JP2728503B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JP2728503B2 JP1141038A JP14103889A JP2728503B2 JP 2728503 B2 JP2728503 B2 JP 2728503B2 JP 1141038 A JP1141038 A JP 1141038A JP 14103889 A JP14103889 A JP 14103889A JP 2728503 B2 JP2728503 B2 JP 2728503B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ等の光を照射することにより情報の記
録・再生・消去等を行う光磁気記録媒体に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
情報の書き換え可能な光デイスクとして、近年光磁気
記録が注目を集めておりその記録用媒体としては希土類
遷移金属合金膜が用いられている。しかし、希土類遷移
金属合金膜のカー回転角はそのままでは0.3〜0.4度と小
さいため、光の干渉効果を利用してカー回転角を高める
方法が研究されている。
第4図及び第5図はカー回転角を高める方法を利用し
た光磁気記録用媒体の一部断面図である。
第5図において透明基板1の側から入射した光は誘電
体膜11と磁性薄膜3の間の界面で反射され、カー回転を
生じる。この光は誘電体膜11と基板1との界面で反射さ
れ、再び磁性薄膜3で反射され、カー回転を生じる。こ
のようにして、誘電体膜2の中で多重反射を繰り返すこ
とによりカー回転角は増大する。しかし、磁性薄膜は光
の一部を反射せずに吸収してしまうため、カー回転角の
増大と同時に吸収率も増大し結果として反射率の低下を
招く。
また、第4図の構造の場合、第1の誘電体膜2中での
前記と同様な多重反射に加え、磁性薄膜3中を通過する
光のフアラデー回転の効果と、第2の誘電体膜4中での
多重反射による偏光面の回転が加わり、カー回転角はさ
らに増大するが、逆に反射率は減少する。
両者いずれも、カー回転角の増大と反射率の減少が同
時に起つているが、媒体のS/N(信号対雑音比)に比例
する量である性能指数Fは増大させることができる。こ
こでRを反射率、θをカー回転角するとき、性能指数
Fは で与えられる。以上の様な方法に関する従来例として
は、特開昭61−17236や特開昭59−152552特開昭57−169
996,特開昭60−63747等が挙げられる。
特開昭57−169996や特開昭60−63747においては第4
図にある第1の誘電体膜2の屈折率を第2の誘電体膜4
の屈折率よりも相対的に高くすることを提案している。
すなわち、第1の誘電体膜2中での多重干渉効果により
カー回転角を増大させ、第2の誘電体膜4の屈折率を低
くすることにより反射膜5と第2の誘電体膜4とを合成
した見かけの屈折率を0に近づけ、反射率を高くするこ
とがねらいである。
しかし、第1の誘電体膜2の中での干渉効果を用いる
場合、確かにカー回転角を大きくすることができるが、
同時に反射率の低下も著しく、読み出しの性能指数F=
α・θはあまり大きくできない。また、第1の誘電
体膜2の膜厚がカー回転角極大の条件で固定されるため
膜厚を大きくすることができず、磁性薄膜3の酸化等の
腐食に対する保護効果を大きくできない。さらに、第1
の誘電体膜2の屈折率が大きいため、カー回転角極大の
条件となる第1の誘電体膜2の膜厚を益々薄くなるとい
う問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上の様に第4図及び第5図の方法でさらに性能指数
を上げるためには反射率を上げなければならない。ま
た、反射率は、トラツキングやオートフオーカスにも使
用されるため、ある程度の光量が必要である。
また、耐食性の面から誘電体膜1の膜厚は厚い方が望
ましいが、従来の例では性能指数の面でその膜厚が制約
されていた。
本発明の目的は反射率を下げることなくカー回転角を
増加させ、良好な記録・再生特性を与える光磁気記録媒
体を提供することにある。
本発明の他の目的は良好な記録・再生特性を保つたま
ま、耐食性を大幅に向上せしめる光磁気記録媒体を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は第1の誘電体膜の屈折率を第2の誘電体膜
の屈折率より低くすることにより達成される。
上記他の目的は、第2の誘電体膜の膜厚をカー回転角
が最大になる膜厚の80〜120%とし、第1の誘電体膜の
膜厚を反射率が最小になる膜厚の120〜250%とすること
により達成される。
〔作用〕
第2の誘電体膜4及び金属膜5は磁性薄膜3を透過し
た光を反射させ、干渉効果によりカー回転角及び、磁性
薄膜3中でのフアラデー回転角を増加させる作用があ
る。第1の誘電体膜2は多重干渉の効果により反射光の
光量を増加させる働きがある。これらの作用により第2
の誘電体膜4によつて減少する反射率を第1の誘電体膜
2で補うため、反射光量を減少させずにカー回転角を増
大させることができる。その際第1の誘電体膜2は従来
と比して厚くなるが、これは磁性薄膜3を酸化から防止
する効果を大きくする働きがある。これにより、記録再
生性能と信頼性を共に高めた高性能の光磁気記録媒体を
得ることができる。
換言すれば、第2の誘電体膜4の膜厚と屈折率との積
に磁性薄膜3の膜厚とその屈折率との積を加えた値、す
なわち第2の誘電体膜4と磁性薄膜3の光学長の和が照
射光の波長の約4分の1となつているためその2層の膜
は一種の反射防止膜として働き、かつ、磁性膜中を光が
多重反射で往復する実効的な回数が多くなるため、フア
ラデー回転の効果が大きくなり、見かけ上のカー回転角
が増大する。
また、第1の誘電体膜2の膜厚と屈折率の積すなわち
光学長が、照射光の波長の約2分の1になつているた
め、第1の誘電体膜2は、いわゆる反射膜として働き、
干渉によつて反射光の光量が増大する。このため本発明
の構成によれば、第2の誘電体膜4でカー回転角を増大
させ、第1の誘電体膜2で反射光量を増大させることが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を示す。
実施例1 第1図において、射出成形により作製されたポリカー
ボネート基板1には、1.6μmのピツチでV字状のトラ
ツキング案内溝が形成されている。該ポリカーボネート
基板1をまず80℃の真空中に3時間保持し、基板に含ま
れる水の脱水処理を行なつた。この後このポリカーボネ
ート基板1の屈折率nsは1.5である。
次いでポリカーボネート基板1を高周波マグネツトロ
ン・スパツタ装置内に装填し、8×10-7Torr以下に真空
槽内を排気した後、ArガスとN2ガスの混合ガスを導入
し、SiNの焼結体をターゲツトとして1×10-2Torrのガ
ス圧でスパツタし、第1の誘電体膜2といてSiN膜を100
0Åだけポリカーボネート基板1上に形成した。この
際、予めポリカーボネート基板1の表面を逆スパツタ処
理しておくのが望ましい。こうして形成した1000Å厚の
SiN膜の屈折率nIは2.0である。
次いで同様な真空排気後、Arガスを導入し、TbFeCoか
らなる合金ターゲツトを5×10-3Torrのガス圧でスパツ
タし、屈折率nrが3.0のTbFeCo磁性薄膜3を200Åだけ形
成した。
次いで再び同様な真空排気後、Arガスを導入し、SiN
の焼結体をターゲツトとして1×10-2Torrのガス圧でス
パツタし、第2の誘電体膜4として、SiN膜を300Åの厚
さ形成した。このSiN膜の屈折率nIIは2.2である。この
あと再び、同様な真空排気を行つた後、Arガスを導入
し、Al−Ti合金のターゲツトを3×10-3Torrのガス圧で
スパツタし、金属膜5として屈折率nmが2.0のAl−Ti合
金膜を500Åの厚さだけ形成した。
このように膜形成されたポリカーボネート基板1を真
空槽から取り出し20kOeの磁界を膜面に垂直方向に印加
して、初期磁化を行なう。その後、同様に膜形成された
別のポリカーボネート基板1と金属膜側が接するように
接着剤13で密着貼り合せし、第6図の構成とする。
こうして作製された光磁気記録媒体はns<nI<nII<n
rなる条件を満たしており、第1表実施例Bに示すよう
に反射率は24%、カー回転角は0.75度、性能指数R・θ
は0.18度が得られた。
本発明においては第2図に示すように第2の誘電体膜
4の膜厚をカー回転角が最大になるように設定してい
る。この膜厚では第2の誘電体膜中での光の多重反射に
よる干渉の効果が最大となり、反射光のカー回転角が最
大となる。
また、第3図に示すように、第1の誘電体膜2の膜厚
は反射光が最大となる膜厚の近くに設定してある。
このような構成にすることにより反射率を低下させる
ことなくカー回転角を増大させることが可能となる。し
かし、逆に第1の誘電体膜2をカー回転角最大の膜厚に
し、第2の誘電体膜4の膜厚を反射率が最大となるよう
に設定した場合は、上記の様な効果は認められない。こ
れは、第3図に示すように第1の誘電体膜2の膜厚を変
化させても、カー回転角と反射率の積である性能指数R
・θはほとんど変化しないが、第2の誘電体膜4の膜
厚を変化させた場合、性能指数が大きく変化することに
起因している。物理的には第2の誘電体膜4による干渉
効果は、磁性薄膜による反射のカー回転と、磁性薄膜を
透過する光のフアラデー効果という2積の効果が複合し
ていることが原因で、そのために、両方の効果が互いに
強め合う膜厚と逆に弱め合う膜厚が存在することであ
る。
実施例2 第7図において、U字状のトラツキング用案内溝を持
つ屈折率nsが1.5の化学強化ガラス基板1を高周波マグ
ネトロン・スパツタ装置内に装填し、8×10-7Torr以下
に真空槽内を排気した後、ArガスとO2ガスの混合ガスを
導入し、ZrO2の焼結体をターゲツトとして1×10-2Torr
のガス圧でスパツタし、第1の誘電体膜2としてZrO2
2を900Å積層した。このZrO2膜2の屈折率nIは2.2であ
つた。
次に同様な真空排気後、Arガスを導入し、TbFeCoから
なる合金ターゲツトを5×10-3Torrのガス圧でスパツタ
し屈折率nrが3.0のTbFeCo磁性薄膜3を200Åだけ形成し
た。次いで再び同様な真空排気後、ZnSの焼結体ターゲ
ツトを用い、2×10-2TorrのAr圧でスパツタしZnS膜を2
50Å積層し第2の誘電体膜4とする。この膜の屈折率n
IIは2.4である。
この後、再び、同様な真空排気を行い、Arガスを導入
し、Alのターゲツトを3×10-3Torrのガス圧でスパツタ
し、金属膜5とする。Al膜の膜厚は300Å、屈折率nm
2.0である。
こうして膜形成されたデイスクを真空槽から取り出
し、20KOeの磁界を膜面に垂直に印加して初期磁化を行
つた後、保護コート14として紫外線硬化樹脂(UV樹脂)
を回転塗布し、真空中で1分間の紫外線露光を行い、硬
化させる。保護コート14は浮上型磁気ヘツドのスライダ
の摺動による記録膜の損傷に対する保護の働きととも
に、記録膜の耐食性を高める効果を併せ持つている。
こうして、製造された光磁気記録媒体の静特性第1表
の実施例Cとして示す。第1の誘電体膜2及び第2の誘
電体膜4の膜厚を適当に変えることにより第1表の実施
例A及びBの静特性を持つた媒体を作製することも可能
である。この実施例Cの特性を持つた光磁気記録媒体
に、浮上型磁気ヘツドを用い、変調磁界を印加して記録
再生特性を評価したところ、C/N比60dBを得た。
第8図には本発明による光磁気記録媒体を用いた時の
記録再生特性を示す。性能指数の増大に伴い、本発明の
例では従来と比してC/N比が大幅に向上し、また記録感
度も向上している。
なお、本発明の光磁気記録媒体の膜構成は、上述の実
施例に限られるものではなく、以下のような構成も可能
である。すなわち、 (1)第1の誘電体膜2及び第2の誘電体膜4として、
SiO,Ta2O5などの酸化物、TaN,SiNなどの窒化物、CdSな
どの硫化物を用いる。
(2)金属膜5としてAl,Cu,Ag,Au,Ti,Ni,Crステンレス
など、あるいは、それらの合金を用いる。
(3)基板1としてアクリル、紫外線硬化樹脂、ポリオ
レフインなどを用いる。
(4)磁性薄膜3としてTb−Fe,Gd−Tb−Fe,By−Fe−Co
などの希土類と遷移金属との非晶質合金、あるいはこれ
らに、Ti,Ta,Cr,V,Nbなどの耐食性向上のための元素を
少なくとも一種以上添加した非晶質合金を用いる。
また本発明の光磁気記録媒体を用いて光磁気記録を行
う際には、レーザ光の強度を変化させて記録を行つても
よいし、レーザ光強度を一定として磁界強度を変化させ
て記録を行つてもよい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明によれば、反射率
を減少させずにカー回転角を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第6図及び第7図は本発明の一実施例の光磁気
記録媒体の構造を示す断面図、第4図及び第5図は従来
の光磁気記録媒体の構造を示す断面図、第2図及び第3
図は第1及び第2の誘電体膜の膜厚とカー回転角、反射
率との関係を示す関係曲線図、第8図は本発明の効果を
表す記録レーザパワーとS/Nの関係曲線図である。 1……基板、2……第1の誘電体膜、3……磁性膜、4
……第2の誘電体膜、5……金属膜、6……光ビーム、
7……カー回転角、8……反射率、11……誘電体膜、12
……保護膜、13……接着剤、14……保護コート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 憲雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 桐野 文良 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−209947(JP,A) 特開 昭62−289945(JP,A) 特開 昭63−133336(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に第1の誘電体膜、磁性薄膜、
    第2の誘電体膜、金属反射膜の順に積層された光磁気記
    録媒体において、前記透明基板、前記第1の誘電体膜、
    前記磁性薄膜、前記第2の誘電体膜、前記金属反射膜の
    屈折率を順にns、nI、nr、nII、nmとするとき、 ns<nI<nII<nr かつ nm<nII であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】透明基板上に第1の誘電体膜、磁性薄膜、
    第2の誘電体膜、金属反射膜の順に積層された光磁気記
    録媒体において、前記第1の誘電体膜の屈折率が前記第
    2の誘電体膜の屈折率より小あるいは等しく、 前記第1の誘電体膜が反射膜として、前記第2の誘電体
    膜及び前記磁性膜が反射防止膜としての機能を有するこ
    とを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記第1の誘電体膜が反射膜として、前記第2の誘
    電体膜及び前記磁性膜が反射防止膜としての機能を有す
    ることを特徴とする光磁気記録媒体。
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