JPH03154243A - 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〕 本発明は磁性体として六方晶フェライト粒子を用いた光
磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、高密度記録媒体として、半導体レーザー光を用い
て磁気記録を行う光磁気記録媒体が盛んに研究開発され
ている。

従来、光磁気記録媒体は、磁性体としてＴｅ　−Ｆｅ−
Ｃｏ合金の如き希土類金属と遷移金属とからなる非晶質
合金が主として用いられ、この合金を通常真空蒸着やス
パッタリングなどの方法で透明基板上に薄膜形成するこ
とにより、作製されている。

この種の光磁気記録媒体において、信号の記録は、磁性
膜にレーザー光を照射してキュリー温度または補償温度
付近にまで磁性膜を加熱して保磁力を低減させ、磁界に
より磁化を反転させることにより行われている。また再
生は、磁化反転している部分で反射または透過した光の
偏光面の回転角度が異なることを利用して読み出すよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来の光磁気記録媒体は、磁性膜である
非晶質合金薄膜がレーザー光に対し高感度であるという
利点を有する反面、酸化されやすく、時間とともに記録
特性が低下するという難点がある。このため、通常磁性
膜上に各種の保護膜を形成するようにしているが、いま
だに完全に酸化を防止できるには至っていない。

また、上記従来の光磁気記録媒体は、酸化安定性の問題
のほかに、光の偏向角（カー回転角）が高々０．３程度
であって、再生出力が低いという難点もある。

このような事情に鑑み、磁性体としてガーネットや六方
晶フェライトのような酸化物を用い、これを透明基板上
に薄膜形成するようにした光磁気記録媒体も検討されて
いる。この媒体によると、磁性体が酸化物のため前記の
如き酸化の問題は生じないが、酸化物は金属と違って一
般に数多くの元素から構成されているため、膜の組成を
一定に制御することが容易ではなく、同一の特性を有す
る薄膜を再現性よく作製することが難しいという問題が
ある。

本発明は、以上の観点から、耐酸化性にすぐれる共に、
カー回転角が大きく、そのうえ一定組成の磁性膜の形成
が容易である光磁気記録媒体を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討した
結果、磁性体として六方晶フェライト粒子を用い、この
粒子を含む磁性膜を透明基板上に形成すると共にその膜
上にさらに誘電膜を形成し、かつこれら両膜からなる複
合層を少なくとももう１層積層し、その最外層上に光の
反射層を設けるようにしたときには、一定組成の磁性膜
の形成が容易であるうえに、酸化の問題のない、しかも
カー回転角の大きな光磁気記録媒体が得られることを見
い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、透明基板上に六方晶フェライト粒
子を含む磁性膜と誘電膜とからなる複合層が２層以上積
層されていると共に、その最外層上に光の反射層が設け
られていることを特徴とする光磁気記録媒体に係るもの
である。

〔発明の構成・作用〕

本発明の光磁気記録媒体においては、透明基板上の磁性
膜が、ラングミュア−・プロジェット法やバインダを用
いた通常の塗布法にて形成される、磁性体粒子を含む塗
膜型のものからなるために、一定組成の磁性膜を容易に
形成することができ、またこのように形成される磁性膜
は、上記粒子が六方晶フェライトという酸化物からなる
ために、前記非晶質合金薄膜のような酸化の問題を本質
的に持たないという特徴がある。

しかも、本発明では、上記磁性膜上にさらに誘電膜を形
成し、かつこの両膜からなる複合層を２層以上積層して
、その最外層に光の反射層を設けるようにしたことによ
り、大きなカー回転角が得られ、光磁気記録媒体として
の再生出力を大幅に向上することができる。

本発明において使用される透明基板としては、ポリメチ
ルメタクリレートやポリカーボネートなどの樹脂基板の
ほか、パイレックスガラスのようなガラス基板が用いら
れ、通常これら基板上に予め記録再生のための所定の案
内溝を形成したものが使用される。

本発明における磁性体としての六方晶フェライト粒子と
しては、つぎの一般式： ％式％） で表されるものが好ましく用いられる。式中のＡはＢａ
、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｃａから選ばれる少なくとも一種の元素
、ＭはＣｏ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇ
ｅ、Ｃｕ、Ｍｎから選ばれる少なくとも一種の元素であ
る。ｎは４から１０までの数、Ｘは０．０１から０．１
５の数である。

この六方晶フェライト粒子の粒子径としては、平均直径
が通常０．０１−０．０８μｍの範囲にあるのが望まし
い。粒子径が大きすぎると、ノイズ（Ｎ）が大きくなる
ため、出力（Ｓ）が大きくてもＳ／Ｎ比が低下する。ま
た、粒子径が小さすぎると、この粒子をバインダ中に均
一に分散させに（くなるため、出力が低下する。

また、このような六方晶フェライト粒子の保磁力は、２
５０℃以上の温度で２００エルステツド以下であるのが
好ましい。これは、光磁気記録媒体の記録再生に用いら
れる半導体レーザーではその加熱温度が通常２５０℃程
度となるため、半導体レーザーにより良好な記録特性を
得るためには、２５０℃以上の温度で２００エルステツ
ド以下の保磁力となることが望まれるからである。

上記の六方晶フェライト粒子は、たとえば以下の如き方
法で製造される。塩化鉄、塩化バリウム、塩化コバルト
、塩化チタンなどの金属塩を水に溶解し、これに水酸化
ナトリウムなどのアルカリ水溶液を加えて上記金属塩の
水酸化物の共沈物を生成させ、この共沈物を熟成したの
ち、オートクレーブ中１５０〜４００℃で１〜８時間加
熱反応させ、ついで反応生成物を水洗乾燥したのち、空
気中またはフラックス中で６００〜１，０００℃、１〜
ｌＯ時間加熱焼成して、製造される。

このようにして製造される六方晶フェライト粒子の結晶
組成は、添加する元素の種類や添加量を変えることによ
り任意に制御でき、またその粒子径は、アルカリ土類金
属塩の濃度を変えることにより容易に制御できる。

この六方晶フェライト粒子を用いた磁性膜の形成に際し
ては、上記粒子をバインダ中に分散させた塗料を調製し
、この塗料を基板上に塗布する方法を採用してもよいが
、ラングミュア−・プロジェット法（以下、ＬＢ法とい
う）を採用するのが最も好ましい。

すなわち、このＬＢ法では、六方晶フェライト粒子を架
橋性のある疎水化処理剤と共に溶媒の中に分散させ、こ
の分散液を水面上に展開したのち、溶媒を蒸発させるこ
とにより、極めて膜厚の薄い磁性膜を得ることができる
。この方法に用いる架橋性のある疎水化処理剤としては
、たとえば不飽和脂肪酸やカップリング剤などが挙げら
れる。

このようなＬＢ法により膜を形成したときは、通常６０
〜３００℃に加熱して上記処理剤を架橋させて強固な膜
とする。この膜の厚さは、通常０゜１μｍ以下であり、
磁性粒子の厚さ（六方晶フェライト粒子は通常板状形で
あるため０．Ｏ１μｍ１μｍ程さ）まで薄くすることが
可能である。

このようにして形成される磁性膜の角型（残留磁化／飽
和磁化）は、後述する複合層として２層以上に積層した
のちにおいて、基板に垂直方向に測定したとき０．６以
上であるのが好ましい。この角型が０．６未満になると
、磁性体そのもののカー回転角は大きくても、再生する
ときの反射光の偏向面が分散する結果、再生出力が低下
する。

このような角型は、前記したＬＢ法の採用によって容易
に達成される。すなわち、ＬＢ法では、六方晶フェライ
ト粒子が平板状であるためこれを水面上に展開したとき
、平板面が基板面に平行になるように並びやすいため、
容易に高い角型が得られるのである。

なお、六方晶フェライト粒子をバインダ中に分散させた
塗料を基板上に塗布する方法においても、スピンコード
などの塗布を行いながらＮ−Ｓ対向磁石で磁界を印加し
て磁場配向するか、塗布後にＮ−３対向磁石中に挿入し
て磁界中で塗膜を乾燥させることにより、上記同様の角
型を容易に得ることができる。

このような磁性膜を透明基板上に設けただけの構成でも
光磁気記録媒体となりうるが、この構成ではカー回転角
が高々０．３程度であり、高い再生出力は期待できない
。そこで、本発明では、上記の磁性膜上にざらに誘電膜
を形成し、かつこの磁性膜と誘電膜とからなる複合層を
２層以上積層することにより、カー回転角を著しく高め
ることに成功したものである。

ここで形成する誘電膜としては、たとえば５ｔＯ１Ｓｉ
Ｏｚ　、Ｔｉｅ、、Ｔｉ０ｚ　、ＳｉＮｘなどの材料か
らなるものが好適に使用される。この誘電膜は、上記の
材料を蒸着法やスパッタリング法などで薄膜化すること
により形成してもよいし、これら材料の粒子を用いて前
記同様のＬＢ法により形成してもよい。ＬＢ法で形成す
る場合は、できるかぎり微粒子を用いるのが好ましく、
たとえばエアロジル粒子が好適なものとして用いられる
。

磁性膜と誘電膜とからなる複合層の積層数としては、１
層ではカー回転角の向上効果はあまり認められ・ないた
め、２層以上積層する必要があり、通常は３〜１０層程
度の積層数とするのがよい。

その際、磁性膜と誘電膜とからなる複合層の厚さが０．
０２〜０．２μｍ程度となり、この複合層を２層以上積
層したのちの全体の厚さが０．４μｍ以下となるように
するのが好ましい。全体厚が厚くなりすぎると光が透過
しにくく、また各複合層の厚さが薄すぎると膜中での光
の滞在時間が短（なり、いずれも大きいカー回転角が得
られない。

本発明の光磁気記録媒体は、透明基板上に上記の如き複
合層を２層以上積層したのち、さらにその最外層上に光
の反射層を設けることにより、光の相互作用をより一層
強め、カー回転角の向上に一段と寄与させるものである
。

この光の反射層としては、ＡＣＣｕ、Ａｕ。

Ａｇなどの金属薄膜のほか、Ｔｅａ、ＴｅＣ，ＴｉＮ、
ＴａＮなどの化合物薄膜が挙げられる。これらの反射層
は、通常真空蒸着法やスパッタリング法で作製されるが
、上記各材料の粒子を用いて前記ＬＢ法や一般の塗布法
によって作製してもよい。その厚さは、特に限定されな
いが、通常は０゜０５〜１μｍ程度である。

本発明の光磁気記録媒体の形状としては、円板状が一般
的であるが、用途目的に応じてカード状やテープ状など
の各種の形状をとることができる。

本発明の光磁気記録媒体を用いて信号を記録するには、
常法に準じ光の反射層側から磁界を印加しながら透明基
板側よりレーザー光を入射して磁化反転させればよく、
再生に際しては透明基板側からレーザー光を入射し、磁
性膜と誘電膜とからなる２層以上の複合層を透過し反射
層で反射して再び上記複合層と透明基板を透過すること
により偏光を受け、外部に取り出される。

なお、上記の記録再生に際して、レーザー光を磁性膜と
誘電膜とからなる複合層側から入射させることも考えら
れるが、この場合基板が透明である必要は特になく、た
とえばアルミニウム板などを使用してもよい。また、こ
のような基板としてその表面が研摩やメツキにより平滑
化されたものを用いる場合、複合層上の光の反射層を省
くことも可能である。本発明では、このような変更態様
を適宜とりうるちのである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、透明基板上に六方晶フ
ェライト粒子を含む磁性膜と誘電膜とからなる複合層を
２層以上積層し、さらにその最外層上に光の反射層を設
けるようにしたことにより、一定組成の磁性膜の形成が
容易であって、かつ酸化の問題のない、しかもカー回転
角の大きな光磁気記録媒体を提供することができる。

〔実施例〕

つぎに、本発明の実施例を記載して、より具体的に説明
する。なお、以下の実施例および比較例で用いたＢａ−
フェライト粒子は、下記の方法で製造したものである。

＜Ｂａ−フェライト粒子の製造〉 塩化鉄と塩化バリウムと塩化コバルトと塩化チタンとか
らなる４種の塩を所定量水に溶解したのち、水酸化ナト
リウムの水溶液をＰＨが約１２になるまで加えて、これ
ら金属塩の水酸化物の共沈物を生成させた。この共沈物
を室温で約３０時間熟成したのち、沈殿物のみをオート
クレーブ中に仕込み、３００℃で４時間加熱反応させた
。この反応生成物を水洗したのち、その懸濁液中に、共
沈物の１／２の重量の塩化ナトリウムを加えて溶解した
。

つぎに、この懸濁液をろ過したのち、空気中で１００℃
で乾燥させ、その後空気中でさらに７８０℃で２時間加
熱焼成した。加熱焼成粉を水洗して塩化ナトリウムを除
去したのち、空気中で乾燥させて、Ｂａ　Ｆ６１ａ、５
ＣＯｏ、ｈＴ　Ｌ、ｉ　０１９の組成を有するＢａ−フ
ェライト粒子を製造した。この粒子の粒子径（平均直径
）は０．０５２μｍであった。

実施例１ ベンゼン１，０００重量部中にＢａ−フェライト粒子を
５０重量部、オレイン酸を２重量部加え、約２時間超音
波分散させて、磁性粒子の均一懸濁液を調製した。この
！Ｌ！、８５液を水を張った容器の水面上に滴下したの
ち、ベンゼンを蒸発させ、水面上に展開された磁性膜を
治具を用いて一方向に圧縮した。この圧縮した磁性膜を
ガラス基板上にすくい上げることにより、ガラス基板上
に磁性膜を形成させ、その後この磁性膜を８０℃で２時
間加熱した。

このようなＬＢ法により０．０１５μｍの厚さの磁性膜
を形成した。つぎに、平均粒子径が０．０２μｍである
エアロジル法で作製した５ｔｏ２粒子を用いた以外は、
上記の磁性膜の形成と同様の手法により、ガラス基板上
の磁性膜の上に厚さが０゜０２０μｍの誘電膜を形成し
た。

これらの操作を３回繰り返し、つまり磁性膜と誘電膜と
からなる複合層を３層積層し、この積層膜上に真空蒸着
法により０．３μｍの厚さのＡ１の反射層を形成して、
光磁気記録媒体とした。

実施例２，３ 磁性膜と誘電膜とからなる複合層の積層数を６層（実施
例２）および４層（実施例３）に変更し、かつ実施例３
では磁性膜の厚さを０．０１０μｍに変更した以外は、
実施例１と同様にして２種の光磁気記録媒体を作製した
。

比較例１ 磁性膜と誘電膜とからなる複合層を１層だけ設けるよう
にした以外は、実施例１と同様にして光磁気記録媒体を
作製した。

比較例２ ガラス基板上にＢａ−フェライト粒子を含む磁性膜をバ
インダとしてポリビニルブチラールとエポキシ樹脂を用
いてスピンコードによる塗布法で０．２１μｍの厚さに
形成し、かつこの上に真空蒸着法によりＳｉｎ、からな
る０、１０μｍの厚さの誘電膜を形成し、さらにこの上
に真空蒸着法により０．３μｍの厚さのＡｌの反射層を
設けることにより、光磁気記録媒体を作製した。

以上の実施例１〜３および比較例１．２の各光磁気記録
媒体につき、２５℃および３００℃での保磁力を基板に
垂直方向に測定し、またカー回転角を以下の要領で調べ
た。これらの結果を、磁性膜および誘電膜のそれぞれの
厚みと複合層の積層数と共に、つぎの第１表に示す。

くカー回転角〉 磁区構造観察装置を用いて測定した。光の波長は８３０
ｎｍで、１０キロエルステツドの磁界を印加したのちの
残留磁化状態におけるカー回転角を測定した。

第　　　１　　　表 雰囲気に１週間保持しても、磁気特性、表面性において
全く変化が認められなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に六方晶フェライト粒子を含む磁性膜
   と誘電膜とからなる複合層が２層以上積層されていると
   共に、その最外層上に光の反射層が設けられていること
   を特徴とする光磁気記録媒体。