JPH03219452A - 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］ 本発明は光学的記録が可能な光磁気記録媒体に関する。

詳しくは高感度で高Ｃ／Ｎ比を持つ光磁気記録媒体に関
する。

〔従来の技術及びその課題］ 光磁気記録媒体は高密度、低コストの書き換え可能な情
報記録媒体として実用化が進められている。

特に希土類と遷移金属のアモルファス合金の記録層を用
いた媒体は非常に優れた特性を示している。

光磁気記録媒体の残された大きな欠点としては重ね書き
（オーバーライド）ができないことである。すなわぢ、
従来の光磁気記録媒体は記録する前に消去のプロセスを
必要とする為、１回の記録に２回転を要し、データの転
送速度を低下させていた。

近年、光磁気記録媒体においてこの重ね書きを行う方法
がいくつか提唱されている。

１つの有望な方法として多層膜を用いた光変調オーバー
ライド法がある。この方式は第３４回応用物理学関係連
合講演会予稿集２８　Ｐ−ＺＬ−３Ｐ７２１　　（１９
８７）で論じられているもので、低キユリー温度と高保
磁力を持った垂直磁化層（記録層）と相対的に高キュリ
ー温度と低保磁力を持った垂直磁化層（補助層）から成
る。オーバーライドの手段は初めに補助層の磁化の向き
をそろえるのに十分でかつ記録層には影響を与えない大
きさの磁界（初期化磁界）を印加した後バイアス磁界を
印加しながら高パワー（Ｐｌ＋）および低パワー（ｐｔ
　）の２値に変調された光ビームを照射する。

Ｐ工照射のときは補助層の反転はなく記録層は補助層と
の交換結合によって安定化する方向に向き、ＰＨ照射の
場合は補助層が、バイアス磁界によって反転を起こし、
それに従って記録層もＰＬの場合と逆方向を向くことに
より、オーバーライドが可能となる。

この方式での問題点の１つは、ＰＬとＰ、のパワーの差
（間隔）を十分にとって媒体を設計しなければならない
点にある。この差が十分でないとＰＬで記録を行ってい
るときにビームスポット中心の高温部分で高パワー的な
記録が行われてしまうことがある。これはビームスポッ
ト内での温度分布が原因であり、特にバイアス磁界を強
くした場合に問題となってくる。

その上、Ｐ、からの熱拡散によってＰｔ１ｌ域中に熱勾
配が起るという問題も生じ、この為、ＰＬのパワーマー
ジンが小さ（なってしまう。ここで言うパワーマージン
は、記録信号で用いる全周波数領域において充分なＣ／
Ｎ比と消去比を得られるパワー範囲を示す。

ＰＬとＰ□の間隔を十分にとらなければならないという
ことはＰｌ＋を低下さセられないことを意味する。すな
わち高パワーのレーザーが必要となることを意味する。

一方ディスクを高速で回転させる為にはレーザーパワー
の制限からこのＰＨを低（する必要があり、Ｔ、２の低
い補助層を用いるのが望ましいのであるが上記の問題か
らそれは不可能であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記の問題に関して検討した結果、媒体に
ヒートシンク層を設けることで低いＰｌ＋による記録を
行えることを見出した。

本発明の要旨は基板上にキュリー温度Ｔｃ＋、室温での
保磁力Ｈｃ１を持った光磁気記録層および、キュリー温
度Ｔｃ２、室温での保磁力ＨＣ２を持った記録補助層が
この順に形成され、前記Ｔｃｔ、　Ｔｅ３、Ｈｃ１およ
びＨｃ２が Ｔ　ｃ＋　＜　Ｔ　Ｃ２ Ｈｃ＋＞Ｈｃｚ を満足する重ね書き可能な光磁気記録媒体において、記
録補助層の基板に面する側でない側に記録補助層よりも
熱伝導度の大きい物質からなるヒートシンク層を設けた
ことを特徴とする光磁気記録媒体に存する。

〔発明の構成〕

本発明に用いられる基板としては、ガラスや、アクリル
樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック等の透明
基板が挙げられる。

基板の厚みは１．２ｍｍ程度が一般的である。

本発明では基板上に光磁気記録層及び記録補助層を設け
る。

記録層としてはキュリー温度ＴｃＩが低く保磁力（ＶＳ
Ｍにより測定した値）Ｈｃ＋が大きいもの、特に希土類
と遷移金属のアモルファス合金が好ましく用いられる。

例えば、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣ０１ＤｙＦｅ、ＤｙＦｅ
Ｃｏ、ＴｂＤｙＦｅＣ。

等が挙げられる。ＴｃＩとしては１２０°Ｃ以上２００
°Ｃ以下が好ましくまた１（ｃ＋とじては１０ｋＯｅ以
上が好ましい。膜厚は３００〜１０００人程度が好まし
い。熱伝導度は通常１５〜２０Ｗｍ−ＩＫ”である。

補助層は前記記録層と同様に希土類と遷移金属のアモル
ファス合金等からなる磁性層からなるが、キュリー温度
Ｔｃ２が高く、保磁力ＨＣ２が小さいものが用いられる
。例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏＸＤｙＣｏ、Ｔ
ｂＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ。

ＧｄＤｙＦｅ、、ＧｄＤｙＦｅＣｏ、ＣｄＴｂＦｅ。

ＧｄＴｂＦｅＣｏ等が挙げられる。Ｔｏ２としては１８
０°Ｃ以上２５０°Ｃ以下が好ましいが当然Ｔ０より大
きい必要がある。またＨＯ２としては小さい方が初期化
磁界（Ｈｉ、ｉ　）を低減させる為に好ましいが、記録
層との交換結合の為、補助層は実効的バイアス磁界（Ｈ
ｗ）を受け、初期化した状態を安定に存在させる為には Ｈｃ２＞　Ｈｗ なる条件を満たず必要がある。ＨＣ２としては一般的に
１ｋＯｅ以上３ｋＯｅ以下程度が好ましい。

補助層の熱伝導度は通常、記録層の熱伝導度とほぼ同程
度である。

補助層の膜厚は５００Å以上２５００Å以下、好ましく
は６００Å以上１５００Å以下である。

補助層は記録層の厚さの１．０〜３．０倍、好ましくは
１．２〜２．５倍の厚さとされているのが良い。後述す
る中間層を設けた場合は、記録層の厚さの１゜０〜２倍
程度が良い。

記録層と補助層の間に磁壁エネルギーを調節する為の中
間層を設けても良い。中間層としてはＧｄＦｅＣｏ、Ｆ
ｅＣｏ等の磁性体や金属等の窒化物、金属等の酸化物等
の誘電体が用いられる。この中間層としては、記録層及
び補助層より垂直磁気異方性が小さいものであるのが好
ましく、厚さは３０〜１００人程度が良い。この中間層
は、記録層を形成後、該記録層の表面をＮ２や０□で処
理して形成することもできる。

本発明においては補助層の上にヒートシンク層を設ける
。このヒートシンク層の目的は記録ビームによる熱を拡
散させて、ビームスポット内の熱分布を小さくすること
にある。ヒートシンク層によって、ＰＬによる記録時に
、光スポットの中心がｐｏ状態になるという現象が改善
される為、ＴｃＩとＴ。２の差が小さい媒体を用いるこ
とができ、結果としてｐＨの低下をはかることができる
。又、ヒートシンク層を設けた場合、ＰＨによる熱を拡
散することができる為、Ｐ　ｔへの影響が小さくなり、
Ｐ　ｔのパワーマージンを広くとれる。

ヒートシンク層としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａ１等の
補助層より熱伝導度の高い金属又はそれらにＴａ、Ｔｉ
ＸＭｇＸ５ｔ、Ｐｔ等を添加した合金等が好ましく用い
られる。これらのうち、ＡＩ又はＡＩを主体とする合金
が好ましい。ヒートシンク層の熱伝導度は、記録補助層
の熱伝導度の２倍以上であることが好ましく、更に好ま
しくは４０〜３００　Ｗｍ−’　Ｋ−’である。

ヒートシンク層の膜厚は１００〜２０００人、好ましく
は２００〜１０００人である。ＡＩからなるヒートシン
ク層の場合、好ましくは１００〜５００人、更に好まし
くは２００〜５００人である。

ヒートシンク層は熱伝導度が高い程、また膜厚が厚いほ
どパワーマージンを大きくする効果があるが、同時に感
度も悪化する。従って、ヒートシンク層の熱伝導度をｋ
　（Ｗｍ−’に一’）　、膜厚をｄ（ｍ）とすると、ヒ
ートシンク層の熱伝導度及び膜厚は １、６　Ｘ１ｏ−６＜　ｋ　ｘ　ｄ　＜　１．２　Ｘｌ
０−５好ましくは、２．４　Ｘｌ０−６＜　ｋ　Ｘ　ｄ
　＜　７．２　Ｘｌ０−’の関係を満たすのが好ましい
（ｋＸｄは単位時間にヒートシンク層を熱が伝わる量を
示す）。

基板と記録層との間に干渉層を設けても良い。

干渉層は入射光の反射率を落として感度やＣ／Ｎ比を向
上させる為のものである。干渉層としては屈折率の高い
透明誘電体、例えば、Ｓｉ３Ｎ、、ＡＩ　Ｎ、、Ｔａｚ
　ｏ９、Ｔ　ｉ○ｚ、ＺｎＳ等が用いられる。

ヒートシンク層の上に保護層を設けても良い。

保護層としては、３１３Ｎ４　、ＡＩ　ＮＸＴａ２０５
、Ａ１２０３　、’ｒｉｏ□等の安定な誘電体が好まし
く用いられる。

基板上に各層を形成する方法には、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法にて光磁気記録層、補助層、ヒートシンク層及
び保護層を成膜形成するには、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０．１〜１００久／　ｓ　
ｅ　ｃ程度とされる。

〔実施例〕

以下、実施例をもって本発明をさらに詳細に説０ 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１ １３０ｍｍφのポリカーボネート基板を２つの成膜チャ
ンバーを持つスパッタリング装置に導入し、先ず３Ｘ１
０−’Ｔｏｒｒ以下まで排気し、Ａｒと０２の混合ガス
を用いてＴａターゲットの反応性スパッタを行い’ｐａ
２０ｓからなる８００人の干渉層を形成した。

基板を２Ｘ１０”’Ｔｏ　ｒ　ｒ以下の真空度である別
のチャンバーに移動した後、Ａｒを１００　ｓｅｃｍ。

４ｍＴｏｒｒの圧力に導入し、ＴｂとＦｅ９５ＣＯ５（
原子％、以下同じ）のターゲットを同時にスパッタリン
グを行い、Ｔ　ｂＩ９（Ｆ　ｅ、ｓｃ　Ｏｓ　）　ｅ＋
　（キュリー温度：１７５°Ｃ１室温での保磁カニ１５
ｋｏｅより大、熱伝導度：　１８Ｗｍ−’に一’）の組
成を持つ記録層５００人を形成した。引続きＤｙトＦ　
Ｃ７゜Ｃ０３゜のターゲットを同時にスパッタリングを
行い、Ｄｙ３０　（Ｆ　Ｃ７ｏｃｏ３ｏ）　７０　（キ
ュリー温度＝２３０°Ｃ１室温での保磁カニ　２．２　
ｋ　Ｏｅ、熱伝導度：　１６Ｗｍ−’に一’）の組成を
持つ補助層を１５００人形成した。

基板を初めのチャンバーに移動した後、Ａ１ターゲット
を用いて５００Ａのヒートシンク層（熱伝導度：　２４
０　Ｗｍ−’に一’）を設けた。コノティスフの特性を
調べその結果を第１表に示す。測定条件はＨｔｎ＋−６
ｋＯｅＸＨｂ　＝３０００ｅ。

ＰＬ、、ＰＭは７．４ＭＨｚ、３６００ｒｐｍ、Ｔｗ（
記録パルス幅）−６０ｎＳ、測定位置（ディスクの中心
からの距離）Ｒ＝３０ｍｍで行ない、ＣＺＮ比が最大に
なるときの各パワー（Ｐｌ、、ＰＭ）を求めた。

実施例２ 補助層までは実施例１と同様に形成した後、補助層の上
に誘電体層として３００人のＴａ２０５を干渉層と同様
にして形成し、続いて、５００人のＡ１のヒートシンク
層（熱伝導度：２４０ＷｍＫ　−１）を設けた。Ｔａ２
０５はヒートシンク層への熱伝導速度を調節する役をな
す。ディスクの特性を第１表に示す。

１ ２ 比較例１ 補助層までを実施例１と同様に形成した後、ヒートシン
ク層は設けず、酸化防止の為に熱伝導度が補助層よりも
小さいＴａｚＯｓを８００人保護層として形成した。デ
ィスクの特性を第１表に示す。

比較例２ 補助層として１５００人のＴｂ３ｚ（Ｆｅ７ｅＣ０３０
）　６８　（キュリー温度：２７５°Ｃ１室温での保磁
カニ　２．０　ｋ　Ｏｅ、熱伝導度：　１８Ｗｍ−’に
一’）を用いた他は実施例１と同様にディスクを形成し
た。ディスクの特性を第１表に示す。

３ ４ 第１表に示すようにこの補助層を用いた場合、３６００
ｒｐｍでも比較例２を除く全てのディスクが、Ｒ＝３０
ｍｍでは１０ｍＷ以下のＰ、で記録可能であったが、比
較例１ではＰ、のスポットの中央部が高温になりすぎＣ
／Ｎ比が低い。また比較例２では、ＰＭに１１ｍＷ以上
のパワーが必要であった。

これに対して、実施例１及び２では低いＰｉ＋で実用十
分なＣ／Ｎ比が得られている。

比較例３．実施例３〜６ 補助層までは実施例１と同様に作成した後、保護層のＴ
ａｇ　Ｏ，を３００人形成した。（比較例３）。

この状態で測定を行なった後、再びスパッタリング装置
に導入しＡｌを１００人成膜した。（実施例３） この状態で測定を行ない、以下同様にＡＩが３０ＯＡ、
５００人、１０００人の膜厚について各々成膜と測定を
行なった。（実施例４〜６）結果を表２に示す。比較例
３ではＣＩＮ＞４５ｄＢは得られているが、１．４　Ｍ
　Ｈｚと３．７　Ｍ　ＨｚでＣＩＮが高いＰＬにずれが
ある為、画周波数でＣＩＮ＞４５ｄＢ、八〇ＩＮ＜２０
ｄＢを満たすＰ、は存在しなかった。これに対し、実施
例３〜５では条件を満足するＰＬの範囲が存在する。特
にＡＩの膜厚が厚い状態では大きなマージンが得られる
。

実施例６では３．８〜６．６ｍＷが得られる。

５ ６ 実施例７ Ｔａ、、０．、の保護層の形成までは実施例３と同様に
作成した後、厚さ１０００人のＡ１．、Ｔａ３合金から
なるヒートシンク層を保護層の上に形成し光磁気ディス
クを得た。ヒートシンク層の熱伝導度は５５Ｗｍ−’に
一’であった。このディスクを実施例３と同一の条件で
測定したところ、１．４ＭＨｚ及び３．７ＭＨｚの画記
録周波数において、４５ｄＢ以上のＣ／Ｎ比及び２０ｄ
Ｂ以下のへＣＺＮ比の両条件を満たすＰ、及びＰｔ、は
、それぞれ９ｍＷ及び３．４〜４．２ｍＷであった。

（発明の効果〕 本発明によれば、高感度で、高Ｃ／Ｎ比を持つ重ね書き
可能な光磁気記録媒体を得ることができる。

似　東 ■　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に設けられたキュリー温度Ｔ＿ｃ＿１、室
   温での保磁力Ｈ＿ｃ＿１を持った光磁気記録層および、
   キュリー温度Ｔ＿ｃ＿２、室温での保磁力Ｈ＿ｃ＿２を
   持った記録補助層がこの順に形成され、前記Ｔ＿ｃ＿１
   、Ｔ＿ｃ＿２、Ｈ＿ｃ＿１、Ｈ＿ｃ＿２が Ｔ＿ｃ＿１＜Ｔ＿ｃ＿２、Ｈ＿ｃ＿１＞Ｈ＿ｃ＿２を満
   足する重ね書き可能な光磁気記録媒体において、記録補
   助層の基板に面する側ではない側に記録補助層よりも熱
   伝導度の大きい物質からなるヒートシンク層を設けたこ
   とを特徴とする光磁気記録媒体。