JPH01311438A - 光磁気記録媒体および光磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、レーザー光等の熱および光を用いて情報の記
録、再生を行なう光磁気記録ディスク等の光磁気記録媒
体および光磁気記録媒体に光磁気記録を行なう光磁気記
録方法に関する。

〈従来の技術〉 光磁気記録媒体の記録層には、希土類元素−遷移金属の
非晶質磁性薄膜が用いられている。

希土類元素としては、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ等、遷移金属と
しては、Ｆｅ、Ｃｏ等が好ましく用いられ、特に、Ｃ／
Ｎ比が高いことから、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＤｙＦｅ
Ｃｏからなる記録層が提案されている。

例＾ば、特開昭６０−８３３０５号公報では、Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｄｙ系においてＤｙの一部をＴｂまたはＧｄで置換
しており、その実施例には、（Ｆｅ＋＋１）Ｃａｂ）ｖ
ｓＴｂａＧｄ＋ｓ（ただし、ｏ＜ｂ≦０．４）が記載さ
れている。　そして、その効果は、カー回転角の増大に
よるＣ／Ｎ比の向上である。

また、特開昭６０−９８５５号公報には、ＴｂＤｙＦｅ
Ｃｏが開示されており、その実施例には、Ｃｏ　ｓｓ、
ｓＦ　ｅ　！ｓ、ｓＤ　ｙ＋ｓ、ｓＴ　ｂ　９．２、Ｃ
Ｏｌ？、ＯＦ　ｅ　ｅｚ、ｓＤ　ｙ８．？　Ｔ　ｂ　ｌ
ｏ、ｚが記載されている。　そして、その効果は、磁歪
値の減少とカー回転角の増大との相乗効果によるＳ／Ｎ
比の向上である８ さらに、特開昭６０−１０７７５１号公報の実施例には
、（Ｄ：１０．ｘ　　Ｔｂｏ、ｔ）　　ｏ、ａ（Ｆ　ｅ
　ｏ、ｙ　ＣＯｏ、ａ　）ｏ、ａ、すなわち、Ｄ　ｙ　
ａＴ　ｂ　＋４Ｆ　ｅ　！ｌｌＩｃ　Ｏ２４が記載され
ている。　そして、その効果は、キューリー温度の低下
とカー回転角の増大によるＳ／Ｎ比の向上である。

さらにまた、特開昭６０−２３３８１０号公報には、比
較例として（Ｆ　ｅ　ｏ、ｏ　ＣＯｏ、　＋）ｏ、ａ（
Ｔ　ｂ　ｏ、ｓ　Ｄ　ｙｏ、ｓ）ｏ、ｚおよび（Ｆｅｏ
、＋＋Ｃｏ　ｏ、　＋）ａ、ｔｓ　（Ｔ　ｂ　ｏ、＊　
Ｄ　ｙｏ、ｓ）ｏ、ｉ＋、すなわち、それぞれＦｅｔｚ
ＣＯａＴｂ＋ｏｌ：ｌｙ＋ｏおよびＦ　ｅ　ｙ＋ＣＯａ
　Ｔ　ｂ　＋ｏ、ｓＤ　ｙ＋ｏ５が記載されている。

これらの他にも、特開昭６０−９８６１１号公報、同５
９−２１７２４９号公報にもＴｂＤｙＦｅＣｏは開示さ
れているが、その効果としては、カー回転角の増大、飽
和磁化の向上、キュリー温度の低下等である。

しかし、上記公報に記載されている組成範囲では、Ｃ／
Ｎ比の向上が不十分であったり、情報記録・消去時に必
要とされる磁界強度が大きなものとなる。

すなわち、光磁気記録媒体は、情報記録時および消去時
に外部から磁界が印加されるが、これらに必要な磁界強
度（以下、Ｈｅｘｔという）は、上記の各公報に記載さ
れているような組成のものでは、比較的大きな磁界、例
えば３０００ｅ以上必要であるため磁界発生装置が大型
化し、従って、光磁気記録媒体の記録・再生装置も大型
化してしまう、　また、上記組成の記録層では、情報消
去時に必要な磁界強度も当然高いものとなる。

また、近年、独立した消去過程を設けず情報の重ね書き
により消去を行なういわゆるオーバーライド法に対する
要求から、一定の強度の光を照射しながら変調された磁
界により記録を行なう磁界変調記録が注目されているが
、この場合、上記の各公報に記載の記録層では大きな印
加磁界強度を必要とするためにインダクタンスの大きな
コイルを用いる必要がある。　インダクタンスの大きな
コイルでは磁界反転時間を短くできないため、高速記録
が困難である。

このため、本発明者等は、Ｃ／Ｎ比が高く、しかも、Ｈ
ｅｘｔを低く押えることができる光磁気記録媒体および
この光磁気記録媒体を用いた高速記録可能な磁界変調型
光磁気記録方法を提案している（特願昭６３−７７３９
４号）。

〈発明が解決しようとする課題〉 特願昭６３−７７３９４号に記載の光磁気記録媒体の記
録層はＨｅｘｔが小さいため、インダクタンスの小さな
コイルを用いることができ、高速記録が可能であるが、
さらに高速記録を行なうために、よりインダクタンスの
小さなコイルを用いる場合、コイルと記録層との距離を
近接させなければならない。

しかし、記録層を有する一対の基板を、記録層を内側に
して張り合せて構成される両面記録型の光磁気記録媒体
、あるいは、片面記録型であっても基板の記録層上に基
板と同程度の厚さの保護板を有する光磁気記録媒体では
、基板あるいは保護板の厚さのために、コイルと記録層
とを近接させることが困難である。　こ　の　ため、よ
りインタフタンスの小さなコイルを用いる場合は、記録
層上に、例えば、有機系物質から構成される厚さ１〜１
００μｍの保護コートを設けた片面記録型の光磁気記録
媒体として用いることが好ましい。

しかし、このような保護コートでは耐食性が十分とはい
えない。

本発明は、Ｃ／Ｎ比が高く、情報記録時および消去時に
外部から印加される磁界の強度を低く押えることができ
、しかも、耐食性が良好な光磁気記録媒体およびこの光
磁気記録媒体を用いた高速記録可能な磁界変調型光磁気
記録方法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 このような目的は、下記の本発明により達成される。

すなわち、本発明は、Ｔｂ、ＤｙおよびＣＯの原子％で
表わされる含有量が ２０．５≦Ｔｂ＋Ｄｙ≦３１．０ ０．０８８≦Ｔｂ／　（Ｔｂ＋Ｄ：ｙ）≦０．２２６．
０≦Ｃｏ≦１５．０ であり、残部が実質的にＦｅである記録層に対し、４Δ
族元素、５Ａ族元素、６Ａ族元素、８族元素、３Ｂ族元
素、Ｃ，ＳｉおよびＰのうちから選ばれる少なくとも１
種以上の添加元素を添加したことを特徴とする光磁気記
録媒体である。

また、本発明は、上記の光磁気記録媒体に光磁気記録を
行なう方法であって、光を照射しながら、変調された磁
界を印加することにより光、磁気記録を行なうことを特
徴とする光磁気記録方法である。

以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

第１図に１本発明の光磁気記録媒体の好適実施例を示す
。

第１図に示される光磁気記録媒体１は、基板２上に保護
層３、中間層４、記録層５、保護層６、保護コート７を
順次有する。

本発明において、記録層５は、上記組成を有する。

Ｔｂ、Ｄ３ｒおよびＣＯの組成範囲を上記のように限定
した理由は、以下のとおりである。

Ｔｂ＋Ｄｙが上記範囲未満であると、磁場感度が低下し
てＨｅｘｔが３０００ｅ程度以上必要となり、また、Ｈ
Ｃが低下し、Ｃ／Ｎ比の低下を招く。

Ｔｂ＋Ｄ／が上記範囲を超えると、磁場感度が低下して
Ｈｅｘｔが３０００ｅ程度以上必要となり、また、Ｈｃ
が低下し、Ｃ／Ｎ比の低下を招く他、信頼性が低下する
。

Ｔｂ／（Ｔｂ＋Ｄｙ）が上記範囲未満であると、Ｈｅｘ
ｔが３０００ｅ程度以上となり、また、キュリー点が低
下して熱安定性が低下する。

Ｔｂ／　（Ｔｂ＋Ｄｙ）が上記範囲を超えると、Ｈｅｘ
ｔが３０００ｅｆｉ度以上となる。

なお、２．５≦Ｔｂ≦５．０かつ１８．０≦Ｄｙ≦２６
．０であると、さらに良好な特性を得ることができ□、
特にＨｅｘｔが低下する。

ＣＯが上記範囲未満であると、記録層の耐食性が不十分
となり信頼性が低下する。　また。

キュリー点が低下し、熱安定性が低くなる。

ＣＯが上記範囲を超えると、Ｃ／Ｎ比が低下し、Ｈｅｘ
ｔも増大してしまう。

そして、これらの元素を除いた残部が、実質的にＦｅと
される。

本発明では、このような構成の記録層に、上記添加元素
が添°加される。　これら添加元素を添加することによ
り、記録層の耐食性が向上する。

これら添加元素の記録層中における含有量の合計は、１
〜２０ａｔ％、特−２〜１０ａｔ％であることが好まし
い、　含有量がこの範囲であると、記録層の耐食性はき
わめて高いものとなる。

なお、４Ａ族元素としてはＴｉ、ＺｒおよびＨｆが、５
Ａ族元素としてはＶ、ＮｂおよびＴａが、６Ａ族元素と
してはＣｒ、ＭｏおよびＷが、８族元素としてはＮｉお
よびＰｔが、３Ｂ族元素としてはＢおよび八２が好まし
く、添加元素はこれらの元素中から選択されることが、
耐食性向上の点で好ましい。

上記元素のうち、特に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、
Ｂ、Ａｎ、Ｐｔ、ＳｉおよびＣから選ばれる１種以上が
好ましい。

また、これらの元素のうち、Ｂおよび／またはＳｉが含
有される場合、耐食性の向上に加え、記録層の非晶質状
態が安定化するという効果も実現する。　すなわち、高
温・高温状態下で保存された場合に生じる記録層の感度
変化（アニール効果）が防止される。　さらに、繰り返
し再生による記録層の感度変化も防止される。

また、これらの元素のうち、Ｃｒおよび／またはＮｉが
含有される場合、耐食性の向上に加え、カー回転角の増
大によるＣ／Ｎ比の向上効果が実現する。

このような記録層５は、気相成膜法、特にスパッタ法に
より設層されることが好ましく、通常、非晶質状態であ
る。

また、記録層５の層厚は、通常、１０〜１１０００ｎ程
度である。

基板２は、ガラスあるいは樹脂製、特にアクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン
樹脂等から構成されることが好ましく、記録光および再
生光に対して透明なものである。　また、その厚さは通
常０．５〜３ｍｍ程度とされ、外形形状は、ディスク状
あるいはその他目的に応じて選定される。

保護層３および保護層６は、記録層５の耐食性向上のた
めに設けられるものであり、これらは少な（とも一方、
好ましくは両方が設けられることが好ましい、　これら
保護層は、各種酸化物、炭化物、窒化物、硫化物あるい
はこれらの混合物からなる無機薄膜から構成されること
が好ましく、その層厚は３０〜３００ｎｍ程度であるこ
とが耐食性向上の点から好ましい。

これらは、スパッタ法等の気相成膜法により設けられる
ことが好ましい。

中間層４は、Ｃ／Ｎ比の向上のために設けられるもので
あり、各種誘電体物質から形成されることが好ましく、
その層厚は３０〜１５０ｎｍ程度であることが好ましい
、　また、設層方法は、スパッタ法等の気相成膜法を用
いることが好ましい。

保護コート７は耐食性の向上のために設けられるもので
あり、種々の有機系の物質から構成されることが好まし
いが、特に、電子線、紫外線等の放射線により硬化可能
なアクリル系二重結合を有する放射線硬化型化合物を、
放射線硬化させた物質から構成されることが好ましい６
また、保護コート７の厚さは、通常、１〜１００μｍ程
度とすることが好ましい。

これらの各層から構成される光磁気記録媒体１は、記録
層５を内側にして２組の光磁気記録媒体１が接着されて
両面記録型の媒体とすることができ、また、保護コート
７上に保護板を接着して片面記録型の媒体とすることが
できる。

しかし、磁気ヘッドと媒体との距離を小さくすることが
でき高速記録が可能であることから、保護板を設けない
構成の片面記録型の媒体とすることが好ましい。　本発
明では、記録層の耐食性が高いため、保護板を設けない
構成であっても記録層の劣化がきわめて小さい。

なお、保護板を設ける場合、保護板としては、通常、基
板２と同質のものを用いればよいが、透明である必要は
なく、その他の材質も用いることができる６　また、接
着は、公知のいずれの接着剤を用いてもよく、例えばホ
ットメルト系接着剤、熱硬化性接着剤、嫌気性接着剤等
である。

次に、上記の本発明の光磁気記録媒体を用いた本発明の
光磁気記録方法について説明する。

本発明の光磁気記録方法は、光を照射しながら変調され
た磁界を印加することにより記録を行なう磁界変調型の
記録方法である。

通常、磁界は基板の記録層設層面側から印加される。　
本発明では、磁界印加用の磁気ヘッドは、通常の非接触
型の磁気ヘッドあるいは空気浮上型の浮上型ヘッドのい
ずれを用いてもよいが、磁気ヘッドと媒体との距離を小
さ（することができ高速記録が可能であることから、浮
上型磁気ヘッドを用いることが好ましい。

なお、磁気ヘッドと記録層との距離は、通常の非接触型
のヘッドで０．５ｍｍ程度、浮上型ヘッドで５〜２０μ
ｍ程度であるため、本発明では、通常、保護体を設けな
い構成の片面記録型の媒体を用いる。

本発明では、媒体の記録層面での必要磁界強度は、３０
００ｅ以下、好ましくは２５００ｅ以下、さらに好まし
くは２０００ｅ以下であることが好ましい。

磁界強度をこの範囲とすることにより、インダクタンス
の小さいコイルを用いることができる。　そのため、磁
界反転時間を短（することができ、例えば５ＭＨｚ以上
の高速記録が可能となる。

光は、通常、磁界と反対側から照射される。

記録パワーは、通常、ｌ〜ｌｏｍＷ程度、記録層面での
光のスポット径は、通常、０．５〜３μｍ程度である。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

［実施例ＩＪ 直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのビスフェノールＡ系
の光デイスクグレードポリカーボネート樹脂からなる基
板２上に、ガラス製の保護層３を高周波マグネトロンス
パッタにより４０ｎｍの層厚に設層し、この保護層３上
に、ＳｉＮ　Ｘからなる中間層４を高周波マグネトロン
スパッタにより層厚８０ｎｍに設層した。

次に、中間層４上に、下記表１に示される本発明の組成
の記録層５を、スパックにより層厚８０ｎｍに設層した
。　なお、Ｔｂ、　ＤｙおよびＣｏの含有量比（ａｔ％
）は、Ｔｂ、Ｄｙ、ＣＯおよびＦｅの含有量の合計を１
００としたときの値である。　また、添加元素の含有量
比（ａｔ％）は、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｆｅおよび添加元
素の含有量の合計を１００としたときの値である。

さらに、記録層５上に、ガラス製の保護層６を高周波マ
グネトロンスパッタにより層厚１１００ｎに設層し、こ
の保護層６上に、保護コート７を設層した。　なお、保
護コート７は、多官能オリゴエステルアクリレートと光
増感剤とを含む塗布組成物をスピンナーコートにより保
護層６上に塗布し、その後、紫外線を１５秒間照射して
架橋硬化させることにより設層した。　保護コート７の
厚さは５μｍとした。

このようにして、各種の記録層を有する本発明の光磁気
記録媒体サンプルを得た。

これらのサンプルに対し、下記の測定を行なった。

（１）耐食性 初期のピットエラーレート（Ｂ　Ｅ　Ｒ）と８０℃・８
０％ＲＨにて１０００時間保存した後のＢＥＲを測定し
、その増加ｆｆ１（八ＢＥＲ）を求めた。　表１に示す
評価は、下記の通りである。

０：変化なし ○：増加量が２倍以下 Δ：増加量が２倍より大きく〜３倍以下Ｘ：増加量が５
倍より大きい （２）Ｃ／Ｎ比 線速４．Ｏｍ／ｓｅｅ 周波数ＩＭＨｚ 記録パワー（８３０ｎｍ）２．０〜６．０ｍＷ再生パワ
ー（８３０ｎｍ）１．０ｍＷ ＲＢ　　Ｗ　　３　０　　ｋ　　Ｈｚ Ｖ　　Ｂ　Ｗ　　１　０　０　　Ｈｚ にて測定した。　なお、記録時の磁界強度は、３０００
ｅとした。

（３）Ｈｅｘｔ 下記■および■のうち、大きい方をＨｅｘｔとした。

■印加する磁界強度を増加させながら記録を行ない、Ｃ
／Ｎ比が一定値に達したときの磁界強度 ■最適記録パワーにて印加磁界強度３０００ｅで記録し
た信号に対し、同じく最適記録パワーにて印加磁界を変
化させて消去を行ない、消し残りが１ｄＢ以下となった
ときの磁界強度（４）保磁力（Ｈｃ） （５）キュリー点（Ｔｃ） また、記録層の組成を本発明の範囲外のものとし、その
他は実施例１と同様にして比較サンプルを作製し、実施
例１と同様な測定を行なった。

結果を表１に示す。

［実施例２］ 実施例１で作製した各光磁気記録媒体サンプルに対し、
磁界変調によりオーバーライド記録（独立した消去過程
を設けず、重ね書きにより消去すること）を行ない、記
録後の各サンプルのＣ／Ｎ比を測定した。

磁界変調記録は、一定強度のレーザー光を基板の記録層
設層面の反対側から照射しながら、基板の記録層設層面
側に設けた小型コイルにより５００ｋＨｚの矩形波交番
磁界を記録層面に印加することにより行なった。　記録
層面と小型コイルとの距離は０．２ｍｍ、記録層面での
磁界強度は２５００ｅ、線速は４．０ｍ／ｓとした。

なお、記録層面での磁界強度を上げるために記録層面と
小型コイルとの距離を０．１ｍｍとしたところ、基板の
フレやソリのために小型コイルが保護コート７に接触し
、記録が不可能であった。

このような磁界変調記録を、同一トラックに対し１０回
行なった。

Ｃ／Ｎ比は、実施例１と同様に、再生パワー１．０ｍＷ
にて再生を行ない測定した。

４５ｄＢ以上のＣ／Ｎ比が得られた場合を○、Ｃ／Ｎ比
が４５ｄＢ未満の場合を×として評価した。

結果を、表１に示す。

［実施例３］ 実施例１で作製した各サンプルを用いて、再生パワー１
．５ｍＷにて連続再生試験を行なった。

サンプルＮｏ、１０６では、約５００回の連続再生によ
りＣ／Ｎ比が劣化しはじめたが、その他のサンプルでは
、１０００回以上の連続再生を行なってもＣ／Ｎ比の劣
化はみられなかった。

上記各実施例の結果から、本発明の効果が明らかである
。

すなわち、所定の添加元素を含有する本発明の光磁気記
録媒体は、耐食性が良好である。

そして、Ｈｅｘｔが２５００ｅ以下と低く、Ｈｃが高く
、しかも、Ｔｃが１００℃より高いため、熱安定性が高
い、　さらに、Ｃ／Ｎ比も高いものである。

また、記録層面の磁界強度２５００ｅにて磁界変調によ
りオーバーライド記録を行なった場合、本発明サンプル
はオーバーライド後も良好なＣ／Ｎ比を示し、オーバー
ライドにより消去が良好に行なわれていることがわかる
。

また、この他、Ｚｒ％Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｈｆ、Ｐを添加
したサンプルも、良好な結果を示した。

く作用〉 光磁気記録媒体は、レーザー光等の照射により、所定の
組成を有する記録層の温度なキュリー点付近まで上昇さ
せ、このとき外部から磁界を印加することにより情報の
記録を行なう。

情報の記録は、一定強度の磁界を印加しながら、変調さ
れた光により記録を行なう光変調記録、あるいは一定の
強度の光を照射しながら、変調された磁界により記録を
行なう磁界変調記録によりなされる。

光磁気記録媒体の情報の消去は、外部から記録層のＨｃ
以上の−様な磁界を印加して消去を行なう全面消去（バ
ルクイレーズ）法によるか、レーザー光等の照射により
記録層の温度を上昇させ、記録層の磁化反転に必要な強
度の外部磁界を印加して行なう。

また、磁界変調により記録を行なう場合、独立した消去
過程を設けず、情報の重ね書きにより消去を行なういわ
ゆるオーバーライド法により記録・消去を行なうことが
できる。

〈発明の効果〉 本発明の光磁気記録媒体は、記録層中に所定の添加元素
を含有するため、記録層の耐食性がきわめて高い、　ま
た、本発明の光磁気記録媒体は、情報の記録および消去
時に外部から印加される磁界の強度（Ｈｅｘｔ）を比較
的低く抑えることができる。　従って、本発明によれば
、光磁気記録媒体の記録・再生装置を小型化できる。

また、本発明の光磁気記録媒体を用いて磁界変調記録を
行なう本発明の光磁″゛気記録方法によれば、Ｈｅｘｔ
を低く抑＾ることができるためにインダクタンスの小さ
なコイルを用いることができ、磁界反転時間を短くして
高速記録を行なうことができる。　しかも、記録層の耐
食性が高いため、記録層上に厚い保護板を設ける必要が
なく、記録層とコイルとを近接させることができる。　
このため、きわめてインダクタンスの小さなコイルを用
いることができ、より一層の高速記録が可能である。

また、本発明の光磁気記録媒体は、ＣＺＮ比も高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光磁気記録媒体の好適実施例を示す
断面図である。 符号の説明 １・・・光磁気記録媒体、 ２・・・基板、 ３・・・保護層、 ４・・・中間層、 ５・・・記録層、 ６・・・保護層、 ７・・・保護コート ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｔｂ、ＤｙおよびＣｏの原子％で表わされる含有
   量が ２０．５≦Ｔｂ＋Ｄｙ≦３１．０ ０．０８８≦Ｔｂ／（Ｔｂ＋Ｄｙ）≦０．２２６．０≦
   Ｃｏ≦１５．０ であり、残部が実質的にＦｅである記録層に対し、４Ａ
   族元素、５Ａ族元素、６Ａ族元素、８族元素、３Ｂ族元
   素、Ｃ、ＳｉおよびＰのうちから選ばれる少なくとも１
   種以上の添加元素を添加したことを特徴とする光磁気記
   録媒体。 （２）記録層中の前記添加元素の含有量が、１〜２０ａ
   ｔ％である請求項１に記載の光磁気記録媒体。 （３）前記４Ａ族元素がＴｉ、ＺｒおよびＨｆであり、
   前記５Ａ族元素がＶ、ＮｂおよびＴａであり、前記６Ａ
   族元素がＣｒ、ＭｏおよびＷであり、前記８族元素がＮ
   ｉおよびＰｔであり、前記３Ｂ族元素がＢおよびＡｌで
   ある請求項１または２に記載の光磁気記録媒体。 （４）請求項１ないし３のいずれかに記載の光磁気記録
   媒体に光磁気記録を行なう方法であって、光を照射しな
   がら、変調された磁界を印加することにより光磁気記録
   を行なうことを特徴とする光磁気記録方法。