JPS6332748A - 情報記録媒体 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は情報記録媒体に関し、特に、光等によって熱的
に情報を書込み、この情報を磁気光学効果で読出す磁気
記録再生装置に使用される光磁気記録媒体に関するもの
である。

口、従来技術 情報記録媒体としての光ディスクは、高密度、大容量、
高速アクセスの特徴を持ち、種々の研究開発が行われて
いる。このうち、一度だけ追加記録できる光ディスクの
記録媒体としては、ＴｅＯｘ、ＴｅＣ，、Ｔｅ−３ｎ−
３ｅ等が知られ、一部商品化されている。一方、書き換
えが可能である光記録としては、光磁気記録が注目され
ている。

光磁気記録媒体としては、ＭｎＢ　ｉｓ　ＭｎＣｕＢ　
ｉなどの多結晶薄膜、Ｔ　ｂ　Ｆ　ｌ！ｌ　％　Ｇ　ｄ
　Ｆ　ｅ　１Ｇ　ｄ　ＣＯ％ＤｙＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、
ＴｂＤｙＦｅなどの非晶質薄膜などが知られている。例
えば、特開昭５９−１．７１０５５号公報には、記録感
度が高くて組成制御の容易な希土類−遷移金属アモルフ
ァス合金薄膜（例えばＧｄＴｂＦｅ）と、酸素を含有し
ないＡｌＮ又はＳ　ｉ　３　Ｎ　４からなる透明誘電体
膜と、Ｔｉ又はＴｉＮからなる反射膜とをこの順にて基
板上に積層せしめた磁気光学記憶素子が示されている。

こうした光磁気記録媒体、例えば光磁気ディスクは、記
録密度を高くできる上に書換え可能であり、また記録又
は再生の際に記録媒体とヘッド（レンズ）が接触するこ
とがないために信頼性が高い等の特長がある。

光磁気記録媒体への記録再生は次のようにして行われる
。即ち、記録は、レーザー光を磁性膜に照射して局所的
に加熱する事により、磁性膜のキユリ一温度又は補償温
度近傍における保磁力（Ｈｃ）の急激な変化特性を利用
して、磁化の向きを反転させることにより行う。一方、
再生は、記録に比べ弱いパワーのレーザー光を直線偏光
として媒体面に照射すると、その反射光或いは透過光の
偏光面が磁化の向きにより回転するという現象、即ち、
カー効果又はファラデー効果などの磁気光学効果を利用
して行われる。

磁性膜として、多結晶質薄膜を用いる場合は、結晶粒界
から発生する粒界ノイズが大きくて高いＳ／Ｎ比がとれ
ず、また単結晶膜は室温において大面積に製作する事が
困難である。このような欠点を改善するものとして、前
記した希土類金属−遷移金属の非晶質合金薄膜が有望視
されている。

しかしながら、この希土類金属−遷移金属非晶質合金薄
膜は非常に酸化しやすいという問題を有している。酸化
物の生成により、磁化が失われるため、記録する事もで
きなくなるし、また記録された情報も失われてしまう。

このような欠点を改良する目的で、記録層の両側を保護
層でサンドインチする構造が提案されているが、この保
護層のピンホール部分から磁性層が酸化されてしまうと
いう問題があり、不十分である。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、耐酸化性又は耐食性に優れ、良好な記
録特性を示す情報記録媒体を提供することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、希土類金属−遷移金属非晶質合金を主
成分とする情報記録層が、アルゴンと酸素とを合計で６
ａｔ％（原子％）以下含有している情報記録媒体に係る
ものである。

ホ、実施例 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図には、光磁気ディスクとして構成された情報記録
媒体１を回転可能に組込んだ光磁気記録装置の要部が示
されている。この記録装置においては、半導体レーザー
等のレーザー光源１１から射出されたレーザー光９が偏
光板１０を通過後にハーフミラ−５を透過し、更にレン
ズ６を介してディスク１の透明基板１２から光磁気記録
層８に入射し、スポットを結ぶ。記録層８からの反射光
３は逆方向へ戻り、ハーフミラ−５で反射され、更にア
ナライザ４（検光子）を通過してフォトディテクタ２に
入射する。コイル７は記録消去用のコイルである。ここ
で、情報の書込み及び読出しを上記の光学系で共通に行
うことができるが、この場合には書込み時のレーザーパ
ワーを読出し時のそれよりも大きくすればよい。

第２図には、媒体１の主要部を拡大して示すが、図中の
１３はトラッキング用の案内溝、１４は記録ビットであ
り、更に記録層８の上下には誘電体膜１５．１６が形成
され、反射膜１７を介して、最上面には有機保護層１８
が形成されている。反射膜１７、誘電体膜１５．１６は
必ずしも設けることを要しない。

記録に際しては、面に垂直な方向に磁化容易軸を有する
光磁気記録層８に対し、レーザー光９によって一様な磁
化極性と逆向きの反転磁区を選択的に形成することによ
って情報を書込む。そして、。

書込まれた情報を読出すには、いわゆるカー（Ｋｅｒｒ
）効果と称される磁気光学効果に基づき、照射されたレ
ーザー光９が磁化の方向に応じて偏光面が変化する（即
ち、反転磁区で偏光面が入射光に比べて書込み部分“１
”ではθに回転し、非書込み部分“０″では一θに回転
する。）ことを利用し、その反射光３をフォトディテク
タ２で検出することができる。

上記において、光磁気記録層８は従来と同様に。

例えばＴｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｆｅ、Ｄｙ−Ｆ
ｅ、ＧｄＴｂＦｅ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ。

Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非晶質合金によってスパッ
タ法や真空蒸着法で形成可能である。

この記録層の材質は一般に、次式で表され、膜面に垂直
な方向に磁化容易軸を有する非晶質合金であるのが望ま
しい。

ＲＥｘＴＭｌ−ｘ （ただし、ＲＥは希土類元素：Ｇｄ、’ｒｂ、　Ｄｙ、
ＨＯ等のうち少なくとも１種、ＴＭは鉄族遷移金属：Ｆ
ｅ、　ｃｏ、　Ｎｉのうち少なくとも１種を表し、０．
１０≦Ｘ≦０．４０とする。Ｘがこの範囲を外れると垂
直方向に磁化容易軸を向けることが困難であり、かつ保
磁力も劣化する。Ｘは望ましくは、０．１５≦Ｘ≦０．
３５である。） 誘電体膜１５．１６もＡ６Ｎ、５ｉａＮ４で形成してよ
く、それらの種類も上下で同−又は異なっていてよく、
各々１層以上でもよい。更に、ＡＪ等の反射膜２７を設
けてよい。使用可能な基板用の樹脂としては、ポリカー
ボネート、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、
ポリサルホン、ポリエーテルサルホン等が挙げられる。

この光磁気ディスク１において注目すべき構成は、記録
層８が上記の希土類金属−遷移金属非晶質合金からなっ
ていると共に、アルゴンと酸素とを合計で６ａｔ％（ａ
ｔｏｍｉｃ％：原子％）以下の割合で含有していること
である。こうした両元素の含有及びその量は、例えば後
述するスパッタリング時に制御することができるが、上
記の如くに６ａｔ％以下（望ましくは５ａｔ％以下、更
には１〜３ａｔ％）にコントロールすることによって、
カー回転角の経時変化を少なくシ（即ち、耐食性を高め
）、かつ記録特性を向上させることができることが判明
したのである。

記録ｒＦ７１８を製膜するには、第３図に示すスパッタ
リング装置を使用することができる。

即ち、第３図には、本発明の試料を作成するスパッタリ
ング装置の構成を例示する。ＦｅＣｏ合金２２、Ｔｂ２
３の各ターゲットはディスク基板１２の直下にて基板１
２に対向配置される。磁性層を製膜する際は、ＦｅＣｏ
、！：Ｔｂ両方のターゲット２２．２３へ電力２５を供
給し、同時にスパッタリングを行う事で、回転する基板
１２上で合金化するものである。図中の２４は遮蔽板で
あり、スパッタ時は開放する。誘電体膜や反射膜の！ｌ
！膜には、図示省略したターゲットをスパッタする。

次に、具体的な実施例によって本発明の詳細な説明する
。

第３図に示したスパッタリング装置の真空槽の内部には
、Ｔｂ若しくはＧｄＴｂからなる第１タープント、Ｆｅ
Ｃｏからなる第２ターゲツトが配され、回転駆動される
とともにＴｂＦｅＣｏ或いはＧ　ｄ　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　
Ｃｏ合金薄膜が形成される基板が配置された。

このスパッタリング装置の操作は、先ず真空槽を５　Ｘ
　１０’　Ｔｏｒｒ以下まで真空吸引した後、高純度Ａ
ｒガスを導入し、遮蔽板と第１、第２のターゲット間で
プレスパツタし、ターゲット表面の酸化物をエツチング
した。その後、雰囲気Ａｒガス圧及び第１、第２のター
ゲットへの高周波電力を所定の値にセフ）して、同時に
放電させた。基板を５〜５０ｒｐｍで回転し、遮蔽板を
取除く事で、基板上にターゲット材料を堆積させた。

Ａｒ及び０２の含有率は、雰囲気Ａｒガス圧、及び第１
、第２のターゲットへの高周波電力を調整する事により
変化させた。表−１に各試料の作成条件を示す。

（以下余白、次頁に続（。） 表　　−１ 上記各試料をＩＣＰ発光分析及びオージェ電子分光分析
により組成分析したところ、表−２に示す通りであった
。

表　　−２ また、これらの試料は、Ｘ線回折により、すべて非晶質
であり、また、試料振動磁力針により、垂直磁化膜であ
る事を確認した。そして、これらの試料を６０°Ｃ１８
０％ＲＨという高温高湿中の加速試験でのカー回転角θ
にの経時変化を測定したところ、第４図の如くであった
。

この結果から、磁化膜のＡｒ＋０２の含有量が６ａｔ％
以下である試料１〜４は、試料５〜７に比べてθにの経
時変化が少なく、特に１００時間までの経時変化が大幅
に少なくなること、及びそれ以降でも変化が少なくなっ
ていることが分かる。特に試料１．２．４において良好
である。

次に、上記と同様のスパッタ条件で、基板として１．６
μｍピッチのアクリル円板を用いてディスクを作成し、
記録再生特性を調べた。記録周波数をＩ　Ｍ　ｌｌｚと
し、線速度４ｍ／ｓｅｃで回転してＣ／Ｎを測定した結
果を表−３に示す。

ここで、Ｃ／Ｎ　（Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｎｏ１ｓｅ
　Ｒａｔｉｏ）とは、一定の周波数の信号を記録したと
きの再生出力をスペクトラムアナライザーに通したとき
に得られる、記録周波数の信号出力とノイズレベルとの
相対強度比である。

表−３ デジタル記録においては、Ｃ／Ｎで４５ｄ１３以上必要
と言われているが、試料５．６．７はごれを満たさない
。

しかも、これらのデータをプロットした第５図のグラフ
から、Ａｒ＋０２が６ａｔ％を境にしてＣ／Ｎが大きく
変化していることが分かる。

以上の結果から、Ａｒと０２の含有率が合計で６ａｔ％
以下のものが耐食性、記録特性の点で優れている。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基づいて更に変形が可能である。

用することができる。また、本発明は光磁気ディスクに
限らず、他の光学的読み出し方式の媒体にも適用可能で
ある。

計量を６ａｔ％以下としているので、耐食性に優れ、か
つ記録特性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示すものであって、 第１図は光磁気記録装置の要部概略図、第２図は光磁気
ディスクの一部分の破断斜視図とその一部拡大図、 第３図はスパッタリング装置の概略断面図、第４図はカ
ー回転角の経時変化を比較して示すグラフ、 第５図はＡｒ＋０２の合計量によるＣ／Ｎ変化を示すグ
ラフ である。 なお、図面に示す符号において、 ８・・・・・・・・・光磁気記録層 １２・・・・・・・・・基板 １３・・・・・・・・・案内溝 １４・・・・・・・・・記録ビット １５．１６・・・・・・・・・誘電体膜１７・・・・・
・・・・反射層 ２２．２３・・・・・・・・・ターゲット２４・・・・
・・・・・遮蔽板 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、希土類金属−遷移金属非晶質合金を主成分とする情
   報記録層が、アルゴンと酸素とを合計で６ａｔ％（原子
   ％）以下含有している情報記録媒体。