JP2003303456A - 光磁気記録媒体、および、その製造方法 - Google Patents
光磁気記録媒体、および、その製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生層の飽和磁化の温度依存性を小さくし
て、反磁界や浮遊磁界の影響を軽減する、ＤＷＤＤ再生
方式用光磁気記録媒体、および、その製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の光磁気記録媒体は、Ｋｒあるい
はＸｅガスを主成分とするプロセスガスを用いて、少な
くとも再生層が形成される。これにより、飽和磁化Ｍs
の温度依存性が低減され、広範な温度領域にわたって反
磁界および浮遊磁界による影響を軽減することが可能に
なる。参照として通常使用されるＡｒ雰囲気で再生層が
形成されたもの（ｂ）と比較すると、飽和磁化Ｍsの温
度依存性はかなり低減されている（ａ）。
て、反磁界や浮遊磁界の影響を軽減する、ＤＷＤＤ再生
方式用光磁気記録媒体、および、その製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の光磁気記録媒体は、Ｋｒあるい
はＸｅガスを主成分とするプロセスガスを用いて、少な
くとも再生層が形成される。これにより、飽和磁化Ｍs
の温度依存性が低減され、広範な温度領域にわたって反
磁界および浮遊磁界による影響を軽減することが可能に
なる。参照として通常使用されるＡｒ雰囲気で再生層が
形成されたもの（ｂ）と比較すると、飽和磁化Ｍsの温
度依存性はかなり低減されている（ａ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高密度記録のた
めの光磁気記録媒体、および、その製造方法に関する。
めの光磁気記録媒体、および、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】書き換え可能な記録媒体として、各種の
磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザ
の熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き込んで情
報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を読み出す
光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体
として期待されている。近年、動画像のデジタル化の動
きとあいまって、これらの磁性記録媒体の記録密度を高
めてさらに大容量の記録媒体とする要求が高まってい
る。
磁性記録媒体が実用化されている。特に、半導体レーザ
の熱エネルギーを用いて磁性薄膜に磁区を書き込んで情
報を記録し、磁気光学効果を用いてこの情報を読み出す
光磁気記録媒体は、高密度記録が可能な大容量可換媒体
として期待されている。近年、動画像のデジタル化の動
きとあいまって、これらの磁性記録媒体の記録密度を高
めてさらに大容量の記録媒体とする要求が高まってい
る。
【０００３】一般に、光記録媒体の線記録密度は、再生
光学系のレーザ波長および対物レンズの開口数ＮＡに大
きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ波長λと
対物レンズの開口数ＮＡが決まるとビームウェスト径が
決まるため、信号再生可能な記録ピットの空間周波数は
２ＮＡ／λ程度が限界となってしまう。したがって、従
来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光
学系のレーザ波長を短くするか、対物レンズの開口数を
大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波長を短
くするのは素子の効率、発熱等の問題で容易ではなく、
また、対物レンズの開口数を大きくすると、焦点深度が
浅くなる等して機械的精度に対する要求が厳しくなると
いう問題が生じる。このため、レーザ波長や対物レンズ
の開口数に依らず、記録媒体の構成や再生方法を工夫し
て記録密度を改善する、いわゆる超解像技術が種々開発
されてきている。
光学系のレーザ波長および対物レンズの開口数ＮＡに大
きく依存する。すなわち、再生光学系のレーザ波長λと
対物レンズの開口数ＮＡが決まるとビームウェスト径が
決まるため、信号再生可能な記録ピットの空間周波数は
２ＮＡ／λ程度が限界となってしまう。したがって、従
来の光ディスクで高密度化を実現するためには、再生光
学系のレーザ波長を短くするか、対物レンズの開口数を
大きくする必要がある。しかしながら、レーザ波長を短
くするのは素子の効率、発熱等の問題で容易ではなく、
また、対物レンズの開口数を大きくすると、焦点深度が
浅くなる等して機械的精度に対する要求が厳しくなると
いう問題が生じる。このため、レーザ波長や対物レンズ
の開口数に依らず、記録媒体の構成や再生方法を工夫し
て記録密度を改善する、いわゆる超解像技術が種々開発
されてきている。
【０００４】例えば、特開平３-９３０５８号、６-１２
４５００各号においては、磁気的に結合される再生層と
記録保持層を有する多層膜の記録保持層に信号記録を行
うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後（特開平６
-１２４５００号の磁化方向は面内）、レーザ光を照射
して加熱し、再生層の昇温領域に記録保持層に記録され
た信号を転写しながら読み取る信号再生方法が提案され
ている。この方法では、再生用のレーザのスポット径に
対して、このレーザによって加熱されて転写温度に達
し、信号が検出される領域（アパーチャ）はより小さな
領域に限定できる。これによって、再生時の符号間干渉
は減少し、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット周
期の信号が再生可能となる。この再生方法はＭＳＲ（Ma
gnetically-induced Super resolution Readout metho
d)再生方式と呼ばれている。
４５００各号においては、磁気的に結合される再生層と
記録保持層を有する多層膜の記録保持層に信号記録を行
うとともに、再生層の磁化の向きを揃えた後（特開平６
-１２４５００号の磁化方向は面内）、レーザ光を照射
して加熱し、再生層の昇温領域に記録保持層に記録され
た信号を転写しながら読み取る信号再生方法が提案され
ている。この方法では、再生用のレーザのスポット径に
対して、このレーザによって加熱されて転写温度に達
し、信号が検出される領域（アパーチャ）はより小さな
領域に限定できる。これによって、再生時の符号間干渉
は減少し、光学的な検出限界λ／２ＮＡ以下のピット周
期の信号が再生可能となる。この再生方法はＭＳＲ（Ma
gnetically-induced Super resolution Readout metho
d)再生方式と呼ばれている。
【０００５】しかしながら、このＭＳＲ再生方式は、再
生用のレーザのスポット径に対して有効に使用される信
号検出領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低
下し、十分な再生出力が得られない欠点を有している。
このため有効信号検出領域をスポット径に対してあまり
小さくすることはできず、結局、光学系の回折限界で決
まる記録密度に対して大幅な高密度化を達成することは
できない。
生用のレーザのスポット径に対して有効に使用される信
号検出領域が小さくなるため、再生信号振幅が大幅に低
下し、十分な再生出力が得られない欠点を有している。
このため有効信号検出領域をスポット径に対してあまり
小さくすることはできず、結局、光学系の回折限界で決
まる記録密度に対して大幅な高密度化を達成することは
できない。
【０００６】そこで、特開平６−２９０４９６号では、
温度勾配によって、記録マークの境界部に存在する磁壁
を高温側に移動させ、この磁壁移動を検出することによ
り、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解
能を超えた記録密度の信号を再生することが可能な光磁
気記録媒体およびその再生方法が提案されている。この
再生方法は、ＤＷＤＤ（Domain Wall Displacement Det
ection）再生方式と呼ばれている。
温度勾配によって、記録マークの境界部に存在する磁壁
を高温側に移動させ、この磁壁移動を検出することによ
り、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解
能を超えた記録密度の信号を再生することが可能な光磁
気記録媒体およびその再生方法が提案されている。この
再生方法は、ＤＷＤＤ（Domain Wall Displacement Det
ection）再生方式と呼ばれている。
【０００７】ＤＷＤＤ再生方式は、磁壁抗磁力の小さな
第１の磁性層と、キュリー温度の低い第２の磁性層と、
磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層からなる。文献J. Mag
n. Soc. Jpn., 22,suppl. No. S2, pp. 47-50 (1998)
にあるように、第１の磁性層は再生時に磁壁移動が起こ
る移動（再生）層（displacement layer）として機能
し、第２の磁性層は磁壁移動の開始位置を制御する遮断
層（switching layer）として機能し、第３の磁性層は
情報を保持するメモリ（記録）層（memory layer）とし
て機能する。これら磁性膜面上に温度分布を形成する
と、これに伴って磁壁エネルギー密度の分布が形成さ
れ、磁壁をエネルギーの低い高温側へ移動させようとす
る磁壁駆動力が発生する。しかし、遮断層のキュリー温
度より低い温度領域では、各磁性層は交換結合している
ため、前述の磁壁駆動力が作用しても、メモリ層の大き
な磁壁抗磁力に妨げられて磁壁移動は起こらない。とこ
ろが、遮断層のキュリー温度近傍（Ｔc）になる位置で
は交換結合力が弱まるため、磁壁抗磁力の小さな移動層
中の磁壁だけが単独で高温側に磁壁移動する。この磁壁
移動は、媒体を温度分布に対して相対的に移動させる
と、磁壁の空間的間隔に対応した時間間隔で発生するこ
とになる。したがって、磁壁移動の発生を検出すること
で、光学系の分解能とは無関係に信号を再生することが
可能になる。
第１の磁性層と、キュリー温度の低い第２の磁性層と、
磁壁抗磁力の大きな第３の磁性層からなる。文献J. Mag
n. Soc. Jpn., 22,suppl. No. S2, pp. 47-50 (1998)
にあるように、第１の磁性層は再生時に磁壁移動が起こ
る移動（再生）層（displacement layer）として機能
し、第２の磁性層は磁壁移動の開始位置を制御する遮断
層（switching layer）として機能し、第３の磁性層は
情報を保持するメモリ（記録）層（memory layer）とし
て機能する。これら磁性膜面上に温度分布を形成する
と、これに伴って磁壁エネルギー密度の分布が形成さ
れ、磁壁をエネルギーの低い高温側へ移動させようとす
る磁壁駆動力が発生する。しかし、遮断層のキュリー温
度より低い温度領域では、各磁性層は交換結合している
ため、前述の磁壁駆動力が作用しても、メモリ層の大き
な磁壁抗磁力に妨げられて磁壁移動は起こらない。とこ
ろが、遮断層のキュリー温度近傍（Ｔc）になる位置で
は交換結合力が弱まるため、磁壁抗磁力の小さな移動層
中の磁壁だけが単独で高温側に磁壁移動する。この磁壁
移動は、媒体を温度分布に対して相対的に移動させる
と、磁壁の空間的間隔に対応した時間間隔で発生するこ
とになる。したがって、磁壁移動の発生を検出すること
で、光学系の分解能とは無関係に信号を再生することが
可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここまでは、磁壁エネ
ルギーの勾配によって発生する磁壁駆動力と、磁壁抗磁
力による摩擦力と、磁性層間の交換相互作用による力と
の３者の間の力関係のみで、磁壁の挙動を説明してき
た。実際には、反磁界や浮遊磁界による影響がある。ま
た、磁区が閉じた状態で囲まれている場合には、磁壁の
移動方向が磁区拡大方向か縮小方向かによって、磁壁が
生成したり消滅したりするため、これは磁壁の挙動に影
響を与える。ところがこれまでは、反磁界や浮遊磁界の
影響、および、記録マークの側部に形成される磁壁の影
響は、媒体が調整され、無視できるレベルに抑制されて
いるものと仮定して、議論されてきた。
ルギーの勾配によって発生する磁壁駆動力と、磁壁抗磁
力による摩擦力と、磁性層間の交換相互作用による力と
の３者の間の力関係のみで、磁壁の挙動を説明してき
た。実際には、反磁界や浮遊磁界による影響がある。ま
た、磁区が閉じた状態で囲まれている場合には、磁壁の
移動方向が磁区拡大方向か縮小方向かによって、磁壁が
生成したり消滅したりするため、これは磁壁の挙動に影
響を与える。ところがこれまでは、反磁界や浮遊磁界の
影響、および、記録マークの側部に形成される磁壁の影
響は、媒体が調整され、無視できるレベルに抑制されて
いるものと仮定して、議論されてきた。
【０００９】ここで、磁壁の生成／消滅の影響に関して
は、記録マークの前後の磁壁が独立して形成されるよう
にすれば、排除することが可能となる。例えば、記録ト
ラックの両側部において、磁性層の膜面方向における交
換相互作用による結合が切断もしくは低減されている媒
体を用いれば、前記の問題を解決することができる。
は、記録マークの前後の磁壁が独立して形成されるよう
にすれば、排除することが可能となる。例えば、記録ト
ラックの両側部において、磁性層の膜面方向における交
換相互作用による結合が切断もしくは低減されている媒
体を用いれば、前記の問題を解決することができる。
【００１０】一方、反磁界や浮遊磁界による影響は飽和
磁化を小さくしておくことで抑制することができる。例
えば、通常、再生温度となる遮断層のキュリー温度近傍
に再生層が磁気的補償温度を持つように組成調整し、飽
和磁化を小さくしておくことで解決することができるは
ずである。
磁化を小さくしておくことで抑制することができる。例
えば、通常、再生温度となる遮断層のキュリー温度近傍
に再生層が磁気的補償温度を持つように組成調整し、飽
和磁化を小さくしておくことで解決することができるは
ずである。
【００１１】しかし、再生においては、再生層からの反
射光の偏光面の変化を検出する必要があるため、再生温
度となる遮断層のキュリー温度近傍で磁気モーメントが
十分に発達していなければならないという別の要請があ
る。したがって、再生用光ビームのスポット照射領域の
温度（つまり再生温度）は、再生層のキュリー温度より
も充分に低温にしておく必要がある。よって、再生層の
キュリー温度は再生温度となる磁気的補償温度に比して
充分に高くしなければならない（ただし、記録時に影響
を与えないようにその上限を記録層のキュリー温度以下
に設定しておく方が好ましい）。このため、再生層にお
いては、キュリー温度と磁気的補償温度がかなり（百数
十℃）離れることになるが、これにより再生層の飽和磁
化はその温度依存性がかなり大きなものとなってしまう
傾向がある。そのため、再生用光ビームのスポット照射
領域で、飽和磁化の分布が生じやすくなり、結局、反磁
界や浮遊磁界による影響は回避できず、再生動作が不安
定になってしまう。
射光の偏光面の変化を検出する必要があるため、再生温
度となる遮断層のキュリー温度近傍で磁気モーメントが
十分に発達していなければならないという別の要請があ
る。したがって、再生用光ビームのスポット照射領域の
温度（つまり再生温度）は、再生層のキュリー温度より
も充分に低温にしておく必要がある。よって、再生層の
キュリー温度は再生温度となる磁気的補償温度に比して
充分に高くしなければならない（ただし、記録時に影響
を与えないようにその上限を記録層のキュリー温度以下
に設定しておく方が好ましい）。このため、再生層にお
いては、キュリー温度と磁気的補償温度がかなり（百数
十℃）離れることになるが、これにより再生層の飽和磁
化はその温度依存性がかなり大きなものとなってしまう
傾向がある。そのため、再生用光ビームのスポット照射
領域で、飽和磁化の分布が生じやすくなり、結局、反磁
界や浮遊磁界による影響は回避できず、再生動作が不安
定になってしまう。
【００１２】また、面記録密度の向上を図るためにトラ
ックピッチを詰めていくと、より一層、こうした問題が
顕著に現れ、隣接トラックなどの影響により、クロスト
ークなどの動特性への影響が無視できなくなる。
ックピッチを詰めていくと、より一層、こうした問題が
顕著に現れ、隣接トラックなどの影響により、クロスト
ークなどの動特性への影響が無視できなくなる。
【００１３】本発明の目的は、再生層の飽和磁化の温度
依存性を小さくして、反磁界や浮遊磁界の影響を低減す
る光磁気記録媒体、および、その製造方法を提供するこ
とにある。
依存性を小さくして、反磁界や浮遊磁界の影響を低減す
る光磁気記録媒体、および、その製造方法を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ＫｒあるいはＸｅガスを主成分とするプ
ロセスガスを用いたスパッタリングにより、少なくとも
再生層を形成する。これにより、飽和磁化Ｍsの温度依
存性が低減される。その結果、広範な温度領域にわたっ
て反磁界および浮遊磁界による影響を軽減でき、安定し
た再生動作を実現して、狭トラックピッチ化を図った場
合においても、クロストークの影響を軽減することが可
能となる。
に、本発明は、ＫｒあるいはＸｅガスを主成分とするプ
ロセスガスを用いたスパッタリングにより、少なくとも
再生層を形成する。これにより、飽和磁化Ｍsの温度依
存性が低減される。その結果、広範な温度領域にわたっ
て反磁界および浮遊磁界による影響を軽減でき、安定し
た再生動作を実現して、狭トラックピッチ化を図った場
合においても、クロストークの影響を軽減することが可
能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１を参照すると、本発明
の一実施形態の光磁気記録媒体は、基板１１上に、第1
の誘電体層１２と、再生層１３と、制御層１４と、遮断
層１５と、記録層１６と、記録補助層１７と、第２の誘
電体層１８が順次積層され構成されている。
て図面を参照して説明する。図１を参照すると、本発明
の一実施形態の光磁気記録媒体は、基板１１上に、第1
の誘電体層１２と、再生層１３と、制御層１４と、遮断
層１５と、記録層１６と、記録補助層１７と、第２の誘
電体層１８が順次積層され構成されている。
【００１６】基板１１は、例えば、ポリカーボネート、
アクリル、ガラス等の基板である。第1の誘電体層１２
と第２の誘電体層１８は、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、Ｓ
ｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ、ＴａＯ等の薄膜である。また、
磁壁の移動を光学的に検出するのでなければ、必ずしも
透明性材料である必要はない。
アクリル、ガラス等の基板である。第1の誘電体層１２
と第２の誘電体層１８は、例えば、ＳｉＮ、ＡｉＮ、Ｓ
ｉＯ、ＺｎＳ、ＭｇＦ、ＴａＯ等の薄膜である。また、
磁壁の移動を光学的に検出するのでなければ、必ずしも
透明性材料である必要はない。
【００１７】再生層１３と、遮断層１５と、記録層１６
はＤＷＤＤ動作に不可欠な３層である。制御層１４は、
再生ビームスポット内後方端部での余計な磁壁移動（ゴ
ースト信号）を抑制するものであり、ＴｂＦｅＣｏ、Ｔ
ｂＤｙＦｅＣｏ系から成る磁性層などを用いることがで
きる。記録補助層１７は、記録時の変調磁界に対する感
度を高める調整を行うものであり、ＧｄＦｅＣｏ、Ｇｄ
ＤｙＦｅＣｏ系から成る磁性膜を用いることができる。
はＤＷＤＤ動作に不可欠な３層である。制御層１４は、
再生ビームスポット内後方端部での余計な磁壁移動（ゴ
ースト信号）を抑制するものであり、ＴｂＦｅＣｏ、Ｔ
ｂＤｙＦｅＣｏ系から成る磁性層などを用いることがで
きる。記録補助層１７は、記録時の変調磁界に対する感
度を高める調整を行うものであり、ＧｄＦｅＣｏ、Ｇｄ
ＤｙＦｅＣｏ系から成る磁性膜を用いることができる。
【００１８】上の構成に、再生層よりキュリー温度の低
い再生補助層を再生層の光ビームの入射側と反対側に隣
接して設け磁壁駆動力の向上を図ってもよい。さらに
は、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、
Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属層を付加して、熱的な
特性を調整してもよい。また、高分子樹脂からなる保護
コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を貼
り合わせてもよい。また、磁性層以外の層は必須のもの
ではなく、磁性層の積層順序を逆にしてもよい。さらに
は、各磁性層の界面は必ずしも明瞭急峻である必要はな
く、膜厚方向に徐々に組成の変化している構成であって
もよい。
い再生補助層を再生層の光ビームの入射側と反対側に隣
接して設け磁壁駆動力の向上を図ってもよい。さらに
は、Ａｌ、ＡｌＴａ、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＳｉ、
Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属層を付加して、熱的な
特性を調整してもよい。また、高分子樹脂からなる保護
コートを付与してもよい。あるいは、成膜後の基板を貼
り合わせてもよい。また、磁性層以外の層は必須のもの
ではなく、磁性層の積層順序を逆にしてもよい。さらに
は、各磁性層の界面は必ずしも明瞭急峻である必要はな
く、膜厚方向に徐々に組成の変化している構成であって
もよい。
【００１９】これら各層は、例えばマグネトロンスパッ
タ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等に
よって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破るこ
となく連続成膜されることで、お互いに交換結合をす
る。
タ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等に
よって被着形成できる。特に各磁性層は、真空を破るこ
となく連続成膜されることで、お互いに交換結合をす
る。
【００２０】上記媒体において、各磁性層１３〜１７
は、磁気記録媒体や光磁気記録媒体に一般に用いられて
いる材料の他、磁気バブル材料や反強磁性材料等、種々
の磁性材料によって構成することが考えられる。例え
ば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ等の希土類金属元素の１種類あるいは２種類以
上が１０〜４０ａｔ．％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族
元素の１種類あるいは２種類以上が９０〜６０ａｔ．％
で構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成して
もよい。また、耐食性向上等のために、これらの合金に
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の
元素を少量添加してもよい。また、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／
Ｃｏ等の白金族−鉄族周期構造膜や、白金族−鉄族合金
膜、Ｃｏ−Ｎｉ−ＯやＦｅ−Ｒｈ系合金等の反強磁性材
料、磁性ガーネット等の材料も使用可能である。
は、磁気記録媒体や光磁気記録媒体に一般に用いられて
いる材料の他、磁気バブル材料や反強磁性材料等、種々
の磁性材料によって構成することが考えられる。例え
ば、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ等の希土類金属元素の１種類あるいは２種類以
上が１０〜４０ａｔ．％と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族
元素の１種類あるいは２種類以上が９０〜６０ａｔ．％
で構成される希土類−鉄族非晶質合金によって構成して
もよい。また、耐食性向上等のために、これらの合金に
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｔ、Ｉｎ等の
元素を少量添加してもよい。また、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／
Ｃｏ等の白金族−鉄族周期構造膜や、白金族−鉄族合金
膜、Ｃｏ−Ｎｉ−ＯやＦｅ−Ｒｈ系合金等の反強磁性材
料、磁性ガーネット等の材料も使用可能である。
【００２１】飽和磁化は、重希土類−鉄族非晶質合金の
場合、希土類元素と鉄族元素の組成比により制御するこ
とが可能である。補償組成にすれば、室温での飽和磁化
を０ｅｍｕ／ｃｃにすることもできる。
場合、希土類元素と鉄族元素の組成比により制御するこ
とが可能である。補償組成にすれば、室温での飽和磁化
を０ｅｍｕ／ｃｃにすることもできる。
【００２２】キュリー温度もまた、組成比により制御す
ることが可能である。飽和磁化と独立に制御するために
は、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材
料を用い、置換量を制御する方法が利用できる。すなわ
ち、Ｆｅ元素１ａｔ．％をＣｏで置換することにより、
６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係
を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量
を調整する。Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ等の非磁性元素を微量添
加することにより、逆にキュリー温度を低下させること
も可能である。また、２種類以上の希土類元素を用いて
それらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御
できる。
ることが可能である。飽和磁化と独立に制御するために
は、鉄族元素として、Ｆｅの一部をＣｏで置き換えた材
料を用い、置換量を制御する方法が利用できる。すなわ
ち、Ｆｅ元素１ａｔ．％をＣｏで置換することにより、
６℃程度のキュリー温度上昇が見込めるので、この関係
を用いて所望のキュリー温度となるようにＣｏの添加量
を調整する。Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ等の非磁性元素を微量添
加することにより、逆にキュリー温度を低下させること
も可能である。また、２種類以上の希土類元素を用いて
それらの組成比を調整することでもキュリー温度を制御
できる。
【００２３】磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度は、主と
して材料元素の選択によって制御されるが、下引きされ
る第1の誘電体層の状態や、スパッタガス圧等の成膜条
件によっても調整可能である。ＴｂやＤｙ系の材料は異
方性が大きく磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度が大き
く、Ｇｄ系材料は小さい。不純物の添加等によってこれ
らの物性値を制御することもできる。
して材料元素の選択によって制御されるが、下引きされ
る第1の誘電体層の状態や、スパッタガス圧等の成膜条
件によっても調整可能である。ＴｂやＤｙ系の材料は異
方性が大きく磁壁抗磁力や磁壁エネルギー密度が大き
く、Ｇｄ系材料は小さい。不純物の添加等によってこれ
らの物性値を制御することもできる。
【００２４】膜厚は、成膜速度と成膜時間で制御でき
る。
る。
【００２５】本発明の光磁気記録媒体へのデータ信号の
記録は、磁気記録もしくは熱磁気記録によって、記録層
の磁化配向状態をデータ信号に対応させることによって
行う。熱磁気記録には、媒体を移動させながら、記録層
がキュリー温度以上になるようなパワーのレーザ光を照
射しながら外部磁界を変調する方式と、一定方向の磁界
を印加しながらレーザパワーを変調する方式とがある。
後者の場合、光スポット内の所定領域のみが記録層のキ
ュリー温度以上になるようにレーザ光の強度を調整すれ
ば、光スポットの径以下の記録磁区が形成でき、光学系
の分解能以上の高密度記録パターンが形成できる。
記録は、磁気記録もしくは熱磁気記録によって、記録層
の磁化配向状態をデータ信号に対応させることによって
行う。熱磁気記録には、媒体を移動させながら、記録層
がキュリー温度以上になるようなパワーのレーザ光を照
射しながら外部磁界を変調する方式と、一定方向の磁界
を印加しながらレーザパワーを変調する方式とがある。
後者の場合、光スポット内の所定領域のみが記録層のキ
ュリー温度以上になるようにレーザ光の強度を調整すれ
ば、光スポットの径以下の記録磁区が形成でき、光学系
の分解能以上の高密度記録パターンが形成できる。
【００２６】
【実施例】直流マグネトロンスパッタリング装置に、Ｂ
ドープしたＳｉ、およびＧｄ、Ｔｂ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣ
ｒの各ターゲットを取り付け、トラッキング用の案内溝
が形成されたポリカーボネート基板を基板ホルダーに固
定した後、２×１０-5Ｐａ以下の高真空になるまでチャ
ンバー内をクライオポンプで真空排気した。その後、真
空排気したままＡｒガスまたはＫｒガスをチャンバー内
に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッ
タして各層を成膜した。ＳｉＮ層成膜時にはＡｒガスに
加えてＮ2ガスを導入することで、直流反応性スパッタ
を行い成膜した。
ドープしたＳｉ、およびＧｄ、Ｔｂ、ＦｅＣｒ、ＣｏＣ
ｒの各ターゲットを取り付け、トラッキング用の案内溝
が形成されたポリカーボネート基板を基板ホルダーに固
定した後、２×１０-5Ｐａ以下の高真空になるまでチャ
ンバー内をクライオポンプで真空排気した。その後、真
空排気したままＡｒガスまたはＫｒガスをチャンバー内
に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッ
タして各層を成膜した。ＳｉＮ層成膜時にはＡｒガスに
加えてＮ2ガスを導入することで、直流反応性スパッタ
を行い成膜した。
【００２７】まず最初に、ＡｒガスとＮ2ガスをチャン
バー内に流し、コンダクタンス調整により圧力を所望の
値にして、第1の誘電体層としてＳｉＮ層を３５ｎｍ成
膜した。
バー内に流し、コンダクタンス調整により圧力を所望の
値にして、第1の誘電体層としてＳｉＮ層を３５ｎｍ成
膜した。
【００２８】磁性膜の成膜時にＮ2ガスが混入している
と窒化などを起こし磁気特性に影響を与えるため、誘電
体層とその他の磁性層は別のチャンバーにて成膜を行
う。第1の誘電体層成膜後に、別のチャンバーに基板を
搬送しＫｒガスを１８ｓｃｃｍ導入し、コンダクタンス
調整により所望の圧力約０．８Ｐａにし、再生層として
ＧｄＦｅＣｏＣｒ層を膜厚３６ｎｍで成膜した。
と窒化などを起こし磁気特性に影響を与えるため、誘電
体層とその他の磁性層は別のチャンバーにて成膜を行
う。第1の誘電体層成膜後に、別のチャンバーに基板を
搬送しＫｒガスを１８ｓｃｃｍ導入し、コンダクタンス
調整により所望の圧力約０．８Ｐａにし、再生層として
ＧｄＦｅＣｏＣｒ層を膜厚３６ｎｍで成膜した。
【００２９】再生層以降の磁性層の形成に先立ち、Ｋｒ
ガスの導入を一時停止し、チャンバー内をある程度真空
排気した後、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入し、コンダク
タンスの調整により圧力を約１．０Ｐａとして続く磁性
層の形成を行った。制御層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを膜
厚１８ｎｍ、遮断層としてＴｂＦｅＣｒ層を膜厚１０ｎ
ｍ、記録層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを用い膜厚６０ｎｍ
で形成した。その後、記録補助層としてＧｄＦｅＣｏＣ
ｒ層を膜厚２０ｎｍ、成膜した。
ガスの導入を一時停止し、チャンバー内をある程度真空
排気した後、Ａｒガスを５０ｓｃｃｍ導入し、コンダク
タンスの調整により圧力を約１．０Ｐａとして続く磁性
層の形成を行った。制御層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを膜
厚１８ｎｍ、遮断層としてＴｂＦｅＣｒ層を膜厚１０ｎ
ｍ、記録層としてＴｂＦｅＣｏＣｒを用い膜厚６０ｎｍ
で形成した。その後、記録補助層としてＧｄＦｅＣｏＣ
ｒ層を膜厚２０ｎｍ、成膜した。
【００３０】最後に、第２の誘電体層としてＳｉＮ層を
５０ｎｍ、第1の誘電体層形成時と同様、直流反応性ス
パッタにより成膜した。
５０ｎｍ、第1の誘電体層形成時と同様、直流反応性ス
パッタにより成膜した。
【００３１】各磁性層は、Ｇｄ、Ｔｂ、ＦｅＣｒ、Ｃｏ
Ｃｒの各ターゲットに投入するパワーの比によって組成
比を制御した。組成比は、各磁性層とも補償組成近傍の
組成になるように調整した。厳密には、再生温度となる
遮断層のキュリー温度近傍の温度で希土類元素と鉄族元
素が補償されるように、室温で若干希土類元素優勢にな
るように調整した。具体的には、再生層のキュリー温度
は２９０℃程度となるように調整し、制御層のキュリー
温度は１７０℃程度、遮断層のキュリー温度は１６０℃
程度、記録層のキュリー温度は３３０℃程度、記録補助
層のキュリー温度は３８０℃程度となるように調整し
た。
Ｃｒの各ターゲットに投入するパワーの比によって組成
比を制御した。組成比は、各磁性層とも補償組成近傍の
組成になるように調整した。厳密には、再生温度となる
遮断層のキュリー温度近傍の温度で希土類元素と鉄族元
素が補償されるように、室温で若干希土類元素優勢にな
るように調整した。具体的には、再生層のキュリー温度
は２９０℃程度となるように調整し、制御層のキュリー
温度は１７０℃程度、遮断層のキュリー温度は１６０℃
程度、記録層のキュリー温度は３３０℃程度、記録補助
層のキュリー温度は３８０℃程度となるように調整し
た。
【００３２】こうして作製した試料の動特性評価を、従
来から一般的に使用されている磁界変調記録用の磁気ヘ
ッドが搭載されている、レーザ波長６８０ｎｍ、対物レ
ンズのＮ．Ａ．０．５５の光磁気ディスク評価装置を用
いて評価した。記録は、レーザを直流照射しながら磁界
を約±２００Ｏｅで変調することにより、記録層のキュ
リー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に
対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域のパターン
を、記録補助層から転写することで行った。
来から一般的に使用されている磁界変調記録用の磁気ヘ
ッドが搭載されている、レーザ波長６８０ｎｍ、対物レ
ンズのＮ．Ａ．０．５５の光磁気ディスク評価装置を用
いて評価した。記録は、レーザを直流照射しながら磁界
を約±２００Ｏｅで変調することにより、記録層のキュ
リー温度以上に加熱した後の冷却過程で、磁界の変調に
対応した上向き磁化領域と下向き磁化領域のパターン
を、記録補助層から転写することで行った。
【００３３】まず初めに、記録に先駆けて媒体の案内溝
上にトラッキングサーボをかけて、線速３．０ｍ／ｓｅ
ｃで媒体を駆動しながら、記録再生用の集光されたレー
ザビームを約１０〜１４ｍＷの範囲で連続照射して、案
内溝上の磁性膜のみを局所アニール処理した。この処理
により、案内溝上の磁性膜の磁性を劣化させ、この部分
では磁壁エネルギーが蓄積しないようにした。このよう
にレーザパワーを可変して局所アニール処理した領域の
中から、ジッタ値の観点から最適な個所を選択し記録再
生測定を行った。また、最適なレーザパワーの選択は、
記録時に約２〜８ｍＷ、再生時に約１〜４ｍＷの範囲で
変えて、最適値の選択を行った。本実施例における最適
値はそれぞれ、アニールパワーが１２．４ｍＷ、記録パ
ワーが５．０ｍＷ、再生パワーが２．４ｍＷであった。
上にトラッキングサーボをかけて、線速３．０ｍ／ｓｅ
ｃで媒体を駆動しながら、記録再生用の集光されたレー
ザビームを約１０〜１４ｍＷの範囲で連続照射して、案
内溝上の磁性膜のみを局所アニール処理した。この処理
により、案内溝上の磁性膜の磁性を劣化させ、この部分
では磁壁エネルギーが蓄積しないようにした。このよう
にレーザパワーを可変して局所アニール処理した領域の
中から、ジッタ値の観点から最適な個所を選択し記録再
生測定を行った。また、最適なレーザパワーの選択は、
記録時に約２〜８ｍＷ、再生時に約１〜４ｍＷの範囲で
変えて、最適値の選択を行った。本実施例における最適
値はそれぞれ、アニールパワーが１２．４ｍＷ、記録パ
ワーが５．０ｍＷ、再生パワーが２．４ｍＷであった。
【００３４】そこで、これらの最適条件を用い、記録マ
ーク長やその繰り返し則と言った記録パターンや、測定
トラックに隣接する両トラックの記録消去状態などを様
々に変えながら再生信号におけるジッタ値の違いを測定
した。その結果、どの条件においても３．７〜３．９ｎ
ｓと非常に安定した良好なジッタ値が得られ、反磁界や
浮遊磁界などによる影響をほとんど受けていないことが
分かった。
ーク長やその繰り返し則と言った記録パターンや、測定
トラックに隣接する両トラックの記録消去状態などを様
々に変えながら再生信号におけるジッタ値の違いを測定
した。その結果、どの条件においても３．７〜３．９ｎ
ｓと非常に安定した良好なジッタ値が得られ、反磁界や
浮遊磁界などによる影響をほとんど受けていないことが
分かった。
【００３５】一方、本実施例の再生層における飽和磁化
Ｍsの測定は、ガラス基板を用いた別の試料で行った。
成膜条件は、膜厚を１００ｎｍとした以外は先の動特性
評価用サンプルと同じ条件で行った。また、サンプル構
成は酸化、窒化などによる影響を避けるため、再生層の
両側にはＳｉ膜を膜厚１０ｎｍ設け、更にその両側をＳ
ｉＮ保護膜３０ｎｍで挟み込む構成とした。このように
作製した試料を振動試料型磁力計ＶＳＭにより、Ｈｅガ
ス雰囲気中で飽和磁化Ｍsの温度依存性を測定した。そ
の結果を図２（ａ）に示す。
Ｍsの測定は、ガラス基板を用いた別の試料で行った。
成膜条件は、膜厚を１００ｎｍとした以外は先の動特性
評価用サンプルと同じ条件で行った。また、サンプル構
成は酸化、窒化などによる影響を避けるため、再生層の
両側にはＳｉ膜を膜厚１０ｎｍ設け、更にその両側をＳ
ｉＮ保護膜３０ｎｍで挟み込む構成とした。このように
作製した試料を振動試料型磁力計ＶＳＭにより、Ｈｅガ
ス雰囲気中で飽和磁化Ｍsの温度依存性を測定した。そ
の結果を図２（ａ）に示す。
【００３６】（比較例）比較例として、前記再生層の形
成において、Ｋｒの変わりにＡｒガスを用いたスパッタ
リングにて形成した以外は実施例と同様にサンプルの作
製を行い、動特性の評価を行った。その結果、比較例の
試料では、単一トラックにモノトーンパターンの記録を
行った場合には、実施例と同様に良好なジッタ値が得ら
れたが、ランダムパターンなど記録マークの繰り返し則
の変更や、両隣接トラックの記録消去状態を変更するこ
とによって、ジッタ値が変動してしまい安定な再生動作
が得られなかった。
成において、Ｋｒの変わりにＡｒガスを用いたスパッタ
リングにて形成した以外は実施例と同様にサンプルの作
製を行い、動特性の評価を行った。その結果、比較例の
試料では、単一トラックにモノトーンパターンの記録を
行った場合には、実施例と同様に良好なジッタ値が得ら
れたが、ランダムパターンなど記録マークの繰り返し則
の変更や、両隣接トラックの記録消去状態を変更するこ
とによって、ジッタ値が変動してしまい安定な再生動作
が得られなかった。
【００３７】また、実施例と同様に、飽和磁化Ｍsの温
度依存性測定用の試料も作製し、測定を行った。結果を
図２（ｂ）に示す。
度依存性測定用の試料も作製し、測定を行った。結果を
図２（ｂ）に示す。
【００３８】図２の結果より、ほぼ同じキュリー温度と
磁気的補償温度を有する磁性膜でも、その形成をＫｒガ
スによるスパッタリングで行うことで飽和磁化Ｍsの温
度依存性が低減されていることが分かる。これは安定な
再生動作につながる。
磁気的補償温度を有する磁性膜でも、その形成をＫｒガ
スによるスパッタリングで行うことで飽和磁化Ｍsの温
度依存性が低減されていることが分かる。これは安定な
再生動作につながる。
【００３９】以上、本発明における実施の形態を述べた
が、これ以外に、再生層の成膜にはＫｒガスのほかにＸ
ｅガスを用いても良い。また、本発明の光磁気記録媒体
は、磁気光学効果による偏光面の変化に限らず、磁壁の
移動によって生ずる別の変化を検出して再生してもよ
い。
が、これ以外に、再生層の成膜にはＫｒガスのほかにＸ
ｅガスを用いても良い。また、本発明の光磁気記録媒体
は、磁気光学効果による偏光面の変化に限らず、磁壁の
移動によって生ずる別の変化を検出して再生してもよ
い。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再生層の形成をＫｒあるいはＸｅガスで形成することで
飽和磁化の温度依存性を低減することができ、広範な温
度領域において反磁界および浮遊磁界による影響を軽減
することが可能となる。これにより、安定な再生動作の
実現、および、隣接トラックからのクロストークの影響
を低減でき、高密度記録化に資する。
再生層の形成をＫｒあるいはＸｅガスで形成することで
飽和磁化の温度依存性を低減することができ、広範な温
度領域において反磁界および浮遊磁界による影響を軽減
することが可能となる。これにより、安定な再生動作の
実現、および、隣接トラックからのクロストークの影響
を低減でき、高密度記録化に資する。
【図１】本発明の一実施形態の光磁気記録媒体の層構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施例における、再生層の
飽和磁化Ｍsの温度依存性を示すグラフであり、（ｂ）
は、本発明の比較例における、再生層の飽和磁化Ｍsの
温度依存性を示すグラフである。
飽和磁化Ｍsの温度依存性を示すグラフであり、（ｂ）
は、本発明の比較例における、再生層の飽和磁化Ｍsの
温度依存性を示すグラフである。
１１ 基板
１２ 第1の誘電体層
１３ 再生層
１４ 制御層
１５ 遮断層
１６ 記録層
１７ 記録補助層
１８ 第２の誘電体層
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも再生層と、遮断層と、記録層
を有し、これら３層は室温において交換結合して順次積
層されており、前記再生層は、再生ビームスポット内の
記録情報検出領域内では前記記録層に比べ相対的に磁壁
抗磁力が小さく、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からな
り、前記遮断層は、前記再生層および前記記録層よりも
キュリー温度の低い磁性膜からなり、前記記録層は垂直
磁化膜である、光学系の回折限界以下のマークを記録・
再生できる光磁気記録媒体において、 少なくとも前記再生層は、ＫｒあるいはＸｅを主成分と
したプロセスガスを用いたスパッタリングにより形成さ
れる、非晶質希土類−遷移金属合金の磁性膜であること
を特徴とする光磁気記録媒体。 - 【請求項２】 記録トラックを有し、該記録トラックの
両側部では、前記再生層と、前記遮断層と、前記記録層
における膜面方向の交換相互作用による結合が切断もし
くは低減されている、請求項１に記載の光磁気記録媒
体。 - 【請求項３】 少なくとも再生層と、遮断層と、記録層
を有し、これら３層は室温において交換結合して順次積
層されており、前記再生層は、再生ビームスポット内の
記録情報検出領域内では前記記録層に比べ相対的に磁壁
抗磁力が小さく、磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からな
り、前記遮断層は、前記再生層および前記記録層よりも
キュリー温度の低い磁性膜からなり、前記記録層は垂直
磁化膜である、光学系の回折限界以下のマークを記録・
再生できる光磁気記録媒体の製造方法において、 少なくとも前記再生層を、ＫｒあるいはＸｅを主成分と
するプロセスガスを用いたスパッタリングにより、非晶
質希土類−遷移金属合金の磁性膜で形成することを特徴
とする光磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002106141A JP2003303456A (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光磁気記録媒体、および、その製造方法 |
| US10/403,295 US20030189878A1 (en) | 2002-04-09 | 2003-04-01 | Magneto-optical recording medium having magnetic film formed by sputtering and method of producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002106141A JP2003303456A (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光磁気記録媒体、および、その製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003303456A true JP2003303456A (ja) | 2003-10-24 |
| JP2003303456A5 JP2003303456A5 (ja) | 2005-07-21 |
Family
ID=28672407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002106141A Pending JP2003303456A (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光磁気記録媒体、および、その製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030189878A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003303456A (ja) |
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH10134435A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Sony Corp | 光磁気記録媒体 |
| KR100586334B1 (ko) * | 1998-01-30 | 2006-06-07 | 소니 가부시끼 가이샤 | 광자기 기록 매체 및 신호 재생 방법 |
| JP3787438B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2006-06-21 | キヤノン株式会社 | 光磁気記録媒体とその製造方法 |
| JP2000306281A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Sony Corp | データ再生装置および方法 |
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-
2002
- 2002-04-09 JP JP2002106141A patent/JP2003303456A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-01 US US10/403,295 patent/US20030189878A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030189878A1 (en) | 2003-10-09 |
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