JPS63237240A - 光磁気記録媒体の改良 - 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】 （発明の分野） 本発明はレーザービームの照射により情報の記録、再生
、消去を行う光磁気記録方式に用し１られる光磁気記録
媒体に関するものであり、特に、この記録媒体に用いら
れるＮｄ−ＤＶ−Ｆｅ−Ｃ。

系の記録材料の改良に関するものである。

（発明の背景） 光ディスク、光カード、光テープ等に用いられる光磁気
記録媒体用の記録材料として【よ希土類金属（Ｒｅ）と
遷移金１ｍ（ＴＨ）とのアモルファス合金が一般に良く
研究されており、これら合金はス１＜ツタリング等によ
って基板上に１，０ＯＯＡ程度の厚さの薄膜とされて記
録層を構成する。

上記希土類（ＲＥ）としてはＧｄ、Ｔｂ、Ｄ’／等が、
また遷移金属（ＴＨ）としては［ｅ、Ｇｏ等が一般に用
いられており、最も一般的な組成としてはＴｂＧｄＦｅ
、　ＴｂｒｅＣｏ、ＧｄＣｏ等を挙げることができる。

これら公知の記録材料は、実用的な性能、すなわち記録
−再生特性および耐久性（信頼性）を有し且つ工業レベ
ルで製造できるという点で、一応満足できるものである
が、記録感度の点でさらに優れた記録材料が要求されて
いる。すなわち、光磁気ディスクの持つ大容量記録密度
という特色は利点である反面、転送レートが低いという
欠点にもつながる。この転送レートを上げるためにはデ
ィスクの回転速度を上げなければならないが、従来の記
録材料では記録感度が悪いため、回転速度を上げること
ができなかった。

”（従来技術） ＲＥ−ＴＭアモルファス合金の組成に関しては既に多数
の系が提案されている。Ｊ、Ａｐｐｌ、ＰｈｙＳ、５７
（１）１９８５年４月号、第３９０６〜３９０８頁には
Ｎｄ　　（Ｆｅ　　　Ｃｏ　　）　　　の組成が示され
てｙ　　　１−ｘ　　ｘ　　１−ｙ いる。特開昭６０−１０７７５１号には希土類（ＲＥ）
としてＤｙを必須構成要素とする組成が示され、特開昭
６０−１１７４３６号にはＲＥとしてＮｄ−Ｇｄを必須
構成要素とする組成が示されている。また、特開昭６１
−１６５８４６号にはＲＥとしてＮｄを必須構成要件と
する組成が示されている。しかし、これらの組成によっ
ても高速書込み特性すなわち記録感度の高い記録材料は
得られない。さらに、Ｎｄ、Ｄｙ、ＦｅあるいはＮｄ、
ＤＶ、Ｆｅ１Ｇｏを用いた光磁気記録材料に関するもの
も公開されている（例、特開昭６２−１２９４１号、特
開昭６２−４３８４７号、特開昭６２−４７４７５号、
特開昭６２−４７８４６号）。

本出願人は特願昭６２−４０８８号（発明の名称「光磁
気記録媒体」）において、Ｎｄ１Ｄｙ、Ｆｅを必須成分
とした高感度の光磁気記録膜組成を提案した。この系は
高速度記録用媒体として優れたものであるが、耐久性の
向上にはさらに改良の余地があることがわかってきた。

すなわら、この特許出願の発明の系は結晶化Ｙ！Ａ度（
Ｔｃｒｙ）が低いため、記録−再生を反復していると、
記録膜がアモルファス状態から結晶状態に変化し、その
結果、結晶粒界に起因する雑音が増大し、さらには垂直
磁気異方性に変化が生じるため記録媒体としての信頼性
すなわち耐久性を改善する必要がある。

本出願人は本出願人による上記の記録膜組成の耐久性を
向上させる研究を続けた結果、本発明を完成させた。

（発明の目的） 本発明の目的は記録感度が高く且つ耐久性に侵れた光磁
気記録材料を提供することにある。

本発明の他の目的は高速転送レート用記録媒体に要求さ
れる高い記録感度と読取り性能に直接間係する高いＣ／
Ｎ比とを有し、しかも耐久性に優れた光磁気記録材料を
提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、基板上に膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有
する希土類−遷移金属アモルファス合金より成る薄膜が
形成され、このアモルファス合金がネオジム（Ｎｄ）と
、ジスプロシウム（Ｄｙ）と、鉄（Ｆｅ）と、コバルト
（Ｃｏ）より成る光磁気記録媒体において、上記アモル
ファス合金がさらにスズ、アンチモンおよび鉛より成る
群の中から選ばれる少なくとも一つの成分を含むことを
特徴としている。

上記基板としてはプラスチック、ガラス、セラミック、
金属等任意の材料を用いることができ、その形態として
はディスク、カード、テープ等任意のものにすることが
できる。

本発明の記録媒体は上記基板と上記アモルファス合金薄
膜より成る記録材料の層を必須構成要件とするものであ
るが、これらの他に、公知の他の追加的な膜、例、えば
、保護膜、エンハンス膜、断熱膜、光反射膜等を必要に
応じて上記基板および／または記録材料の層の上に形成
することができる。

本発明による上記アモルファス合金より成る記録材料の
薄膜の組成はネオジウム（Ｎｄ）と、ジスプロシウム（
Ｄｙ）と、鉄（Ｆｅ）と、コバルト（Ｃｏ）と、スズ（
Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）および鉛（Ｐｂ）より成る
群から選ばれる少なくとも一つの成分とを必須構成要件
としている。

上記薄膜は常用に従ってスパッタリングや蒸着法といっ
た物理的蒸着（ｐｖｏ）法によって基板上に形成するこ
とができる。この薄膜の厚さは一般に２０ＯＡから１５
００△の範囲、好ましくは５００Ａから１０００Ａの範
囲である。

本発明による上記合金組成をＦ２式： ％式％ で表わした場合、 Ｍは３ｎ、３ｂおよびＰｂより成る群の中から選ばれる
少なくとも一つの元素を表わし、０．１≦Ｘ≦０．４ ０＜ｙ≦０．１ ０．２≦α≦０．７５ ０くβ≦０゜４ とするのが好ましい。すなわち、Ｎｄ−ＤＶのＲＥ元累
の比率（Ｘ）が１０原子％以下では！Ｉ！直磁他磁化膜
られず、逆に４０原子％以上ではカー回転角（θｋ）が
急激に低下するため実用的ではない。また、ＲＥ元素の
中でのＮｄのが含有率（α）は比較的広い範囲の中から
選択できる。ＮｄＱこの含有率（α）を増加させると、
換言すればＤｙの含有率（１−α）を減少させると、θ
に１従って、光磁気効果が増加するが、逆に感度が低下
し、また材料費も増加するので、ＮｄのＤｙに対する比
率（α）は２０から７５原子％の範囲内にするのが好ま
しい。　本発明の合金組成はＮｄ、ＤｙおよびＦｅの他
にＴＭとしてＦＣの一部をＣＯに代えたものである。こ
のＧｏを加えることによって磁気光学効果、換言すれば
θｋが上がる。ＴＭの中で、ＣＯの含有率が４０原子％
を超えるとキュリ一温度（ＴＣ）２２０℃以上となり、
記録感度が低下するので、Ｆｅに対するＣｏの比率（β
）は４０原子％以下にするのが好ましい。また、Ｍの含
有率（Ｖ）がゼロでは耐−気性向上の効果が無く、逆に
１０原子％を超えると感度または再生特性が低下する。

本発明による上記成分Ｍは本出願人による前記特願昭６
２−４０８８号の希土類金属（Ｎｄ−ＤＶ）および／ま
たは遷移金属（Ｆｅ、Ｃｏ）の一部と置換されたもので
あって、耐久性以外の記録膜の特性は特願昭６２−４０
８８号記載のものと同じであり、本明細古では特願昭６
２−４０８８号の明細書を参照する。

発明による上記合金組成は再生特性（θｋ）および記録
特性（記録感度）を低下させずに、耐久性を大巾に向上
させることができるバランスのとれた実用性の高い組成
である。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。

実施例１ 基板に１３０ｍφのポリカーボネート、１．６μｍピッ
チ溝付基板と３０×３０Ｉ！ＭＡの研磨ガラスを用いた
。ポリカーボネート基板はＣ／Ｎ比の測定に、研磨ガラ
スは磁気特性の測定に供した。電子ビーム蒸着装置にお
いてチャンバー内を１×１Ｏ−７Ｔｏｒｒ以下まで排気
した後、基板上に真空溶解したＦｃ７５　Ｃｏ２５とＮ
ｄ３０　ＤＶγ０とｓｎとを別々の炉から同時に蒸発さ
せ合計膜厚が１０００Ａになる様にレート（比）をコン
トロールして成膜した。しかる棲、酸化防止膜として５
ｉ０２を真空を破ることなく１０００Ａの膜厚で、Ｎｄ
ＤＶＳｎＦｅＣｏ合金薄膜上に形成した。

組成は蛍光Ｘ線により （Ｎｄ２１０ｖ１９）１９Ｓｎ４（Ｆｅ８ｏＣ０２ｏ）
１１であった。

カー回転角は波長６３３止の＠ｅ−Ｎｅレーザより、ガ
ラス基板面より測定したところ０．３８゜であった。１
−１ＧおよびＴｃはガラスを１１０Ｘ６に切断し、ＶＳ
Ｍにより測定したところぞれぞれ５．５ｋＯｅ１１５０
℃であった。これらの値はいずれも実用的光磁気記録媒
体としての要求を満す値である。

次に、８３０口■の半導体レーザを光源として９ｏｏｒ
ｐｍの回転数で１ＭＨ７の信号を４０００ｅの外部磁界
の下で上記ポリカーボネート基板上に形成した記録膜の
半径４５１ｍの位置に記録し、再生した。その結果、記
録パワー４ｍＷにおいて４６ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた
。このＣ／Ｎ比は実用上の光磁気記録媒体のＣ／Ｎ比と
して十分な値である。なお、表中の記録パワーとは再生
デュ−ティーが５０−５０になる記録パワーをいう。

上記と同じ位置において上記と同じ信号の書込みと消去
を１０．０００回反復したＣ／Ｎ比は４５ｄＢで、Ｃ／
Ｎ比の劣化は１ｄＢであった。この光磁気ディスクを６
０℃、９０％ＲＨの環境下に放置してＣ／Ｎ比の変化率
を調べた。上記と同じ条件で記録−再生した２００時間
および５００時間経過後でのＣ／Ｎ比は各々４３ｄＢで
、記録膜の劣化が少ないことが示された。

比較例１ 実施例１と同じ操作を繰返したが、ｓｎを入れた炉を使
用しなかった。記録膜の組成は（Ｎｄ２１０Ｖ７ｇ）　
２１　（ＦｅａｏＣＯ２ｏ）　７９であった。

この記録膜の成膜直後の磁気特性、記録−再生特性は実
施例１と同じであったが、実施例１と同じ書込みと消去
を反復したところ、１００回の反復でＣ／Ｎ比は４２ｄ
Ｂに低下した。

で表わされる（Ｍは表工に示す元素）記録膜組成が本発
明の範囲内に入るもの（実施例２〜１０）と範囲外のも
の（比較例２〜５）を作った。これは実施 例１と同じ操作で、蒸着レートを変えて行った。

結果は表工にまとめて示しである。

夷Ｔ 衷１ｊ口二り二２１ Ｆｅ：Ｃｏ−８０：２５、Ｎｄ：Ｄｙ＝５０：５０に各
々真空溶解した炉とズ■に示１金属元素Ｍとを入れた炉
とを同時蒸着させた他は実施例１と同じ操作を繰り返し
た。

この系では書込みパワーが少し上昇するが、ＣＮＲは改
善される。

結果は表■にまとめて示しである。

夷　■ （発明の効果） 以上の結果より明らかなように、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−ｃ
ｏ系の光磁気記録膜の再生劣化と、経時変化の問題は本
発明による元素の添加によって大巾に改善することがで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板１に膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する希
   土類金属−遷移金属アモルファス合金よりなる薄膜が形
   成され、上記アモルファス合金がネオジム（Ｎｄ）と、
   ジスプロシウム（Ｄｙ）と、鉄（Ｆｅ）と、コバルト（
   Ｃｏ）とを含む光磁気記録媒体において、上記アモルフ
   ァス合金にさらにスズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）お
   よび鉛（Ｐｂ）より成る群の中から選ばれる少なくとも
   一つの成分が添加されていることを特徴とする光磁気記
   録媒体。 ２）上記薄膜が下記組成： （Ｎｄ＿αＤ＿ｙ＿（＿１＿−＿α＿））＿ｘＭ＿ｙ（
   Ｆｅ＿（＿１＿−＿β＿）Ｃｏ＿β）＿１＿−＿ｘ＿−
   ＿ｙここで、 ＭはＳｎ、ＳｂおよびＰｂの群から選ばれる少なくとも
   一つの元素を表わし、 ０．１≦ｘ≦０．４ ０＜ｙ≦０．１ ０．２≦α≦０．７５ ０＜β≦０．４ で表わされることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の光磁気記録媒体。