JP3414823B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームによる媒体
の温度上昇を利用して情報の記録・消去を行い、磁気光
学効果を利用して情報の再生を行う光磁気記録媒体に関
する。
【０００２】光磁気ディスクは書き替え可能な高密度記
録媒体として知られているが、情報量の増大に伴いさら
なる高密度化が要望されている。また、次世代の光磁気
記録方法として種々の方法が提案されており、記録媒体
の品質に対する要求はさらに大きくなっている。
【０００３】光磁気記録媒体に要求される性質は、低コ
スト且つ簡単な工程で製作が可能であるばかりでなく、
高い信号品質や再生安定性が要求される。
【０００４】
【従来の技術】光磁気記録媒体に用いられる磁性記録膜
としては、例えば、ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ等の希
土類−遷移金属非晶質合金膜が用いられる。しかし、こ
れらの磁性膜は酸化等による特性劣化が生じやすいとい
う欠点がある。
【０００５】そこで、光磁気記録媒体は一般に、透明基
板上に第１誘電体膜、磁性膜、第２誘電体膜の順で積層
する媒体構造が採用されている。場合によっては、第２
誘電体膜の上に金属反射膜が積層される。
【０００６】第１及び第２誘電体膜で磁性膜を挟み込む
ことにより、基板に含まれる水分や大気中の酸素等が磁
性膜に達するのを防ぎ、磁性膜の特性劣化を抑制するこ
とができる。
【０００７】さらに、基板と磁性膜の間に第１誘電体膜
を設けたことにより、基板と第１誘電体膜の屈折率の差
を利用したレーザビームの多重干渉効果（カーエンハン
ス効果）により、磁性膜のカー回転角を見かけ上大きく
することができる。これによって、情報読み出し時に高
い再生出力を得ることが可能となる。
【０００８】従来の光磁気記録媒体では、第１及び第２
誘電体膜として同一種類の材料から形成された誘電体膜
が使用されていた。例えば、第１及び第２誘電体膜は窒
化珪素（ＳｉＮ）から形成されるか、或いは窒化アルミ
ニウム（ＡｌＮ）等から形成されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁性体に応
力がかかった場合、それに応じて垂直磁気異方性エネル
ギーが生じることは既に知られている。この性質を磁気
記録又は光磁気記録に応用することができれば、磁性膜
の性質をコントロールすることが可能となり、同じ磁性
膜を使用しても従来媒体よりはるかに優れた特性を持つ
記録媒体の作製が可能である。
【００１０】特開平４−１３８６９号には、記録用磁性
膜製膜時のＡｒガス圧を高くすることにより、磁性膜中
の内部応力を大きくするようにした、光磁気記録媒体の
製膜方法が開示されている。磁性膜中の内部応力を大き
くすることにより、Ｃ／Ｎの向上を狙ったものである。
【００１１】しかし、上記公開公報に記載された製膜条
件はガス圧が１０〜１００ｍＴｏｒｒと高いため、スパ
ッタリング中の放電が不安定となり、良質の磁性膜は得
られないという問題がある。
【００１２】よって本発明の目的は、磁性膜の磁気異方
性を大きくすることにより、再生安定性及びＣ／Ｎの向
上を図った光磁気記録媒体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、第１誘電体膜と、該第１誘電体膜上
に積層された磁性膜と、該磁性膜上に積層された前記第
１誘電体膜と異なる材料から形成され、第１誘電体膜と
膜応力の異なる第２誘電体膜とを具備し、前記第１誘電
体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方がＳｉＮから構成
され、他方がＡｌＮから構成されることを特徴とする光
磁気記録媒体を提供する。
【００１４】上記構成に代えて、第１及び第２誘電体膜
のいずれか一方をＳｉＮ又はＡｌＮから構成し、他方を
Ｙ−ＳｉＯ 2 から構成してもよい。好ましくは、第１及
び第２誘電体膜のいずれか一方は引っ張り応力を有して
おり、他方は圧縮応力を有している。
【００１５】
【作用】本発明によると、磁性膜の上下に膜応力の異な
る第１及び第２誘電体膜を配置することにより、磁性膜
のキュリー温度やカー効果等の基本的な性質を変えるこ
となく、記録媒体に大きな保磁力及び磁気異方性を持た
せることが可能となる。
【００１６】記録媒体が大きな保磁力を有することによ
り再生安定性が向上し、さらに大きな磁気異方性を有す
ることによりノイズが低下し、Ｃ／Ｎが向上する。
【００１７】
【実施例】本発明の理解を助けるために、まず従来の光
磁気記録媒体の構成について説明する。図１に示した従
来例１の記録媒体は、ポリカーボネート等の透明基板４
上にＳｉＮから形成された透明な第１誘電体膜６が積層
されている。
【００１８】第１誘電体膜６上にはＴｂＦｅＣｏから形
成された膜厚２５μｍの磁性膜８が積層されている。磁
性膜８上には第１誘電体膜６と同一材料のＳｉＮから形
成された第２誘電体膜１０が積層されている。
【００１９】第２誘電体膜１０上にはＡｌＣｒから形成
された反射膜１２が積層されている。このように、従来
例１の光磁気記録媒体２ａは、磁性膜８を同一材料から
形成された第１及び第２誘電体膜６，１０で挟んだ構成
となっている。
【００２０】図２を参照すると、従来例２の光磁気記録
媒体２ｂが示されている。従来例２の光磁気記録媒体２
ｂは、第１及び第２誘電体膜６ａ，１０ａとして、Ａｌ
Ｎを採用したものであり、他の構成は上述した従来例１
と同様である。
【００２１】図３を参照すると、本発明第１実施例の光
磁気記録媒体２ｃの構成が示されている。ポリカーボネ
ート等から形成された透明基板４上にＣｒ：ＡｌＮから
形成された厚さ７０ｎｍの透明な第１誘電体膜６ｂが積
層されている。
【００２２】第１誘電体膜６ｂ上にはＴｂＦｅＣｏから
形成された厚さ２５ｎｍの磁性膜８が積層されている。
磁性膜８の組成はＴｂ20Ｆｅ72Ｃｏ8 であり、上述した
従来例１及び２と同様である。
【００２３】磁性膜８上にはＳｉＮから形成された厚さ
１５ｎｍの透明な第２誘電体膜１０が積層されている。
さらに、第２誘電体膜１０上にはＡｌＣｒから形成され
た厚さ６０ｎｍの反射膜１２が積層されている。
【００２４】このように、本実施例の光磁気記録媒体２
ｃは第１誘電体膜６ｂと第２誘電体膜１０に異なる材料
を使用したことを特徴とするものであり、他の構成は上
述した従来例１及び２と同様である。各膜は基板４上に
例えばＤＣスパッタ法により製膜される。
【００２５】スパッタ法による各膜の形成は、到達真空
度５×１０-5Ｐａ以下の真空槽内で、投入電力０．８ｋ
ＷのＤＣスパッタ法で行った。第１誘電体膜６ｂを作製
する場合は、ＡｒにＮ2 を３０〜４０％混入したガス圧
０．２〜０．５Ｐａの雰囲気中でターゲットとしてＡｌ
Ｃｒを使用してスパッタリングした。
【００２６】磁性膜８を作製する場合は、Ａｒガス圧
０．５Ｐａの雰囲気中で、ターゲットとしてＴｂ20Ｆｅ
72Ｃｏ8 を使用してスパッタリングした。第２誘電体膜
１０を作製する場合は、ＡｒにＮ2 を３５〜４０％混入
したガス圧０．２Ｐａの雰囲気中で、ターゲットとして
Ｓｉを使用してスパッタリングをし、反射膜１２を作製
する場合は、Ａｒガス圧０．５Ｐａの雰囲気中で、ター
ゲットとしてＡｌＣｒを使用してスパッタリングをし
た。
【００２７】このように、反応性スパッタ法で各膜を製
膜すると、各膜には応力が発生する。本実施例の第１誘
電体膜６ｂは引っ張り応力を有しており、第２誘電体膜
１０は圧縮応力を有している。よって、第１誘電体膜６
ｂと第２誘電体膜１０で挟まれた磁性膜８は非常に強い
ストレスを受けることになり、磁気異方性が大きくな
る。
【００２８】ＡｌＮ中にＣｒを少量ドープすることによ
り、第１誘電体膜６ｂの引っ張り応力を大きくすること
ができる。第１誘電体膜６ｂの光学吸収を防止する観点
から、Ｃｒのドープ量は１〜５％程度が適当である。本
実施例では、１．５％のＣｒをＡｌＮ中にドープした。
【００２９】従来例１ではＳｉＮから形成された第１及
び第２誘電体膜６，１０はいずれも圧縮応力を有してい
る。一方、従来例２では第１及び第２誘電体膜６ａ，１
０ａはＡｌＮから形成されているため、いずれも引っ張
り応力を有している。
【００３０】このように図１及び図２に示された従来の
光磁気記録媒体では、磁性膜８が同種の誘電体膜で挟ま
れているため、磁性膜８はあまり大きなストレスを受け
ることはなく、磁性膜８の磁気異方性は小さくなる。
【００３１】図４を参照すると、本発明第２実施例の光
磁気記録媒体２ｄの構成が示されている。本実施例の記
録媒体２ｄは透明基板４上に厚さ５ｎｍ程度のＳｉＯ2
を積層し、その上にＳｉＮから形成された厚さ７０ｎｍ
の第１誘電体膜６を積層したものである。
【００３２】ＳｉＮ膜６は圧縮応力を有しているため、
基板４との密着力が余り良くない。そこで、基板４とＳ
ｉＮ膜６とのバインダの役割を果たすＳｉＯ2 を基板４
上に積層したものである。
【００３３】本実施例の第２誘電体膜１０ａはＡｌＮか
ら形成されており、引っ張り応力を有している。本実施
例の磁性膜８も大きさも方向も異なる応力を有する第１
誘電体膜６と第２誘電体膜１０ａで挟まれているため、
非常に強いストレスを受けることになり、磁気異方性が
大きくなる。
【００３４】図５を参照すると本発明第３実施例の光磁
気記録媒体２ｅの構成が示されている。本実施例の記録
媒体２ｅは２層の磁性膜を有している。第１磁性膜７は
ＧｄＦｅＣｏから形成され、第２磁性膜８はＴｂＦｅＣ
ｏから形成される。
【００３５】第１磁性膜７は例えば、Ｇｄ23（Ｆｅ75Ｃ
ｏ25）77の組成を有しており、第２磁性膜８は上述した
第１実施例と同様の組成を有している。第１磁性膜７及
び第２磁性膜８はＣｒ：ＡｌＮから形成された第１誘電
体膜６ｂとＳｉＮから形成された第２誘電体膜１０で挟
まれている。第１磁性膜７の膜厚は５ｎｍ〜１０ｎｍで
あり、第２磁性膜８の膜厚は１５ｎｍ〜２０ｎｍであ
り、合わせて２５ｎｍ〜３０ｎｍとなる。
【００３６】本実施例においても、第１及び第２磁性膜
７，８が大きさ及び方向の異なる応力を有する第１誘電
体膜６ｂと第２誘電体膜１０により挟まれているため、
磁性膜７，８は大きな応力を受けることになり、磁気異
方性が大きくなる。第１磁性膜７をＧｄＦｅＣｏから形
成したため、短波長レーザを使用してもカー回転角を大
きくとることができ、Ｃ／Ｎを向上することができる。
【００３７】図６を参照すると、従来例１、従来例２及
び本発明の第１実施例の保磁力Ｈｃの温度特性が示され
ている。この図から明らかなように、第１実施例の光磁
気記録媒体は従来例の記録媒体に比較して、大きな保磁
力を有している。このように本発明の光磁気記録媒体は
大きな保磁力を有しているため、再生安定性が向上する
と考えられる。
【００３８】従来例と比較した第１実施例の記録媒体の
再生安定性について、図７を参照して詳細に説明する。
マーク長を０．６６μｍで記録しておき、２．９ｍＷの
再生パワーで連続読み出しをする。
【００３９】従来例１及び２では、記録媒体の回転の回
数が増大するにつれてノイズがどんどん増加していく。
本実施例のように、第１誘電体膜と第２誘電体膜を膜応
力の異なる異種の膜にすることにより、高温でも保磁力
が大きいため、ノイズレベルが小さく極めて再生安定性
に優れている。
【００４０】従来の記録媒体と本発明第１実施例の記録
媒体のＣ／Ｎ及び室温における磁気異方性定数Ｋｕを測
定した結果を表１に示す。周速、記録周波数及びマーク
長を含む記録条件は表１に示した通りである。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１から明らかなように、第１実施例の記
録媒体はノイズＮが低減され、いずれの記録周波数にお
いてもＣ／Ｎは従来の記録媒体に比較して約１ｄＢ程度
増加している。これは、Ｋｕの値を見ても明らかなよう
に、磁気異方性が倍以上に増大した為である。
【００４３】第１誘電体膜及び第２誘電体膜を種々の材
料から形成した場合のＣ／Ｎ及びノイズＮを表２に示
す。表２中最上段は第１誘電体膜及び第２誘電体膜を同
種の材料から形成した従来例を示している。表２の全て
の実施例において、磁性膜は第１実施例と同様な磁性膜
から構成される。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２から明らかな通り、第１誘電体膜と第
２誘電体膜を異なる材料から形成することにより、ノイ
ズＮが低減され、いずれの記録周波数においてもＣ／Ｎ
の向上が見られる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によると、キュリー温度やカー効
果等の磁性膜の基本的な性質を変えることなく、磁性膜
の保磁力及び磁気異方性を大きくすることができる。保
磁力が大きくなることにより、再生安定性が向上し、磁
気異方性が大きくなることにより、ノイズが低下し、よ
ってＣ／Ｎが上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例１の記録媒体構成図である。
【図２】従来例２の記録媒体構成図である。
【図３】本発明第１実施例の記録媒体構成図である。
【図４】本発明第２実施例の記録媒体構成図である。
【図５】本発明第３実施例の記録媒体構成図である。
【図６】保磁力の温度特性を示す図である。
【図７】従来例と比較した本発明の再生安定性を説明す
る図である。
【符号の説明】
４ 基板 ６，６ａ，６ｂ 第１誘電体 ８ 磁性膜 １０，１０ａ 第２誘電体 １２ 反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−273349（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−28551（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−309713（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273246（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 11/105

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明基板と、 該透明基板上に積層された 第１誘電体膜と、 該第１誘電体膜上に積層された磁性膜と、 該磁性膜上に積層された前記第１誘電体膜と異なる材料
    から形成され、第１誘電体膜と膜応力の異なる第２誘電
    体膜とを具備し、 前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方がＳ
    ｉＮから構成され、他方がＡｌＮから構成され、前記第
    １誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方は引っ張り
    応力を有しており、他方は圧縮応力を有している光磁気
    記録媒体。
  2. 【請求項２】 透明基板と、 該透明基板上に積層された 第１誘電体膜と、 該第１誘電体膜上に積層された磁性膜と、 該磁性膜上に積層された前記第１誘電体膜と異なる材料
    から形成され、第１誘電体膜と膜応力の異なる第２誘電
    体膜とを具備し、 前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方がＳ
    ｉＮ又はＡｌＮから構成され、他方がＹ−ＳｉＯ2から
    構成され、前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれ
    か一方は引っ張り応力を有しており、他方は圧縮応力を
    有している光磁気記録媒体。
  3. 【請求項３】 透明基板と、 該透明基板上に積層された 第１誘電体膜と、 該第１誘電体膜上に積層された第１磁性膜と、 該第１磁性膜上に積層された第２磁性膜と、 該第２磁性膜上に積層された前記第１誘電体膜と異なる
    材料から形成され、第１誘電体膜と膜応力の異なる第２
    誘電体膜とを具備し、 前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方がＳ
    ｉＮから構成され、他方がＡｌＮから構成され、前記第
    １誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方は引っ張り
    応力を有しており、他方は圧縮応力を有している光磁気
    記録媒体。
  4. 【請求項４】 透明基板と、 該透明基板上に積層された 第１誘電体膜と、 該第１誘電体膜上に積層された第１磁性膜と、 該第１磁性膜上に積層された第２磁性膜と、 該第２磁性膜上に積層された前記第１誘電体膜と異なる
    材料から形成され、第１誘電体膜と膜応力の異なる第２
    誘電体膜とを具備し、 前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれか一方がＳ
    ｉＮ又はＡｌＮから構成され、他方がＹ−ＳｉＯ2から
    構成され、前記第１誘電体膜及び第２誘電体膜のいずれ
    か一方は引っ張り応力を有しており、他方は圧縮応力を
    有している光磁気記録媒体。
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