JPS60220909A - 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】 茨菫豆厭 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。

従米挟卿 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、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Ｉ　Ｍ　Ｈ
ｙ、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、特に遷′移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。

５Ｉ０２等の保護膜を設（プる（形成法は磁性膜の場′
合と同様、真空蒸着、スパッタリンク等による）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Ｏ７，８２０等及
び合金磁性体のターゲット中に含まれる０２．Ｉ２０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Ｃ１１１Ａ　（１＋　Ｐ　ｔ　
＋　Ａ　Ｉ２１　Ａ　ｇ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、反射膜て反射させ、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て
きないものであった。

旦、　的 本発明の目的は記録感度が高く、しがも耐酸化腐食性及
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　皮 本発明の金属酸化物磁性体は一般式（１）％式％ ） で示される組成物に対し、１０〜４０％（モル重量比）
のＲｕ○、と、更にＧａ２Ｏ，、ＡＱ２０．。

Ｃｒ２Ｏ，、ＭｎＯのうち少なくとも一種以上を含有せ
しめたものに関し、また磁性膜に前記夫夫の金属酸化物
磁性体よりなるものに関する。

光磁気記録媒体に用いらおる磁性体又は磁性膜には１１
４心体レーザー光によって記録、市生可能な磁気光学特
性（適正なキュリ一温度、保磁力、飽和磁化等）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１−１（が適度に高いこと
が必要である。一般にこのＴｃ及びｌ（ｃの適正範囲は
Ｔｃについては１００−３５０”Ｃ１）（ｃについては
３００〜６０００エルステツドと考見られる。

これはＴｃが１００℃以下では記録したメモリーが内生
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。飽和磁化にあっては１０００
カウス以上必要であり、この値以下では再生出力が小さ
く磁気記録媒体に適用しえない。

一方、従来より磁気バブル・材ｆ’トとして各種の金属
酸化物磁性体が研究されている。このうち六方晶形のも
のでは例えば 一般式（２） ％式％］ （但しＭｅはＢａ、Ｐｂ、Ｓｒ等を示し、ｎは任意定数
を示す。） で示されものが知られている。このフェライト磁性体は
、それ自体酸化物であるため、酸化劣化の恐れがない上
、膜厚１０μｍとしても透光性を備えている。しかしＴ
ｃ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る。この問題を解消する
ため、上記フェライトにおいてＦｅの一部’ｇ−Ｑ　ａ
、　Ａ　Ｑ　＋Ｉｎ、Ｓｃ等で置換して、キュリ一温度
Ｔｃを低下せしめることが知られている。だが、Ｇａや
Ａ　Ｑ、で置換した場合には飽和磁化４πＭｓの減少が
著しく、また保磁力Ｈｃが急激に増大するため温度係数
が大きくなり制御が困難となる。

また、ＩｎやＳ　ｃで置換した場合には保磁力ＨＣが激
減するため磁気記録に適さない。

こうしたことから、本発明者らは光磁気記録媒体用材料
として注目されてきた上記フェライト磁性体の問題点を
解決するため、Ｇａ、ＡＱ等の元素で置換するという思
想から脱却して鋭意検討を重ねた結果、一般式（１）の
組成物に特定量のＲ１１（ルテニウム）を含有せしめる
ことで前記の問題が一気に解決にされることを見い出し
た。

第１図〜第３図は、一般式（１）の組成物の一つである
Ｂ　ａｏ　・５．５Ｆｅ、　Ｏ，にＲｕ　Ｏ、を添加し
た場合の物性への影響をグラフ化したものである。第１
図はキュリ一温度Ｔｃへの影響を、第２図は保磁力Ｈｅ
への影響を、第３図は飽和磁化４πＭｓへの影響を示し
、図中ｍはＢａ０・５．５　Ｆ　ｅ　ｐ　Ｏ、ａに対す
るＲ１１０２のモル比を示す。ここで、例えばＲｕＯ２
のモル比ｍが３．０の場合、Ｔｃ＝２５０℃、Ｈｅ　＝
０．６にエルステッド、４πＭｓ＝２．１にガウスで、
いずれも光磁気記録媒体として要求される適正範囲を満
足している。Ｒ１１はＲ１１０２として一般式（１）の
組成物に対し、１０〜４０％（モル重量比）含有せしめ
ることが必要で、この値を下回ると本発明の目的は達成
されない。

特定量のＲｕ　Ｏ、、を含有せしめることで本発明の目
的は達成されるが、さらにキュリ一温度Ｔｃを下げ小出
力の半導体レーザーで記録可能とするため、保磁力Ｈｃ
を補う目的でＧａ、０３ＡＱ、Ｏ，ｌ、Ｃｒ２Ｏ，；　
Ｍｎ○のうち一種以上を含有せしめると良い。

なお本発明の金属酸化物磁性体にはファラテー回転角を
更に増大して磁気光学特性を改善するためにＧｏ、Ｂ　
ｉ、Ｖ、Ｌａ、Ｙ、Ｙｂ、ＳｍＴ　ｂ　＋　Ｄ　”／　
＋　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作るには、夫々所定量のＢ
ａＣ０，，５ｒＣ０２，ｐｂｃｏ３ＦＡ、、０．７１び
Ｆｅ＊　０１１−さらにＧａ、ＡＱ。

Ｃｒ、Ｍｎを含有せしめる場合はそれらの酸化物とを混
合粉砕し、二肛を適当な形状の金型に入れて成型後、１
２００〜１４００℃の温度で焼結すめばよい。

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
０．１〜１０μｍ程、度に付着させればよい。こうして
第４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
；石英ガラ、ス；　ＧＧＧ　；サファイヤ；リチウムタ
ンタレ−１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；Ａ
ｆｌ、　Ｏ，ｌ、　ＡＱ、　０３・ＭｇＯ，ＭｇＯ・Ｌ
　ｉＦＨＹ２０３　・Ｌ　ｔ　Ｆ＋・Ｂ　ｅｏ、Ｚｒ０
．ｌＹ２Ｏ，、Ｔｈｅ、’Ｃａ○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４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５〜８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。

Ｔ　ｉＮ＋　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ＳｉＯ，、ＳｉＯ。

Ｔｉｅ、、Ｔｉｅ、Ｃｅ２Ｏ，ＨｆＯ，、Ｂｅ○。

Ｔｈｅ、、Ｓ　ｉｆｆ　Ｎ４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、ＴｉＮ、Ｓ　ｉ、］Ｎａ　
、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０．１〜１０μｍ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】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１０〜５００
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Ｍｓ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１〜１３ 下記表に示した組成のターゲットを各々用いて、表面光
学研摩処理した石英基板上にＡｒ分圧２．０＋ｎｍＴ　
ｏ　ｒ　ｒ　、　０２分圧０．３ｗｎＴ　ｏ　ｒ　ｒ、
放電々力０．３５ＫＷ、基板温度５００〜７ｏｏ℃ノ条
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を測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０．５にエルス
テッドの磁界を印加しながら、出力２０＋ｎｌ＋１の半
導体レーザー光を記録媒体表面での強度Ｉ　Ｏ＋ｎｌｊ
及び周波数ＩＭＨｚ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図はＢａＯ・５．５Ｆ　ｅ　、○、＋ｍＲ，ｕＯ。 （ｍモル比髪示す）におけるＲ　ｌｌＯ７量に対すキュ
リ一温度への影響を示し、第２図は保磁力への影響を示
し、第３図は飽和磁化への影響を示したグラフである。 第４〜８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。 １・・・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　需・・・ガイドトラック層６・保
　護　膜　７・・・透明接着層 ８・・耐熱層 特許出願人　株式会社　リ　コ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　一般式 ％式％ ） で示される組成物に対し、ＲｕＯ２を１０〜４０％（モ
   ル重量比）含有せしめた金属酸化物磁性体・ ２、一般式 ％式％ ） で示される組成物に対し、ＲｕＯ２を１０〜４０％（モ
   ル重量比）含有せしめた金属酸化物磁性体よりなる磁性
   膜。 ３、一般式 ％式％ ） で示される組成物に対し、１０〜４０％（モル重量比）
   のＲｕ　Ｏ２と、　Ｇａ２Ｏ，、ＡＱ、０８゜Ｃｒ２Ｏ
   ，、ＭｎＯのうち少なくとも一種以上とを含有せしめた
   金属酸化物磁性体。 ４、一般式 ％式％ ） で示される組成物に対し、１０〜４０％（モル重量比）
   のＲｕＯ２と、Ｇａ２Ｏ３ｒＡＱ２０ａ　ｒＣｒ２０．
   、ＭｎＯのうち少なくとも一種以上とを含有せしめた金
   属酸化物磁性体よりなる磁性膜。