｘ）との関係を示すグラ
フである。 第２図は本発明の光磁気記録材料についての、結晶磁気
異方性の異方性磁界（HA）と置換数（ｘ）との関係を示
すグラフである。 第３図は、光磁気記録媒体の構成例を示す断面図であ
る。 第４図は従来例の光磁気記録材料についての、θＦとｘ
との関係を示すグラフである。 第５図は従来例の光磁気記録材料についての、HAとｘと
の関係を示すグラフである。 第6A図、第6B図および第6C図は、角型比を示すためのヒ
ステリシスループである。 11……基板、15……記録層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】マグネトプランバイト型バリウムフェライ
    トのBaの一部をLaで置換するとともに、Feの一部をCoで
    置換したことを特徴とする光磁気記録材料。
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