JPS60164302A - 金属酸化物磁性体及び磁性膜 - 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】 皮１年」 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ど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どしては希土類
金属と遷移台１」との非晶質合金からなるものが多い。

二のような非晶質合金磁性体を用いて光磁気記録媒１＋
を作るには一般にガラス板のような基板子に＋’＋ｉｉ
記磁性体、例えばＴｂ’−Ｆｅ合金を真空前ンＴ、スパ
ッタリング等の方法で厚さ０．１〜１μＩｎ程度に付．
ｎさせて磁性膜を形成している。こうしで得られる光磁
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
用して２値（８号で変調されたレーザー光を磁性膜に照
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れた磁性膜の磁気光
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肚において）で記録できるという利点はあ
るが、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る。これを防止するため
、非晶質磁性膜上にＳｉｎ、Ｓｉｎ、等の保護膜を設け
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
保護膜の形成時、真空中に残存する０２、基板面に吸着
された０、、Ｈ，０等及び合金磁性体のターゲット中に
含まれる○７．）（，０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だけ厚くし、その上にＣｕ
　＋ΔＱ、ＰＬ、Δ１」。

Ａｇ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、父射膜で反射させ、この反射光を検出する反
射型ファラデ一方式は高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。

目　英 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。

講成 本発明の金属酸化物磁性体は一般式（１）％式％） オン価数） 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
Ｔ　ｃが低いこと及び記録したメモリーを安定に維持す
るために保磁カドＩｃ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１
００〜３５０℃、　Ｈｅについては３００〜６０００エ
ルステツドと考えられる。これはゴＣが１００℃以下で
は記録したメモリーか再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°
Ｃ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、Ｈｃ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
ステッド以−に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各種の金属酸化物
磁性体が研究されている。このうぢ六方晶系のものでは
例えば 一般式（２） ％式％］ （但しＭｅ、ｎ、ｚは一般式（＋）に同じ）で示される
Ｃｏ六六方晶系フジライ１が知られている。

本発明者らはこの種の磁性体がそＡし自体、酸化物であ
るため、酸化劣化の恐れがなく、しかも膜厚１０μｍと
しても透光性を備えている」二、Ｃｏ原子により垂直磁
化が容易であることに注目した。しかしこれらはキュリ
一温度１゛Ｃが４５０℃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５
本発明者らは種々検討したところ、一般式（２）の中の
Ｆｅ原子の一部を前記Ｍユで示される金属原子で置換す
ると、いずれもＴｃが低下することを見出した。しかし
同時にＨｅについても低下することを見出した。前記の
よ、やに１−１０が低過ぎるとメモリーが不安定となり
一高密度記録には不適当である。そこで本発明者らは更
にＭ８　原子で可換した一般式（２）の中のＦｅ原子を
前記Ｍ工で示される金属で置換してみたところ、Ｔｃを
低下させたまま、Ｈｃを増大できることを見出した。

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
）の金属酸化物中のＦｅ原子の一部をＭ工及びＭＸ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。

これらのＴｃ及び１（ｃ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
を行なう光磁気記録媒体用材料として適用できることは
勿論、キュリーｄ１，１度が低いため、記録感度が高い
Ｊ二、直イ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Ｍ　
ｅ　ＣＯ３とＦｅ、０１とＭ、　、　ＭＴＬの各酸化物
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、１２００〜１４００℃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性体の
具体例としては （１）　Ｂ　ａ’ｏ　・６　’（Ｇａ几Ｉ　ｎ、、Ｃｏ
、、、　Ｆ　ｅ、　Ｏ，）（２）　Ｂａ０・６　［Ｇａ
、、Ｓｃ、２Ｃｏ、、　Ｆｅ７．Ｏ，］（３）　ＢａＯ
・Ｇ　［Ｇａ、、、　Ｚｎ、、Ｃｏ、、　Ｆ’ｅ７．Ｏ
，］（４）　Ｂａ’Ｏ”　６　（Ｇａａ、ｒＴｉ、、７
Ｃ：ｏ、、、　Ｆｅ７．、ｏ、　）（５）　Ｓ　ｒｏ　
・６　（ＡＱｅ、ｓ　Ｃｒ、、　Ｃ，ｏ、、、　Ｆ’ｅ
、、　０＋　１（６）　Ｓ　ｒｏ・’６　［ＡＱ、、、
Ｔ　ｔａ、ａ　Ｃｏ、２Ｆｅ、、　ｏ、ｌ］（７）　Ｂ
　ａＯ・６　［Ｇａ、、　Ｉ　ｎ、、、、　Ｂ　ｉ、、
’Ｃｏ、、、　Ｆ　ｅ、１．ａｌｌ）（８）ＢａＯ−６
［Ｇａ、ｔＺｎ、、、Ｖ、、Ｇｏ、）Ｆｅ、、Ｏ，ｌ］
（９）　Ｓ　ｒｏ　’　６　（ＡＱ、ｚＴ　ｉ、、　Ｓ
ｎ、、Ｃｏ、２Ｆｅ、、Ｏ，）（１０）　ＳｒＯ’、６
　ＣＡＱａ、、Ｓｃａ、ｓＭｎ、７Ｃｏ、、Ｆｅｚ、、
Ｏｓ　）（１１）　ＰｂＯ’　６　［Ｇａ、、Ｔ　ｉ、
、Ｙ、、、Ｇｏ、ａＦｅ、、）Ｏｌｌ　］（１２）　Ｂ
ａ０・６　ＣＡＱｕ　Ｚｒｉ、、Ｂ　ｉ、Ｃｏ、　Ｆｅ
、７０ｓ　）（１３）　Ｂａ０・６　［ＡＬ４Ｔ＋、、
Ｂｉ、、Ｇｏ、、Ｉ？ｅｄ、Ｏｆｆ　）（１４）−Ｂ　
ａｏ　・６　［Ｍｎ、　Ｔ　ｉ、、Ｂ　ｉ、、　Ｆ　ｅ
７．Ｏ，）（１５）　Ｂ　ａ　ｏ　・ｅ　［ｃ　ｒｅｐ
　ｚ　ｎ４Ｊ／　Ｂ＋　ａ、ｔ　ｃ　’Ｏ，／　ｒ　ｅ
ｉｔｚ　Ｏ３］等が挙げられる。

なお本発明の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Ｔ、、、ａ
、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｇｄ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５００〜７００℃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〜ＬＯｐｍ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ｌ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”Ｃ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５
００〜８００℃の熱処理を、場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
；一般ガラス；石英ガラス１ＧＧＧ：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；バイコールガラス：表面を酸化処理し又は処理し
ない単結晶シリコン； ＡＱ、２０．、ΔＱ２０．・ＭｇＯ，ＭｇＯ・Ｌ、　ｉ
　Ｆ。

Ｙ、０５　’ＬｉＦ、Ｂｅｄ、ＺｒＯ，・Ｙｐ　Ｏｌｌ
”Ｉ’　ｈ　Ｏ、・Ｃａ　Ｏ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
人化学社製スミ槃−ラムＰ）等の無機材料が使用できる
。

本発明の磁性膜は第１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２〜５図に
示すような構成のものが挙げられる。図中、１′はガイ
ドトラック伺き基板、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（＝Ｊき基板１
′は前述のような有機材料を射出成型、押出成型、フォ
トエツチング法等により加工して作られる。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。反射膜３はＣｕ、ＡＱ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ
。

ＴｅＯｘ、ＴｅＣ，Ｓ　ｅＡｓ、ＴｅＡｓ、Ｔ　ｉ　Ｎ
。

ＴａＮ、Ｃ；ｒＮ、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５００〜１００００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　Ｏ，、、Ｓ　ｉ　Ｏ・
＋Ｔｉｅ、、Ｔｉ１ｔ　Ｃｅ２０ｒ　１−１ｆＯ，、Ｂ
ｅＯ＋Ｔｈｅ３．Ｓ　ｉ、Ｎ、、等を前記と同様な方法
で対象面に膜厚的０．０５〜０．５μｍ程度に付着させ
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にする目的で設け
られる。ガイド１〜ラック層５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が
ら、紫外線を照射して前記４！１１指を硬化させること
により形成される。保護膜６はアクリル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホ
ン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、Ｔ　ｉ　Ｎ　
、　Ｓ　ｉ　！Ｉ　Ｎ　ａ　、’ｆ：　ａ　Ｎ　、Ｓ　
ｉ　Ｏ２＋　Ｓ　ｉ　（、）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的０．１〜１０μ
Ｉ１１程度に付着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を保護する目的で設けられる。

透明接着層７は１反射膜３を設けたガイドトラック付き
基板１′の反射膜と磁性膜２を設けた耐熱層８（この層
は前記無機材料よりなるので、［磁性膜を設けた耐熱層
」とは前記＃層型光磁気記録材料のことである。）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２〜１００μＩｎ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。なお耐熱層８は前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」二の目的で設けられる。厚さは約１０〜５
００μ■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、再生は従来と同じ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を照射して行なわれる。

効　閃 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Ｔｃ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η１１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１〜１５ 下記表に示した組成のターゲＪ１−を各々用いて、予め
蒸着法で膜厚５００人のＡｇと付着させ、更にこの上に
膜厚１０００人のＳｉｎ、を被着せしめた石英基板」二
にＡｒ分圧２．Ｏｗ　Ｔ　Ｏｒ　ｒ　、　０７分圧０．
３ｕｍ＋　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ、放電々力０．３５ＫＷ、基
板温度５００〜７００’Ｃの条件で２時間スパッタリン
クして０，３μ＋ｎＪＩＪの磁性膜を形成した。これら
磁性膜のキュリ一温度Ｔｃ及び保磁カド１ｃを４１１定
した結果を下表に示す。

（以下余白） 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にエル
ステッドの磁界を印加しながら、出力２０ＩＩｌｌｌ！
、波長８２０ｎｍ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１０”
　／秒照射して磁気反転せしめ、記録したところ、いず
れもビット径約１．５μｍの記録ビットが形成された。

【図面の簡単な説明】

第１〜５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構成図である。 ■・・基　板 １′　・・ガイドトラック付き基板 ２・・・磁　性　膜　３・・・反　射　膜４・・透明誘
電層　５・・・ガイドトラック層６・・・保　謀　膜　
７・・・透明接着層８・・耐　熱　層 昂１図 死３閏 壓５図 手続補正書 昭和５９年３月２７日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ■、　事件の表示 昭和５９年特許願第１９６７１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「特許請求の範囲」及び 「発明の詳細な説明ｊの各欄 ６、　補正の内容 １）特許請求の範囲を別紙の如く訂正する。 ２）明細書第４頁末行ｒＭＪをＦＭ１ノに訂正する。 ３）　同第５頁第１行ｒＭＪを「Ｍｌ」に訂正する。 ４）同第５頁第３行ｒＭ、ＭＪを「Ｍｌ　９Ｍ□」に訂
正する。 ５）明細書第８頁下から第４行の（３）式をｒＢａＯ・
６　ＣＧａｏ、６　Ｚｎｏ、ｂ（Ｃｏｏ、ｘ　Ｆｅ１ｏ
ｔ○３〕」に訂正する。 ６）　同第８頁下から第３行の（４）式をｒＢａｏ・６
ＣＧａｏ、Ｔｉ、（、、ＣＯＯ２Ｆｅ、、Ｏｎ　）Ｊに
訂正する。 ７）　同第８頁末行の（６）式をｒｓｒｏ　・６　ＣΔ
’＃、３−Ｔ　１０２１Ｃｏ　ｏ、ｘ　Ｆ　ｅ　１０．
２０３］Ｊに訂正する。 ８）同第９頁第２行の（８）式を［Ｂａ０・６　ＣＧ、
３６．ｐＺｎ、）、３　Ｖ６．７２Ｃｏｏ、Ｆｅ、ｒＯ
＊　］Ｊに訂正する。 ９）　同第９頁第３行の（９）式をｒ　Ｓ　ｒｏ　・６
　ＣＡ　Ｑａ）Ｔ　］、　ｏ、＋　Ｓ　ｎ　６．／２　
ｃ、　０６，２　Ｆ　ｅ　ａ）６０　ａ　）　Ｊに訂正
する。 １０）　同第９頁第５行の（１１）式を「Ｐ　ｂｏ　・
６　（Ｇａ、４Ｔ３　（）３　ｖ６．ｒ　ＣｏＤ２　Ｆ
　ｅ６３０　ｇ　）、　Ｊに訂正するゎ１１）同第９頁
第６行の（■２）式ｔｅｒＢａｏ・６［Ａ　Ｑ６．ｒ、
−Ｚｎ、、　Ｂｉ６．Ｉ　ＣｏＤ、　Ｆｅ７．００．　
］　Ｊに訂正する。 １２）同第９頁第７行の（１３）式を「Ｂａ０・６（Ａ
Ｑ、、Ｔｉ、、Ｂｉ　ｏ、７Ｇｏ、、Ｆｅ、７０．ｌ）
Ｊに訂正する。 １３）同第９頁第８行の（１４）式を’　Ｂ　ａｏ　・
６　ＣＭ　ｎ　ｏ５”、／ｒＢ”ｏ、）Ｆｅ（，２０ｓ
　’］　Ｊに訂正する。 １４）同第１２頁第１行のｒＣｅ、ＯＪをＩ”　ＣｅＯ
２Ｊに訂正する・ ７゜　添イリ沓類の目録 （１）別　紙　１通 １、一般式 ％式％ （１ （７） イオン価数ン で示される金ｍ酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％（ （但しＭｅ＝８ａ、Ｓｒ及び／又はＰｂ；Ｍ工＝Ａ１′
ｌ及び／又はＧａ　；　Ｈｌ　＝Ｉｎ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、ｃｒ、’ｌ’ａ、Ｓｈ、ロ１．ｖ。 Ｖ、Ｓｍ及び／又はＭｎ　；　Ｏ（Ｘ＋Ｖ−ｔ４≦１．
１）（Ｘ　、！ＩＩ；１．０゜０　＜Ｖ　≦０．５　、
　Ｏ＜Ｚ　＜０−５　、Ｐ、Ｐ’　ｌ：ｊ：　夫’／　
Ｍ−ｒ　、　Ｈｌ　（１）イオン価数） て示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　一般式 ％式％ （但しＭｅ’＝　Ｂａ　、Ｓｒ及び／又はＰｂ；阿　＝
   ＡＱ及び／又はＧａ　；　Ｍ　＝Ｉｎ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｚ
   ｎ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｉ３ｉ、Ｖ。 Ｖ、Ｓｍ及び／又はｔｌｌｎ；０＜Ｘ＋’Ｖ−１−Ｚ≦
   １．０（Ｘ≦１．０゜ｏ＜ｙ≦０．５．０＜Ｚ＜０．５
   ．Ｐ、Ｉ”は夫々阿　２Ｍ　のイオン価数） ≠示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％） （但しＭｅ＝Ｂａ、Ｓｒ及び／又はＰｂ：Ｍ＝八へ及び
   ／又はＧａ　；　Ｍ　＝Ｉｎ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｎ
   、Ｃｒ、Ｔａ、Ｓｂ、Ｂト、ｖ２Ｖ、５ｌ１１及び／又
   はＭｎ；０＜Ｘ＋’ｆ＋Ｚ≦１．０＜Ｘ≦１．０゜０＜
   ＶＳ２．５．０＜Ｚ＜０．５．Ｐ、Ｐ’は夫’７Ｍ　、
   Ｈノイオン価数） で示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。