JPH03269848A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH03269848A
JPH03269848A JP6719490A JP6719490A JPH03269848A JP H03269848 A JPH03269848 A JP H03269848A JP 6719490 A JP6719490 A JP 6719490A JP 6719490 A JP6719490 A JP 6719490A JP H03269848 A JPH03269848 A JP H03269848A
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recording medium
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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】 [利用分野] 本発明はレーザー等の光により情報の記録・再生・消去
等を行う光磁気記録媒体に関する。更に詳細には、交換
結合した、組成の異なる2層以上の希土類元素と遷移金
属元素との合金磁性薄膜からなる光磁気記録層を有し高
感度で耐久性に優れ、特に高速データ転送に好適な光磁
気記録媒体に関する。
[従来技術] 光記録媒体は、高密度・大容量の情報記録媒体として種
々の研究開発が行われている。特に情報の消去可能な光
磁気記録媒体は応用分野が広く種々の材料・システムが
発表されており、その実用化が待望されている。
光磁気記録媒体は、種々の特性の面で計算機の補助メモ
リーとして現在多用されているハード磁気ディスクと比
較されることが多い。
一般に、記録容量、ヘッドと非接触等の点では光磁気記
録媒体の方が優位にあるが、オーバーライド技術、デー
タ転送速度等の点においては、ハード磁気ディスクの方
が優れていると言われている。
そこで、本発明者らは、上述の光磁気記録媒体の欠点の
うち計算機の補助メモリー用途で特にその解決が要請さ
れているデーター転送速度が遅いという問題点を解決す
るために次のような検討を行った。先ず、現状を把握す
べく、現状<rs。
規格)の2倍速度、即ちディスク回転数3600rpm
 。
記録周波数7.4 MHz  (duty 33%〉、
半導体レーザーの最大記録パワーIQmW、データ転送
速度的1、5 MB/seeの記録条件で現状の媒体の
評価を行った。用いた媒体はISO規格用として作成し
た、記録層としてキュリー温度Tcが200〜210℃
のTbFeCo膜を用いた、樹脂基板(ポリカーボネー
ト(P C> ) /A15iN/TbFeCo/A1
5iN /AI/有機保護層からなる反射膜付構成の直
径130mφのディスクである。上述の条件で記録・再
生し、再生信号の1次高周波と2次高周波の差が最大と
なる記録レーザーパワー即ち最適記録パワーPw、及び
そこでのキャリア信号と雑音との比であるC/Nを測定
したところ、最内周半径30mmRでは、Pi =9.
0mW 、 C/N=49.0dBであったが、最外周
半径60 own Rでは、線速度が速いために現在多
用されている半導体レーザーの最大出力10mW以下で
は最適記録パワーに到達していないこと、換言すればP
wは現用半導体レーザーの最大出力10mW以上になる
ことがわかった。一方この媒体は現在実用化されている
前述のISO規格の記録条件、具体的にはディスク回転
数180Orpm、記録周波数3.7 MHz  (d
IIIty 33%)、データ転送速度的0.7MB/
seeでの測定では、半径30 own Rで、Pw=
4.5mW 、 C/N=49.0dBであり、半径6
0層mr RでPw =9.0mW 、 C/N=55
.0dBと良好な特性を有している。
このように現在の実用化レベルで充分な特性を有する媒
体でも、より高レベルの応用のためディスク回転数を上
げ、記録周波数を上げることにより、データ転送速度を
高めた場合、媒体の記録感度が低いために最外周の線速
度が速いところでは良好な記録が行えないという問題が
生じることがわかった。
これに対して本発明者らは、記録感度、 C/Nの向上
に有効として特開昭57−78652号公報、特開平1
−178151号公報に提案されている組成の異なる2
層の磁性層を交換結合させて積層した記録層を用いた媒
体を評価した。
この媒体は、2層の磁性層としては光入射側、具体的に
は基板に近い側から第1磁性層、第2磁性層と呼ぶこと
にすると、第2磁性層に第1磁性層よりも保磁力が大き
く、キュリー温度の低い磁性材料を用いる。記録の際に
は、まずキュリー温度の低い第2磁性層にビットが記録
され、続いて交換結合によって第1磁性層にビットが転
写されるという過程をとる。再生の際には、レーザー光
はキュリー温度の高い、即ちカー(Kerr)回転角の
大きい第1磁性層に入射するため、第2磁性層で用いた
ものと同じ材料からなる単層膜を記録層とした媒体に比
べ、低記録パワーにおいても高いC/Nが得られるとさ
れている。
そこで、本発明者らは、実際にこの方法を検討するため
、第1磁性層としてGdFeCo、第2磁性層としてキ
ュリー温度Tcが120〜130℃のTbFeC。
を用い、媒体構成として、pc基板/A15iN/Gd
FeCo/TbFeCo/A15iN/AI/有機保護
層の構成からなる直径130 mmφサイズのディスク
媒体について前述のディスク回転数3600 rpmで
の評価を行ったところ、半径30 mm RではPw 
=7mW、C/N=48、0dBであり、前述のISO
規格対応媒体に比べれば感度の向上が実現されているも
のの、最外周半径60rmRではまだ目標の10mW以
下では最適記録パワーに到達しないことがわかった。
このように従来技術では現状の2倍であるディスク回転
数3600 rpmで、データ転送速度1.5 MB/
seeのような転送速度での使用に対してもC/N 。
記録感度等の点でまだまだ不十分である。さらに現在の
ハード磁気ディスクは、転送速度2〜4MB/secが
実現されており、上述のディスク回転数3600 rp
m、データ転送速度1.51B/secでもまだハード
磁気ディスクのレベルには到達していない。
また高度なレベルでの使用、例えば48dB以上のC/
Nが必要といわれるアナログ式画像記録等に用いるため
には、C/Nにおいても更に一層の向上が必要である。
更に、前述の媒体について、80°C785%RHの高
温高温雰囲気中での加速劣化試験を500時間行ったと
ころ、媒体面に腐食によると思われる多数の白ぬけ(膜
が透明化〉が発生した。これは金属反射膜のAI膜自体
の耐腐食性が低いことが主因と考えられる。したがって
、記録再生特性のみでなく、耐久性の面でも改善が必要
であることがわかった。
[発明の目的] 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、構成上感度
及びC/Nの向上が期待できる前述の交換結合した組成
の異なる磁性層を積層した交換結合複層磁性膜を光磁気
記録層に用い、現用の最大出力10mW程度の半導体レ
ーザーにより前述の現状の2倍の速度でも充分記録でき
、且つC/Nも大きく耐久性も充分な光磁気記録媒体を
提供することを目的とするものである。
[発明のn4戒及び作用] 上述の目的は以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明は、光磁気記録層が交換結合した組成
の異なる2層以上の希土類元素と遷移金属元素との合金
磁性薄膜の積層体からなる光磁気記録媒体において、前
記光磁気記録層の膜厚が150A以上600 A以下で
あり、その光入射側と反対側に屈折率NがN≦3.5で
光吸収係数KがK≧3.5゜熱伝導率が20〜100 
W/ (m −K )  <W :ワット。
m:メートル、に:絶対温度)の金属反射膜を設けたこ
とを特徴とする光磁気記録媒体である。
上述の発明は以下のようにしてなされたものである。即
ち、前述の交換結合複層膜を用い、その特性を発現させ
て前記目的を達成するには、記録感度面では不利である
がC/N面で有利な前述の特開平1−178151号公
報等で公知の金属反射層との組合せが耐久性面も含める
と有利と考えた。そしてその改良のポイントは、媒体の
C/Nに大きな影響を与える金属反射層の光学特性と、
その記録感度に大きな影響を与える金属反射層の熱伝導
特性にあると考え、この面から金属反射層の改良を検討
した。その結果上述の記録層の交換結合複層膜の合計膜
厚が150〜600人で、金属反射層を光学定数がN≦
3.5かつに≧3.5であり、更に熱伝導率が20W/
 < m −K )以上、100 w/(m−K )以
下でl〉るような光学的及び熱的性質を調節した金属反
射層としfS構構成おいて、前述のディスク回転数36
00 rpm、記録周波数7.4 MHz  <dut
y33%)、データ転送速度的1.5MB/secの条
件で全記録領域において、最大記録パワー10mW以下
が実現できることを見出し、本発明に想到したものであ
る。上述の構成において磁性層全体の合計膜厚は、その
裏面の金属反射層の効果、及び前面の透明誘電体層によ
る光干渉効果を最大限に引き出すためには、前述の15
0〜600人の範囲内におさめることが必要である。な
お、合計膜厚を600 A以上と厚くすると、金層反射
層の効果は低減し、C/Nは低下してしまう。
また、合計膜厚150〜600 Aのうち、前記複層の
磁性層を基板側より第1磁性層と第2磁性層とし、その
膜厚d1.dzとした時その配分は、少なくともdx<
d2であることが好ましい。d工≧d2では、第2磁性
層に保磁力の高い材料を用い、交換結合によって第1磁
性層の磁化を保持しているものの、第2磁性層が薄くな
ると、第1磁性層の磁化を保持し切れなくなってしまい
、逆に単一の磁性層を記録層として用いた媒体よりもC
/Nが低下してしまうという場合が生ずる恐れがある。
但し、第1磁性層の膜厚を薄くしすぎると、製膜上磁気
特性を良好に発現させることが難しく、また耐久性の面
で安定性に欠けるため第1磁性層の膜厚は100 A以
上が好ましく、よって、第1磁性層の膜厚の範囲として
は 100≦d工< (dx +d2 )/2 <単位A)
であることが好ましい。尚、本発明は、記録層をレーザ
ー光が通過する際のファラデイー効果をも利用すること
を特徴とするため、交換結合複層膜としては通常前述の
通り第2磁性層を第1磁性層よりも保磁力が大きく、キ
ュリー温度が低いものとするが、この積層順序を逆にし
fSjf4成に対しても適用できる。さらに同様の理由
により、上述のように記録層の層数を2層に限定せず、
2種以上の組成の異なる材料を用い、2層以上の交換結
合させて積層した記録層に対しても適用できる。但し、
これらの場合においても、記録層の合計膜厚は、150
〜600人とする必要がある。
上述の記録層に用いる材料としては、光磁気効果により
記録・再生できるもの、具体的には膜面に垂直な方向に
磁化容易軸を有し、任意の反転磁区を作ることにより光
磁気効果に基いて情報の記録・再生が可能な磁性薄膜、
例えば希土類・遷移金属合金系のTbFeCo、 Gd
FeCo、 GdTbFe、 GdTbFeCo。
GdDyPeCo、 NdDyFeCo、 NdDyT
bFeeo、 NdPe、 PrFe。
CeFe等の希土類と遷移金属との非晶質合金膜、ある
いはガーネット膜、CoCr膜、Baフェライト膜、等
公知のものが全て適用できる。
本発明において用いる金属反射膜としては、用いるレー
ザー光の波長に対する光学定数N、 K(N:屈折率、
K:吸収係数)が、N≦2.5かつに≧3.5であり、
かつ熱伝導率が20〜100 W/(m−K)である材
料を選択する必要がある。また、更に好ましくはN≦3
.5かつ4.5≦K≦8.5であり、この条件で作成し
た媒体では、金属反射膜の反射率向上によりカー効果エ
ンハンスメントが向上し、媒体CN比のより一層の向上
が実現できる。
また熱伝導率は、レーザー光による加熱で信号を記録す
る際、熱伝導率が高すぎると熱の拡散が大きく、記録感
度の低下を引き起こす。したがって、本発明者らが解決
しようとしているところのディスク回転数が高い場合で
の線速の速い最外周で10mW以下のレーザーパワー最
適記録を行うことが不可能となってしまう。金属反射層
に用いる材料の熱伝導率は、目的の記録条件でパワーが
10m1以下のレーザーで信号の記録を可能とするため
には100 W/ (m −K)以下が必要である。さ
らに80W/ (m −K )以下が好ましい。一方C
/N面から、20W/ < m −K )以上が必要で
ある。
上記特性を満足する金属材料としては、AlAu合金又
はAgAu合金が挙げられる。反射率が高く、熱伝導率
が大きいA1又はAgに熱伝導率の大きいAuを添加す
ることにより、驚くべきことに熱伝導率が大巾に低下し
、金属反射層に好適な上記特性を満足する合金が得られ
ることが見出された。そしてこの合金、具体的にはAl
Au合金又はAgAu合金の膜は膜自体の耐久性も優れ
ている。
ところで、これら合金においてAnの添加量が0.5 
at% (原子%〉より少ないと、かかる熱伝導低下の
効果は小さく、逆に20 at%より多いとAIA++
合金膜もしくはAgAu合金膜の反射率の低下が大きく
不都合である。したがってAuの含有量は0,5〜20
 at%の範囲内におさめる必要がある。さらに、反射
率の低下をAIもしくはAg単独膜に比べ2%以内に抑
えるためにはA11含有量は0.5〜15 at%、さ
らには0.5〜10 at%であることが好ましい。
また、ターゲットや媒体のコストを低減する意味からA
uの含有量は少ないことが好ましい。このようにAuの
添加量を低減するという目的からは、Ti、 Zr、 
Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、
 Tc、 Re。
Ru、 Os、 Irの群の1種以上の特定元素を補助
的に添加すると効果がある。これら特定元素の添加量は
5.0at%以内にとどめるべきであり、これより多い
と金属反射膜の反射率が低下してしまう。
5.0at%以内では光磁気記録再生装置で使用される
半導体レーザーの波長である830nmでの反射率の低
下は2%以内の低下幅にとどまる。一方、0.3at%
より少ないとA++を節約したことによる熱伝導率の上
昇分を補うことができない。したがって、特定元素の添
加量は0°3〜5.0at%の範囲に設定する必要があ
る。この特定元素の添加により、Alの添加量は0,5
〜10 at%の範囲であれば、反射膜の反射率はAI
もしくはAg単独膜に比べ、2%以内の低下に抑えるこ
とができAlも低減できると同時に、前述の光学特性及
び熱伝導特性も満足することができる。
更に金属反射膜自身の耐久性を高めるという点で、上記
特定元素群の中ではTi、 Zr、 Nb、 Ta、 
Or。
Reが好ましい。
これら金属反射層の膜厚範囲は金属反射層の特性で異な
るが、反射率の低下によるCN比低下を抑え、かつ10
mW以下のレーザーパワーで記録を可能とするために、
好ましくは300〜200OÅ、特に好ましくは400
〜100OAである。
以上のA11及び特定元素が上述の組成範囲内にあるA
lAu合金又はAgAu合金を金属反射層とすることに
より、ISO規格の倍速の記録条件で、ディスクの記録
領域全面に10mW以下のレーザーパワーで信号をi&
適記録にすることができる。
さらに微少ビットを高性能、かつ安定して記録すべく鋭
意検討した結果、記録層及び金属反射層の熱伝導率の値
が、おおよそ同じオーダーである場合にレーザー光加熱
による温度上昇が高性能ビットを形成する上で有効なレ
ベルに到達することを見出した。さらに好ましくは誘電
体の熱伝導率も同じオーダーであることはビットの安定
化に有効である。これは、媒体の記録感度及びC/Nに
大きく反映する。
ところで、本発明における光磁気記録媒体の積層構成は
、その金属反射層が光磁気記録層の光入射面と反対側に
形成される点を除いて、その構成は特に限定されない。
すなわち、金属反射層を光磁気記録層上に直接設けたも
の、または透明誘電体層を介して設けたもの、更には金
属反射層上に透明誘電体層等の無機保護層及び/又は光
硬化性樹脂等の有機保護層を設けたもの等あらゆる構成
に適用できる。
そして、これら各層が積層される透明基板の材料として
は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、2−メチル−ペンテン樹脂など、またそれらの共重
合体等の高分子樹脂、もしくはガラスなどが適用できる
。中でも機械強度、耐候性、耐熱性、透湿性の点でポリ
カーボネート樹脂が好ましい。
また、前述の有機保護層としては、光及び/又は熱硬化
型樹脂、あるいは熱可塑性樹脂等が適用でき、コーティ
ング法等により形成できる。なお、これら裏面保護層は
少なくとも記録層の側面まで被覆するように設けるのが
好ましい。
透明誘電体層としては、カー効果エンハンスメントを高
めるという点で屈折率の高い材料、すなわち1.8以上
の屈折率を有する材料、更に好ましくはましくは2.0
以上である材料が望ましい。
このような材料としては、AIN、MgF2.ZnS。
CeF3.AlF3 ・3NaF、Si、N4 、A1
5iN。
Sin、 5i02. Zr2O3,111203,5
n02. Ta205 。
Al0N、5iON、Zr0N、In0N、5nON、
Ta0Nまたはこれらの混合体などが適用できる。特に
屈折率が2.0以上という点ではA15iN、 ZnS
1r203. Ta205 、 Zr0N、 Ta0N
が好ましい。
以上で述べた透明誘電体層、記録層、金属反射層の無機
薄膜の製造方法としては、公知の真空蒸着法、スパッタ
リング法等のPVD法、あるいはCVD法等、種々の薄
膜形成法が適用できる。しかし、光磁気記録媒体として
は、高温高温耐環境性試験で生じる剥離を生じさせない
ために、特に高分子基板との密着性が大きい条件で作製
することが好ましい。このためにはスパッタリング法が
好ましい。
なお、本発明の光磁気記録媒体は、ISO規格の倍速の
ディスク高速回転時に記録領域の最外周でも現用の半導
体レーザーの最大出力10m1以下で最適記録できるよ
うにしたものであるが、当然のことながら、従来のディ
スク回転数1800 rpm。
240Orpm等の場合についても使用可能であること
はいうまでもなく、かかる場合は特性上に余裕が生じ、
それだけシステム信頼性が向上するという効果が得られ
る。また出力の大きい半導体レーザーが利用できるよう
になれば、更に高速転送あるいはシステム信頼性の向上
が期待できる。
また、ディスクの形態として、単板構造1両面貼合せ構
造1片面ダミー基板の貼合せm造等いずれに対しても適
用可能で、ディスクのサイズも2インチφ、3.5イン
チφ、5.25インチφ、8インチφ、 12インチφ
等、公知の全ての形態について使用可能である。また、
サーボ方式についても、連続サーボ、サンプルサーボ等
に関わりなく、あらゆる方式に適用可能である。
以上の通り本発明は、特定の光学特性と熱伝導特性の金
属反射膜と交換結合複層膜を組み合わせて高感度でC/
N及び耐久性の優れた光磁気記録媒体を実現したもので
、現在の倍速以上の高速データ転送を可能とし、その適
用分野を拡大すると共に現用システムで用いた場合には
、性能に余裕が生じそれだけシステム信頼性が向上する
という効果を奏するものである。
以下、本発明を実験例及び実施例を用いて説明する。
[実験例1〜17] 以下のようにして基板上に金属反射膜を作成し、その特
性を評価した。
基板として、5 X 5 X 1 mmのサイズのNa
Cl結晶、10X IOX 015mmのサイズのSi
ウェハーを3ターゲツトの高周波マグネトロンスパッタ
装置くアネルバ■製5PF−430H型〉真空槽内に固
定し、4 X 1O−7Torrになるまで排気する。
次にArガス(5N)を真空槽内に導入し、圧力5m 
TorrになるようにArガス流量を調整した。ターゲ
ットとしては、直径100mm 、厚さ5mmのAI。
Agの円盤上に、必要に応じてA++、 Tiのチップ
〈5X 5 X 1 mmlを適宜適当数配置した。放
電電力100W、放電周波数13.56MHzで高周波
スパッタリングを行い、表1の膜組成の欄に示すところ
の組成をもつ金属膜もしくは合金膜を約1μm堆積した
まず、Siウェハー上に堆積したサンプルを用いて、波
長830nmの光に対する薄膜の屈折率N及び吸収係数
Kを求めた。測定装置としては、■渭尻光学工業所製、
自動エリプソメーターDHA−OLWを用いた。結果を
表1のN、にの欄に示す。
次に、NaCI結晶上に堆積したサンプルを用いて、薄
膜の熱伝導率を求めた。サンプルを純水に浸すことによ
りNa11のみを溶解させ金属膜もしくは合金膜だけを
取り出した。この薄膜を、真空理工■製、薄膜用光交流
法熱定数測定装置PIT−1により熱伝導率を測定した
。結果を表1の熱伝導率の欄に示す。
[実験例17] 以下のようにして基板上にA15iN透明誘電体膜を作
成し、その特性を評価した。
基板として5 X 5 X 1 mmのサイズのNaC
1結晶を、実験例1〜16と全く同じ装置内に固定し、
4×10 ’Torrになるまで排気する。
次にA r / N2混合ガス(N230 vo1%)
を真空槽内に導入し、圧力5mTorrになるようにA
r/N2混合ガス流量を調節した。ターゲットとしては
直径100mm 、厚さ5mmのÅ、15oSiso 
(添数字は組成(原子%)を示す〉の焼結体を用い、実
験例1〜16と同条件でスパッタリングを行い、A14
°Si4°N20透明誘電体膜を約1μm堆積した。
実験例1〜16と同様の装置で、薄膜の熱伝導率を測定
した。結果を表1の熱伝導率の欄に示す。
[実験例18〜20] 以下のようにして基板上にTbFeCo、 GdFeC
o、 NdDyFeCo合金膜を作成し、その特性を評
価した。
基板として5 X 5 X 1 mmのサイズのNaC
1結晶を、実験例1〜17と全く同じ装置内に固定し、
4×1O−7Torrになるまで排気する。
次に純Ar(5N>を真空槽内に導入し、圧力5m T
orrになるようにA「ガス流量を調整した。ターゲッ
トとしては直径100mm 、厚さ5mmのGd21P
e55C024合金、Tb22Fe7□Co6合金及び
Nd、DV29Fe45Co17合金(添数字は組成(
原子%)を示す〉の円盤を用い、実験例1〜16と同条
件でスパッタリングを行い、Gd21Fe、5CG24
. Tb22Fe7□Cog 、 Nd。
Dy29Fea5COxtの各合金膜を約1μm堆積し
た。実験例1〜16と同様の装置で、薄膜の熱伝導率を
測定した。結果を表1の熱伝導率の欄に示す。
実験例1,9と実験例2〜8,10〜16との比較から
、Aaを添加しfSAIAu合金、 AgAu合金の合
金膜はAI、 Agの金属に比し、熱伝導率が大巾に低
下し、光学特性はそれほど低下しないことがわがる。そ
して実験例2〜5と6〜7、並びに実験例10〜13と
14〜15との比較がら、Tiの添加により光学特性及
び熱伝導特性をそれほど低下させることなく、Au量を
大巾に減少させることがわかる。
また実験例2〜8,10〜16より例示のAlAu合金
、 AgAu合金は、本発明の光学特性N、K及び熱伝
導率の条件を満足していることがわかる。
[実施例1〜14、比較例1,2] 以下のようにして基板上に第1図に示す構成の光磁気記
録媒体を作成し評価した。図において1は基板、2は透
明誘電体層、3a、 3bは、交換結合した第1.第2
の記録層、4は金属反射層、6は有機保護層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1.6μ
mピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂(P
C)のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置(アネルバ■製5PF−430H型〉
の真空槽内に固定し、4 X 1O−7Torrになる
まで排気する。なお、膜形成において基板1は15rp
mで回転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
0h+m 、厚さ5n+mの円盤で、A15oSj5o
 (添数字は組成(原子%〉を示す〉の焼結体を用い、
真空槽内にAr/Nz混合ガス(N230VOI%)を
導入し、圧力5mTorrになるようにAr/N2混合
ガス流量を調整した。放電電力100W、放電周波数1
3.56MH7で高周波スパッタリングを行い、誘電体
層2としてA14oSi4oN 20透明誘電体層70
0人を堆積した。
次に第1の記録層3aとして、ターゲットをGd21F
e5sCO2a合金の円盤に変えスパッタリングガスを
純Ar(5N)とする以外は上述と同様の放電条件でG
d21Fe55CO2a合金膜を約15OA堆積した。
さらに、第1の記録層と交換結合した第2の記録層3b
として、ターゲットTb2□Fe−t□CO6合金の円
盤に変え、上述と同様の放電条件でTb22Fe7□C
o。
合金膜を約25OA堆積した。
最後に、前述の実験例1〜16と同様に、種々の組成か
らなる金属反射膜4を形成した。すなわち、ターゲット
としては直径100mm 、厚さ5mmのAI、 Ag
の円盤上にAu、 Tiのチップ(5X5X1mm)を
適宜適当数配置し、上述と同様の放電条件で、金属反射
層4として表2に示すところの実施例1〜14.比較例
1,2の組成の金属膜もしくは合金膜を約500A堆積
した。
この積層体をスパッタリング装置から取り出し、スピン
コーターに取り付けた。ディスクを回転させながら紫外
線硬化性のフェノールノボラックエボキシアクリレート
樹脂を塗布した後、紫外線照射装置を通過させて樹脂を
硬化させ、約20μmの有機保護層6を設けた。
以上の順序で、第1図に示すところの記録層が交換結合
複層膜の光磁気ディスクを得た。
この光磁気ディスクの最適記録パワーPi及びC/Nを
測定した。測定には光磁気記録再生装置(バルステック
工業製DDU−1000+を用い、ディスクを360O
rpmで回転させ、半径30mm及び60mmの位置で
記録・再生・消去を行った。信号の再生は1、5mWの
レーザーパワーで行った。記録時のf!に、適記録パワ
ーPwは、信号再生時の1次高周波と2次高周波の差が
最大となる記録レーザーパワーの尚、記録・消去の際の
印加磁界は2500e (エルステッド)である。各媒
体の!&適記録パワーPw及びその時のC/Nを表2の
各欄に示す。
[比較例3] 以下のようにして基板上に第2図に示す構成の記録層が
単層の光磁気記録媒体を作成し評価した。
図において1は基板、2は透明誘電体層、3は、単層の
記録層、4は金属反射層、6は有機保護層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1.6μ
mピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂<p
c>のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置(アネルバ■製5PF−430H型)
の真空槽内に固定し、4 X 1O−7Torrになる
まで排気する。なお、膜形成において基板1は15rp
mで回転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
00mm 、厚さ5mmの円盤で、A15oSiso 
(添数字は組成(原子%〉を示す〉の焼結体を用い、真
空槽内にA r / N2混合ガス(N230VQI%
)を導入し、圧力5mTorrになるようにAr/Nz
混合ガス流量を調整した。放電電力100W、放電周波
数13.56MH7で高周波スパッタリングを行い、誘
電体層2としてA14oSi4oN2o透明誘電体層7
00人を堆積した。
次に、単層の記録層3として、ターゲットTb22Fe
、2Co、合金の円盤に変え、スパッタリングガスを純
A「とする以外は上述と同様の放電条件でTbz□Fe
7□CO6合金膜を約40OA堆積した。
最後に、金属反射層4として、AIの円盤上に、An、
 Tiのチップ(5X 5 X I Nn t )を適
当数配置したものとし、上述と同様の放電条件でAI、
1Au7Tiz合金膜を約500A堆積した。この積層
体をスパッタリング装置がら取出し、実施例1〜14と
全く同様の方法で、約20μmの有機保護層6を設けた
以上の順序で、第2図に示すところの記録層が単層の光
磁気ディスクを得た。
実施例1〜14と同様に、最適記録パワー及びC/Nの
測定を行った。結果を表2の比較例3に示す。
実施例と比較例との比較がら本発明により大巾に記録感
度が向上し、ISO規格の倍速度においても充分使用で
きる媒体が実現できることがゎがる。そして、ハイエン
ド用途に必要48dB以上のC/Nが全記録領域で実現
されており、この面でも優れた媒体が実現できることが
わがる。
また実施例3,6,10,11,13.14の結果より
、記録層と金属反射層の然伝導率が近いと良好なC/N
が得られることがわかる。
表  2 [実施例15〜28、比較例4,5] 以下のようにして基板上に第3図に示す構成の裏面透明
誘電体層を有する交換結合複層膜の光磁気記録媒体を作
成し評価した。図において1は基板、2は透明誘電体層
、3a、 3bは、交換結合した第1.第2の記録層、
5は裏面透明誘電体層、4は金属反射層、6は有機保護
層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1.6μ
mピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂(P
C)のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置(アネルバ■製5PF−430H型〉
の真空槽内に固定し、4 X 10−’Torrになる
まで排気する。なお、膜形成において基板1は15rp
mで回転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
00mm 、厚さ5mmの円盤で、AI+oSi5o 
<添数字は組成(原子%〉を示す)の焼結体を用い、真
空槽内にAr/N2混合ガス(N230VO1%)を導
入し、圧力5mTorrになるようにA r / N2
混合ガス流量を調整した。放電電力toow、放電周波
数13.5611!Hzで高周波スパッタリングを行い
、誘電体層2としてA14oSi4oN 20透明誘電
体層120OAを堆積した。
次に第1の記録層3aとして、ターゲットをGd2tF
e55Co24合金の円盤に変えスパッタリングガスを
純Ar(5N)とする以外は上述と同様の放電条件でG
d2.Fe5sC024合金膜を約10OA堆積した。
さらに、第1の記録層と交換結合した第2の記録層3b
として、ターゲットTb2□Fe7□Co、合金の円盤
に変え、上述と同様の放電条件でTb22Fe72Co
6合金膜を約150A堆積した。
続いて、裏面透明誘電体層5として、ターゲットをAl
Siに戻し、スパッタリングガスをAr/N2混合ガス
(N230 vo1%)に変え、透明誘電体層2と同様
の放電条件でA14o]4oN 20透明誘電体層を3
50人堆積した。
最後に、前述の実験例1〜16と同様に、種々の組成か
らなる金属反射膜4を形式した。すなわち、ターゲット
としては直径100mm 、厚さ5mmのAI、 Ag
の円盤上にAu、 Ttのチップ<5x5x1mm>を
適宜適当数配置し、スパッタリングガスを純Arとする
以外は上述と同様の放電条件で、金属反射層4として表
3に示すところの実施例15〜28゜比較例4,5の組
成の合金膜もしくは金属膜を約50OA堆積した。
この積層体をスパッタリング装置から取出し、実施例1
〜14と全く同様の方法で、約20μmの有機保護層6
を設けた。
以上の順序で、第3図に示すところの裏面透明誘電体層
を有する交換結合複層膜の光磁気ディスクを得た。
実施例1〜14と同様の評価条件で最適記録パワーPw
、及びC/Nの測定を行った。結果を表3の各欄に示す
[比較例6] 以下のようにして基板上に第4図に示す構成の裏面透明
誘電体層を有する単層記録膜の光磁気記録媒体を作成し
評価した。図において1は基板、2は透明誘電体層、3
は記録層、5は裏面透明誘電体層、4は金属反射層、6
は有機保護層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1..6
μmビッチのグループを有するポリカーボネート樹脂(
PC)のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネ
トロンスパッタ装置くアネルバ■製5PF−430H型
〉の真空槽内に固定し、4 X 10−’Torrにな
るまで排気する。なお、膜形式において基板1は15r
pmで回転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
00mm 、厚さ5mmの円盤で、AIvoSi5o 
(添数字は組成(原子%)を示す〉の焼結体を用い、真
空槽内にA r / N2混合ガス(N230VOI%
)を導入し、圧力5mTorrになるようにA r /
 N2混合ガス流量を調整した。放電電力toow、放
電周波数13.56MHzで高周波スパッタリングを行
い、誘電体層2としてA14oS!aoN2o透明誘電
体層120OAを堆積した。
次に単層の記録層3として、ターゲットをTb22Fe
yzCO6合金の円盤に変えスパッタリングガスを純A
r(5N)とする以外は上述と同様の放電条件でTb2
2Fe72CO6合金膜を約250A堆積した。
続いて、裏面透明誘電体層5として、ターゲットをAl
Siにもどし、スパッタリングガスをAr/N2混合ガ
ス(N230 vo1%)に変え、透明誘電体層2と同
様の放電条件でA14oSi4oN2°透明誘電体層を
350A堆積した。
最後に、ターゲットをAIの円盤上にAn、 Tiのチ
ップ(5X5X1mm)を適宜適当数配置したものとし
、スパッタリングガスを純Arとする以外は上述と同様
の放電条件で、金属反射層4としてA191An7Ti
2合金膜を約500 Ai’I積した。
この積層体をスパッタリング装置から取出し、実施例1
〜14と全く同様の方法で約20μmの有機保護層6を
設けた。
以上の順序で、第4図に示すところの裏面透明誘電体層
を有する単層記録層の光磁気ディスクを得た。
実施例1〜14と同様の評価条件で最適記録パワーPw
、及びC/Nの測定を行った。結果を表3の比較例6に
示す。
実施例15〜28と比較例4〜6との比較から、裏面透
明誘電体層を設けた場合にも、感度向上及びC/N向上
の本発明の効果が発現されることがわかる。
また、実施例1〜14とすると、裏面透明誘電体層を設
は他本例は、それだけ積層構成が増加しコスト上不利で
あるが、C/Nが約0.5dB増加し、ハイエンド用途
に必要なC/Nを充分クリアできるものとなることがわ
かる。
表  3 [実施例29〜42、比較例7,8] 以下のようにして基板上に第3図に示す構成の交換結合
の第2の記録層に感度のよいNdDyFeCo合金を用
いた光磁気記録媒体を作成し評価した9図において1は
基板、2は透明誘電体層、3a、 3bは交換結合した
第1.第2の記録層、5は裏面透明誘電体層、4は金属
反射層、6は有機保護層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1.6μ
mピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂(P
C)のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置くアネルバ■製5PF−430H型)
の真空槽内に固定し、4 X 10−’Torrになる
まで排気する。なお、膜形成において基板1は15rp
mで回転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
00mm 、厚さ5mmの円盤で、A15oSiso 
(添数字は組成(原子%)を示す〉の焼結体を用い、真
空槽内にA r / N2混合ガス(Nz30vo1%
)を導入し、圧力5m TorrになるようにA r 
/ N2混合ガス流量を調整した。放電電力100W、
放電周波数13.56M)Izで高周波スパッタリング
を行い、誘電体層2としてA14oS!4oN 20透
明誘電体層1200人を堆積した。
次に第1の記録層3aとして、ターゲットを前述の例と
同じGd2tFeq、CO24合金の円盤に変えスパッ
タリ〉′グガスを純Ar<5N)とする以外は上述と同
様の放電条件でGd21Fe、sCO□a合金膜を約1
0OA堆積した。
さらに、第1の記録層と交換結合した第2の記録層3b
として、ターゲツトNd9D3’2Je4qCOx7合
金の円盤に変え、上述と同様の放電条件で前の例とは異
なるNd9Dy2Je4.Cot7合金膜を約150人
堆積した。
続いて、裏面透明誘電体層5として、ターゲットをAl
Siに戻し、スパッタリングガスをAr/N2混合ガス
(N230VOI%)に変え、透明誘電体層2と同様の
放電条件でA14oSi4oNzo透明誘電体層を35
0人堆積した。
iIL後に、前述の実験例1〜16と同様に、種々の組
成からなる金属反射膜4を形式した。すなわち、ターゲ
ットとしては直径100mm 、厚さ5mmのAt、 
Agの円盤上にAu、 Tiのチップ<5X5X1mm
)を適宜適当数配置し、スパッタリングガスを純Arと
する以外は上述と同様の放電条件で、金属反射層4とし
て表4に示すところの実施例29〜42゜比較例7,8
の組成の金属膜もしくは合金膜を約500A堆積した。
この積層体をスパッタリング装置から取出し、実施例1
〜14と全く同じ方法で約20μmの有機保護層6を設
けた。
以上の順序で、第3図に示すところのNdDyFeC。
を第2の記録層とした光磁気ディスクを得た。
実施例1〜14と同様の評価条件で、最適記録パワーP
w 、及びC/Nの測定を行った。結果を表4の各欄に
示す。
[比較例9] 以下のようにして基板上に第4図に示すm戒の記録層に
高感度のNdDyFeCo合金単層膜を用いた光磁気記
録媒体を作成し評価した。図において1は基板、2は透
明誘電体層、3は記録層、5は裏面透明誘電体層、4は
金属反射層、6は有機保護層である。
直径130mm 、厚さ1.2mmの円盤で、1.6μ
mピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂<p
c>のディスク基板1を3ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置くアネルバ■製5PF430H型〉の
真空槽内に固定し、4×王0−7Torrになるまで排
気する。なお、膜形成において基板1は15rpmで回
転させた。
まず透明誘電体層2として、ターゲットとしては直径1
00mm 、厚さ5mmの円盤で、A15oSiso 
(添数字は組成(原子%)を示す〉の焼結体を用い、真
空槽内にAr/N2混合ガス(N230VOI%)を導
入し、圧力5mTorrになるようにA r / N2
混合ガス流量を調整した。放電電力100W、放電周波
数13.56MHzで高周波スパッタリングを行い、誘
電体層2としてA l 40 S 140 N 20透
明誘電体層120OAを堆積した。
次に記録層3として、ターゲットをNd、D3’29F
e4sCOt7合金の円盤に変えスパッタリングガスを
純Ar〈5N)とする以外は上述と同様の放電条件でN
d、D72eFeasCOxy合金膜を約250A堆積
した。
続いて、裏面透明誘電体層5として、ターゲットをAl
Siに戻し、スパッタリングガスをAr/N2混合ガス
(N230 vo1%)に変え、透明誘電体層2と同様
の放電条件でA14oSt4oN2o透明誘電体層を3
50A堆積した。
最後に、ターゲットをA1の円盤上にAl1、 Tiの
チップ(5X 5 X 1 mm )を適当数配置した
ものとし、スパッタリングガスを純A「とする以外は上
述と同様の放電条件で、金属反射層4としてA11.A
u7Tiz合金膜を約500A堆積した。
この積層体をスパッタリング装置から取出し、実施例1
〜14と全く同じ方法で、約20μmの有機保護層6を
設けた。
以上の順序で、第4図に示すところの積層体、すなわち
光磁気記録媒体を得た。
実施例1〜14と同様の評価条件で、最適記録パワーP
w 、及びC/Nの測定を行った。結果を表4の比較例
9に示す。
表  4 さらに、以上の比較例1〜9.実施例1〜42全てのサ
ンプルについて、80℃、85%RHの高温高温雰囲気
中に500時間放置する加速劣化試験を行ったところ、
比較例1〜9のサンプルでは、膜の腐食によると思われ
る白ぬけ部分く膜が透明化〉やピンホールが多数発生し
ていた。これに対し実施例1〜42では、このような白
ぬけやピンホールは全く発生していなかった。すなわち
本発明により耐久性も向上することが確認された。
以上実施例及び比較例より、本発明の特定の光学特性及
び熱伝達特性を有する金属反射層、具体的にはAlAu
合金、 AgAu合金あるいはこれらにTi等の特定元
素を添加した金属反射層を設け、かつ交換結合させた複
層の光磁気記録層の合計膜厚を150〜600人とした
光磁気記録媒体では、従来の構成の媒体に比べ、高感度
でCN比及び耐久性の向上が実現できることがわかった
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1〜14、比較例1,2の、第2図は比
較例3、第3図は実施例15〜42.比較例4,5,7
.8、第4図は比較例6,9の積層構成の説明図である
。 に基板、2:透明誘電体層、3.3a、 3b:記録層
、4:金属反射層、5:裏面透明誘電体層、6:有機保
護層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光磁気記録層が交換結合した組成の異なる2層以上
    の希土類元素と遷移金属元素との合金磁性薄膜の積層体
    からなる光磁気記録媒体において、前記光磁気記録層の
    膜厚が150Å以上600Å以下であり、その光入射側
    と反対側に屈折率NがN≦3.5、光吸収係数KがK≧
    3.5、熱伝導率が20〜100W/(m・K)(W:
    ワット、m:メートル、K:絶対濃度)の金属反射膜を
    設けたことを特徴とする光磁気記録媒体。 2、前記金属反射膜の屈折率NがN≦2.5で、その光
    吸収係数Kが4.5≦K≦8.5である請求項1記載の
    光磁気記録媒体。 3、前記金属反射膜がAlAu合金もしくはAgAu合
    金である請求項1もしくは2記載の光磁気記録媒体。 4、前記金属反射膜中のAuの含有量が0.5〜20a
    t%(原子%)である請求項3記載の光磁気記録媒体。 5、前記金属反射膜が、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
    Ta、Cr、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Ir
    の群から選ばれた1種以上の特定元素を含有したAlA
    u合金もしくはAgAu合金からなる請求項1〜4記載
    のいずれかの光磁気記録媒体。 6、前記AlAu合金もしくはAgAu合金のAl含有
    量が0.5〜10at%で、前記特定元素の含有量が0
    .3〜5.0at%である請求項5記載の光磁気記録媒
    体。 7、前記光磁気記録層が、第1磁性層、第2磁性層の2
    層を順次積層した積層体であり、第2磁性層は第1磁性
    層より保磁力が高く、キュリー温度が低い磁性層であり
    、第1磁性層、第2磁性層それぞれの膜厚d1、d2が
    、150Å≦d1+d2≦600Å、かつd1<d2を
    満足する請求項1〜6記載のいずれかの光磁気記録媒体
    。 8、前記第1磁性層の保磁力が2000エルステッド以
    下で、そのキュリー温度が100℃以上である請求項7
    記載の光磁気記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114012512A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 哈尔滨工业大学 一种基于激光加热、水浴加热、化学作用共同辅助的小球头磁流变抛光方法

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