JPH01315051A - 光磁気記録媒体 - 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〕 本発明は光磁気記録媒体に関する。詳しくは感度、信号
強度、低ノイズ性に優れた光磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

光記録媒体の中でも追加記録、消去が可能なイレーザブ
ル型メモリーとしては光磁気記録媒体が量も実用に近い
段階にある。

光磁気記録方式としては、再生にファラデー効果を利用
する方式とカー効果を利用する方式とがあり、現在の所
、後者の方が技術的完成度は高い。また、記録方式とし
ては所謂キュリー点記録方式と補償点記録方式とがあり
、前者の方が広（研究されている。

また、上記方式に照らして、記録層としては、現在、希
土類−遷移金属薄膜が最も広（用いられているが、この
記録層は、直接空気等と接していると酸化等によって、
光磁気記録媒体として利用し得る光学的特性を失う。こ
のため、記録層における酸化等の非可逆的反応の進行を
防止する目的で記録層の両側に保護層を設けた構成（以
後サンドイッチ構造と呼ぶ）が−殻内に用いられている
。

記録層の構成は、信号強度（以後キャリアレヘルド呼ぶ
）、ノイズ成分（以後ノイズレベルと呼ぶ）及び記録感
度等の特性に深く関連しているため、記録層の組成、膜
厚なとは、上記特性が総合的に良好となるように選択さ
れている。

−殻内に、キャリアレベルは記録層中の希土類成分が増
加するにつれ低下する。また、記録感度も記録層中の希
土類成分が増加するにつれ悪化する。然しなから、希土
類成分が少なく記録層の保磁力が低い組成では、記録後
にノイズレベルが上昇するため、Ｃ／Ｎの低下を招く。

特に低印加磁場でのノイズの上昇が大きい。従って従来
は、この記録後のノイズを低減させる目的で、希土類−
遷移金属の組成は、互いに逆方向を向いている希土類金
属と、遷移金属の磁気モーメントがバランスする（磁気
モーメントが消失する）組成（以後、この組成を補償組
成と呼ぶ）に近い組成が好ましいとされてきた。（例え
ば、光メモリシンポジウム、’ｇｔ論文集、第９頁ン しかしながら補償組成近傍の組成を用いるのは以下のコ
点で問題があった。

（１）遷移金属リッチの場合と比較してキャリアが低く
、感度が若干劣る。

（２）逆磁場（記録方向と逆向きの磁場）をかけた場合
磁場を強くしないと記録されてしまう（磁界変調記録の
場合は逆磁場では記録されないことが必要）。従って磁
界変調記録には適していない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記の問題を解決すべく鋭意検討を行なっ
た結果、ある特定の層構成を用い、更に記録層の物性を
補償組成から大きく外れる組成とすることによりキャリ
アレベルが犬キ＜、ノイズレベルが低（、感度が良好で
あり、かつ磁界変調記録に適した媒体が得られることを
見出し、本発明を完成した。

本発明の要旨は透明基板上に干渉層、希土類金属と遷移
金属の合金よりなる記録層、及びアルミニウム又はアル
ミニウム系合金からなる反射層を順次設けてなる光磁気
記録媒体において、上記記録層の単位体積あたりの磁気
モーメントの向きが、常温において記録層中の遷移金属
の磁気モーメントの向きと同方向であり、かつ記録層の
保磁力が常温においてｑ〜／　夕ＫＯｅであることを特
徴とする光磁気記録媒体に存する。

〔発明の構成〕

本発明の光磁気記録媒体は、基板−干渉層一記録層一反
射層の層構成とされる。

このような層構成とすることと記録層の物性を従来の物
性のものと異なるものを用いることの併用により、本発
明の光磁気記録媒体は特異の効果を奏するものとなって
いる。

まず、本発明において用いられる基板としては、ガラス
、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチッ
ク、又はアルミニウム等の金属、ガラス上に溝つき樹脂
を形成した基板等が挙げられる。

基板の厚みは／〜−朋程度が一般的である。

干渉層と１−ては金属酸化物や金属チン化物、無機炭化
物などが用いられる。金属酸化物としてはＡｌ２Ｏ３、
Ｔａ２０５．５ｉＯ１Ｓ　ｉ　０２の金属酸化物単独あ
るいはこれらの混合物、あるいはＡＡ−Ｔａ−０の複合
酸化物等が挙げられる。また更にこれらに他の元素、例
えばＴ　ｉ　、　Ｚｒ　、　Ｗ、　ＭＯ１Ｙ’ｂ等が酸
化物の形で単独あるいはＡ＃、Ｔａと複合して酸化物を
形成していてもよい。これらの金属酸化物は緻密で外部
からの水分や酸素の侵入を防ぎ、耐食性が高く光磁気記
録層との反応性も小であり、また、基板として樹脂基板
を使用する場合にも樹脂との密着性に優れる。

金属チン化物としては、具体的にはＳｌ、Ａｌ、Ｇｅ等
の金属のチン化物あるいはこれらのコ種以上の複合チン
化物又はこれらとＮｂ、　Ｔａとの複合チン化物（例え
ば、５ｉＮｂＮ、　５ｉＴａＮ等）が挙げられる。なか
でもＳｌを含有するチン化物が良好な結果をもたらす。

金属チン化物は緻密で外部からの水分や酸素の侵入を防
ぎ、それ自身の耐食性が高く、光磁気記録層との反応性
が小である。

一方、無機炭化物としてはＢ４Ｃ，ＳｉＣ等があげられ
る。

特に、酸化タンタル（Ｔ　ａ２０ｓ　）は、内部応力が
小さく、クラックの発生が少ないので好適に用いられる
。

この干渉層の膜厚は屈折率により最適膜厚が異なるが、
通常ｂｏｏｂｙ〜ｇｏｏｉ程度が適当である。

光磁気記録層としては希土類と遷移金属との合金が用い
られるが、従来用いられている補償組成の記録媒体とし
ない。

具体的には記録層の単位体積当りの磁気モーメントの向
きが、記録層中の遷移金属の磁気モーメントの向きと同
じで、記録層の保持力がダ〜／＆ＫＯｅである記録層と
する。

記録層としては、例えばＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｌ）　、　
Ｇ　ｄ　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　。

ＧｄＴｂＦｅＣｏ　、　ＧｄＤｙＦｅＣｏ　、　ＮｄＤ
ｙＦｅＣｏ等が用いられる。好ましくは、Ｔ　ｂ　Ｆ　
ｅ　ＣｏでＴｂをＴｂＦｅＣｏ全体量の１ｇ−！／原子
％、ＣｏをＦ　ｅ　Ｃｏ全体量の３〜３０原子％含有し
ている記録層が好ましい。記録層の膜厚は２００〜６０
０人、さらにはコ５ｏ−ｔｉｏｏｉ程度が好ましい。

このような特性を有する記録層は、この記録層上に反射
層を設けた反射式記録媒体として構成することにより感
度、信号強度が太き（、印加磁場が弱くてもノイズの増
加しない記録媒体が得られる。その理由は完全に明確と
されていないが、上記のような層構成とすることにより
記録層中の反磁場の発生が抑えられ、磁気モーメントの
乱れが防止されるためと考えられる。

本発明においては光磁気記録層上に反射層及び保護層を
設ける。反射層は高反射率の物質なら何でも良いが、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｐｔはコストが高（Ｃｕは腐食を起こし易い
為、ＡＡまたはＡ２合金の薄膜が望ましい。特にＡ　Ｉ
　Ｋ　Ｔ　ａ　ｓ　Ｔ　１、Ｚｒ、Ｖ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｃ
ｒ、Ｐｄ等を１５ａｔ％以下添加した合金はＣ／Ｎ比、
感度共に良好な特性をもたらす。反射層の厚みは＝５０
〜ＳＯＯ人が好ましい。反射層上に更に保護層を設けて
も良い。保護層としてはＴａやその酸化物等が好適に用
いられる。この保護層の目的は反射層の酸化防止である
。保護層は３０人〜３θθ人程度の厚さを設ければ充分
である。

上記干渉層、記録層および反射層の作成にはスパッタリ
ング等の物理蒸着法（ＰＶＤ）、プラズマＣＶＤのよう
な化学蒸着法（ＣＶＤ）等が適用される。

ＰＶＤによって膜の作成を行なうには、所定の組成をも
ったターゲットを用いて電子ビーム蒸着またはスパッタ
リングにより基板上に各層を堆積するのが通常の方法で
ある。

また、イオンブレーティングを用いる方法も考えられる
。

膜の堆積速度は早すぎると膜応力を増加させ、遅すぎれ
ば生産性に影響するので通常０．　／　Ａ　７ｓｅｃ〜
７００人／ｓｅｃ程度とされる。

〔実施例〕

以下に実施例をもって本発明を更に詳細に説明するが本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例、比較例 ポリカーボネート基板をマグネトロンスパッタ装置に導
入し夕×／θ″″５Ｐａ以下まで排気した後Ａｒを３０
ｓｃｃｍ、　０２をｌｌ　ｓｃｃｍ導入し、圧力を０．
！；Ｐａに調整した。この状態でｓ　ｏ　ｏ　ｗのパワ
ーでｑインチダのＴａターゲットをＲＦスパッタリング
し！Ａ／ｓｅｃの速度で屈折率コ、／の酸化タンタルの
干渉層をｔｓｏｉ形成した。

チャンバーを一度排気した後Ａｒを、３０　ｓｅｃｍ、
０．３Ｐａの圧力に導入しＴｂとＦｅ９０　Ｃ０１０の
ターゲットを同時スパッタリングした。

組成を変える時はスパッタ時のＴｂターゲットへの投入
電力及びＦ　ｅ９０　Ｑｏメタ−ットへの投入電力を変
える事によって、Ｔｂの、ＴｂＦｅＣｏ全体量に占める
割合を変えた。記録層の膜厚は３００Ａとなるように作
製した。

次に、Ａｌターゲット上にＴａチップを配し、Ａｇｇ７
Ｔａ３の反射層を３ｏｏｉ形成した。作製したディスク
は表／に示す。ディスク／ｆ６／が本発明のものであり
、ディスク７１６２〜Ｓは比較例である。このディスク
を光磁気記録再生装置を用いて、以下の条件で記録再生
し、Ｃ／Ｎ、感度を測定した。

（条件）　　ｒ　＝　３０　ｍｘ、ＣＡＶ　／　ｇ　０
０　ｒｐｍ。

ｆ　　＝　　ｏ、！　　ＭＨ，、ｄｕｔｙ　　！ｒ　　
Ｏ％、バイアス磁場２００．ＡＯＯＯｅ１ 再生パワー０．ｇｍＷ 第１図及び第２図に測定結果を示す。図中、白丸（○）
は、バイアス磁８２θ００ｅ、黒丸（・）はバイアス磁
場１，０００ｅの場合における測定結果である。第７図
及び第一図から明らかなように、キャリアレベルのＴｂ
量依存性は従来のサンドインチ構造を採用した場合と同
じ（、Ｔｂ量の増加に伴ない減少傾向にある。また、感
度もＴｂ量の増加に伴なって悪化していく。

一方、ノイズレベルは、従来より悪化すると言われてい
る、遷移金属リッチ領域で十分低い値になっている。デ
ィスク／Ｉ６）でＣ／Ｎ　ｓ　ｑ　ａｓ。

感度ダ、！ｒｍＷを得た。

さらにディスク魔／、３および／１６Ｓについて印加磁
場への特性の依存性を測定した（第３図）。

消去時の磁場方向を負にとっている。第３図から、遷移
金属リッチの組成はわずか２００エルステツド（Ｏｅ　
）正磁界でＣ／Ｎが完全に立ち上がり一２ｏｏ０ｅの負
磁界ではＣ／Ｎが完全に落ちていることがわかる。従っ
てディスク／１６／は磁界変調記録には好適な媒体であ
る。

比較例 実施例／との比較のため、サンドイッチ構造のディスク
（ディスク／１６６〜ｉｏ）を作製した。

実施例／と同じ方法で干渉層、記録層を作製した。この
場合、記録層は膜厚がｑｏｏｉとなるように作製した。

次に、反射層の代わりに、再び酸化タンタルを、干渉層
の作製時と同一条件で作製した。作製したディスクは表
コに示す。

このディスクを、実施例／と同一の条件バイアス磁場ｔ
、ｏｏＯｅで記録再生し、Ｃ／Ｎ、感度を測定した。測
定結果を第３図及び第９図に示す。サンドイッチ構造で
は、補償組成近傍でＣ／Ｎが極大となり、Ｃ／Ｎが極太
となる組成においてＣ／Ｎ　、３−　ｇ　ｄＢ、感度！
ｒ、！；ｍＷを得た。

さらにディスク／１６Ａ、ｇおよび／１６１０につぃて
印加磁場への特性の依存性を測定した（第６図）。この
場合、どの組成でも負方向の磁場を印加したときＣ／Ｎ
がなかなか落ちきらない。

最もＣ／Ｎの出る補償組成近傍では一２００エルステッ
ド（Ｏｅ）の印加磁場でも約、？、！ｉｄＢのＣ／Ｎが
出てしまっており磁界変調には向かない。希土類リッチ
の組成の方が負磁場でのＣ／Ｎの低下は大きいが、正方
向の立ち上りが遅（やはり磁界変調には向かない。

表７ 表− 〔発明の効果〕 本発明によれば、遷移金属リッチ領域の記録時のノイズ
の低減が可能となり、遷移金属リッチ領域の長所である
高いキャリアレベル、高い感度等の特性を有効に利用し
た光磁気記録媒体を得られる。

さらに低い正磁場においてＣ／Ｎが立ち上がりまた低い
負磁場によってＣ／Ｎが落ち切るという磁界変調記録に
好適な媒体でもある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例及び比較例による動
特性（キャリアレベル、ノイズレベル、Ｃ／Ｎ比及び感
度）の組成依存性を示したものである。 第３図は前記実施例及び比較例で得られたディスクのＣ
／Ｎの印加磁場依存性を示したものである。 第を図及び第５図は比較例（サンドインチ構造）による
動特性の組成依存性を示したものである。 第６図は前記比較例で得られたディスクのＣ／Ｎの印加
磁場依存性を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に干渉層、希土類金属と遷移金属の合
   金よりなる記録層、及びアルミニウム又はアルミニウム
   系合金からなる反射層を順次設けてなる光磁気記録媒体
   において、上記記録層の単位体積あたりの磁気モーメン
   トの向きが常温において記録層中の遷移金属の磁気モー
   メントの向きと同方向であり、かつ記録層の保磁力が常
   温において４〜１５ＫＯｅであることを特徴とする光磁
   気記録媒体。