JP2945493B2

JP2945493B2 - 光磁気記録システム

Info

Publication number: JP2945493B2
Application number: JP5463091A
Authority: JP
Inventors: 文良桐野; 純子中村; 良鈴木; 芳徳宮村; 正彦高橋
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: JPH05314560A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて情
報の記録、再生又は消去を行う光磁気記録システムに係
り、特に超高密度記録が可能でしかもオーバーライトが
可能な光磁気記録システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展に伴い、高
密度で大容量のファイルメモリーへのニーズが高まって
いる。これに応えるメモリーとして光メモリーが注目さ
れており、近年多くの企業より再生専用型、追記型に続
いて書換え可能な光磁気記録が製品化された。そしてそ
の性能向上について検討されている。その中心が、記録
密度の向上とオーバーライト技術の２点である。

【０００３】記録密度の向上については、短波長の光を
用いて記録や再生を行う手法が最も有望と考えられてお
り多くの研究機関で研究開発が進められている。その際
問題となるのは、用いる光の波長が短くなるにつれて、
得られる磁気光学効果、とりわけカー（Ｋｅｒｒ）効果
は小さくなり、安定に再生が行えない場合があった。こ
れを解決した例として、ＥＰ３０４８７３Ａ１を挙げる
ことができる。この光磁気記録媒体は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ａｕといった貴金層元素の層とＦｅ、Ｃｏ等の鉄族
元素の層とを交互に積層した多層膜を記録膜とするもの
である。この記録膜は短波長光に対して大きな磁気光学
効果を示す。

【０００４】また、光磁気記録におけるオーバーライト
手法に関しては、記録膜の磁気特性を制御して行う手法
や、スイッチング磁界を印加して行う手法等が提案され
ている。これに関する技術として、特公昭６０−４８８
０６を挙げることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の従来技術
は、十分に大きな垂直磁気異方性エネルギーを有してお
らず、そのため、記録した情報を安定に保存できないと
いう問題があった。また、オーバーライトができず、そ
のため、アクセスに時間を要するという問題があった。
上記後者の従来技術は、十分大きな垂直磁気異方性エネ
ルギーを有しておらず、そのため、記録した情報を安定
に保存できないという問題があった。また、高密度記録
ができないという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、高密度記録が可能で、し
かもその記録した情報を安定に保存でき、さらにオーバ
ーライト可能とすることでアクセスタイムを短縮できる
光磁気記録システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光磁気記録システムは、光磁気記録媒体
に、レーザー光を連続的に照射すると共に外部よりスイ
ッチング磁界を印加し、情報の記録を行う光磁気記録シ
ステムであって、上記光磁気記録媒体として、（ａ）Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕからなる群から選ばれた少なくと
も１種の元素よりなる貴金属元素層と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素より
なる鉄族元素層又はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選
ばれた少なくとも１種類の元素とＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａ
ｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍからな
る群から選ばれた少なくとも１種類の元素との合金より
なる鉄族元素層とを交互に積層した多層膜及び（ｂ）該
多層膜と磁気的に結合し、該多層膜よりも再生光の入射
する側と反対の側に設けられ、かつ、該多層膜よりも大
きな垂直磁気異方性エネルギーを有し、希土類元素と鉄
族元素を含む合金層よりなる記録膜を非磁性基板上に有
する光磁気記録媒体を用いるようにしたものである。こ
の光磁気記録媒体の合金層は、希土類元素と鉄族元素の
比率を希土類元素の副格子磁化が優勢となるように定め
た合金層であることが好ましい。また、この合金層の希
土類元素は、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄからなる群から選
ばれた少なくとも１種類の元素であることが好ましく、
鉄族元素は、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選ばれた少なく
とも１種類の元素であることが好ましい。また、上記目
的を達成するために、本発明の光磁気記録システムは、
光磁気記録媒体に、レーザー光を連続的に照射すると共
に外部よりスイッチング磁界を印加し、情報の記録を行
う光磁気記録システムであって、上記光磁気記録媒体と
して、（ａ）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕからなる群から選
ばれた少なくとも１種の元素よりなる貴金属元素層と、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも１
種類の元素よりなる鉄族元素層又はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉか
らなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素とＰｔ、
Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐ
ｒ、Ｓｍからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元
素との合金よりなる鉄族元素層とを交互に積層した多層
膜及び（ｂ）該多層膜と磁気的に結合し、該多層膜より
も再生光の入射する側と反対の側に設けられ、希土類元
素と鉄族元素を含み、かつ該希土類元素と該鉄族元素の
比率を該希土類元素の副格子磁化が優勢となるように定
めた合金層よりなる記録膜を非磁性基板上に有する光磁
気記録媒体を用いるようにしたものである。この光磁気
記録媒体の合金層は、その垂直磁気異方性エネルギー
が、上記多層膜の垂直磁気異方性エネルギーより大きい
ことが好ましい。また、合金層の希土類元素は、Ｔｂ、
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄからなる群から選ばれた少なくとも１
種類の元素であること、鉄族元素は、Ｆｅ、Ｃｏからな
る群から選ばれた少なくとも１種類の元素であることが
いずれも好ましい。また、上記目的を達成するために、
本発明の光磁気記録システムは、光磁気記録媒体に、レ
ーザー光を連続的に照射すると共に外部よりスイッチン
グ磁界を印加し、情報の記録を行う光磁気記録システム
であって、上記光磁気記録媒体として、（ａ）Ｎｄ、Ｐ
ｒ、Ｓｍからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元
素とＦｅ、Ｃｏからなる群から選ばれた少なくとも１種
類の元素からなる第２の合金層及び（ｂ）該第２の合金
層と磁気的に結合し、該第２の合金層よりも再生光の入
射する側と反対の側に設けられ、希土類元素と鉄族元素
を含み、かつ、該希土類元素と該鉄族元素の比率を該希
土類元素の副格子磁化が優勢となるように定めた合金層
よりなる記録膜を非磁性基板上に有する光磁気記録媒体
を用いるようにしたものである。この光磁気記録媒体の
合金層は、その垂直磁気異方性エネルギーが、上記第２
の合金層の垂直磁気異方性エネルギーより大きいことが
好ましい。また、合金層の希土類元素は、Ｔｂ、Ｄｙ、
Ｈｏ、Ｇｄからなる群から選ばれた少なくとも１種類の
元素であること、鉄族元素は、Ｆｅ、Ｃｏからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種類の元素であることがいずれ
も好ましい。

【０００８】

【０００９】本発明において、上記多層膜の貴金属元素
層は、その厚みが５Åから３０Åの範囲にあることが好
ましく、５Åから１５Åの範囲にあることがより好まし
い。鉄族元素層は、その厚みが５Åから２０Åの範囲に
あることが好ましく、５Åから１５Åの範囲にあること
がより好ましい。また、貴金属元素層の厚みが鉄族元素
層の厚みに対して１から４の範囲にあることが好まし
い。多層膜全体の厚みは１００Åから５００Åの範囲に
あることが好ましい。それぞれ上記の厚みの下限値未満
では、磁気光学効果を検出するに十分な厚みでない。

【００１０】鉄族元素層がＣｏ等の鉄系の元素と他の元
素との合金よりなるときは、他の元素がＰｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ａｕの貴金属元素であるならば、貴金属元素が１％
（原子％、以下同じ）から１５％の範囲であることが好
ましく、また、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒ、
Ｓｍの希土類元素であるならば、希土類元素が１０％か
ら４５％の範囲であることが好ましく、１５％から３５
％の範囲であることがより好ましい。上記第２の合金層
は、その厚みが５０Åから３００Åの範囲にあることが
好ましい。また、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍ等の希土類元素は、
１５％から４５％の範囲であることが好ましい。

【００１１】上記合金層の厚みは、２つの好ましい場合
がある。その１つは、記録膜の厚みを、すなわち多層膜
と合金層との合計の厚み又は第２の合金層と合金層との
合計の厚みを、情報の再生光が透過し得る厚みとし、記
録膜全体で又は多層膜若しくは第２の合金層で再生光が
多重干渉し、磁気光学効果を増加させるようにした場合
である。この場合は、合金層の厚みが１５０Åから２０
０Åの範囲にあり、記録膜全体の厚みが５００Å以下で
あることが好ましい。合金層の厚みや記録膜全体の厚み
がこれらの値を超えると再生光が記録膜を透過し難くな
る。また、この場合は記録膜の再生光の入射側と反対の
側に光反射のための金属膜を設けることが好ましい。再
生光を多重干渉させるためには、多重干渉させる膜の膜
厚をｔ、その屈折率をｎ、再生光の波長をλとすると
き、ｔ＝λ／（４ｎ）（１）とすればよい。さらに（１）で求めた値の整数倍として
も同様の効果がある。

【００１２】他の１つの場合は、合金層の厚みを５００
Å以上、記録膜の全体の厚みを２０００Å以下とするこ
とである。この場合も多層膜又は第２の合金層で再生光
が多重干渉させることが好ましいい。

【００１３】いずれの場合も、合金層は希土類元素と鉄
族元素を主体とする材料からなり、希土類元素は２２％
から３５％の範囲であることが好ましい。希土類元素が
２２％以上、より好ましくは２３％以上であれば、希土
類元素の副格子磁化が鉄族元素のそれより優勢となる。
この層は多層膜よりも垂直磁気異方性の大きいことが好
ましい。さらにこの層は非晶質にすると垂直磁気異方性
は増大する。合金層の垂直磁気異方性エネルギーは、１
×１０⁵ｅｒｇ／ｃｍ³から１×１０⁶ｅｒｇ／ｃｍ³程度
であることが好ましい。多層膜又は第２の合金層の垂直
磁気異方性エネルギーは、１×１０⁴ｅｒｇ／ｃｍ³から
１×１０⁵ｅｒｇ／ｃｍ³程度にある場合が多いので、膜
厚方向に垂直磁気異方性エネルギーの分布が生じる。

【００１４】この合金層には、耐食性向上のためにＮ
ｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａの少なくとも一種を、合金層の垂
直磁気異方性エネルギー及びカー回転角が大きく減少し
ない程度に加えることにより信頼性向上がはかれる。具
体的な濃度として、０．５％以上、１０％以下であるこ
とが好ましい。

【００１５】

【作用】貴金属元素と鉄族元素とを交互に積層した多層
膜又はＮｄ、Ｐｒ、Ｓｍからなる群から選ばれた少なく
とも１種類の元素とＦｅ、Ｃｏからなる群から選ばれた
少なくとも１種類の元素からなる第２の合金層にこれと
磁気的に結合するように希土類元素と鉄族元素とからな
る合金層を設けて記録膜とする。２つの層の垂直磁気異
方性エネルギーが異なるとき、記録膜の膜厚方向に垂直
磁気異方性エネルギーに分布が生じる。この記録膜を用
いることにより、垂直磁化膜として安定に存在できる。
また、この記録膜は波長の短い光に対して大きな磁気光
学効果を有しており、高密度記録を可能にする。また、
磁界変調記録方式を用いて記録や再生を行うことにより
オーバーライトも可能である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明す
る。

【００１７】〈実施例１〉本実施例で作製した光磁気記
録膜の断面構造の模式図を図２に示す。プラスチックの
基板１上に、鉄族元素層２としてＣｏ、貴金族元素層３
としてＰｔを交互に積層した多層膜を形成した。ターゲ
ットにはＰｔとＣｏ単体ターゲットを用いた二元同時に
スパッタ法により先の多層膜を作製した。スパッタ条件
は、放電ガスにＡｒを用い、その圧力５ｍＴｏｒｒ、投
入ＲＦ電力はＣｏが４．２Ｗ／ｃｍ²、Ｐｔが３．６Ｗ
／ｃｍ²である。１層当りの膜厚はＰｔが１２Å、Ｃｏ
が５Åであり、多層膜全体の膜厚は１５０Åである。こ
こで、最初がＰｔ／Ｃｏの順序でも、Ｃｏ／Ｐｔの順序
でも得られる膜の磁気及び磁気光学的特性に差はみられ
ない。

【００１８】続いて、希土類−鉄族元素合金層４とし
て、Ｔｂ_23.5Ｆｅ_61.5Ｃｏ₁₂Ｎｂ₃をこの多層膜の上に
形成した。ＴｂＦｅＣｏＮｂ合金ターゲットを用い、放
電ガスにはＡｒを使用し、圧力：５ｍＴｏｒｒ、投入Ｒ
Ｆ電力：４．４Ｗ／ｃｍ²にてスパッタを行ない、成膜
した。膜厚は９００Åである。

【００１９】このようにして作製した記録膜のカー回転
角の光の波長に対する依存性を図３に示した。波長が９
００ｎｍ〜７００ｎｍまではカー回転角：θ_kはほぼ一
定で０．５５°であったが、波長が７００ｎｍより短く
なっていくのにつれて、θ_kは増大し、λ＝４００ｎｍ
ではθ_k＝０．７５°となった。保磁力は波長に依存せ
ず１０ｋＯｅで一定であった。また、垂直磁気異方性エ
ネルギーはＰｔ／Ｃｏ多層膜が１×１０⁵ｅｒｇ／ｃ
ｍ³、ＴｂＦｅＣｏＮｂからなる希土類−鉄族元素合金
層が１×１０⁶ｅｒｇ／ｃｍ³である。

【００２０】次に、この構造の記録膜を用いて光磁気デ
ィスクを作製した。ディスクの断面構造の模式図は図４
に示すとおり、凹凸の案内溝を有するプラスチックの基
板１上に、まず無機化合物層５として８５０Åの膜厚に
窒化シリコン層をスパッタ法により形成した。その時の
スパッタ条件は、ターゲットにＳｉ、放電ガスにＡｒ−
Ｎ₂標準混合ガス（分圧比Ａｒ／Ｎ₂＝９０／１０）を用
い、放電ガス圧力１×１０~²Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ電力：
６．６Ｗ／ｃｍ²である。

【００２１】次に、記録膜６として、先に図２に示した
構造を有する膜を形成した。その時のＰｔ／Ｃｏ多層膜
の膜厚は同じとし、ＴｂＦｅＣｏＮｂの膜厚を２００Å
とした。その上に再び無機化合物層５として窒化シリコ
ン層を１００Åの膜厚に形成した。その時のスパッタ条
件は先に用いた場合と同様である。そして、最後に金属
層７としてＡｌ₈₅Ｔｉ₁₅合金膜をスパッタ法により５０
０Åの膜厚に形成した。その時のスパッタの条件は、タ
ーゲットにＡｌＴｉ合金を、放電ガスにＡｒをそれぞれ
用い、放電ガス圧力は１×１０~²Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ電
力：３．３Ｗ／ｃｍ²である。このような記録媒体表面
を紫外線硬化性樹脂（ＵＶ樹脂）により保護コートし、
光磁気ディスクとした。

【００２２】このようにして得た光磁気ディスクに対
し、図１に示すように基板１を介してレーザー光１０を
光磁気ディスク８に照射し、浮上型磁気ヘッド９を用
い、印加磁界の方向をスイッチングして記録した。レー
ザー光として５３０ｎｍの光を用いた。図５（ａ）に得
られた記録磁区の形状を示す。同図の如く、本発明の実
施例ではピット間干渉も生じておらず、磁区サイズも
０．３μｍ以下と微小であった。ピット間干渉の例は図
５（ｂ）に示すように、スイッチング磁界の条件、ディ
スク構造によりビットが互いに重なり合い分離できなく
なるので、エラーの原因となる。最内周位置（ｒ＝３０
ｍｍ）に最密パターンを記録し、これを１．０ｍＷのレ
ーザーパワーで再生したところ、５１ｄＢの搬送波対雑
音比（Ｃ／Ｎ）が得られた。さらに磁界変調記録方式を
用いているのでオーバーライトが可能であることはいう
までもない。

【００２３】以上述べてきたような効果は、ＰｔとＣｏ
の多層膜に限ることなく、Ｐｔの代りにＲｈ、Ｐｄ、Ａ
ｕを用いても同様である。また、Ｃｏの代りにＦｅ、Ｎ
ｉ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉ、ＦｅＮｉ、ＣｏＦｅＮｉを用
いても同様である。また、Ｃｏの代りにＰｔＣｏ、Ｐｔ
Ｆｅ、ＰｔＮｉ、ＰｄＦｅ、ＰｄＣｏ、ＰｄＮｉ、Ｒｈ
Ｃｏ、ＲｈＦｅ、ＲｈＮｉ、ＡｕＣｏ、ＡｕＦｅ、Ａｕ
Ｎｉ等の合金を用いるとさらに垂直磁気異方性の増大が
みられた。また、Ｃｏの代りにＸＣｏ（ここにＸは、Ｔ
ｂ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍの内から選ば
れた少なくとも一種の元素、以下同じ）、ＸＦｅ、ＸＮ
ｉ、ＸＣｏＦｅ、ＸＣｏＮｉ、ＸＦｅＮｉ、ＸＣｏＦｅ
Ｎｉを用いても同様な効果が得られた。

【００２４】また、希土類−鉄族元素合金層としてＴｂ
ＦｅＣｏＮｂ合金に限ることなく、Ｔｂの代りにＧｄ、
Ｄｙ又はＨｏを用いても良く、その他、希土類元素とし
て、ＧｄＴｂ、ＧｄＤｙ、ＧｄＨｏ、ＴｂＤｙ、ＴｂＨ
ｏ、ＤｙＨｏ等にを同時に含む合金を用いても良い。特
に、Ｇｄを含む希土類−鉄族元素合金とすると、０．０
５〜０．１°程度のカー回転角の増大がみられた。ま
た、Ｎｂ以外にＴｉ、Ｔａ、Ｃｒを用いても何ら違いは
なかった。これら元素の添加効果としては、光磁気記録
膜の耐食性向上の他に、記録膜の構造緩和の抑制による
耐熱性の向上の効果もみられた。

【００２５】さらに金属層７としてＡｌＴｉを用いた
が、母材のＡｌの代りにＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐｂを用いても同様である。もちろん
合金だけでなく、金属単体でも良く、ディスクの感度に
より材料を選択すれば良い。耐食性向上と熱伝導率向上
（記録感度及び記録磁区形状制御に有効）のために添加
したＴｉ以外に、先の母材元素に加えてＴａ、Ｃｒ、Ｎ
ｂ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏの一種以上を添加しても同様の効果
が得られた。例えばＡｌ−Ｃｕとすると反射率の低下な
く熱導率の制御と膜の耐食性向上を果すことができた。

【００２６】また、本実施例は浮上磁気ヘッドを用いた
例であるが、一般的にはスイッチング磁界を発生する手
段であれば手法を問わない、さらに短波長光源使用によ
り再生出力向上が期待できる。

【００２７】〈実施例２〉本実施例で作製した光磁気記
録膜の断面構造を示す模式図を図６に示す。プラスチッ
ク基板１上に第２の合金層１１としてＮｄ₂₅Ｆｅ₄₂Ｃｏ
₃₀Ｎｂ₃合金膜を１５０Åの膜厚にスパッタ法により形
成した。その時の条件は、ターゲットにはＮｄＦｅＣｏ
Ｎｂ合金を、放電ガスにはＡｒをそれぞれ使用し、放電
ガス圧力：５×１０~³Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ電力：４．２
Ｗ／ｃｍ²である。引き続き希土類−鉄族元素合金層４
としてＴｂ_23.5Ｆｅ_61.5Ｃｏ₁₂Ｔａ₃膜を８５０Åの膜
厚に形成した。その時のスパッタ条件はターゲットにＴ
ｂＦｅＣｏＴａ合金を用いた以外は実施例１と同様であ
る。

【００２８】このようにして作製した光磁気記録膜のカ
ー回転角の波長依存性を図７に示す。光の波長がλ＝９
００〜６００ｎｍの範囲では、カー回転角は０．５°で
ほぼ一定であったものが、さらに波長が短くなるのにつ
れて増大し、λ＝４００ｎｍで０．６５°となった。ま
た、垂直磁気異方性エネルギーもＮｄＦｅＣｏＮｂ膜が
１×１０⁴ｅｒｇ／ｃｍ³、ＴｂＦｅＣｏＴａ膜が１×１
０⁶ｅｒｇ／ｃｍ³と膜厚方向に分布していた。ＮｄＦｅ
ＣｏＮｂ系膜は、その膜厚が薄くなるほど垂直磁気異方
性エネルギーは大きくなる。

【００２９】この記録膜を用いた光磁気ディスクを次に
作製した。断面構造は実施例１と同様で図２に示す通り
である。凹凸の案内溝を有するプラスチックの基板１上
に、窒化シリコンの無機化合物層５を実施例１と同一の
条件にてスパッタ法により形成した。引き続き、記録膜
６をスパッタ法で形成した。その時の各層の膜厚比を第
２の合金層１１を１００Å、希土類−鉄族元素合金層４
を２００Åとした他、作製法及び形成の条件は先に示し
たものと同一である。再び窒化シリコンの無機化合物層
５′を先の窒化シリコン層と同一条件にて１５０Åの膜
厚に形成した後、金属層７としてＡｌ₉₀Ｔａ₁₀層を４０
０Åの膜厚に形成した。スパッタ条件等は、ターゲット
にＡｌＴａ合金を用いた他は実施例１と同一である。そ
の後、ＵＶ樹脂にて保護コートして光磁気ディスクを得
た。

【００３０】図１に示す磁界変調記録方式により、基板
１を介してレーザー光１０を連続的に光磁気ディスク８
に照射し、浮上型磁気ヘッド９にて高速のスイッチング
磁界を印加して記録した。その時の周波数を１５ＭＨｚ
である。得られた磁区の形状は、図５（ａ）に示すとお
りで、ピット間の干渉もみられなかった。また、５３０
ｎｍの光で高分解能が得られ、Ｃ／Ｎも５０ｄＢであっ
た。磁界変調記録方式を用いているので、オーバーライ
ト可能であることはいうまでもない。

【００３１】この効果は、第２の合金層１１に用いるＮ
ｄ以外の希土類元素として、ＰｒやＳｍ又はこれらの元
素の組み合わせを用いても同様であった。また、希土類
−鉄族元素合金層４に用いる希土類元素として、Ｔｂ以
外に、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄを用いても良く、さらにＧｄＴ
ｂ、ＧｄＤｙ、ＧｄＨｏ、ＴｂＤｙ、ＴｂＨｏ、ＤｙＨ
ｏに代表される上記元素を組み合わせた合金を用いても
良い。特にＧｄのみ又はＧｄを含む合金を用いると０．
０５°〜０．１°程度カー回転角の増大が観測された。
また、希土類元素−鉄族元素層４に添加したＴａは耐食
性向上や耐熱性向上に有効で、ディスクの信頼性向上に
効果がある。この他に、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃｒでも同様の効
果が得られた。

【００３２】また、金属層７にはＡｌＴａを用いたが、
母材のＡｌの代りにＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ｃｒ、Ｐｂを用いても同様で、耐食性向上と熱伝導
率向上（記録感度及び記録磁区形状制御に有効）のため
に添加したＴａ以外に、先の母材元素に加えて、Ｔｉ、
Ｃｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏを添加しても同様の効果が得られ
た。

【００３３】〈実施例３〉本実施例で作製した光磁気記
録膜の断面構造の模式図を図８に示す。凹凸の案内溝を
有するプラスチックの基板１上に、まず窒化シリコンよ
りなる無機化合物層５を５００Åの膜厚にスパッタ法に
より形成した。プラスチック基板に窒化シリコン等の無
機化合物層を形成する場合、その基板表面をプラズマエ
ッチング等の処理をすると、基板と膜との接着性が向上
する。しかし、膜のストレスのフリーとすることでも接
着性向上に効果がある。その時のスパッタ条件は実施例
１と同じである。この膜の光学的特性は屈折率ｎ＝２．
０５、吸収係数ｋ＝０である。

【００３４】引き続き鉄族元素層２としてＣｏを、貴金
族元素層３としてＰｔを交互に積層し、多層膜を形成し
た。各層の１層当りの膜厚は、Ｃｏが１２Å、Ｐｔが５
Åであり、多層膜全体の膜厚は２００Åである。膜形成
は、ターゲットにＰｔとＣｏを用い、放電ガスにＡｒ、
その圧力３ｍＴｏｒｒ、投入電力はＣｏが４．２Ｗ／ｃ
ｍ²、Ｐｔが１０Ｗ／ｃｍ²であり、二元同時スパッタ法
によった。

【００３５】続いて、希土類−鉄族元素合金層４とし
て、Ｔｂ₂₄Ｆｅ₆₁Ｃｏ₁₂Ｎｂ₃を膜厚２００Åで形成し
た。ターゲットとしてＴｂＦｅＣｏＮｂ合金、放電ガス
にはＡｒをそれぞれ用い、放電ガス圧力５ｍＴｏｒｒ、
投入ＲＦ電力：４．２Ｗ／ｃｍ²にてスパッタを行い、
成膜した。つぎに窒化シリコンの無機化合物層５′を１
００Åの膜厚に形成した。スパッタ条件は先の場合と同
様である。

【００３６】そして、最後にＡｌ₉₀Ｔｉ₁₀の金属層７を
４００Åの膜厚にスパッタ法により形成した。ターゲッ
トにＡｌＴｉ合金を、放電ガスにＡｒをそれぞれ用い、
放電ガス圧力は１×１０~²Ｔｏｒｒ、投入ＲＦ電力：
３．３Ｗ／ｃｍ²でスパッタした。このような記録媒体
表面をＵＶ樹脂により保護コートし、光磁気ディスクと
した。

【００３７】このようにして作製した光磁気ディスクの
カー回転角の波長依存性を図９に示す。波長が４５０ｎ
ｍ〜５５０ｎｍの波長の光にてカー回転角：θ_kは最大
となり、その値は０．９５°である。

【００３８】一方、比較例として、希土類−鉄族元素合
金層４にＴｂ₂₀Ｆｅ₆₅Ｃｏ₁₂Ｎｂ₃なる組成の材料を用
いた他は、上記と同様にして光磁気ディスクを製造し
た。この希土類−鉄族元素合金層は鉄族元素の副格子磁
化が優位である。

【００３９】以上の光磁気ディスクを用いて記録、再生
特性を評価した。ディスク位置ｒ＝３０ｍｍ、記録周波
数２０ＭＨｚ、ディスク回転数２４００ｒｐｍ、レーザ
ーパワー６ｍＷにて記録したところ、本実施例の光磁気
ディスクは搬送波対雑音比Ｃ／Ｎ＝５１ｄＢであった。
比較例の光磁気ディスクは、同一の記録条件で記録した
が、搬送波対雑音比Ｃ／Ｎ＝４１ｄＢであった。この原
因は、本実施例の光磁気ディスク記録磁区の形状が良好
なためであることが偏光顕微鏡観察により分かった。

【００４０】以上述べてきたような効果は、ＰｔとＣｏ
の多層膜に限ることなく、Ｐｔの代りにＲｈ、Ｐｄ、Ａ
ｕを用いても同様である。また、Ｃｏの代りにＦｅ、Ｎ
ｉ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉ、ＦｅＮｉ、ＣｏＦｅＮｉを用
いても同様である。さらにＣｏの代りにＰｔＣｏ、Ｐｔ
Ｆｅ、ＰｔＮｉ、ＰｄＦｅ、ＰｄＣｏ、ＰｄＮｉ、Ｒｈ
Ｃｏ、ＲｈＦｅ、ＲｈＮｉ、ＡｕＣｏ、ＡｕＦｅ、Ａｕ
Ｎｉ等の合金を用いても同様である。また、Ｃｏの代り
にＸＣｏ（ここにＸは、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、Ｓｍから選ばれた少なくとも一種の元素、以
下同じ）、ＸＦｅ、ＸＮｉ、ＸＣｏＦｅ、ＸＣｏＮｉ、
ＸＦｅＮｉ、ＸＣｏＦｅＮｉを用いても同様である。

【００４１】また、希土類−鉄族元素合金層としてＴｂ
ＦｅＣｏＮｂ合金に限ることなく、Ｔｂの代りにＧｄ、
Ｄｙ又はＨｏを用いても良く、その他、希土類元素とし
てＧｄＴｂ、ＧｄＤｙ、ＧｄＨｏ、ＴｂＤｙ、ＴｂＨ
ｏ、ＤｙＨｏ等にを同時に含む合金を用いても良い。ま
た、Ｎｂ以外にＴｉ、Ｔａ、Ｃｒを用いても同様な効果
が得られた。

【００４２】〈実施例４〉本実施例で作製した光磁気記
録膜の断面構造の模式図を図１０に示す。凹凸の案内溝
を有するプラスチックの基板１上に、まず窒化シリコン
よりなる無機化合物層５を５００Åの膜厚にスパッタ法
により形成した。その時のスパッタ条件は実施例１と同
様である。つぎに、貴金族元素層３としてＰｔを、鉄族
元素層２としてＦｅ₇₀Ｃｏ₃₀を交互に積層し、多層膜を
形成した。各層の１層当りの膜厚は、ＦｅＣｏが９Å、
Ｐｔが１６Åであり、多層膜全体の膜厚は１５０Åであ
る。膜形成は、ターゲットのＣｏに代えてＦｅＣｏを用
いた他は実施例３と同じである。

【００４３】続いて、希土類−鉄族元素合金層４とし
て、Ｔｂ₂₄Ｆｅ₆₁Ｃｏ₁₂Ｔａ₃を膜厚８５０Åで形成し
た。ターゲットとしてＴｂＦｅＣｏＴａ合金を用いた他
は実施例３と同じである。つぎに窒化シリコンの無機化
合物層５′を２０００Åの膜厚に形成した。スパッタ条
件は先の場合と同様である。このような記録媒体表面を
ＵＶ樹脂により保護コートし、光磁気ディスクとした。
この光磁気ディスクは、４８０ｎｍの光で再生するとき
に多層膜部分で多重干渉が生じるタイプである。

【００４４】このようにして作製した光磁気ディスクの
カー回転角の波長依存性を図１１に示す。波長が４５０
ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の光にてカー回転角：θ_kは最
大となり、その値は０．６５°である。つぎにこの光磁
気ディスクの記録、再生特性を実施例３と同様な条件で
測定したところ搬送波対雑音比Ｃ／Ｎ＝４８ｄＢであっ
た。実施例３と比べてＣ／Ｎが小さいのはθ_kが小さい
ためである。

【００４５】以上述べてきたような効果は、Ｐｔの代り
にＲｈ、Ｐｄ、Ａｕを用いても同様である。また、Ｆｅ
Ｃｏの代りにＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｏＮｉ、ＦｅＮｉ、
ＣｏＦｅＮｉを用いても同様である。さらにＣｏの代り
にＰｔＣｏ、ＰｔＦｅ、ＰｔＮｉ、ＰｄＦｅ、ＰｄＣ
ｏ、ＰｄＮｉ、ＲｈＣｏ、ＲｈＦｅ、ＲｈＮｉ、ＡｕＣ
ｏ、ＡｕＦｅ、ＡｕＮｉ等の合金を用いても同様であ
る。また、Ｃｏの代りにＸＣｏ（ここにＸは、Ｔｂ、Ｇ
ｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍから選ばれた少なく
とも一種の元素、以下同じ）、ＸＦｅ、ＸＮｉ、ＸＣｏ
Ｆｅ、ＸＣｏＮｉ、ＸＦｅＮｉ、ＸＣｏＦｅＮｉを用い
ても同様である。

【００４６】また、希土類−鉄族元素合金層としてＴｂ
ＦｅＣｏＮｂ合金に限ることなく、Ｔｂの代りにＧｄ、
Ｄｙ又はＨｏを用いても良く、その他、希土類元素とし
てＧｄＴｂ、ＧｄＤｙ、ＧｄＨｏ、ＴｂＤｙ、ＴｂＨ
ｏ、ＤｙＨｏ等にを同時に含む合金を用いても良い。ま
た、Ｎｂ以外にＴｉ、Ｔａ、Ｃｒを用いても同様な効果
が得られた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、波長の短い光に対し大
きな磁気光学効果を示す光磁気記録媒体が得られ、かつ
この光磁気記録媒体に磁界を変調して記録するとピット
間干渉することなく、０．３μｍ以下の微小記録磁区を
形成することができるので、高密度記録が可能であっ
た。また、ピットエッジ記録方式とを併用することによ
りさらに記録密度を向上できた。これに加えて、磁界変
調記録を用いているのでオーバーライトも可能であっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例になる光磁気記録システムを示
す原理的構成図である。

【図２】本発明の実施例の光磁気記録膜の模式的断面図
である。

【図３】本発明の実施例の光磁気記録膜の示すカー回転
角の波長依存性を示す特性図である。

【図４】本発明の実施例になる光磁気ディスクの模式的
断面図である。

【図５】記録磁区形状を示す模式的平面図である。

【図６】本発明の実施例の光磁気記録膜の模式的断面図
である。

【図７】本発明の実施例の光磁気記録膜の示すカー回転
角の波長依存性を示す特性図である。

【図８】本発明の実施例の光磁気記録膜の模式的断面図
である。

【図９】本発明の実施例の光磁気記録膜の示すカー回転
角の波長依存性を示す特性図である。

【図１０】本発明の実施例の光磁気記録膜の模式的断面
図である。

【図１１】本発明の実施例の光磁気記録膜の示すカー回
転角の波長依存性を示す特性図である。

【符号の説明】

１基板２鉄族元素層３貴金属元素層４希土類−鉄族元素合金層５、５′ 無機化合物層６記録膜７金属膜８光磁気ディスク９浮上型磁気ヘッド１０レーザー光１１第２の合金層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木良東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者宮村芳徳東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者高橋正彦東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献特開平１−251356（ＪＰ，Ａ) 特開平１−169757（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−175948（ＪＰ，Ａ) 特開平２−189751（ＪＰ，Ａ) 特開平３−157838（ＪＰ，Ａ) 特開平３−120643（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 11/10 506 G11B 11/10 586

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気記録媒体に、レーザー光を連続的に
照射すると共に外部よりスイッチング磁界を印加し、情
報の記録を行う光磁気記録システムにおいて、上記光磁気記録媒体は、（ａ）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ
からなる群から選ばれた少なくとも１種の元素よりなる
貴金属元素層と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ば
れた少なくとも１種類の元素よりなる鉄族元素層又はＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも１種
類の元素とＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍからなる群から選ばれた少
なくとも１種類の元素との合金よりなる鉄族元素層とを
交互に積層した多層膜及び（ｂ）該多層膜と磁気的に結合し、該多層膜よりも再生
光の入射する側と反対の側に設けられ、かつ、該多層膜
よりも大きな垂直磁気異方性エネルギーを有し、希土類
元素と鉄族元素を含む合金層よりなる記録膜を非磁性基
板上に有する光磁気記録媒体であることを特徴とする光
磁気記録システム。
【請求項２】請求項１記載の光磁気記録システムにおい
て、上記合金層は、上記希土類元素と上記鉄族元素の比
率を上記希土類元素の副格子磁化が優勢となるように定
めた合金層であることを特徴とする光磁気記録システ
ム。
【請求項３】請求項２記載の光磁気記録システムにおい
て、上記合金層の希土類元素は、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｇｄからなる群から選ばれた少なく
とも１種類の元素であることを特徴とする光磁気記録シ
ステム。
【請求項４】請求項２記載の光磁気記録システムにおい
て、上記合金層の鉄族元素は、Ｆｅ、Ｃｏからなる群
から選ばれた少なくとも１種類の元素であることを特徴
とする光磁気記録システム。
【請求項５】請求項２から４のいずれか一に記載の光磁
気記録システムにおいて、上記合金層は、Ｎｂ、Ｔｉ、
Ｔａ、Ｃｒからなる群から選ばれた少なくとも１種の元
素をさらに含むことを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項６】請求項１から５のいずれか一に記載の光磁
気記録システムにおいて、上記合金層は非晶質であるこ
とを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項７】光磁気記録媒体に、レーザー光を連続的に
照射すると共に外部よりスイッチング磁界を印加し、情
報の記録を行う光磁気記録システムにおいて、上記光磁気記録媒体は、（ａ）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ
からなる群から選ばれた少なくとも１種の元素よりなる
貴金属元素層と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ば
れた少なくとも１種類の元素よりなる鉄族元素層又はＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉからなる群から選ばれた少なくとも１種
類の元素とＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍからなる群から選ばれた少
なくとも１種類の元素との合金よりなる鉄族元素層とを
交互に積層した多層膜及び（ｂ）該多層膜と磁気的に結合し、該多層膜よりも再生
光の入射する側と反対の側に設けられ、希土類元素と鉄
族元素を含み、かつ該希土類元素と該鉄族元素の比率を
該希土類元素の副格子磁化が優勢となるように定めた合
金層よりなる記録膜を非磁性基板上に有する光磁気記録
媒体であることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項８】請求項７記載の光磁気記録システムにおい
て、上記合金層は、その垂直磁気異方性エネルギーが、
上記多層膜の垂直磁気異方性エネルギーより大きいこと
を特徴とする光磁気記録システム。
【請求項９】請求項７又は８記載の光磁気記録システム
において、上記合金層の希土類元素は、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｇｄからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元
素であることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１０】請求項７から９のいずれか一に記載の光
磁気記録システムにおいて、上記合金層の鉄族元素は、
Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選ばれた少なくとも１種類の
元素であることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１１】請求項７から１０のいずれか一に記載の
光磁気記録システムにおいて、上記合金層は、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｃｒからなる群から選ばれた少なくとも１種
の元素をさらに含むことを特徴とする光磁気記録システ
ム。
【請求項１２】請求項７から１１のいずれか一に記載の
光磁気記録システムにおいて、上記合金層は非晶質であ
ることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１３】光磁気記録媒体に、レーザー光を連続的
に照射すると共に外部よりスイッチング磁界を印加し、
情報の記録を行う光磁気記録システムにおいて、上記光磁気記録媒体は、（ａ）Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｍからな
る群から選ばれた少なくとも１種類の元素とＦｅ、Ｃｏ
からなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素からな
る第２の合金層及び（ｂ）該第２の合金層と磁気的に結合し、該第２の合金
層よりも再生光の入射する側と反対の側に設けられ、希
土類元素と鉄族元素を含み、かつ、該希土類元素と該鉄
族元素の比率を該希土類元素の副格子磁化が優勢となる
ように定めた合金層よりなる記録膜を非磁性基板上に有
する光磁気記録媒体であることを特徴とする光磁気記録
システム。
【請求項１４】請求項１３記載の光磁気記録システムに
おいて、上記合金層は、その垂直磁気異方性エネルギー
が、上記第２の合金層の垂直磁気異方性エネルギーより
大きいことを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１５】請求項１３又は１４記載の光磁気記録シ
ステムにおいて、上記合金層の希土類元素は、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｇｄからなる群から選ばれた少なくとも１種
類の元素であることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１６】請求項１３から１５のいずれか一に記載
の光磁気記録システムにおいて、上記合金層の鉄族元素
は、Ｆｅ、Ｃｏからなる群から選ばれた少なくとも１種
類の元素であることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１７】請求項１３から１６のいずれか一に記載
の光磁気記録システムにおいて、上記合金層は、Ｎｂ、
Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒからなる群から選ばれた少なくとも１
種の元素をさらに含むことを特徴とする光磁気記録シス
テム。
【請求項１８】請求項１３から１７のいずれか一に記載
の光磁気記録システムにおいて、上記合金層は非晶質で
あることを特徴とする光磁気記録システム。
【請求項１９】請求項１から１８のいずれか一に記載の
光磁気記録システムにおいて、上記スイッチング磁界
は、浮上型磁気ヘッドを用いて印加されることを特徴と
する光磁気記録システム。