DE3508476C2

DE3508476C2 - Optisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3508476C2
Application number: DE3508476A
Authority: DE
Inventors: Junichiro Kanbe; Kozo Arao; Yoichi Osato; Eiichi Fujii; Ichiro Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1985-03-09
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2005-03-10
Also published as: GB2158281B; GB8505766D0; FR2561023B1; FR2561023A1; GB2158281A; DE3508476A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmaterial, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen mittels eines Lichtstrahls befähigt ist.

Als Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmaterials wie z. B. einer sogenannten Lichtaufzeichnungsscheibe sind Dünnfilme aus Seltenerdmetall/Übergangsmetall-Legierungen, Dünnfilme aus reduzierbaren Oxiden wie z. B. Chalkogenver bindungen, bei denen die Phasenumwandlung von der amorphen Phase in die kristalline Phase ausgenutzt wird, Wärmeauf zeichnungsmaterialien, Thermoplaste usw. bekannt. Als Dünn filme aus Seltenerdmetall/Übergangsmetall-Legierungen, die in magnetooptischen Aufzeichnungsmaterialien verwendet wer den, sind z. B. polykristalline Dünnfilme wie z. B. MnBi- und MnCuBi-Dünnfilme, amorphe Dünnfilme wie z. B. CdCo-, GdFe-, TbFe-, DyFe-, GdTbFe-, TbDyFe-, GdFeCo-, TbFeCo- und GdTbCo-Dünnfilme und Einkristall-Dünnfilme wie z. B. GdIG- (Gd-Fe-Granat-)Dünnfilme bekannt.

Unter diesen Dünnfilmen sind in neuerer Zeit die amorphen Dünnfilme in Anbetracht des Filmbildungsvermögens im Fall der Herstellung eines Dünnfilms mit einer großen Fläche bei einer in der Nähe der Raumtemperatur liegenden Temperatur, des Wirkungsgrades beim Aufzeichnen bzw. Schreiben von Signalen unter Aufwendung einer geringen Licht/Wärme-Ener gie und des Wirkungsgrades beim Auslesen bzw. bei der Wiedergabe der eingeschriebenen bzw. aufgezeichneten Si gnale mit einem guten S/N-Verhältnis (Signal/Rausch-Ver hältnis) als ausgezeichnete Materialien für die Aufzeich nungsschicht eines magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials angesehen worden. Besonders GdTbFe zeigt einen großen ma gnetooptischen Effekt und hat eine Curie-Temperatur von etwa 150°C und ist infolgedessen als Material für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial bestens geeignet.

Amorphe magnetische Materialien, wozu GdTbFe gehört, haben jedoch im allgemeinen eine schlechte Korrosionsbeständig keit und weisen den Nachteil auf, daß sie in einer feuchten Atmosphäre korrodiert und ihre magnetischen Eigenschaften verschlechtert werden. Besonders im Fall einer Bauart, bei der auf der Rückseite der Magnetaufzeichnungsschicht eine reflektierende Schicht oder eine Interferenzschicht und eine reflektierende Schicht vorgesehen sind, um das S/N-Ver hältnis zu verbessern, ist die Dicke der Magnetaufzeich nungsschicht wegen der Notwendigkeit einer wirksamen Aus nutzung des Faraday-Effekts auf einen Wert von 50,0 nm oder weniger beschränkt, und die Korrosionsbeständigkeit wird infolgedessen noch stärker verschlechtert.

Die Verschlechterung der Aufzeichnungs- oder Wiedergabeei genschaften, die sich aus der Oxidation einer solchen Auf zeichnungsschicht ergibt, ist ein Problem, das nicht nur für das vorstehend beschriebene magnetooptische Aufzeich nungsmaterial charakteristisch, sondern auch den optischen Auf zeichnungsmaterialien gemeinsam ist.

Zur Beseitigung des vorstehend erwähnten Nachteils ist vorgeschlagen worden, eine die Aufzeichnungsschicht berüh rende Korrosionsverhinderungsschicht zu bilden, die aus einem lichtdurchlässigen dielektrischen bzw. isolierenden Material wie z. B. SiO₂ hergestellt wird. Es kann jedoch nicht behauptet werden, daß die Korrosionsverhinderungswir kung einer derartigen Schicht aus isolierendem Material ausreichend ist, und besonders im Fall der Verwendung von SiO₂ ist die Korrosion der Aufzeichnungsschicht manchmal infolge des Sauerstoffs, der sich von SiO₂ abgetrennt hat, fortgeschritten.

In der DE-OS 34 03 083 (ältere Anmeldung nach § 3, Abs. 2, PatG) wird vorgeschlagen, zur Verhinderung der Korrosion der Aufzeichnungsschicht auf diese eine aus Klebstoff gebildete Schicht, die ein Rostschutzmittel enthält, aufzutragen. In der US-A-4 414 650 wird ebenfalls vorgeschlagen, die Korrosion der Aufzeichnungsschicht zu verhindern, indem eine Klebeschicht, die jedoch nicht weiter spezifiziert ist, aufgetragen wird.

Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 15, Seiten 46 bis 55, enthält einen allgemeinen Überblick über Korrosionsschutzverfahren, wobei insbesondere auf elektrolyti sche Beschichtungsverfahren Bezug genommen wird.

Römpps Chemisches Wörterbuch, Franckh′sche Verlagshandlung, Stuttgart, 1969, Seite 49 betrifft die Erzeugung von Oxid schichten auf metallischen Werkstoffen durch anodische Oxida tion.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein optisches Aufzeichnungsmate rial bereitzustellen, das eine bessere Korrosionsbeständigkeit zeigt als die bekannten optischen Aufzeichnungsmaterialien.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Aufzeichnungsmaterial mit einem transparenten Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, auf der bzw. aus der durch einen darauf gerichteten Lichtstrahl Informationen aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, einer Korrosionsverhinderungsschicht sowie ggf. einer Reflexionsverhinderungsschicht zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht, wobei die Korrosionsverhinderungsschicht eine Dicke im Bereich von 1 bis 10 nm aufweist und aus einer dünnen Metallschicht aus einem Metall, das aus Co, Cr, Ti, Ni, Al, Au und Legierungen davon ausgewählt ist, gebildet ist, und für den Lichtstrahl fast vollständig durchlässig ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Korrosions verhinderungsschicht aus einer dünnen Metallschicht aus einem der vorstehend genannten Metalle bzw. deren Legierungen und ist auf ihrer der Aufzeichnungsschicht entgegengesetzt ange ordneten Oberfläche oxidiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Korrosions verhinderungsschicht aus einer Sauerstoffatome enthaltenden magnetischen Dünnschicht.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun gen näher erläutert.

Fig. 1 bis 4 sind schematische Schnittansichten, die Bei spiele für die Bauart des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der ersten Ausführungsform zeigen, in dem eine Korrosionsverhinderungsschicht, die aus einem dünnen Metallfilm besteht, vorgesehen ist.

Fig. 5 und 6 sind schematische Schnittansichten, die Beispiele gemäß einer weiteren Ausführungsform für die erfindungsgemäße Bauart zeigen, bei der der dünne Metallfilm, der die Korrosionsverhinderungsschicht bildet, einer Oxidationsbehandlung unterzogen wird.

Fig. 7 und 8 sind schematische Querschnittsansichten, die Beispiele für die weitere Ausführungsform für die erfindungsgemäße Bauart zeigen, bei der ein magnetischer Dünn film, der Sauerstoffatome enthält, als dünner Metallfilm, der die Korrosionsverhinderungs schicht bildet, verwendet wird.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für die Bauart zeigt, bei der die Erfindung auf ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial angewandt wird. Fig. 1 zeigt ein lichtdurchlässiges Substrat 1, das aus Kunststoff oder Glas gebildet ist, eine Magnetaufzeich nungsschicht 2, auf der (oder aus der) durch einen Licht strahl, der darauf gerichtet wird, Informationen aufge zeichnet (oder wiedergegeben) werden, und eine Korrosions verhinderungsschicht 3, die aus einem Dünnfilm in einer Dicke von 1-10 nm aus einem Metall, ausgewählt unter Co, Cr, Ti, Ni, Al oder Au, das eine her vorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit und Oxidationsbestän digkeit hat, oder aus einer Legierung davon gebildet ist. Ferner sind eine optische bzw. Licht-Interferenzschicht 4 zur Vergrößerung des S/N-Verhältnisses (des Signal/Rausch- Verhältnisses) während des Auslesens der Informationen, eine reflektierende Schicht 5 und eine Schutzschicht 6 vorgesehen. Die Schutzschicht 6 kann dadurch gebildet wer den, daß ein Film aus einem hochmolekularen organischen Material aufgebracht oder ein anorganisches Material wie z. B. ein Oxid, ein Sulfid oder ein Fluorid oder ein metal lisches Material aufgedampft wird. Fig. 1 zeigt des weite ren eine Klebstoffschicht 7 und ein Schutzsubstrat 8. Ein Lichtstrahl trifft in Richtung des Pfeils A auf, und wäh rend des Auslesens wird der Lichtstrahl, der durch die Magnetaufzeichnungsschicht durchgelassen und von der re flektierenden Schicht 5 reflektiert wird und in Richtung des Pfeils B austritt, nachgewiesen bzw. ermittelt, wodurch die Informationen wiedergegeben werden.

Die Koerzitivkraft Hc der Magnetaufzeichnungsschicht be trägt vorzugsweise 79,6 bis 3183 A/cm.

Die Magnetaufzeichnungsschicht besteht im allgemeinen aus einem Seltenerdelement wie z. B. Gd, Tb und Dy und einem Übergangsmetallelement wie z. B. Fe, Co und Ni und wird mit einer Dicke von 5,0 bis 50,0 nm durch Zerstäubung unter Anwendung einer Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung gebil det.

Die Korrosionsverhinderungsschicht 3 kann durch ein Verfah ren wie z. B. die Vakuumaufdampfung oder Zerstäubung gebil det werden. Die Dicke der Korrosionsverhinderungsschicht 3 wird auf einen derartigen Wert eingestellt, daß diese Schicht den Aufzeichnungs- oder Wiedergabelichtstrahl fast vollständig (z. B. 70% oder mehr) durchläßt und die für ein Aufzeichnungsmaterial erforderlichen Eigenschaften nicht wesentlich verändert werden und daß die Lichtaufzeichnungs schicht in ausreichendem Maße vor z. B. Sauerstoff und Feuchtigkeit, die in der Luft oder in anderen, zusätzlichen Schichten wie z. B. der Interferenzschicht 4 enthalten sind, geschützt werden kann. Für diese Dicke wird in Abhängigkeit von der Art des vorstehend erwähnten Metalls und von der Intensität und Wellenlänge des angewandten Lichtstrahls ein Bereich von 1,0 bis 10,0 nm gewählt.

Ein anderes Beispiel für die Bauart des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials ist in Fig. 2 ge zeigt. In diesem Beispiel wird zu der Bauart der Fig. 1 eine reflexmindernde Schicht 9 hinzugefügt, und ferner wird eine Verbesserung des Wiedergabe-S/N-Verhältnisses ange strebt. In Fig. 2 sind Bauteile, die denen von Fig. 1 gleichartig sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und müssen nicht näher erläutert werden. Ferner sind in dem Beispiel von Fig. 2 auf den beiden entgegengesetzten Seiten der Magnetaufzeichnungsschicht 2 Korrosionsverhinderungs schichten 13 ₁ und 13 ₂, die aus einem ähnlichen Metall wie die Schicht 3 in Fig. 1 gebildet sind, vorgesehen, um die Korrosionsverhinderungswirkung weiter zu verbessern. Die reflexmindernde Schicht 9 kann eine Mehrfachschichtstruktur haben. Der Lichtstrahl trifft in diesem Beispiel wieder in Richtung des Pfeils A auf, und während des Auslesens wird der Lichtstrahl, der durch die Magnetaufzeichnungsschicht durchgelassen und von der reflektierenden Schicht 5 reflek tiert wird und in Richtung des Pfeils B austritt, nachge wiesen bzw. ermittelt, wodurch die Informationen wiederge geben werden.

Ausführungsbeispiel 1

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 1 gezeigten Struktur wurde folgendermaßen hergestellt.

Eine Flachglasplatte mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 1,3 mm wurde als Substrat 1 verwendet, und darauf wurde durch Zerstäubung unter Anwendung einer Hoch frequenz-Zerstäubungsvorrichtung ein GdTbFe-Film mit einer Filmdicke von 16,0 nm gebildet, wodurch die Magnetaufzeich nungsschicht 2 hergestellt wurde. Dann wurde durch Elektro nenstrahl-Erhitzung unter Anwendung einer Vakuumaufdampf vorrichtung Cr als Korrosionsverhinderungsschicht 3 mit einer Filmdicke von 4,0 nm aufgedampft. Dann wurde SiO als Interferenzschicht 4 mit einer Filmdicke von 25,0 nm aufge dampft, worauf als reflektierende Schicht 5 Al mit einer Filmdicke von 50,0 nm aufgedampft wurde. Ferner wurde dar auf SiO mit einer Filmdicke von 300,0 nm aufgedampft, um die Schutzschicht 6 herzustellen, die durch die Klebstoff schicht 7 mit dem aus Glas bestehenden Schutzsubstrat 8 verklebt wurde, wodurch das magnetooptische Aufzeichnungs material erhalten wurde. Zur Bewertung der magnetischen Eigenschaften dieses magnetooptischen Aufzeichnungsmate rials wurde die Koerzitivkraft gemessen. Ferner wurde zur Bewertung der gesamten Dynamikeigenschaften des magnetoop tischen Aufzeichnungsmaterials eine Aufzeichnung mit einem Schreib-Ausgangssignal von 7 mW, einem Tastverhältnis von 50% und einer Aufzeichnungsfrequenz von 4 MHz unter Anwen dung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 820 nm durchgeführt, während das magnetooptische Aufzeichnungs material mit 1500 U/min gedreht wurde, und diese Aufzeich nung wurde mit einem Wiedergabe-Ausgangssignal von 3 mW unter Anwendung des Halbleiterlasers wiedergegeben, wobei das S/N-Verhältnis gemessen wurde. Als Ergebnis wurde fest gestellt, daß Hc 1592 A/cm betrug und das S/N-Verhältnis den Wert 44 dB hatte. Ferner wurde dieses magnetooptische Aufzeichnungsmaterial in einen Behälter mit konstanter Temperatur (45°C) und konstanter Feuchtigkeit (relative Feuchte: 90%) hineingebracht, und Korrosionsversuche wur den 100 h und 500 h lang durchgeführt, wobei Veränderungen der Koerzitivkraft und des S/N-Verhältnisses geprüft wur den. Die Ergebnisse, d. h. die Anfangswerte der Koerzitiv kraft (Hc₀) und des S/N-Verhältnisses und die Werte, die erhalten wurden, nachdem das Aufzeichnungsmaterial 100 h bzw. 500 h lang unter den Bedingungen einer Temperatur von 45°C und einer relativen Feuchte von 90% aufbewahrt worden war, sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 1

Ein ähnlicher Versuch wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 wurde mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsmaterial durchgeführt, das in ähnlicher Weise wie Ausführungsbei spiel 1 hergestellt worden war, außer daß die Korrosions verhinderungsschicht 3 nicht vorgesehen war und die Film dicke der Interferenzschicht 4 40,0 nm betrug. Das erhal tene Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt.

Als Ergebnis des Versuchs konnte bestätigt werden, daß das S/N-Verhältnis unmittelbar nach der Herstellung im Fall der Vergleichsprobe ohne Korrosionsverhinderungsschicht den Wert 45 dB hatte und im Fall der Probe, bei der Cr mit einer Dicke von 4,0 nm als Korrosionsverhinderungsschicht aufgedampft worden war, 44 dB betrug. Dies bedeutet, daß zwischen den beiden Proben hinsichtlich des S/N-Verhältnis ses ein geringer oder kein Unterschied bestand und daß folglich die auf die Ausbildung der Korrosionsverhinde rungsschicht 3 zurückzuführende Verschlechterung der Be triebseigenschaften als magnetooptisches Aufzeichnungsmate rial vernachlässigbar gering war. Nachdem die beiden Proben 500 h lang in einer Umgebung mit einer Temperatur von 45°C und einer relativen Feuchte von 90% aufbewahrt worden waren, hatte sich das S/N-Verhältnis bei der Vergleichspro be auf 32 dB verschlechtert, während es bei der Probe, bei der Cr mit einer Dicke von 4,0 nm als Korrosionsverhinde rungsschicht 3 aufgedampft worden war, 42 dB betrug. Folg lich wurde bestätigt, daß die Korrosionsbeständigkeit durch Ausbildung der Korrosionsverhinderungsschicht 3 verbessert worden war.

Ausführungsbeispiele 2 bis 5

Magnetooptische Aufzeichnungsmaterialien wurden in ähnli cher Weise wie Ausführungsbeispiel 1 hergestellt, außer daß das Material, das die Korrosionsverhinderungsschicht 3 bildete, gegen Al (Ausführungsbeispiel 2), Co (Ausführungs beispiel 3), Ni (Ausführungsbeispiel 4) bzw. Ti (Ausfüh rungsbeispiel 5) ausgetauscht wurde, und mit jedem dieser Ausführungsbeispiele wurde ein ähnlicher Versuch wie mit dem Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Die erfindungsgemäße Korrosionsverhinderungsschicht kann auch bei einem optischen Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, bei dem durchgelassenes Licht nachgewiesen bzw. ermittelt wird, ohne daß eine reflektierende Schicht vorgesehen ist. Ferner wird die Korrosionsbeständigkeit bei einem optischen Auf zeichnungsmaterial, bei dem zur Wiedergabe von Informationen das von der Aufzeichnungsschicht reflektierte Licht des Lichtstrahls ausgenutzt wird, dadurch stärker verbessert, daß die erfindungsgemäße Korrosionsverhinde rungsschicht ausgebildet wird. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial als Beispiel beschrieben.

Ausführungsbeispiel 6

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 3 gezeigten Struktur wurde hergestellt. Das Substrat war ein Glassubstrat 31 mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 1,3 mm; Reflexionsverhinderungsschichten 39 ₁ und 39 ₂ waren aus SiO mit einer Dicke von 120,0 nm gebildet; Korrosionsverhinderungsschichten 33 ₁ und 33 ₂ waren aus Cr mit einer Dicke von 4,0 nm gebildet, und eine Magnetauf zeichnungsschicht 32 war aus GdTbFe mit einer Dicke von 30,0 nm gebildet. Als Vergleichsbeispiel wurde eine Probe hergestellt, die dem Ausführungsbeispiel 6 ähnlich war, außer daß die Korrosionsverhinderungsschichten 33 ₁ und 33 ₂ nicht vorgesehen waren. Die beiden Aufzeichnungsmaterialien wurden in einen Behälter mit konstanter Temperatur (45°C) und konstanter Feuchtigkeit (relative Feuchte: 90%) hin eingebracht, und ein Korrosionsversuch wurde 500 h lang durchgeführt, um die Veränderung der Koerzitivkraft zu prüfen. Als Ergebnis verminderte sich Hc/Hc₀ bei der Probe, bei der die Korrosionsverhinderungsschichten nicht vorgese hen waren, auf 0,60, während Hc/Hc₀ bei dem Ausführungsbei spiel 6, bei dem die Korrosionsverhinderungsschichten 33 ₁ und 33 ₂ ausgebildet waren, 0,90 betrug. Der Lichtstrahl trifft in Richtung des Pfeils A auf, und während des Ausle sens wird der Lichtstrahl, der durch die Magnetaufzeich nungsschicht durchgelassen wird und in Richtung des Pfeils B austritt, nachgewiesen bzw. ermittelt, um die Informatio nen wiederzugeben.

Ausführungsbeispiel 7

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 4 gezeigten Struktur wurde hergestellt. Das Substrat war ein Glassubstrat 41 mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 1,3 mm; eine Reflexionsverhinderungsschicht 49 war aus SiO mit einer Dicke von 120,0 nm gebildet; eine Korrosionsverhinderungsschicht 43 war aus Cr mit einer Dicke von 4,0 nm gebildet; eine Magnetaufzeichnungsschicht 42 war aus GdTbFe mit einer Dicke von 100,0 nm gebildet, und eine Schutzschicht 46 war aus SiO mit einer Dicke von 350,0 nm gebildet. Als Vergleichsbeispiel wurde ein magne tooptisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das Ausfüh rungsbeispiel 7 ähnlich war, außer daß die Korrosionsver hinderungsschicht 43 nicht vorgesehen war. Die beiden Auf zeichnungsmaterialien wurden in einen Behälter mit konstan ter Temperatur (45°C) und konstanter Feuchtigkeit (relative Feuchte: 90%) hineingebracht, und ein Korrosionsversuch wurde 500 h lang durchgeführt. Das anfängliche S/N-Verhält nis betrug bei der Probe, bei der die Korrosionsverhinde rungsschicht 43 ausgebildet war, 37 dB und bei der Ver gleichsprobe, bei der die Korrosionsverhinderungsschicht nicht vorgesehen war, 38 dB. Die Eigenschaften nach der Durchführung des 500stündigen Korrosionsversuchs waren derart, daß bei der Probe, bei der die Korrosionsverhinde rungsschicht 43 ausgebildet war, das S/N-Verhältnis 37 dB betrug und Hc/Hc₀ den Wert 0,95 hatte, während bei der Vergleichsprobe, bei der die Korrosionsverhinderungsschicht nicht vorgesehen war, das S/N-Verhältnis 35 dB betrug und Hc/Hc₀ den Wert 0,80 hatte. Der Lichtstrahl trifft in Richtung des Pfeils A auf, und während des Auslesens wird der Lichtstrahl, der von der Magnetaufzeichnungsschicht 42 reflektiert wird und in Richtung des Pfeils B austritt, nachgewiesen bzw. ermittelt, um die Informationen wiederzu geben.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde als Korrosionsverhinderungsschicht nur ein dünner Metallfilm gebildet; die Korrosionsbeständigkeit kann je doch weiter verbessert werden, indem von einer Oberfläche ausgehend, die der die Aufzeichnungsschicht berührenden Oberfläche dieses dünnen Metallfilms entgegengesetzt ist, eine Oxidationsbehandlung durchgeführt wird. Die Oxidati onsbehandlung besteht z. B. in einem Verfahren, bei dem auf der Aufzeichnungsschicht ein dünner Metallfilm gebildet wird, wonach seine Oberfläche in einer Atmosphäre eines oxidierenden Gases wie z. B. Sauerstoff einem Ionenbeschuß oder einer RF-Zerstäubung unterzogen oder erhitzt wird. Als Oxidationsbedingungen werden Bedingungen gewählt, unter denen die Verschlechterung des S/N-Verhältnisses gering ist und die hinsichtlich der Verhinderung einer Verschlechte rung der Aufzeichnungsschicht durch Sauerstoff oder Feuch tigkeit, die in der Luft oder den anderen Schichten enthal ten ist, optimal sind. Die Filmdicke kann 0,5 bis 50,0 nm und vorzugsweise 1,0 bis 20,0 nm betragen.

Der dünne Metallfilm, der auf diese Weise einer Oxidations behandlung unterzogen worden ist, hat auf seiner Oberfläche ein Oxid, das in einer unbeweglichen bzw. stationären Form vorliegt, ausgebildet und ist besonders wirksam für die Verhinderung der Oxidation der Aufzeichnungsschicht. Ferner führt eine derartige Oxidation nach der Bildung des Metall films zu einem dichten Kristallisationszustand des Oxids und gewährleistet infolgedessen, daß ein Film bzw. Oxidfilm erhalten wird, der im Vergleich zu dem Fall, daß von Anfang an ein Film aus einem Metalloxid gebildet wird, eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit zeigt.

Fig. 5 und 6 zeigen Beispiele für die Bauart eines magneto optischen Aufzeichnungsmaterials mit einer Korrosionsver hinderungsschicht, die einer Oxidationsbehandlung unterzo gen worden ist. In Fig. 5 und 6 sind Bauteile, die denen von Fig. 1 und 2 gleichartig sind, mit denselben Bezugszei chen bezeichnet und müssen nicht näher erläutert werden. In Fig. 5 wird eine Korrosionsverhinderungsschicht 53 dadurch erhalten, daß auf der Magnetaufzeichnungsschicht 2 ein dünner Film aus einem Metall ausgewählt unter Co, Cr, Ti, Ni oder Al oder einer Legierung davon gebildet und seine Oberfläche durch das vorstehend beschriebene Verfahren einer Oxidati onsbehandlung unterzogen wird. Die über der Licht-Interfe renzschicht 4 liegenden Schichten werden nach dieser Oxida tionsbehandlung gebildet. Ferner wird von den Korrosions verhinderungsschichten 63₁ und 63₂ von Fig. 6 die Korrosi onsverhinderungsschicht 63₂ durch eine Oxidationsbehandlung erhalten, die nach der Bildung des vorstehend beschriebenen dünnen Metallfilms auf der Aufzeichnungsschicht 2 durchge führt wird.

Ausführungsbeispiel 8

Ein optisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 5 gezeigten Struktur wurde folgendermaßen hergestellt.

Eine Flachglasplatte mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Dicke von 1,3 mm wurde als Substrat 1 verwendet, und darauf wurde durch Zerstäubung unter Anwendung einer Hoch frequenz-Zerstäubungsvorrichtung ein GdTbFe-Film mit einer Filmdicke von 16,0 nm gebildet, wodurch eine Magnetauf zeichnungsschicht 2 hergestellt wurde. Dann wurde durch Elektronenstrahl-Erhitzung unter Anwendung einer Vakuumauf dampfvorrichtung Al mit einer Dicke von 5,0 nm aufgedampft, wonach in die Vakuumaufdampfvorrichtung Sauerstoffgas ein geleitet wurde, bis das Vakuum darin 0,67 Pa erreicht hatte, und ein Ionenbeschuß wurde 10 min lang bei einer Spannung von 1 kV durchgeführt, um die Al-Schicht einer Oxidationsbehandlung zu unterziehen, wodurch eine Korrosi onsverhinderungsschicht 53 gebildet wurde. Dann wurde SiO als Interferenzschicht 4 mit einer Filmdicke von 25,0 nm aufgedampft, und danach wurde Al als reflektierende Schicht 5 mit einer Filmdicke von 50,0 nm aufgedampft. Ferner wurde darauf SiO mit einer Filmdicke von 300,0 nm aufgedampft, um eine Schutzschicht 6 zu bilden, die durch eine Klebstoff schicht 7 mit einem aus Glas bestehenden Schutzsubstrat 8 verklebt wurde, um ein magnetooptisches Aufzeichnungsmate rial herzustellen.

Zur Bewertung der magnetischen Eigenschaften dieses magne tooptischen Aufzeichnungsmaterials wurde eine Messung der Koerzitivkraft durchgeführt. Ferner wurde zur Bewertung der gesamten Dynamikeigenschaften des magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials eine Aufzeichnung mit einem Schreib- Ausgangssignal von 7 mW, einem Tastverhältnis von 50% und einer Aufzeichnungsfrequenz von 4 MHz unter Anwendung eines Halbleiterlasers mit einer Wellenlänge von 820 nm durchge führt, während das magnetooptische Aufzeichnungsmaterial mit 1500 U/min gedreht wurde, und diese Aufzeichnung wurde mit einem Wiedergabe-Ausgangssignal von 3 mW unter Anwen dung des Halbleiterlasers wiedergegeben, wobei das S/N-Verhältnis gemessen wurde. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß Hc 1671 A/cm betrug und das S/N-Verhältnis den Wert 43 dB hatte. Ferner wurde dieses magnetooptische Aufzeich nungsmaterial in einen Behälter mit konstanter Temperatur (45°C) und konstanter Feuchtigkeit (relative Feuchte: 90%) hineingebracht, und ein Korrosionsversuch wurde 500 h lang durchgeführt, wodurch die Veränderungen der Koerzitivkraft und des S/N-Verhältnisses nach 100 h und 500 h geprüft wurden.

Zum Vergleich wurde gleichzeitig auch ein Versuch mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsmaterial (Vergleichsbeispiel 2), das ähnlich wie Ausführungsbeispiel 8 hergestellt wur de, außer daß die Korrosionsverhinderungsschicht 53 nicht vorgesehen war und die Filmdicke der Interferenzschicht 40,0 nm betrug, und mit einem magnetooptischen Aufzeich nungsmaterial (Ausführungsbeispiel 12), das ähnlich wie Ausführungsbeispiel 8 hergestellt wurde, außer daß die Oxidationsbehandlung nicht durchgeführt wurde, (d. h. mit einem Aufzeichnungsmaterial der in Fig. 1 gezeigten Bauart) durchgeführt.

Das Ergebnis des Versuchs ist in Tabelle 2 gezeigt. Unmit telbar nach der Herstellung hatte das S/N-Verhältnis des Vergleichsbeispiels 2 den Wert 45 dB, während das S/N-Verhältnis des Ausführungsbeispiels 8 den Wert 43 dB hatte. Dies bedeutet, daß zwischen den beiden Aufzeichnungsmate rialien hinsichtlich des S/N-Verhältnisses ein geringer oder kein Unterschied bestand und daß kein auf die Ausbil dung der Korrosionsverhinderungsschicht 53 zurückzuführende Verschlechterung der gesamten Dynamikeigenschaften des magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials festgestellt wurde. Andererseits war das Ergebnis des Korrosionsversuchs der art, daß das S/N-Verhältnis des Vergleichsbeispiels 2 den Wert 32 dB und dasjenige des Ausführungsbeispiels 12 den Wert 37 dB hatte, während das Ausführungsbeispiel 8 ein S/N-Verhältnis von 42 dB zeigte, woraus hervorgeht, daß die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch die Erfin dung beträchtlich war. Ferner betrug die Veränderung Hc/Hc₀ der Koerzitivkraft nach 500 h im Vergleich zu der Koerzi tivkraft Hc₀ unmittelbar nach der Herstellung bei dem Ver gleichsbeispiel 2 0,55, bei dem Ausführungsbeispiel 12 0,75 und bei dem Ausführungsbeispiel 8 0,95, woraus ebenfalls hervorgeht, daß die Verbesserung der Korrosionsbeständig keit beträchtlich war.

Ausführungsbeispiele 9 bis 11

In ähnlicher Weise wie bei der Herstellung des Ausführungs beispiels 8 wurden unter Verwendung der in Tabelle 2 ge zeigten Materialien magnetooptische Aufzeichnungsmateria lien, die mit einer Korrosionsverhinderungsschicht versehen waren, hergestellt.

Die Bewertung dieser magnetooptischen Aufzeichnungsmateria lien wurde durch ein ähnliches Verfahren wie bei Ausfüh rungsbeispiel 8 durchgeführt. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt. Die Korrosionsbeständigkeit wurde verbessert, ohne daß die gesamten Dynamikeigenschaften der magnetooptischen Aufzeichnungsmaterialien beeinträchtigt wurden.

Tabelle 2

Die vorstehenden Ausführungsformen sind in bezug auf ein als Beispiel dienendes magnetooptisches Aufzeichnungsmate rial beschrieben worden; die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann in wirksamer Weise auf ein optisches Aufzeichnungsmaterial mit einer leicht oxidierbaren Aufzeichnungsschicht, die z. B. aus Te (einem Chalkogen) besteht, angewandt werden.

Ferner kann im Fall der Anwendung der Erfindung auf ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial die Anpassung an die Magnetaufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmaterials bzw. die Verträglichkeit damit verbessert werden, indem für den dünnen Metallfilm, der eine Korrosionsverhinderungsschicht bildet, ein Sauerstoffatome enthaltendes magnetisches Mate rial verwendet wird.

Solch ein magnetischer Dünnfilm, der Sauerstoffatome ent hält, kann beispielsweise durch das folgende Verfahren gebildet werden. Wenn eine Zerstäubungsvorrichtung verwen det wird, wird als Target ein magnetisches Material einge setzt, und Sauerstoffgas wird mit Ar-Gas vermischt, um eine Glimmentladung hervorzurufen. Der erwähnte magnetische Dünnfilm kann alternativ dadurch erhalten werden, daß ein Oxid eines magnetischen Materials zu einem als Target ver wendeten magnetischen Material zugegeben wird. Als Target material kann dasselbe Material verwendet werden, das als Aufzeichnungsschicht in Form eines magnetischen Dünnfilms verwendet wird, oder je nach den Umständen kann eine andere Art eines magnetischen Materials verwendet werden. Das Oxid, das zu dem Sauerstoffatome enthaltenden magnetischen Dünnfilm zugegeben wird, kann ein Material derselben Art sein wie das Material, das die Aufzeichnungsschicht aus einem magnetischen Dünnfilm bildet und Sauerstoffatome enthält, beispielsweise CrO₂, NiO, (MnBi)_xO_1-x, Fe₃O₄ oder Co_0,8Fe_2,2O₄. Die auf diese Weise gebildete Korrosi onsverhinderungsschicht hat in der Nähe der Grenzfläche mit der Magnetaufzeichnungsschicht einen gleichmäßigen Kristal lisationszustand und ist schwer ablösbar bzw. abschälbar, und außerdem bildet Sauerstoff in dem magnetischen Material eine unbewegliche bzw. stationäre Form, und infolgedessen verhindert die Korrosionsverhinderungsschicht die Korrosion der Magnetaufzeichnungsschicht. Beispiele für die Bauart eines magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials mit einer derartigen Korrosionsverhinderungsschicht sind in Fig. 7 und 8 gezeigt.

Fig. 7 zeigt ein Glassubstrat 71, eine Reflexionsverhinde rungsschicht 79 mit Einzelschicht- oder Mehrfachschicht struktur, die aus einem dielektrischen bzw. isolierenden Material gebildet ist, eine Magnetaufzeichnungsschicht 72, eine Korrosionsverhinderungsschicht 73, die aus einem Sau erstoffatome enthaltenden magnetischen Dünnfilm besteht, eine Schutzschicht 76, eine Klebstoffschicht 77 und ein Schutzsubstrat 78. Der Lichtstrahl trifft in Richtung des Pfeils A auf, und während des Auslesens wird der Licht strahl, der von der Magnetaufzeichnungsschicht 72 reflek tiert wird und in Richtung des Pfeils B austritt, nachge wiesen bzw. ermittelt, um die Informationen wiederzugeben. Der Sauerstoffatomgehalt in der Korrosionsverhinderungs schicht 73 wird so eingestellt, wie er am wirksamsten ist, um zu verhindern, daß die Magnetaufzeichnungsschicht 72 durch Luftsauerstoff oder Luftfeuchtigkeit, die durch die Klebstoffschicht 77 hindurchgeht, verschlechtert wird. Der Sauerstoffgehalt liegt im allgemeinen in dem Bereich von 0,1 bis 20 Atom-%. Wenn die Filmdicke der Korrosionsverhin derungsschicht zu gering ist, reicht sie nicht aus, um den Eintritt von Feuchtigkeit oder Sauerstoff zu verhindern, und wenn sie zu groß ist, beeinflußt bzw. beeinträchtigt sie die Eigenschaften der Magnetaufzeichnungsschicht und kann eine Verminderung des magnetischen Effekts hervorru fen, die ihrerseits zu einer Abnahme des Wiedergabe-S/N- Verhältnisses oder der Aufzeichnungsempfindlichkeit führen kann. Die erwähnte Filmdicke wird infolgedessen im allge meinen so eingestellt, daß sie in dem Bereich von 3,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise von 5,0 bis 50,0 nm liegt.

Bei einem anderen Beispiel für die Bauart des erfindungsge mäßen Aufzeichnungsmaterials kann eine reflektierende Schicht 85 ausgebildet werden, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, um dadurch einen erhöhten magnetischen Effekt und ein verbessertes S/N-Verhältnis zu erzielen. In Fig. 8 sind auf den entgegengesetzten Seiten einer Magnetaufzeichnungs schicht 82 Korrosionsverhinderungsschichten 83 ₁ und 83 ₂ vorgesehen, die jeweils aus einem Sauerstoff enthaltenden Dünnfilm bestehen. Fig. 8 zeigt ferner eine Schutzschicht 86, eine Klebstoffschicht 87 und ein Schutzsubstrat 88. Eine Zwischenschicht 84 ist aus einem anorganischen lic htdurchlässigen Material wie z. B. SiO oder SiO₂ gebildet. Die Filmdicke der Zwischenschicht 84 wird so eingestellt, daß das S/N-Verhältnis eines magnetooptischen Signals einen optimalen Wert hat. Die reflektierende Schicht 85 ist z. B. aus Aluminium, Kupfer, Gold oder Silber gebildet.

Ausführungsbeispiel 13

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 7 gezeigten Struktur wurde folgendermaßen hergestellt.

Eine Flachglasplatte mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,5 mm wurde als Substrat 71 verwendet, und ZrO₂ wurde darauf durch Elektronenstrahl-Erhitzung unter Anwendung einer Vakuumaufdampfvorrichtung mit einer Film dicke von 100,0 nm aufgedampft, um eine Reflexionsverhinde rungsschicht 79 zu bilden. Dann wurde durch Zerstäubung unter Anwendung einer Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung Fe_0,76Gd_0,12Tb_0,12 als Magnetaufzeichnungsschicht 72 in Form eines Films mit einer Filmdicke von 90,0 nm gebildet. Die Koerzitivkraft war auf 1592 A/cm eingestellt. Dann wurde das Substrat in eine andere Kammer bewegt, und eine Zerstäubung wurde mit Fe_0,76Gd_0,12Tb_0,12 als Target durch geführt, während Sauerstoffgas mit einer Durchflußgeschwin digkeit von 20 Norm-cm³/min strömen gelassen wurde, wodurch eine Korrosionsverhinderungsschicht 73, die aus einem Sau erstoff enthaltenden magnetischen Dünnfilm bestand und eine Filmdicke von 10,0 nm hatte, gebildet wurde. Ferner wurde als Schutzschicht 76 SiO durch Elektronenstrahl-Erhitzung unter Anwendung der Vakuumaufdampfvorrichtung mit einer Filmdicke von 200,0 nm aufgedampft. Die Schutzschicht 76 wurde durch eine Klebstoffschicht 77 mit einem aus Glas bestehenden Schutzsubstrat 78 verklebt, wodurch ein magne tooptisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt wurde. Zur Bewertung des magnetooptischen Effekts dieses magnetoopti schen Aufzeichnungsmaterials wurde eine Messung des Kerr- Drehwinkels durchgeführt. Ferner wurde zur Bewertung der Aufzeichnungsempfindlichkeit und der Ausleseempfindlichkeit eine Messung des erforderlichen Aufzeichnungs-Vormagneti sierungsfeldes bei einer Aufzeichnungsfrequenz von 5 MHz durchgeführt, und die Qualität des S/N-Verhältnisses wurde aus der Analyse der Kurvenform des Wiedergabesignals ermit telt. Die Aufzeichnung wurde unter Anwendung der nachste hend beschriebenen Vorrichtung durchgeführt. Als Lichtauf zeichnungskopf wurde ein solcher verwendet, der von einem Halbleiterlaser (820 nm) mit einem Ausgangssignal von 15 mW als Lichtquelle Gebrauch machte und imstande war, einen Lichtstrahl als sehr kleinen Fleck mit einem Durchmesser von etwa 1,2 µm auf die Oberfläche der Aufzeichnungs schicht zu richten und der einen Elektromagneten aufwies, der imstande war, ein Magnetfeld in einer zu der Aufzeich nungsschicht senkrechten Richtung anzulegen. Das magnetoop tische Aufzeichnungsmaterial wurde mit 1800 U/min gedreht; die Aufzeichnungsschicht wurde gleichmäßig magnetisiert; der Laser wurde impulsgetaktet, und eine Vertiefungsauf zeichnung wurde durchgeführt, wobei die Frequenz bei 50% Tastverhältnis verändert wurde. Ferner wurde unter Anwen dung des Elektromagneten ein Vormagnetisierungsfeld ange legt. Während der Auslese-Wiedergabe wurde ein Halbleiter laser mit 4 mW als Lichtquelle verwendet, und die Auf zeichnungsschicht wurde dadurch wie während der Aufzeich nung bestrahlt, und das reflektierte Licht wurde durch einen Detektor über einen Analysator nachgewiesen bzw. ermittelt. Ferner wurde dieses magnetooptische Aufzeich nungsmaterial in einen Behälter mit konstanter Temperatur (65°C) und konstanter Feuchtigkeit (relative Feuchte: 85%) hineingebracht, und eine Korrosionsprüfung wurde 1000 h lang durchgeführt, wobei die Veränderung des Kerr-Drehwin kels als dessen Verhältnis zu dem Anfangswert gefunden wurde. Das erhaltene Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Ein ähnlicher Versuch wie mit Ausführungsbeispiel 13 wurde mit einem magnetooptischen Aufzeichnungsmaterial durchge führt, das ähnlich wie Ausführungsbeispiel 13 hergestellt worden war, außer daß die aus einer Sauerstoffatome enthal tenden magnetischen Dünnschicht bestehende Korrosionsverhi nderungsschicht nicht vorgesehen war. Das erhaltene Ergeb nis ist in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern es sind ver schiedene andere Anwendungen davon möglich. Das erfindungs gemäße magnetooptische Aufzeichnungsmaterial kann bei spielsweise in Form einer sogenannten Luftsandwichstruktur mit einem Raum, in den ein Inertgas eingeschlossen ist, hergestellt werden. Ferner kann das erfindungsgemäße magneto optische Aufzeichnungsmaterial mit verschiedenen zusätz lichen bzw. Hilfsschichten ausgestattet sein, beispiels weise mit Schichten, in die Index- oder Spurenmarkierungen eingeschrieben sind, oder es kann auch ein Schreibseiten substrat verwendet werden, dessen Oberfläche zu einer porö sen Schicht gestaltet ist. Die Klebstoffschicht für das Verkleben des Substrats mit der Aufzeichnungsschicht und das Schutzsubstrat können zusammen ein Korrosionsschutzmit tel, sehr feines Metallpulver, ein Trocknungsmittel oder eine basische organische Substanz enthalten. Ferner können die erfindungsgemäße Korrosionsverhinderungsschicht und eine übliche Schutzschicht, die z. B. aus SiO₂ gebildet ist, miteinander verwendet werden. In diesem Fall wird die aus einem dünnen Metallfilm bestehende Korrosionsverhinderungs schicht zwischen der Lichtaufzeichnungsschicht und der Schutzschicht ausgebildet, wirkt mit der Schutzschicht zusammen, um die Aufzeichnungsschicht vor dem Einfluß der Atmosphäre zu schützen, und verhindert den Eintritt von Sauerstoff aus der Schutzschicht in die Aufzeichnungs schicht. Infolgedessen kann ein optisches Aufzeichnungsmaterial mit einer stärker verbesserten Korrosionsbeständigkeit hergestellt werden.

Claims

1. Optisches Aufzeichnungsmaterial mit einem transparenten Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, auf der bzw. aus der durch einen darauf gerichteten Lichtstrahl Informationen aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, einer Korrosions verhinderungsschicht sowie gegebenenfalls einer Reflexionsver hinderungsschicht zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungs schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsverhinde rungsschicht eine Dicke im Bereich von 1 bis 10 nm aufweist und aus einer dünnen Metallschicht aus einem Metall, das aus Co, Cr, Ti, Ni, Al, Au und Legierungen davon ausgewählt ist, gebildet ist, und für den Lichtstrahl fast vollständig durchlässig ist.

2. Optisches Aufzeichnungsmaterial mit einem transparenten Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, auf der bzw. aus der durch einen darauf gerichteten Lichtstrahl Informationen aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, einer Korrosions verhinderungsschicht sowie gegebenenfalls einer Reflexionsver hinderungsschicht zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungs schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsverhinde rungsschicht aus einer dünnen Metallschicht aus einem Metall, das aus Co, Cr, Ti, Ni, Al, Au und Legierungen davon ausge wählt ist, gebildet ist, und auf ihrer der Aufzeich nungsschicht entgegengesetzt angeordneten Oberfläche oxidiert ist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Korrosionsverhinderungsschicht eine Schicht dicke zwischen 0,5 und 50 nm aufweist.

4. Optisches Aufzeichnungsmaterial mit einem transparenten Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, auf der bzw. aus der durch einen darauf gerichteten Lichtstrahl Informationen aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, einer Korrosions verhinderungsschicht sowie gegebenenfalls einer Reflexionsver hinderungsschicht zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungs schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsverhinde rungsschicht aus einer Sauerstoffatome enthaltenden magneti schen Dünnschicht besteht.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konzentration der Sauerstoffatome in der Korrosionsverhinderungsschicht 0,1 bis 20 Atom-%, bezogen auf die gesamte Korrosionsverhinderungsschicht, beträgt.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsverhinderungsschicht eine Schichtdicke von 3 nm bis 100 nm aufweist.

7. Aufzeichnungsschicht nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht aus einer magnetischen Dünnschicht besteht.