JPS60182108A - 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】 挟鬼光乱 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。

笠米狭皇 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
るには一般にガラス板のような基板上に前記磁性体１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（＝Ｊ着させて磁性膜を
形成している。こうして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値信号で
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ＩＭＩｌｚ
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０２．Ｈ
，Ｏ等及び合金磁性体のターゲット中に含まれる０２，
８２０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、Ａｆｌ、Ｐｔ、
Ａｕ。

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１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
。

目　的 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％） １ ｍ、ｎは夫々Ｍ工とＭ□のイオン価数を示す。）で示さ
れるものであり、また磁性膜は前記一般式の金属酸化物
磁性体よりなるものである。

光磁気記録媒体に用いらｈ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
Ｔｃ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Ｈｅの適正範囲はＴｃについては１００
〜３５０℃、　Ｈｃについては３００〜５０００エルス
テツドと考えられる。これはＴｃが１００℃以下では記
録したメモリーが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℃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
、Ｈｅ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５０００工ルステ
ツド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六方晶系及びスピ
ネル形の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ば一般式（２） ％式％］ （但しＭｅ、Ａは一般式（１）に同じ）で示されるもの
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１０μｍ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℃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Ｓｃ、　Ｔａ
、　Ｔｉ、　Ｚｎ、　Ｉ　ｎ、　Ｇｅ原子で置換すると
、いずれの場合もＴｃが低下することを見出した。一方
、Ｆｅ原子の一部をＣｏ、Ｂｉ。

Ｓ＋ｎ、Ｖ＋Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃａ、Ｅｒ、Ｅｕで置換
するとＴｃは殆んど低くならないが、磁気光学性能が改
善さ４ｚ再生特性が良くなる。

こうしたことから本発明は、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Ｓｃ、Ｔａ
、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇｅ　−ＪとＣｏ、Ｂｉ、Ｓ＋Ｉ
ｌ、Ｖ、Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃａ、Ｅｒ、Ｅｕの一つとで
置換することによって、メモリーに要求さＡしる適度に
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
。

本発明の金属酸化物磁性体を作るには、Ｂ　ａ　ＣＯ，
、Ｓ　ｒ　ＣＯ、又はｐ　ｂ　ＣＯａとＦｅａ　ＣＯ１
＋　。

更にＳｃ、Ｏ，、ＴａＯ２，Ｔ　ｉ　Ｏ，＋　ＺｎＯ＋
　Ｇｅ０ｐ　ｌＩｎ、Ｏ，の一つとにｏ２ｏ、、Ｂｉ２
０．ＩＩ　Ｓｍ２０ｓ　＊Ｖ、　Ｏ６，Ｙ、　Ｏ，、Ｇ
ｄ２Ｏ，ｌ、Ｔｂ、Ｏ，、Ｃａｂ。

Ｅｒ２ｏ、、Ｅｌｌ、０３の一つを混合粉砕し、これを
１０００〜１１００℃にて可焼する。次にこれを粉砕し
適当な形状の金型に入ＪＬプレス成型後１２００〜１４
００℃にて焼結して金属酸化物磁性体を得る。

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
具体例は次の通りである。

Ｂａ０・６　（Ｓｃｌｌ、Ｂ　ｔ、、Ｆｅ７７．　０３
　）Ｓｒ０・６　（Ｓｃ１．　Ｂ　ｉ、、Ｆｅ７，７　
０．　）Ｐｌ）○・ｂ　（Ｓ　ｃ、１．Ｉ’　Ｂ　ｉ、
、、（、Ｆ　ｅ、７　０　ｇ　）Ｒａ０・６（Ｔａ　Ｂ
ｉ　Ｆｅ、、７　０３）ρ之　Ｃノ Ｂ　ａＯ・ｂ　（Ｔ　ｉ、Ｊ７　Ｂ　ｉ、、Ｆｅ７４２
　０ｘ　］ＢａＯ・６　［Ｚｎ　Ｂｉ　Ｆｅ、２．Ｏ：
＋　）Ｂａ０・６　（Ｉ　ｎ、、Ｊ、Ｂ　ｉ、、Ｆｅ、
（Ｏｘ　）Ｂａ０・６（Ｇｅ、）　Ｂｉ、、Ｆｅ、ｖ−
０ｓ）Ｓ　ｒｏ　・６　（Ｚｎ、、、Ｓｍ、、Ｆ　ｅ、
、、、１０ｓ　］ＰｂＯ−６［Ｚｎ、、、ｖ　Ｇｄ、、
Ｆｅ、、、、ｏ＊　）Ｓ　ｒ　Ｏ・ｂ　（Ｔ　ｉｌ、、
）　Ｃｏ、、Ｆ　ｅｚｌ’ｉ／　ｏ、　）ＰｂＯ・Ｇ　
［Ｔｉ　Ｃｏ　Ｆｅ、、Ｏ，］σ＾ノ＋＋７ ＢａＯ’５．６［Ｚｎ、、、、Ｇｏ、、Ｆｅ、、、Ｏｓ
　）Ｂａ０・５．８［Ｉｎ、、、Ｃｏ、、Ｆｅ、２　ｏ
ｓ］Ｓ　ｒｏ　’５．６　（Ｉ　ｎ、、ＪｔＣＯａ、Ｉ
　Ｆ　ｅ、（１０ｓ　）Ｐ　ｂｏ　・５．６　（Ｉ　ｎ
ｉ＋、ａ＃　Ｃｏ／、／　Ｆ　ｅ／ｌｊ　Ｏｓ　）Ｂａ
０・６　（Ｓｃ、２　Ｃｏｅ、ｔ　Ｆｅ、、７　０．］
Ｂａ０−Ｊ　［Ｓｃ、、Ｓｍ、、Ｆｅ、、Ｏ，］Ｂａ０
　・　６（Ｉｎ、、、　Ｅｒｌ、、　Ｆｅ、、７　０，
１Ｂａ０・６　［Ｚｎ、Ｊ、Ｖ、／、Ｆｅ、、ｖ　Ｏ，
）Ｂａ０・６　（７ｎ、、、、ｖ、、Ｆｐ、ｔ、＞ｙ　
ＣＬ＋　］Ｐ　ｂｏ　・６　（Ｉ　ｎ、＋ＪＹｒｐ、ｔ
　Ｆ　ｅｔ、）　Ｏｓ　）Ｓ　ｒ　Ｏ”　６　［Ｔ　ｔ
、、２ｉ　Ｔｂ、７Ｆ　ｅ、、＞ｙ　Ｏｚ　］Ｓｒ０・
６　［Ｔ＋、Ｊ、Ｅｒ、、、Ｆｅ、、、Ｏ，］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［
！類にもよるが、一般に基板上にこの磁性体をターゲラ
１−とじて基板温度５００〜７００”Ｃ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
．ｌ＝ｌＯｇｍ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℃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５００〜８
００℃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；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；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、Ｏ，。

Ａ　Ｑ　２０３　・Ｍ　ｇ　Ｏ＊　Ｍ　ｇ　Ｏ・Ｌ　ｔ
　Ｆ　ＨＹ　２０２　・Ｌｉ　Ｆ、Ｂｅｄ、ＺｒＯ，’
Ｙ、Ｏｓ　＋ＴｈＯ，・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
、住友化学社製スミセラム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
ドトラック付き基板、３は反射膜、４は透明誘電層、５
はガイド１−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付き基板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，５ｅＡｓ、ＴｅＡｓ＋ＴｉＮ
＋　ＴａＮ、ＣｒＮ、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　ｉｏ２．Ｓ　ｉｏ。

ＴｉＯ２，Ｔｉｅ、ｃｅｏ２１　ＨｆＯ２，ＢｅａｔＴ
ｈｏ２．Ｓ　ｉ３　Ｎ、を等を前記と同様な方法で対象
面に膜厚的０．０５〜０．５μ０１程度に１１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上する目的で設けら
れる。ガイドトラック層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樹脂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　ｉＮ、Ｓ　ｉ、Ｎ、
、ＴａＮ、Ｓ　ｉｏ、、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０．１〜１０μｎｌ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、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
」とは前記単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２〜１００μｍ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
耐熱性向上の目的で設けられる。厚さは約ｌＯ〜５００
μｍ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　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１〜２４ あらかじめ蒸着によってＡｇを膜厚５００人及びこの上
にスパッタリングによってＳｉｎ、を膜厚１０００人被
着レム石英基板上に対し、下記表に示した組成のターゲ
ットを各々、Ａｒ分圧２　、０　＋ｍ＋Ｔｏｒｒ、０２
分圧０．３＋ｏｎ＋　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ、放電々力０．３
ＫＷ、基板温度５５０〜７００℃の条件で２時間スパッ
タリングして０．３μｍ厚の磁性膜を形成した。これら
磁性膜のキュリ一温度Ｔｃ及び保磁力Ｈｃを潤定した結
果を下表に示す。

（以下余白） 次に以上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５００エルステ
ツドの磁界を印加しながら、出力２０ｍ１１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Ｉ
ＭＩＩｚのパルスで照射して磁気反転せしめ、記録した
ところ、いずれも微小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′・・・ガイドトラック層ｑ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　護　膜　７・・・透明接着層８・・・耐熱層 図面の＃：；’（内容に変更なし） 第１霞　扇２霞 市３図　尼４１ 曇 手続肴Ｕ正書（方式） ％式％ ■、事件の表示 昭和５９年特許願節３６２８４号 ２、　発明の名称 金属酸化物磁性体及び磁性膜 ３、補正をする名 事件−との関係　特許出願人 東京都大８１区中馬込１丁目３番６号 （６７４）株式会社リ　コー 代表者　浜　１）　広 ４、代理人 昭和５９年５月２９日 ６、補正の対象 図　面 ７、　補正の内容 別添の通り、適正な図面を提出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ％式％］ あり、ｍ　、　ｎは夫々Ｍ工とＭｌのイオン価数を示す
   。） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％） あり、ｍ、ｎは夫々Ｍ工とＭＸのイオン価数を示す。） で示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。