JPS60152010A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技米」 本発明は新規な金属酸化物磁性体及びそれよりなる磁性
膜に関する。

従来技術 近年、半導体レーザー光により磁気記録を行なう光磁気
記録媒体が高密度記録用として研究開発されている。従
来、光磁気記録媒体に用いられる磁性体としては希土類
金属と遷移金属との非晶質合金からなるものが多い。こ
のような非晶質合金磁性体を用いて光磁気記録媒体を作
るには一般にカラス板のような基板上に前記磁性体、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膜を形成
している。こうして得りれる光磁気記録媒体への記録、
再生は次のようにして行なわれる。即ち記録は磁性膜の
キュリ一温度又は補償温度近傍における温度変化に対応
した保磁力の急激な変化特性を利ｔｆｌして２値信号で
変調されたレーザー光を磁性１鴎に照射加熱して磁化の
向きを反転させることにより行なわれる。また再生はこ
うして反転記録さ４＋、た磁性膜の磁気光学効果の差を
利用して読出すことにより行なわれる。前述のような非
晶質合金磁性体を用いた光磁気記録媒体は記録感度が高
いため、半導体レーザー光によって高速度（周波数１Ｍ
Ｈｚにおいて）で記録できるという利点はあるか、非晶
質合金磁性体、特に遷移金Ｌｉｔ成分は酸車席Ｃ＜を受
け易いので、経時と共に磁性膜の磁気光学特性か劣化す
るという大きな欠点がある。

これを防止するため、非晶質磁性膜上にＳｉｎ。

Ｓｉｎ、等の保Ｎ膜を設ける（形成法は磁性膜の場合と
同様、真空蒸着、スパッタリング等による）ことも知ら
れているが、磁性膜或いは保護能の形成時、真空中に残
存する。２、基板面に吸着されたＯ、、’Ｈ，Ｏ等及び
合金磁性体のターゲット中に含まれるＯ、、Ｈ，Ｏ等に
より経時と共に磁性膜が酸化腐食される上、記録時の光
及び熱により更にこの酸化腐食は促進される。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を有する。更に再
生出力を向上するための再生方式として磁性膜をできる
たけ厚くし、その上にＣｕ、ＡＱ＋　Ｐｔ＋　Ａｕ等の
反射膜を設け、レーザー光を磁性膜に照射透過させた後
、反射膜で反射させ、この反射光を検出する反射型ファ
ラテ一方式は高Ｓ／Ｎの信号が得られるという点で有利
であるが、従来の非晶質磁性膜は透光性に欠けるため、
この方式に用いることができないものであった。

ｌ−一度 本発明の目的は記録感度が高く、しかも耐酸化腐食性及
び透光性に優れた、光磁気記録媒体用材料として特に好
適な新規な金属酸化物磁性体及びこの金属酸化物磁性体
よりなる磁性膜を提供することである。

構成 本発明の金属酸化物磁性体は一般式（１）％式％） ） で示されるものであり、また磁性膜は前記一般式の金属
化物磁性体よりなるものである。

光磁気記録媒体に用いられる磁性体又は磁性膜には半導
体レーザー光によって記録、再生可能な磁気光学特性（
適正なキュリ一温度、保磁力等）を備えていなければな
らないが、特に高い記録感度を得るためにキュリ一温度
１′ｃが低いこと及び記録したメモリーを安定に維持す
るために保磁力Ｈｃが適度に高いことが必要である。一
般にこのＴｃ及びＨｃの適正範囲はＴｃについては１０
０〜；５５０℃、　ト１　ｃについては３００〜６００
０エルステツドと考えられる。これはＴｃが１００’ｃ
以下では記録したメモリーが１４生時のレーザー光によ
って不安定になって再生特性の劣化原因となり、　また
、３５０℃以上では半導体レーザー光による記録が困難
であり、一方、１−１ｃが３００エルステツド以下では
メモリーが不安定となって消失する可能性があり、また
６０００エルステッ１−以上では記録時の磁化反転に必
要なレーザー出力や外部磁界が大きくなり、好ましくな
いからである。

一方、従来より磁気バブル材料として金属酸化物磁性体
が研究されている。このうち六方晶系のものでは例えは 一般式（２） ％式％） （但しＭｅａｎは一般式（１）に同じ）で示さ九るもの
が知られている。本発明者らはこの種の磁性体がそれ自
体、酸化物であるため。

酸化劣化の恐れがなく、しかも膜厚１０７Ｊとしても透
光性を備えていることに注目した。しかしこれらはキュ
リ一温度Ｔｃが４５０’Ｃ以上と高いため、前述のよう
に半導体レーザー光による記録は困難であり、そのまま
では光磁気記録媒体用材料として適用できない。そこで
本発明：とらは種々検討したところ、一般式（２）の中
のＦ　ｃ原子の一部をＣｒ又はＴ１原子で置換すると、
Ｃ「置換、Ｔｉ置換のいずれの場合も１゛ｃが低下する
ことを見出した。同時にＨｃについてはＣｒ置換の場合
は増大するが、Ｔ１置換の場合は低下することを見出し
た。例えばＣｒ又はＴ　ｉ　ｌｉ！！換体Ｂ　ａ　Ｆ　
ｅ　＋２−　ｚ　ＭＺ　Ｏ１９（ＭはＣｒ又は’Ｉ’　
、ｉ　。

２はＣｒ又はＴｉの置換数を表わす。）は１゛ｃについ
ては第１図のような傾向を示し、またｌｌｃについては
第２図のような傾向を示した。そこで本発明者らはこの
ようなＣｒ及び１゛】の駈換効果に着目し、更に光磁気
記録媒体用の磁性体又は磁性膜に要求されるＴｃ及びＨ
ｃの前記適正範囲を考慮して一般式（２）のＦｃの一部
をＣｒ及びＴ　ｉの２種の金属で種々の割合で置換した
結果、一般式（１）の金属酸化物磁性体が光磁気記録媒
体として優れた特性を与えることを見出し、本発明に到
達した。

このように本発明は、特にキュリ一温度が高いため、光
磁気記録媒体用材料として顧みられなかった一般式（２
）の全屈化合物中のＦｅ原子の一部をＣｒ及びＴｉ原子
で置換することによって、メモリーに要求される適度に
高い保磁力を維持しながら、キュリ一温度を低下せしめ
て半導体レーザー光による記録、再生を可能にし、こう
して光磁気記録媒体用材料として適用できるようにした
ものである。

以上の説明から判るように本発明の金属酸化物磁性体は
光磁気記録媒体用材料として要求される適正キュリ一温
度範囲及び適正保磁力範囲を満足するものである。

例えば［３ａＣｒｘ’　Ｔｉｙ’　Ｆ［３１７＋　Ｘ’
　＋ｖ’　＋　０ｔｑ（但しＸ′はＣｒ置換数　ｙ’は
Ｔｉ置模数）ではＴｃは第３図に示すように、Ｃ「の置
換数Ｘ′が２．０５で、且つＴｉの置換数Ｙ′が２．０
０の時、２６０°Ｃであり、また）（ｃは第４図に示す
ように、Ｃｒの置換ＢＸ’　が２．０５で、且つＴｉの
置換数Ｙ′が２．００の時、約３．６にエルステソ１−
である。これらのＴｃ及びＨｃ、特性により本発明の金
属酸化物磁性体又は磁性膜は半導体レーザー光により記
録、再生を行なう光磁伝記Ｂ媒体用材料として適用でき
ることは勿論、キュリ一温度が低いため、記録感度が高
い上、耐酸化腐食性及び透光性を備えている等の特長を
持っている。

本発明の金属酸化物磁性体を作るには夫々所定量のＢａ
ＣＯ３又はＳ　ｒ　ＣＯ、とＦｅ、Ｏ。

とＧ　１９２０４１　とＴｉＯ７とを混合粉砕し、これ
を適当な形状の金型に入れて成型後、　１２００〜１４
００℃の温度で焼結すればよい。

以上のようにして得られる本発明の金属酸化物磁（／１
体のＰ体側としては １、Ｓ　ＸＩＬ〕　’　５．２　（Ｃｒａ、ｒ　Ｔ　ｊ
　、ｔｃ　ｒ　ｅ／、？　０３　）　。

１３　ａｏ・５．２　（Ｃｒ、、Ｔ　ｉ、、ＣＦｅ、、
、Ｏ，）　１ｒ（ａｌ”’Ｊ・５．４　（Ｃｒ１．　Ｔ
ｉ、、Ｊ、Ｆｅ、、０３　）　ＩＢ　ａｏ　・５．４　
（Ｃｒ、、Ｔ　ｔ、、、Ｆ　ｅ、、ｏ、］）　ＩＢ　ａ
ｏ・５．６　（Ｃｒ、、Ａ　Ｔ　ｉ、、、Ｆｅ、ｏ、１
）ＩＢ　ａｏ・５．６　（Ｃｒ、、　Ｔ　ｉ、、、、　
Ｆｅ、ｊｏ、”）　ＩＢ　ａ　０　・５．８　（Ｃｒ、
、Ｔ　ｉ、、、、　Ｆ　ｅ、７　０３）。

Ｂ　ａ　０　・５−８　（Ｃｒ６２　Ｔ　：、ｘ　Ｆ　
ｅｔ、ｅ　Ｏ、）　。

Ｓｒ０・５．４　（Ｃｒ、ｊ　Ｔｉ、、Ｆｅ、、ｏａ　
）ＩＳｒｏ・５．６（Ｃｒ、、Ｔｉ、、、Ｆｅ、、ｏｉ
　）。

等が挙げられる。

なお以上のような金属酸化物磁性体にはファラデー回転
角を更に増大して磁気光学特性を改善するためにＧ　ｏ
　＋　Ｂ　ｉ　＋　Ｖ　＋　Ｌ　ａ　＋　Ｙ　、Ｙ　ｂ
　＋Ｓ　ｍ　、　’１’　ｂ　、　Ｄ　ｙ　、　Ｇ　ｄ
等の金属を添加することができる。

本発明の金属酸化物磁性体を用いて磁性膜を作るには、
基板の種類にもよるが、一般に基板上にこの磁性体をタ
ーゲットとして基板温度５００〜６００℃で真空蒸着、
スパッタリング、イオンブレーティング等の方法で膜厚
０．１〜１０μｍ程度に付着させればよい。こうして第
５図に示すように基板１上に、垂直磁化された磁性膜２
を有する光磁気記録媒体が得られる。なお場合によって
は磁性膜の形成は基板温度５００℃未満で行なうことも
できる。但しこの場合は磁性膜形成後、これに５００〜
７００℃の熱処理を、ｗ合により磁界を印加しながら、
行なって垂直磁化させる必要がある。ここで基板の材料
としては一般にアルミニウムのような耐熱性金属；石英
ガラス：　ＧＧＧ　；サファイヤ；リチウムタンタレー
ト；結晶化透明ガラス；パイレックスガラス；表面を酸
化処理し又は処理しない単結晶シリコン；ＡＱ２０．　
、　ＡＱ、　Ｏ，・ＭｇＯ。

Ｍｇ０−ＬｌＦ、Ｙ、Ｏ，・ＬｉＦ、Ｂｅｄ。

Ｚｒ０ｔ　’Ｙ２０．＋　Ｔｈｅ２”ＣａＯ等の透明セ
ラミック材；無機シリコン材（例えば東芝シリコン社製
トスガード、住人化学社製スミセラムＰ）等の無機材料
或いはアクリル樹脂、ポリカーポイ、−７１〜樹脂、ポ
リエステル樹脂等の有機材料か使用できる。

本発明の磁性膜は第５図のような単層型光磁気記録媒体
に限らず、従来公知のすべての多層型光磁気記録媒体に
適用できる。この種の多層型の例としては第６〜９図に
示すような構成のものが挙げられる。図中、１′はガイ
ドトラック（＝Ｊき基板、３は反射膜、４は透明誘電層
、５はガイドトラック層、６は保護膜、７は透明接着層
、８は耐熱層である。ここでガイドトラックイ・」き基
板ビは前述のような有機材料製ルＪ出成型、押出成型、
フオＩヘエッチング法等により加」二して作られる。な
お基板のガイドトラックは記録、再生時のレーザー光を
案内するものである。反ＩＪ膜３はＣ１１，ΔＱ、Ａｇ
、Ａｕ、Ｐｔ。

Ｔ　ｅ　Ｏｘ　＋　Ｔ　ｅ　ＣＴ　Ｓ　ｅΔｓ、ＴｅＡ
ｓ、ＴｉＮ　、　Ｔ　ａ　Ｎ　、　Ｃｒ　Ｎ　＋シアニ
ン染料、フタロシアニン染料等を真空蒸着、スパッタリ
ング、イオンブレーティング等の方法で対象面に膜厚５
００〜１００００人程度に付着させることにより形成さ
れる。なおこの反射膜は、磁性膜を透過したレーザー光
を反射し、再び磁性膜を透過することによるファラデー
効果を増大させる目的で設けられる。透明誘電層４はＳ
ｉ○２＋ｓｉＯ。

ＴｉＯ２，Ｔｉ○、ＣｅＯ，ＨｆＯ２，Ｂｅｄ。

Ｔｈｅ、’、Ｓ　ｉ、Ｎ、等を前記と同様な方法で対象
面に膜厚約０．０５〜０．５μｍ程度にイ」着させるこ
とにより形成される。なおこの透明誘電層はファラデー
回転角を増大させて再生出力を向」−する目的で設けら
れる。ガイドトラックＷＪ５は対象面に紫外線硬化性樹
脂を塗布した後、ガイド溝を有する金型を圧着し、なか
ら、紫外線を照射して前記樹脂を硬化させることにより
形成される。保Ｗ！ｎ’；ｉ６はアクリル樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリカーボネー１〜樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、ポリアミ１−樹脂、エポキシ樹脂、ＴｉＮ
、Ｓｉ、Ｎ４．ＴａＮ、５ｉｎ２．Ｓｉ○等を樹脂の場
合は塗布法で、その他の場合は真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンブレーティング等の方法で対象面に膜厚約０
．１〜ｌ０７１ｍ程度にイ、＋Ｒさせることにより形成
される。なおこの保護膜は反射膜３を保護する目的て設
けらＪする。

Ｊｌ明接若１ｉ’＋　７は、反射膜３を設けたカイト１
〜ラツク（Ｊき基板１′の反射膜と磁性膜２を設けたｉ
−Ｉ熱Ｊ？’７８（この層は前記無機材料よりなるので
、「磁性１必を設けた耐熱層」とは前記単層型光磁気記
録材ｆ’ｌのことである。）の磁性膜とをエポキシ樹脂
、ポリウレタン、ポリアミド等の樹脂で約２〜１００μ
ｍ厚程度に接着することにより形成される。即ちこの透
明接着層は単に基板１′上の反射膜３と単層型光磁気記
録材料の磁性膜２とを接合するための層である。なお耐
熱ＷＪ８は１１η述のような無機材料よりなるので、基
板１に相当するが、ここでは磁性膜２の耐熱性向上の目
的で設けらＪしる。厚さは約１０〜５００μｍ程度が適
当である。

本発明の磁性膜を用いた以上のような光磁気記録媒体へ
の記録、再生は従来と同しく磁性膜又は基板側から変調
又は偏向されたレーザー光髪照射して行なわれる。

効　果 本発明の金属酸化物磁性体又は磁性膜は光磁気記録媒体
用材料として適正な１゛Ｃ及びＨｃを有し、記録感度が
高いにも拘わらず、従来品にはなかった耐酸化腐食性及
び透明性を備えているので、磁気光学特性の経時劣化が
なく、且つ再生時に透過光も利用でき、このため再生出
力の高いファラデー回転角を利用して再生することがで
きる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例１〜１０ 下記表に示した組成のターゲラ１−を各々用いて、表面
光学研摩処理した石英基板上にΔｒ分圧２．ＯｍｍＴ　
ｏ　ｒ　ｒ　、　０２分圧０．３ｍｍ’［ｏ　ｒ　ｒ　
、放電々力ｏ、３５ＫＶ、基板温度５２０〜５５０℃の
条件で２時間スパッタリングして０．２μ厚の磁性ｔｊ
ｌｌｆを形成した。これら磁性膜のキュリ一温度］’ｃ
及び保磁力Ｈｃを測定した結果を下表に示す。

次に以」二のようにして得られた各光磁気記録媒体を一
方向に磁化させ、この磁化の方向とは逆の０．５エルス
テツドの磁界を印加しながら、出力２０　ｍ　１１の半
導体レーザー光を記録媒体表面での強度１０ｍＷ及び周
波数ＩＭＩＩｚのパルスで照射して磁気反転せしめ、記
録したところ、いずれもピッ１〜怪約１．５μｍの記認
ビットが形成さ４した。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々、金属酸化物磁性体１３８　Ｆ
　ｅ　ｌｐ　−Ｚ　Ｍｚ○３．（ＭはＣｒ又はＦ１．２
はＣｒ又はＴｉの置換数）におけるＣｒ又は′Ｉ゛１の
置換数２と、キュリ一温度ＴＬ〕及び保磁力１−１０と
の関係図、第３図及び第４１−ｄは大々、金属酸化物磁
性体 ＢａＣｒｘ’　ＴｉＶ’　Ｆｅ１．−ｔ　ｘ’　＋ｙ’
　ＩＯ＋ｑ（χ′はＣｒの置換数、Ｙ′は１゛］の置換
数）における′Ｊ゛１の置換数Ｙ′と、］゛ｃ及びｌ−
１ｃとの関係図、第５〜９図は夫々本発明の磁性体又は
磁性膜を用いた光磁気記録媒体の一例の溝成図である。 １　・基　板 １′　・・ガイド（・ラックイ４き基４反２・磁性膜　
３反射膜 １１・透明誘電層　５　ガイ［・トラックＨ６保護膜　
７透明接：）’、＋　Ｊｊ’１８　・耐　熱　層 荒１図 懲３図 ｕ　Ｉ　２ 蔦２図 吊４図 Ｕ　Ｉ　２ 鴫５図 懲７図 懲９図 刑６刃 も８１ 手続補正書 昭和５９年　特　許　願第７５９６号 ２、発明の名称 金属酸化物磁性体及び磁性膜 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 （６７４）株式会社　リ　コ　− 代表者　浜　１）　広 ４、代理　人 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、　補正の内容 第２頁下から１行の「遷移」を「希土類」に補正する。 第６頁２行の「μ」を「μｍ」に補正する。 １、第１０頁１行の「５００〜６００℃」を「５００〜
７００℃」に補正する。 ＋４１　同頁８行の「５００〜７００℃」を「５００〜
８００℃」に補正する。 （５１第１０頁下から１行〜第１１頁２行の「無機材料
・・・・・・・・・（中略）・・・・・・・・・使用で
きる。」を１無機材料が使用できる。」に補正する。 （６）第１３頁１６行の「てらる。」を１である。」に
補正する。 （７）第１０頁１行ノ「Ｋｖ」を「調」に、「５５０」
を１７ｏ　ｏＪに補正する。 ′°゛　同頁１６行のＦμ」を［μｍ」に補正する。 第１５頁３行の［ｏ、　ｓ　Ｊを［ｓ　ｏ　ｏＪに補正
する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［、一般式 ％式％］ ） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％］ ） で示さ肛る金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。