JP2680586B2 - 光磁気記憶媒体 - Google Patents
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
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- G11B2007/24302—Metals or metalloids
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- G11B7/2585—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium
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- G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
- G11B7/2595—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on gold
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、光磁気ディスク，光磁気カード等、光磁気
を利用した記憶装置に使用される記憶媒体に関する。 ＜従来の技術＞ 従来、非晶質の希土類と遷移金属とよりなる薄膜が、
光磁気記憶媒体として活発に検討されてきた。中でもGd
TbFeは、キュリー温度が150℃から200℃の範囲にあり、
半導体レーザを用いて、記録，再生、あるいは消去をす
る光磁気記憶媒体として適当な記録感度を有している。 しかしながら、このGdTbFeはカー回転角が0.3度程度
と小さく、そのため充分な再生信号品質が得られない欠
点があった。そこで、本発明者らは、誘電体膜と反射膜
を用いて、誘電体膜,GdTbFe膜，誘電体膜，反射膜の順
番に製膜し、カー回転角を増大する方法を提案している
（例えば、Applied Optics,Vol23,No.22,p3927）。この
構造に於いては、GdTbFeの膜厚を10nmから50nmと薄くし
て、カー効果とファラディ効果を合わせ利用している。
そうすることでカー回転角は容易に３倍から５倍にする
ことができ、信号品質を高めることが可能となってく
る。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記GdTbFeを用いた４層膜において、実用的な信号品
質を得るためにはGdTbFeの組成が重要となる。 一般に光磁気記憶媒体に用いる希土類遷移金属合金膜
は、希土類と遷移金属のスピンが反平行に並ぶフェリ磁
性体であるが、希土類原子の割合が25atom％程度の時補
償点組成となる。この膜の保磁力（Hc）と希土類組成量
との関係は第４図に示す様である。即ち補償点よりも希
土類原子が多い組成（RE−rich）における保磁力の変化
率が、補償点組成よりも希土類が少ない組成（TM−ric
h）における変化率よりも少ない。 ここで保磁力はキュリー温度と並んで光磁気記録媒体
の記録感度に影響をおよぼす重要なパラメータである。
室温での保磁力が異なると第５図に示す様に、記録温度
での保磁力も異なり、同一の記録磁場を外部から与えて
も記録できない部分と記録できる部分が生じる。換言す
れば、一枚の記憶媒体において場所により保磁力の分布
があれば、同一の条件で記録したとき、記録されたビッ
トの大きさが場所により異なり、信号品質を低下させる
重要な原因となる。場所による保磁力の分布は、場所に
より組成が異なることが主原因であるため、第４図のRE
−rich組成のように、組成に対する保磁力の変化率が少
ないところを選ぶ必要がある。 また光磁気記憶媒体に使用する希土類遷移金属合金膜
は、膜面に垂直な磁化容易軸を持たねばならないが、保
磁力が小さくなると磁化容易軸の面内成分が生じてき
て、記録ビットが不安定になってくる。その結果信号品
質が下がってくることになる。よってGdTbFeでは、約10
00エルステッド以上が必要である。 さらに、希土類遷移金属膜では、キュリ温度が高いほ
ど、カー効果やファラディ効果が大きく、再生時の信号
品質が良いことも分かっている。 以上の諸点を考慮して、充分な信号品質が得られる組
成を選ばないと、実用的な光磁気記憶媒体が得られない
ことになる。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明では、GdTbFeでの組成を最適に選ぶことで、再
生信号品質の良い光磁気記憶媒体を得ている。 ＜実施例＞ 以下、本発明に係る一実施例につき説明を行なう。 第１図は本発明の一実施例の断面一部拡大図である。
又、膜厚25nmのGdTbFe（Gd:Tb＝1:1である）の組成を変
えて膜を作り保磁力とキュリー温度を測定した結果を第
２図に示す。同図で示される様に希土類が20％から35％
で、保磁力が1000エルステッド以上あるが、保磁力の変
化率が少ないのは、RE−richのところである。また、こ
の図から分かるように、キュリー温度はFeの組成にほと
んど依存しない。従ってこの図からは、RE−richで特に
Reが26％から35％位の組成が良好だと分かる。 次に、Feの組成を72％程度に固定して、GdとTbとの比
を変えた時の保磁力とキュリー温度を測定したのが第３
図である。この図よりGdがふえればキュリー温度が上が
り、保磁力が下がることが分かる。従って、前述したよ
うに、高い信号品質が得られる光磁気記憶媒体を得るた
めには、GdとTbの比を適正な値に選ぶ必要がある。 Feが72％付近のGdTbFe3を用いて、第１図に示すガラ
スディスク１に、AlN（80nm）2/GdTbFe（25nm）3/AlN
（25nm）4/Al（50nm）５を積層した光磁気ディスクを作
製して、信号品質（Carrier to noise ratio）を測定し
た結果を下記表１に示す。このように特に誘電体膜にAl
N膜を用いた４層膜構造のものにあって、表１から明ら
かなように、Feが72％の近辺、すなわちGdとTbの合計
（ｙ）がFe（１−ｙ）に対して27％乃至29％の範囲で、
かつGdがTbに対し58％から62％で良好な信号品質を得て
いる。この時の測定条件を下記表２に示す。記録パワー
や記録磁場により下記表１の信号品質は、若干変化する
が傾向は変わらない。 ここで、保磁力は、膜厚にも依存する。膜厚が薄くな
ると保磁力が増大し、厚くなると逆に減少するため、膜
厚により組成を制御する必要があるが、20nmから50nm程
度での変化は少なかったため（例えば、Gd:Tb＝1:1で、
Feが70％の膜では、20nmの時保磁力が3000エルステッド
であるが、100nmの膜厚では、500エルステッドに減少し
た。）、４層膜構造の光磁気記憶媒体に於いてはGdがTb
に対して58％から62％程度が、高い信号品質を得るのに
適当な組成である。 以上の実施例では、GdTbFeで説明したが、GdTbFeの水
分による腐食を防ぐため、GdTbFeにCr,Ti,Al,TaやNi等
の若干の不純物を加えてもよい。 ＜発明の効果＞ 以上のように、本発明によれば、高い信号品質が得ら
れる光磁気記憶媒体が得られ、光磁気記憶装置の実用化
が容易になる。
を利用した記憶装置に使用される記憶媒体に関する。 ＜従来の技術＞ 従来、非晶質の希土類と遷移金属とよりなる薄膜が、
光磁気記憶媒体として活発に検討されてきた。中でもGd
TbFeは、キュリー温度が150℃から200℃の範囲にあり、
半導体レーザを用いて、記録，再生、あるいは消去をす
る光磁気記憶媒体として適当な記録感度を有している。 しかしながら、このGdTbFeはカー回転角が0.3度程度
と小さく、そのため充分な再生信号品質が得られない欠
点があった。そこで、本発明者らは、誘電体膜と反射膜
を用いて、誘電体膜,GdTbFe膜，誘電体膜，反射膜の順
番に製膜し、カー回転角を増大する方法を提案している
（例えば、Applied Optics,Vol23,No.22,p3927）。この
構造に於いては、GdTbFeの膜厚を10nmから50nmと薄くし
て、カー効果とファラディ効果を合わせ利用している。
そうすることでカー回転角は容易に３倍から５倍にする
ことができ、信号品質を高めることが可能となってく
る。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記GdTbFeを用いた４層膜において、実用的な信号品
質を得るためにはGdTbFeの組成が重要となる。 一般に光磁気記憶媒体に用いる希土類遷移金属合金膜
は、希土類と遷移金属のスピンが反平行に並ぶフェリ磁
性体であるが、希土類原子の割合が25atom％程度の時補
償点組成となる。この膜の保磁力（Hc）と希土類組成量
との関係は第４図に示す様である。即ち補償点よりも希
土類原子が多い組成（RE−rich）における保磁力の変化
率が、補償点組成よりも希土類が少ない組成（TM−ric
h）における変化率よりも少ない。 ここで保磁力はキュリー温度と並んで光磁気記録媒体
の記録感度に影響をおよぼす重要なパラメータである。
室温での保磁力が異なると第５図に示す様に、記録温度
での保磁力も異なり、同一の記録磁場を外部から与えて
も記録できない部分と記録できる部分が生じる。換言す
れば、一枚の記憶媒体において場所により保磁力の分布
があれば、同一の条件で記録したとき、記録されたビッ
トの大きさが場所により異なり、信号品質を低下させる
重要な原因となる。場所による保磁力の分布は、場所に
より組成が異なることが主原因であるため、第４図のRE
−rich組成のように、組成に対する保磁力の変化率が少
ないところを選ぶ必要がある。 また光磁気記憶媒体に使用する希土類遷移金属合金膜
は、膜面に垂直な磁化容易軸を持たねばならないが、保
磁力が小さくなると磁化容易軸の面内成分が生じてき
て、記録ビットが不安定になってくる。その結果信号品
質が下がってくることになる。よってGdTbFeでは、約10
00エルステッド以上が必要である。 さらに、希土類遷移金属膜では、キュリ温度が高いほ
ど、カー効果やファラディ効果が大きく、再生時の信号
品質が良いことも分かっている。 以上の諸点を考慮して、充分な信号品質が得られる組
成を選ばないと、実用的な光磁気記憶媒体が得られない
ことになる。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明では、GdTbFeでの組成を最適に選ぶことで、再
生信号品質の良い光磁気記憶媒体を得ている。 ＜実施例＞ 以下、本発明に係る一実施例につき説明を行なう。 第１図は本発明の一実施例の断面一部拡大図である。
又、膜厚25nmのGdTbFe（Gd:Tb＝1:1である）の組成を変
えて膜を作り保磁力とキュリー温度を測定した結果を第
２図に示す。同図で示される様に希土類が20％から35％
で、保磁力が1000エルステッド以上あるが、保磁力の変
化率が少ないのは、RE−richのところである。また、こ
の図から分かるように、キュリー温度はFeの組成にほと
んど依存しない。従ってこの図からは、RE−richで特に
Reが26％から35％位の組成が良好だと分かる。 次に、Feの組成を72％程度に固定して、GdとTbとの比
を変えた時の保磁力とキュリー温度を測定したのが第３
図である。この図よりGdがふえればキュリー温度が上が
り、保磁力が下がることが分かる。従って、前述したよ
うに、高い信号品質が得られる光磁気記憶媒体を得るた
めには、GdとTbの比を適正な値に選ぶ必要がある。 Feが72％付近のGdTbFe3を用いて、第１図に示すガラ
スディスク１に、AlN（80nm）2/GdTbFe（25nm）3/AlN
（25nm）4/Al（50nm）５を積層した光磁気ディスクを作
製して、信号品質（Carrier to noise ratio）を測定し
た結果を下記表１に示す。このように特に誘電体膜にAl
N膜を用いた４層膜構造のものにあって、表１から明ら
かなように、Feが72％の近辺、すなわちGdとTbの合計
（ｙ）がFe（１−ｙ）に対して27％乃至29％の範囲で、
かつGdがTbに対し58％から62％で良好な信号品質を得て
いる。この時の測定条件を下記表２に示す。記録パワー
や記録磁場により下記表１の信号品質は、若干変化する
が傾向は変わらない。 ここで、保磁力は、膜厚にも依存する。膜厚が薄くな
ると保磁力が増大し、厚くなると逆に減少するため、膜
厚により組成を制御する必要があるが、20nmから50nm程
度での変化は少なかったため（例えば、Gd:Tb＝1:1で、
Feが70％の膜では、20nmの時保磁力が3000エルステッド
であるが、100nmの膜厚では、500エルステッドに減少し
た。）、４層膜構造の光磁気記憶媒体に於いてはGdがTb
に対して58％から62％程度が、高い信号品質を得るのに
適当な組成である。 以上の実施例では、GdTbFeで説明したが、GdTbFeの水
分による腐食を防ぐため、GdTbFeにCr,Ti,Al,TaやNi等
の若干の不純物を加えてもよい。 ＜発明の効果＞ 以上のように、本発明によれば、高い信号品質が得ら
れる光磁気記憶媒体が得られ、光磁気記憶装置の実用化
が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例の断面一部拡大図、第２図は
GdTbFeの保磁力とキュリー温度のGdTb組成依存性を示す
グラフ図、第３図は25nm膜厚のGdTbFeにおいてFeを72％
程度に固定した時のTbに対するGd比が、保磁力とキュリ
ー温度におよぼす影響を調べた結果を示すグラフ図、第
４図は一般的な希土類遷移金属膜の保磁力の組成依存性
を示すグラフ図、第５図は室温での保磁力の差が光磁気
記録の感度に与える影響を模擬的に示すグラフ図であ
る。 図中、1:ガラス、ポリカーボネイト等の透明基板、2,4:
誘電体膜、3:GdTbFe膜、5:反射膜。
GdTbFeの保磁力とキュリー温度のGdTb組成依存性を示す
グラフ図、第３図は25nm膜厚のGdTbFeにおいてFeを72％
程度に固定した時のTbに対するGd比が、保磁力とキュリ
ー温度におよぼす影響を調べた結果を示すグラフ図、第
４図は一般的な希土類遷移金属膜の保磁力の組成依存性
を示すグラフ図、第５図は室温での保磁力の差が光磁気
記録の感度に与える影響を模擬的に示すグラフ図であ
る。 図中、1:ガラス、ポリカーボネイト等の透明基板、2,4:
誘電体膜、3:GdTbFe膜、5:反射膜。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村上 善照
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 中山 純一郎
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 三宅 知之
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(56)参考文献 特開 昭56−126907（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−250862（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−17236（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．AlNの誘電体膜、GdTbFe薄膜、AlNの誘電体膜、反射
膜の４層膜構造光磁気記憶媒体において、前記GdTbFe薄
膜は、GdとTbの合計がFeに対して27％乃至29％含まれ、
かつGdがTbに対して58％乃至62％含まれているGdTbFeを
用い、膜厚が20nm乃至50nmであることを特徴とする光磁
気記憶媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300646A JP2680586B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 光磁気記憶媒体 |
| CA000584225A CA1316598C (en) | 1987-11-26 | 1988-11-25 | Magneto-optic memory medium |
| DE19883887652 DE3887652T2 (de) | 1987-11-26 | 1988-11-28 | Magneto-optisches Speicherungsmedium. |
| EP88311264A EP0318337B1 (en) | 1987-11-26 | 1988-11-28 | Magneto-optic memory medium |
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