JPH03269847A - 高耐食性光磁気記録媒体 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、希土類−遷移金属非晶質膜からなる光磁気記
録媒体に関し、詳しくは、非磁性元素を添加してなる高
耐食性光磁気記録媒体に関する。

Ｂ、従来の技術 書換え可能な光磁気記録媒体として、Ｍ面に垂直な方向
に強い磁気異方性を有する希土類−ｍ移金属非晶質膜が
、実用膜として主に採用されている。しかしながら、こ
の種の合金膜は、酸化されやすく、腐食しやすい希土類
元素及びＦｅを多く含むため、寿命の点で大きな問題が
あった。そこで、寿命を向上させるため、Ｎｂ、Ｔｉ、
Ｔａ。

Ｃｒといった元素を添加して耐食性を向上させることが
試みられている。（例えば、Ｔ、Ｎｉ１ｈａｒａ　ｅｔ
ａｌｌ”Ｈｉｇｈ　　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ−Ｒｅ５ｉｓ
ｔａｎｔ　　Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｌ
ｍ　Ｏｎ　Ａ　Ｎｅｗ　Ｐｌａｓｔｉｃ　５ｕｂｓｔｒ
ａｔｅ−。

ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎ
ｅｔｉｃｓ　Ｖｏｌ−２４，Ｎｏ、６゜１９８８年１１
月、ｐ、　２４３７．　　を参照されたい。）しかしな
がら、これらの元素は非磁性であり、５原子％（ａｔ％
）以上添加すると、カー回転角等の磁気光学効果を著し
く劣化させる事が知られている。

（例えば、田中信介　他、”光磁気ディスクの添加元素
による信頼性改善”、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ、３
８．　Ｎｏ、９．１９８７．　ｐ、４３９を参照された
い。）したがって、光磁気記録媒体としての実用性を考
慮すると、上記非磁性元素の添加できる量は、２乃至３
原子％が最大限度であった。このため、耐食性の向上は
不十分であり、寿命の問題は、依然として残っていた。

Ｃ６発明が解決しようとする課題 本発明は、非磁性の耐食性向上元素を多く含みながらも
、磁気光学効果に優れた、高耐食性光磁気記録媒体を提
供する事を目的とする。

０９課題を解決するための手段 希土類−遷移金属非晶質膜は、フェリ磁性体であり、希
土類元素と遷移金属は、磁気的には反平行に結合してい
る。そのため、その飽和磁化Ｍｓは、式（１）に示すご
とく、希土類元素の副格子磁化Ｍｒと遷移金属元素の副
格子磁化Ｍｔの差として表される。

Ｍｓ＝　ｌ　Ｍｒ−Ｍｔ　ｌ　　　　　（１）この希土
類−遷移金属非晶質膜は、強い垂直磁気異方性Ｋｕを持
っており、その保磁力Ｈｃは、式（２）で表される。

一方、希土類−遷移金属非晶質膜のカー回転角θは、レ
ーザー光の波長が６００ｎｍ以上の実用範囲では、式（
３）で示されるように、Ｍｔに比例する。

θ〜Ｍｔ （３） さて、Ｃｒの含有量が増えると、第１ｒＸＪに示すよう
に、カー回転角θも減少する。このカー効果の減少は、
式（３）に示されるごとく、遷移金属の磁気モーメント
の低下により、副格子磁化Ｍｔが減少したためである。

そこで、発明者は、Ｃｏ／　（Ｆｅ十Ｃｏ）の比を最適
化する事により、Ｃｒの添加による遷移金属の磁気モー
メントの低下をカバーし、第２図に示すごとく、カー回
転角θの減少を抑制できる事を見出した。従来、Ｆｅ−
Ｃｏ合金の　磁気モーメントがＦｅとＣｏの割合によっ
て変化する事は知られているけれども（スレイター・ポ
ーリングＨｃ−Ｋｕ／Ｍｓ （２） 曲線）、Ｃｒ等の非磁性元素の存在下で、希土類−遷移
金属非晶質膜のカー回転角θを、ＦｅとＣＯの割合を変
化させることによって最適化しうる事が分かったのはこ
れが初めてである。

一方、Ｃｒの含有量が増えると、第３図に示すように、
垂直磁気異方性Ｋｕ、従って式（２）よりＨｃも減少す
る。そこで、垂直磁気異方性ＫｕがＣｒの添加により低
下しても、式（２）においてＭＳをＯに近付ける、すな
わち、Ｍｒ＝Ｍｔとなる補償組成に近付ける事により、
Ｋｕ及びＨｃを上昇させる事が可能になる。これは、第
４図に示すごとく、希土類元素と遷移金属元素の比を変
える事にまり遠戚できる。

以上の観点から希土類−３１８金属非晶質膜の組成の最
適化を行った結果、組成式ＲＥ、ＦｅｂＣｏ。

Ｔｄで表され、ＲＥがＴｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｎｄ。

Ｐｒからなる元素群より選択した少なくとも一種の元素
、ＴがＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒからなる元素群より選択
した少なくとも一種の元素であって、１７≦ａ≦２４．
４１≦ｂ≦７０．’１０ｓｃ≦３５．５≦ｄ≦８．ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であるときに、高耐食性でかつ磁気
光学効果の点でも優れた光磁気記録媒体が得られた。

上記ｂ、ｃの値であれば、非磁性の耐食性向上元素Ｔの
含有量が多くても、高カー回転角を維持する事ができる
。

ＲＥとして挙げた元素は、何れも光磁気記録用の希土類
−３１！移金属非晶質膜に用いられる典型的な希土類元
素である。

上記組成式中のＲＥの組成は、式Ａｚ−ＸＲｘで表され
、ＡがＴｂ、Ｄｙからなる元素群より選択した一種の元
素、ＲがＧｄ、Ｎｄ、Ｐｒからなる元素群より選択した
一種の元素であり、Ｏ：ｉａＸ≦０゜８であるのが好ま
しい。なぜなら、ＴｂあるいはＤｙをＧｄ、Ｎｄ、Ｐｒ
に置換するとカー回転角を上昇させる事ができるけれど
も、充分な垂直磁気異方性を有した垂直磁化膜を得るた
めには、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒの群の占める割合Ｘを０．８
以下にする必要があるからである。

上記ＲＥ全全体含有量ａは、保磁力Ｈｃを実用的な値（
約２ｋＯｅ以上）にするべく、光磁気記録媒体の組成を
補償組成近傍にする必要から、Ｉ７７原子以上２４％以
下に選択されたものである。

より好ましくは、遷移金属の副格子磁化が優勢であるＴ
Ｍ−ｒｉｃｈ側の組成、つまり、１７原子％以上２２．
５原子％以下にすると、カー回転角をさらに上昇させる
事ができる。

Ｔ、つまり非磁性の耐食性向上元素は、Ｓ原子％以上の
添加により、顕著な耐食性の改善をもたらす。しかしな
がら、８以下％より多くなると、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｂ等の
構成元素量の最適化によっても、実用材に適した磁気的
及び磁気光学的性質を得る事はできない。よって、ｄは
８以下に限定する必要がある。

Ｅ、実施例 下記に示す組成の試料膜を、ＤＣマグネトロン・スノ訃
ツタリング装置を用いて、ガラス基盤上に厚さ１０００
オングストロームで作成した。膜の組成は、ＩＣＰ分析
によって確認した。

それぞれの課について、１５ｋＧの磁場を与えて、波長
８３０ｎｍのレーザー光を照射して、ガラス基盤側から
カー回転角を測定した。測定結果を下記表に示す。表に
は、夫々の膜について測定された保磁力も記しである。

表 合金組成　　　　　　カー回転角 （度） 保磁力 （ｋＯｅ） ＴｂｔｅＦｅａａＣｏｘ　１ｅｒａ Ｔｂ２ｏＦｅ４４ＣｏｚｅＣｒｖ Ｄｙ２２Ｆｅ４ａＣｏ２ａＣｒａ Ｔｂ２ｏＦｅ４ａＣｏ２ａＴ　１ｓ ＤｙｔＱＦｅ４ｅＣｏ２ｓＴｉ７ Ｔｂｉ８ＦｅａａＣｏｚＪｂａ ＴｂｘｏＧｄＪｅ４ａＣｏ２ｅＮｂ７ Ｔｂ２ｚＦｅａｘＣｏｔｔＴａ７ ＴｂｘｏＮｄａＦｅａａＣｏｘ２Ｔａａ０．３５ Ｑ、３ ０．３ ０．３２ ０．３ ０．３３ ０．３６ ０．３ ０．３２ このように、本発明による光磁気記録媒体は、カー回転
角が何れも（Ｌ　３度以上であり、磁気光学効果におい
て優れている。

特に、Ｔｂ、ＦｅｂＣｏｏＣｒ、、について、０．３４
≦ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．４０とした上で、ａ／（ａ＋ｂ
＋ｃ）の値とＣｒの含有量を変えてカー回転角を測定し
た結果を第５図に示す。本発明によれば、Ｃｒの含有量
が５原子％以上８原子％以下であっても、約０．３度以
上のカー回転角を得られる事が分かる。

次に、上記膜の組成の夫々について、３．５インチのポ
リ・カーボネイト基盤上に、厚さ９００オングストロー
ムのＳｉＮ膜、厚さ３００オングストロームの本発明の
合金膜、厚さ５００オングストロームのＡＩ膜、厚さ１
０００オングストロームのＳｉＮ膜を積層し、記録・再
生特性を測定した。測定条件は、ディスク回転数−１８
０Ｏｒｐｍ、記録周波数＝１．７６ＭＨｚ、書き込みパ
ワー＝６ｍＷ、読みだしパワー＝１．５ｍＷであった。

その結果、上記膜は、すべてＣ／Ｎ上５２ｄＢ（Δｆ＝
３０ｋＨｚ）の高再生出力を得た。

次に、本発明による希土類−遷移金属非晶質膜が、耐食
性において優れている事を確かめる実験結果を紹介する
。Ｔ　ｂ２．Ｆ　ｅａａｃ　０３１をベースにして、Ｃ
ｒの含有量を変えて、数種類の試料膜を、ガラス基盤上
に厚さｔｏｏｏオングストロームで作成した。そして、
このようにして準備した試料を、１Ｎ−ＮａＣ１水溶液
中に浸漬し、孔の発生に伴う光透過率の経時変化を測定
した。測定結果を第６図に示す。本発明の希土類−遷移
金属非晶質膜については、孔食が全く、あるいはほとん
どない事が分かる。

最後に、湿食テストの結果を紹介する。上記孔食テスト
と同様の試料を準備し、８５℃−８５％ＲＨ（相対湿度
）環境中にそれらを放置したときの光透過率の経時変化
を測定した。測定結果を第７図に示す。本発明の希土類
−遷移金属非晶質膜は、高温多湿環境中でも、極めて耐
食性が高い事が分かる。このテスト結果は、耐酸化性の
高さの証明でもある。

Ｆ、効果 本発明によれば、非磁性の耐食性向上元素を多く含みな
がらも、磁気光学効果に優れた、高耐食性光磁気記録媒
体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜のＣｒの含有量とカー回
転角の関係を示すグラフである。 第２図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜のＣｏとＦｅの比とカー
回転角の関係を示すグラフである。 第３図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜のＣｒの含有量と垂直磁
気異方性の関係を示すグラフである。 第４図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜（７）Ｔｂの含有量と保
磁力の関係を示すグラフである。 第５図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜のＣｒの含有量とカー回
転角の関係を示すグラフである。 第６図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜の孔食テスト結果を示す
グラフである。 第７図は、ＴｂＦｅＣｏＣｒ膜の湿食テスト結果を示す
グラフである。 Ｃｒ（ａｔ％） Ｃｏ／　ｌＦｅ＋ｃｏｌ　　（ａｔ、％）Ｔｂ１６Ｆｅ
５４−ｘＣｏＩＣｆｉｘＣｒ１５／ＧｌａｓｓＣｒ（ａ
ｔ、％） 第３図 Ｔｂ／ｌＴｂ＋Ｆｅ＋ｃｏ１１％） 第４図 （：ｒ　（ａｔ、　ｃｌｏｌ 第５図 浸漬時間 （分）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）組成式ＲＥ＿ａＦｅ＿ｂＣｏ＿ｃＴ＿ｄで表され
   、ＲＥがＴｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｐｒからなる元素群
   より選択した少なくとも一種の元素であり、ＴがＴｉ、
   Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒからなる元素群より選択した少なくと
   も一種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄが実質的に下記の
   式を満たすことを特徴とする高耐食性光磁気記録媒体。 １７≦ａ≦２４、 ４１≦ｂ≦７０、 １０≦ｃ≦３５、 ５≦ｄ≦８、 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ （２）組成式（Ａ＿１＿−＿ｘＲ＿ｘ）＿ａＦｅ＿ｂＣ
   ｏ＿ｃＴ＿ｄで表され、ＡがＴｂ、Ｄｙからなる元素群
   より選択した一種の元素であり、ＲがＧｄ、Ｎｄ、Ｐｒ
   からなる元素群より選択した一種の元素であり、ＴがＴ
   ｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒからなる元素群より選択した少な
   くとも一種の元素であり、ｘ、ａ、ｂ、ｃ、ｄが実質的
   に下記の式を満たすことを特徴とする高耐食性光磁気記
   録媒体。 ０≦ｘ≦０．８、 １７≦ａ≦２４、 ４１≦ｂ≦７０、 １０≦ｃ≦３５、 ５≦ｄ≦８、 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ （３）希土類−遷移金属非晶質膜に耐食性を向上させる
   非磁性元素を添加してなる高耐食性光磁気記録媒体であ
   って、遷移金属としてＦｅとＣｏのみを含み、かつ組成
   式に占めるＦｅ、Ｃｏの原子％をそれぞれｂ、ｃとした
   とき、実質的に以下の関係式を満たすことを特徴とする
   高耐食性光磁気記録媒体。 ０．３４≦ｃ／（ｂ＋ｃ）≦０．４０ （４）上記非磁性元素はＣｒであり、組成式に占めるＣ
   ｒの割合が、約５乃至約８原子％であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の高耐食性光磁気記録媒体
   。 （５）上記希土類元素はＴｂであることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の高耐食性光磁気記録媒体。