JP2707561B2 - 人工格子光磁気記録媒体 - Google Patents
人工格子光磁気記録媒体Info
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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、例えば書き換え可能な光磁気ディスク等に
適用する垂直磁化膜を有する人工格子光磁気記録媒体に
関わる。 〔発明の概要〕 本発明は、希土類−遷移金属を主体とする薄膜層Ａ
と、希土類金属を主体とする薄膜層Ｂとの２層以上の周
期的積層構造を採り、その各薄膜層の組成と膜厚関係の
特定によってカー（Kerr）回転角θＫ−磁界Ｈのヒステ
リシスループの角型の良い垂直磁化膜による人工格子光
磁気記録媒体を構成する。 〔従来の技術〕 近年、光磁気記録媒体の開発が急激に活発化してい
る。この光磁気記録媒体の実用的な特性が得られる媒体
としては、例えば特開昭58−73746号公報に開示されて
いるように、希土類−遷移金属合金薄膜によるものが注
目されている。この種の光磁気記録媒体は、一般には、
希土類−遷移金属合金による垂直磁化膜を形成するとい
う構成がとられる。ところが、このような構成による光
磁気記録媒体は、磁束−磁界ヒステリシスループ、カー
ヒステリシスループ等の角型が悪く、大きなカー回転角
θＫや、高い保磁力Hcが得難い。また、実用に供し得る
程度の保磁力Hcを得るには、その膜組成を、例えば室温
程度を補償温度とするように選定する組成の極く近傍に
選定することが必要であり、実用組成範囲が極めて狭隘
であった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、カーヒステリシスループの角型にすぐれ磁
気光学特性にすぐれた垂直磁化膜による人工格子光磁気
記録媒体を提供することができ、更にまた、垂直磁化膜
全体としての組成、つまり見掛上の組成の実用範囲の狭
隘の問題点の解決をはかる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、基体上に、薄膜層Ａと薄膜層Ｂとが少くと
も１層以上に交互に積層された周期構造を有し、膜面と
垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜を形成する。 薄膜層Ａ及びＢの各組成は、各元素群をRI,RII,SI,S
II,Mで表わすとき、 なる一般式を有し、 xI＋yI＝100, 50xI100, ０yI50, ０ｉ40, xII＋yII＝100, 50xII100, ０yII50, であって、元素群RI及びRIIは、Gd,Tb,Dy,Hoのうちの少
なくとも１種以上の元素であり、元素群SI及びSIIは、
元素群RI及びRII以外のSc,Yを含む希土類元素のうちの
少なくとも１種以上の元素であり、元素群Ｍは、Fe,Co,
Niのうちの少なくとも１種以上の元素であり、薄膜層Ａ
及びＢの各膜厚を、それぞれａ（Å）及びｂ（Å）と
し、各膜厚の関係をａ−ｂ直交座標系において（a,b）
で表わすとき、第１図に示すように、両膜厚の関係が、
点（イ）（10,4），点（ロ）（50,40），点（ハ）（13
0,13）更に点（イ）（10,4）の各座標点を結ぶ範囲内と
された垂直磁化膜を構成する。 〔作用〕 上述した薄膜層Ａと、薄膜層Ｂとの点（イ）（ロ）
（ハ）（イ）によって囲まれた範囲の周期積層構造の人
工格子構造による垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体に
よれば、その光磁気記録層、すなわち垂直磁化膜におけ
る磁気補償温度Tcompを室温程度に選定することのでき
る全体としての平均組成すなわち見掛け上の組成範囲が
広がることが確認され、また磁気光学的諸特性例えばカ
ーヒステリシスカーブの角型の向上、保磁力Hcの向上等
がはかられる。 すなわち、本発明構成では、薄膜層ＢのRII磁性原子
と薄膜層ＡのＭ磁性原子との磁気的結合が弱くなるため
薄膜層ＢのRII磁性原子が積層の位置によりスペリマグ
ネティズムのようにRII原子スピンが傾いてきて、この
ため、磁性膜中にRII原子が多く含まれ、希土類−遷移
金属薄膜層Ａ間に結晶の層Ｂが出現していても全体とし
ては、膜面に垂直な磁気異方性を有するすぐれた光磁気
特性を示すことになる。 〔実施例〕 本発明による薄膜層Ａと薄膜層Ｂとが交互に積層され
た周期構造の人工格子光磁気記録膜の作製は、マグネト
ロンスパッタリング装置を用い得る。 このスパッタリング装置は、例えば第２図に示すよう
に、ベルジャ（図示せず）内に、軸心０−０′を中心と
して回転する基台（１）を設け、これの例えば下面に目
的とする光磁気記録媒体を構成する平滑ガラス基板より
成る基体（２）が配置される。そして、この基体（２）
に対向して軸心０−０′を中心に等角間隔、すなわち18
0゜の角間隔を保持して２個のスパッタ源（３）及び
（４）を配置する。これらスパッタ源（３）及び（４）
と基台（１）、すなわち基体（２）との間には、スパッ
タ源（３）及び（４）より夫々スパッタされる金属のス
パッタ位置を規制するマスク（５）を配置する。スパッ
タ源（３）及び（４）は、それぞれ前述した薄膜Ａ及び
Ｂの各組成金属ターゲット（６）及び（７）を有して成
る。これらターゲット（６）または（及び）（７）は、
対応する薄膜Ａまたは（及び）Ｂが、複合（合金）であ
る場合は、この組成に応じた合金ターゲットとすること
もできるし、例えば単一金属体若しくは合金体上に他の
単一または合金ペレットを載せて全体として所要の組成
を有するようになし得る。（８）及び（９）はマグネッ
トを示す。 そして基台（１）を回転させながらターゲット（６）
及び（７）を負極側としてマスク（５）の窓（5a）及び
（5b）を通して基体（２）上に、これらの直流スパッタ
リングを行う。 このようにして基台（１）を回転させながら全体とし
て200〜10,000Åの厚さ、例えば5000Åの厚さの垂直磁
化膜を基体（２）上に形成して目的とする光磁気記録媒
体を作製する。このスパッタリングは、残留ガス圧1.0
×10-6torr,Arガス圧５×10-3torrとして行う。 実施例１ 上述したスパッタリング方法によって、平滑ガラス板
より成る基体（２）上に垂直磁化膜、すなわち光磁気記
録膜を形成した。この場合、ターゲット（６）として薄
膜層Ａを構成するTb19.3 Fe72.6 Co8.1を用い、ターゲ
ット（７）として薄膜層Ｂを構成するTbを用いた。また
基体（２）上における各薄膜層Ａの厚さtAは130Å、各
薄膜層Ｂの厚さtBは13Åとし、全体の厚さが約5000Åと
なるように両薄膜層Ａ及びＢを繰返し積層した。このよ
うにして得た垂直磁化膜全体としての平均組成は、Tb
20.6（Fe90Co10）79.4である。 比較例１ 実施例１と同様の方法によるものの、ターゲットとし
て、実施例１の磁性膜の平均組成とほぼ同組成のTbFeCo
合金の単一ターゲットを用いてガラス基板（２）上に光
磁気記録膜をスパッタリングによって形成した。 上述した実施例１及び比較例１によって得た各記録膜
の磁界Ｈに対するカー回転角θＫのヒステリシスループ
曲線の測定結果を第３図Ａ及びＢに示す。両曲線を比較
して明らかなように、実施例１のものは、比較例１のも
のに比してカーヒステリシスループの角型にすぐれてい
る。また、実施例１の場合、カー回転角θＫ＝0.42゜で
あり、同組成の比較例１の均一合金膜のθＫ＝0.36゜に
比し大きな改善がみられた。 実施例２ 実施例１と同様の方法によるものの、第２図で説明し
たスパッタリング装置を用いて、そのTbFeCoより成る薄
膜層Ａと、Tbより成る薄膜層Ｂの繰返し積層による光磁
気記録膜を、ガラス基体（２）上に形成した。この場合
において各薄膜層Ａ及びＢの各厚さを変更して各試料を
作製した。これら各試料の各薄膜層Ａ及びＢの各厚さの
関係を第４図に○印でプロットして示した。これら各試
料において第４図実線ａで囲んだ範囲内で垂直磁化膜が
構成されて光磁気記録媒体を構成し得ることが確認され
た。 実施例３ 実施例１と同様の方法によるものの、Tb19Fe73Co8薄
膜層Ａの厚さtAとTb薄膜層Ｂの厚さtBとの比tA/tBをそ
れぞれ3/1,1/1としたときの、tAに対する保磁力Hcの測
定結果を第５図に示す。これによれば、広い積層構造領
域すなわち全体的な見掛上広い組成に亘って高い保磁力
Hcが得られることが分る。 実施例４ 実施例１と同様の方法によるものの薄膜層Ａ及びＢと
その厚さの関係をそれぞれ変更した試料１〜５におい
て、垂直磁化膜が得られた。 上述した各実施例によれば、前述した第１図の座標点
（イ）（ロ）（ハ）（イ）によって囲まれた範囲内にお
いて、目的とする光磁気記録媒体が得られることが分か
った。 尚、上述した各例においては、積層構造の磁性膜中の
薄膜層Ａ同士,B同士が、それぞれ同一組成のものを用い
た場合について説明したが、各薄膜層Ａ及びＢが、交互
に配された構成を採るものの、各薄膜層Ａ及びＢの双方
または一方が前述した各薄膜層Ａ及びＢの条件を満す組
成の２種以上の複数種の組成の薄膜より成り、この複数
種の薄膜の単一層又は積層によって各薄膜層Ａ及びＢと
することができる。すなわち、基本的には薄膜層Ａ及び
Ｂの繰返し構成とするが、例えば薄膜層Ａを２種の薄膜
A1及びA2とし、A1−A2−Ｂ−A1−A2−Ｂ・・・とすると
かA1−Ｂ−A2−Ｂ−A1・・・とするなどの構成を採り得
る。 〔発明の効果〕 上述したように本発明によれば、高いカー回転角
θＫ、高保磁力Hc、カーヒステリシスループの角型にす
ぐれた光磁気記録媒体を見掛上の組成を広範な組成から
選定することができることから、例えば使用態様、使用
条件に適合した最適な機械的、磁気的等の各種特性を有
する光磁気記録媒体の作製が可能となり、実用上大きな
利益をもたらす。
適用する垂直磁化膜を有する人工格子光磁気記録媒体に
関わる。 〔発明の概要〕 本発明は、希土類−遷移金属を主体とする薄膜層Ａ
と、希土類金属を主体とする薄膜層Ｂとの２層以上の周
期的積層構造を採り、その各薄膜層の組成と膜厚関係の
特定によってカー（Kerr）回転角θＫ−磁界Ｈのヒステ
リシスループの角型の良い垂直磁化膜による人工格子光
磁気記録媒体を構成する。 〔従来の技術〕 近年、光磁気記録媒体の開発が急激に活発化してい
る。この光磁気記録媒体の実用的な特性が得られる媒体
としては、例えば特開昭58−73746号公報に開示されて
いるように、希土類−遷移金属合金薄膜によるものが注
目されている。この種の光磁気記録媒体は、一般には、
希土類−遷移金属合金による垂直磁化膜を形成するとい
う構成がとられる。ところが、このような構成による光
磁気記録媒体は、磁束−磁界ヒステリシスループ、カー
ヒステリシスループ等の角型が悪く、大きなカー回転角
θＫや、高い保磁力Hcが得難い。また、実用に供し得る
程度の保磁力Hcを得るには、その膜組成を、例えば室温
程度を補償温度とするように選定する組成の極く近傍に
選定することが必要であり、実用組成範囲が極めて狭隘
であった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、カーヒステリシスループの角型にすぐれ磁
気光学特性にすぐれた垂直磁化膜による人工格子光磁気
記録媒体を提供することができ、更にまた、垂直磁化膜
全体としての組成、つまり見掛上の組成の実用範囲の狭
隘の問題点の解決をはかる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、基体上に、薄膜層Ａと薄膜層Ｂとが少くと
も１層以上に交互に積層された周期構造を有し、膜面と
垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜を形成する。 薄膜層Ａ及びＢの各組成は、各元素群をRI,RII,SI,S
II,Mで表わすとき、 なる一般式を有し、 xI＋yI＝100, 50xI100, ０yI50, ０ｉ40, xII＋yII＝100, 50xII100, ０yII50, であって、元素群RI及びRIIは、Gd,Tb,Dy,Hoのうちの少
なくとも１種以上の元素であり、元素群SI及びSIIは、
元素群RI及びRII以外のSc,Yを含む希土類元素のうちの
少なくとも１種以上の元素であり、元素群Ｍは、Fe,Co,
Niのうちの少なくとも１種以上の元素であり、薄膜層Ａ
及びＢの各膜厚を、それぞれａ（Å）及びｂ（Å）と
し、各膜厚の関係をａ−ｂ直交座標系において（a,b）
で表わすとき、第１図に示すように、両膜厚の関係が、
点（イ）（10,4），点（ロ）（50,40），点（ハ）（13
0,13）更に点（イ）（10,4）の各座標点を結ぶ範囲内と
された垂直磁化膜を構成する。 〔作用〕 上述した薄膜層Ａと、薄膜層Ｂとの点（イ）（ロ）
（ハ）（イ）によって囲まれた範囲の周期積層構造の人
工格子構造による垂直磁化膜を有する光磁気記録媒体に
よれば、その光磁気記録層、すなわち垂直磁化膜におけ
る磁気補償温度Tcompを室温程度に選定することのでき
る全体としての平均組成すなわち見掛け上の組成範囲が
広がることが確認され、また磁気光学的諸特性例えばカ
ーヒステリシスカーブの角型の向上、保磁力Hcの向上等
がはかられる。 すなわち、本発明構成では、薄膜層ＢのRII磁性原子
と薄膜層ＡのＭ磁性原子との磁気的結合が弱くなるため
薄膜層ＢのRII磁性原子が積層の位置によりスペリマグ
ネティズムのようにRII原子スピンが傾いてきて、この
ため、磁性膜中にRII原子が多く含まれ、希土類−遷移
金属薄膜層Ａ間に結晶の層Ｂが出現していても全体とし
ては、膜面に垂直な磁気異方性を有するすぐれた光磁気
特性を示すことになる。 〔実施例〕 本発明による薄膜層Ａと薄膜層Ｂとが交互に積層され
た周期構造の人工格子光磁気記録膜の作製は、マグネト
ロンスパッタリング装置を用い得る。 このスパッタリング装置は、例えば第２図に示すよう
に、ベルジャ（図示せず）内に、軸心０−０′を中心と
して回転する基台（１）を設け、これの例えば下面に目
的とする光磁気記録媒体を構成する平滑ガラス基板より
成る基体（２）が配置される。そして、この基体（２）
に対向して軸心０−０′を中心に等角間隔、すなわち18
0゜の角間隔を保持して２個のスパッタ源（３）及び
（４）を配置する。これらスパッタ源（３）及び（４）
と基台（１）、すなわち基体（２）との間には、スパッ
タ源（３）及び（４）より夫々スパッタされる金属のス
パッタ位置を規制するマスク（５）を配置する。スパッ
タ源（３）及び（４）は、それぞれ前述した薄膜Ａ及び
Ｂの各組成金属ターゲット（６）及び（７）を有して成
る。これらターゲット（６）または（及び）（７）は、
対応する薄膜Ａまたは（及び）Ｂが、複合（合金）であ
る場合は、この組成に応じた合金ターゲットとすること
もできるし、例えば単一金属体若しくは合金体上に他の
単一または合金ペレットを載せて全体として所要の組成
を有するようになし得る。（８）及び（９）はマグネッ
トを示す。 そして基台（１）を回転させながらターゲット（６）
及び（７）を負極側としてマスク（５）の窓（5a）及び
（5b）を通して基体（２）上に、これらの直流スパッタ
リングを行う。 このようにして基台（１）を回転させながら全体とし
て200〜10,000Åの厚さ、例えば5000Åの厚さの垂直磁
化膜を基体（２）上に形成して目的とする光磁気記録媒
体を作製する。このスパッタリングは、残留ガス圧1.0
×10-6torr,Arガス圧５×10-3torrとして行う。 実施例１ 上述したスパッタリング方法によって、平滑ガラス板
より成る基体（２）上に垂直磁化膜、すなわち光磁気記
録膜を形成した。この場合、ターゲット（６）として薄
膜層Ａを構成するTb19.3 Fe72.6 Co8.1を用い、ターゲ
ット（７）として薄膜層Ｂを構成するTbを用いた。また
基体（２）上における各薄膜層Ａの厚さtAは130Å、各
薄膜層Ｂの厚さtBは13Åとし、全体の厚さが約5000Åと
なるように両薄膜層Ａ及びＢを繰返し積層した。このよ
うにして得た垂直磁化膜全体としての平均組成は、Tb
20.6（Fe90Co10）79.4である。 比較例１ 実施例１と同様の方法によるものの、ターゲットとし
て、実施例１の磁性膜の平均組成とほぼ同組成のTbFeCo
合金の単一ターゲットを用いてガラス基板（２）上に光
磁気記録膜をスパッタリングによって形成した。 上述した実施例１及び比較例１によって得た各記録膜
の磁界Ｈに対するカー回転角θＫのヒステリシスループ
曲線の測定結果を第３図Ａ及びＢに示す。両曲線を比較
して明らかなように、実施例１のものは、比較例１のも
のに比してカーヒステリシスループの角型にすぐれてい
る。また、実施例１の場合、カー回転角θＫ＝0.42゜で
あり、同組成の比較例１の均一合金膜のθＫ＝0.36゜に
比し大きな改善がみられた。 実施例２ 実施例１と同様の方法によるものの、第２図で説明し
たスパッタリング装置を用いて、そのTbFeCoより成る薄
膜層Ａと、Tbより成る薄膜層Ｂの繰返し積層による光磁
気記録膜を、ガラス基体（２）上に形成した。この場合
において各薄膜層Ａ及びＢの各厚さを変更して各試料を
作製した。これら各試料の各薄膜層Ａ及びＢの各厚さの
関係を第４図に○印でプロットして示した。これら各試
料において第４図実線ａで囲んだ範囲内で垂直磁化膜が
構成されて光磁気記録媒体を構成し得ることが確認され
た。 実施例３ 実施例１と同様の方法によるものの、Tb19Fe73Co8薄
膜層Ａの厚さtAとTb薄膜層Ｂの厚さtBとの比tA/tBをそ
れぞれ3/1,1/1としたときの、tAに対する保磁力Hcの測
定結果を第５図に示す。これによれば、広い積層構造領
域すなわち全体的な見掛上広い組成に亘って高い保磁力
Hcが得られることが分る。 実施例４ 実施例１と同様の方法によるものの薄膜層Ａ及びＢと
その厚さの関係をそれぞれ変更した試料１〜５におい
て、垂直磁化膜が得られた。 上述した各実施例によれば、前述した第１図の座標点
（イ）（ロ）（ハ）（イ）によって囲まれた範囲内にお
いて、目的とする光磁気記録媒体が得られることが分か
った。 尚、上述した各例においては、積層構造の磁性膜中の
薄膜層Ａ同士,B同士が、それぞれ同一組成のものを用い
た場合について説明したが、各薄膜層Ａ及びＢが、交互
に配された構成を採るものの、各薄膜層Ａ及びＢの双方
または一方が前述した各薄膜層Ａ及びＢの条件を満す組
成の２種以上の複数種の組成の薄膜より成り、この複数
種の薄膜の単一層又は積層によって各薄膜層Ａ及びＢと
することができる。すなわち、基本的には薄膜層Ａ及び
Ｂの繰返し構成とするが、例えば薄膜層Ａを２種の薄膜
A1及びA2とし、A1−A2−Ｂ−A1−A2−Ｂ・・・とすると
かA1−Ｂ−A2−Ｂ−A1・・・とするなどの構成を採り得
る。 〔発明の効果〕 上述したように本発明によれば、高いカー回転角
θＫ、高保磁力Hc、カーヒステリシスループの角型にす
ぐれた光磁気記録媒体を見掛上の組成を広範な組成から
選定することができることから、例えば使用態様、使用
条件に適合した最適な機械的、磁気的等の各種特性を有
する光磁気記録媒体の作製が可能となり、実用上大きな
利益をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による光磁気記録媒体の薄膜層Ａ及びＢ
の各厚さ範囲を示す図、第２図は本発明による光磁気記
録媒体を作製するに用いられるスパッタリング装置の一
例の構成図、第３図Ａ及びＢはそれぞれカー回転角−磁
界曲線図、第４図は垂直磁化膜を構成し得る薄膜層Ａ及
びＢの膜厚関係を示す図、第５図は保磁力Hcと薄膜層Ａ
の厚さとの関係を示す図である。 （２）は基体、（６）及び（７）はターゲットである。
の各厚さ範囲を示す図、第２図は本発明による光磁気記
録媒体を作製するに用いられるスパッタリング装置の一
例の構成図、第３図Ａ及びＢはそれぞれカー回転角−磁
界曲線図、第４図は垂直磁化膜を構成し得る薄膜層Ａ及
びＢの膜厚関係を示す図、第５図は保磁力Hcと薄膜層Ａ
の厚さとの関係を示す図である。 （２）は基体、（６）及び（７）はターゲットである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．薄膜Ａと薄膜Ｂとが少なくとも２層以上に交互に積
層され、 上記薄膜層Ａ及びＢの各組成は、各元素群をRI,RII,SI,
SII,Mで表わすとき、 薄膜層Ａは、 薄膜層Ｂは、 なる一般式を有し、 xI＋yI＝100, 50xI100, ０yI50, ０ｉ40, xII＋yII＝100, 50xII100, ０yII50, であって、 上記元素群RI及びRIIは、Gd,Tb,Dy,Hoのうちの少なくと
も１種以上の元素であり、 上記元素群SI及びSIIは、上記元素群RI及びRII以外のS
c,Yを含む希土類元素のうちの少なくとも１種以上の元
素であり、 上記元素群Ｍは、Fe,Co,Niのうちの少なくとも１種以上
の元素であり、 上記薄膜層Ａ及びＢの各膜厚を、それぞれａ（Å）及び
ｂ（Å）とし、各膜厚の関係をａ−ｂ直交座標系におい
て（a,b）で表わすとき、両膜厚の関係が（10,4），（5
0,40），（130,13），（10,4）の各座標点を結ぶ範囲内
とされた垂直磁化膜を有して成ることを特徴とする人工
格子光磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28572787A JP2707561B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 人工格子光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28572787A JP2707561B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 人工格子光磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128244A JPH01128244A (ja) | 1989-05-19 |
| JP2707561B2 true JP2707561B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17695254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28572787A Expired - Fee Related JP2707561B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 人工格子光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707561B2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP28572787A patent/JP2707561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01128244A (ja) | 1989-05-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
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