JPH0371455A - 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〕 レーザー光を用い、記録、再生、消去を行う光磁気記録
媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、情報処理システムでの情報処理量の急速な増加に
伴い、小型で記録容量の大きな記録媒体が益々求められ
ており、中でも光磁気ディスクは情報の書換えが可能な
媒体として注目されている。

光磁気記録媒体の記録膜材料としては、希土類−遷移金
属を主とする合金で、希土類として、Ｔｂ　、　０３１
等が、遷移金属として、Ｆｅ　、　Ｃｏ等を用いるもの
が主として用いられている。

次に、従来技術における光磁気記録媒体の記録、再生の
原理を簡単に説明する。一般に、磁性体は、室温近傍で
の磁化や、保磁力が大きな値であっても、磁性体の温度
が上がるに従って、磁化や保磁力は減少し、キューリー
温度においては消失する。

光磁気記録の記録過程では、光磁気ディスクに垂直で、
一定方向に磁化した記録膜にレンズで集光したレーザー
光を照射し、記録膜の温度をキューリー温度近傍まで上
昇した後、外部磁界を周囲の磁化方向と逆向きに加えな
がら冷却を行い、外部磁界と同一方向に磁化した領域を
記録膜上に作ることで行ってきた。ここで、記録に要す
るレーザー光強度は記録膜のキューリー温度が高い程、
高温に加熱する必要があるため、強くする必要がある。

再生する時は、記録に用いるより弱いレーザー光を膜に
入射し、反射光の磁気光カー効果を利用している。再生
信号の信号対ノイズ比（ＣＮ比）は、磁気光カー効果に
よるレーザー光偏光面の回転角、即ち、カー回転角が大
きい程、又、反射光量が多いほど高い値になる。カー回
転角は、磁性体の温度が上がり磁化が減少するに従って
減少し、キューリー温度において消失する性質があるた
め、再生時のレーザーによる記録膜の（加熱）昇温によ
っても、カー回転角は減少する。過大な強度のレーザー
光で再生を行うと、再生光量は増加するが、記録膜の温
度は急激に昇温し、カー回転角は太き（減少する。過小
な強度のレーザー光で再生を行うと、記録膜の温度上昇
は僅かにおさえられるが、反射光の光量も減少し、再生
光路機器の固有のノイズによる影響を受け、ＣＮ比は減
少する。

従って、ＣＮ比が最大となる最適再生レーザー光強度が
存在し、この値を個々の光磁気ディスクにおいて選定し
、再生を行う必要がある。

〔従来技術の問題点〕

記録膜の温度上昇による、カー回転角の減少は、キュー
リー温度が高いほど小さくなることが一般的に知られて
おり、キューリー温度の高い記録膜を用いれば、最適、
再生レーザー光強度を高い値とすることが出来るため、
反射光量が増し、より高いＣＮ比が得られる。

しかしながら、キューリー温度は記録膜の組成によって
決まるため、一定の組成下では最適な再生レーザー光強
度も一義的に決まり、さらに強い再生レーザー光で再生
したり、最適再生レーザー光強度を任意の値にすること
は出来なかった。

このため、例えば、定まった再生レーザー光強度を有す
る光デイスクドライブ（機械）に合った光ディスクを作
製するには、記録膜の組成を調整する必要が生じた。

例えばＴｂＦｅＣｏ系の場合、Ｃｏ量が少ない記録膜を
用いると、記録時に用いる外部磁界を非常に弱くするこ
とが可能であるが、キューリー温度が低いため最適再生
レーザー出力を小さな値としなければならず、高いＣＮ
比が得られなかった。

一方、Ｃｏ量を増すと、キューリー温度が上がり、最適
再生レーザー光強度が高い値になり、ＣＮ比の高いもの
が得られるが、記録に用いる外部磁界が大きくなるため
、大型マグネットが必要となり、装置設計上不利となる
問題が生じていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

これまで述べた従来技術の問題点に鑑み、記録膜である
希土類−遷移金属の組成を変えることなく、簡単に最適
再生レーザー光強度を変更可能にし、または大きな値と
することが出来る光磁気ディスクを供することにある。

〔課題を解決する手段〕

上記課題は、希土類−遷移金属を主とする記録膜に接し
、レーザー光が入射する側の反対側に、金属チタンから
なる感度調整膜を付けることで解決できる。

本発明における基板としては、ポリカーボネート、エポ
キシ、ＰＭＭＡ等のプラスチック、又はガラス板を用い
ることができる。記録膜としては、希土類−３ｄ遷移金
属の合金膜を、感度調整膜としては、熱伝導率のよい種
々の金属、なかでも金属チタン膜が好ましい。おな、基
板と記録膜との間に５ｉ３Ｎａ　、　　ＡｆＮ　、　５
ｉｙｘ等の誘電体、感度調整膜の上に誘電体、金属又は
有機物の保護膜を設けることができる。このような構成
の光磁気ディスクの場合、記録、再生、消去に用いるレ
ーザー光は基板側より入射させる。

本発明の基ずく光磁気ディスクに記録を行う過程を第１
図にもとづいて説明すると、基板より入射したレーザー
光によって記録膜は加熱される。

この時、感度調整膜４があるため、記録膜３で発生した
熱の一部分は、感度調整膜４に移り、記録膜３の温度上
昇は、感度調整膜４が無い場合よりも抑えられる。この
ため、記録膜３に記録を行うには、感度調整膜４が無い
場合よりも高いレーザー光強度を要する。

再生を行うときも、再生に用いるレーザー光によって記
録膜３は加熱されるが、感度調整膜４が有ることで、該
膜が無いときよりも温度は抑えられ、カー回転角の低下
も少なくなる。レーザー光をさらに強くしていくと、記
録膜３から感度調整膜４への熱伝導は有限であるため、
記録膜３の温度は徐々に上昇する。

これに従って、カー回転角も低下する。しかし、感度調
整膜４の無いときに較べると温度上昇率。

カー回転角減少率は小さいものとなる。このことを概念
的に示すと、第２図の様になる。この結果、感度調整膜
を設けることでＣ／Ｎの最大になる再生レーザー光強度
（最適再生レーザー光強度）は該膜がないときよりも高
い値にすることが可能となり、反射光量が増加するため
、より高いＣＮとなる。熱伝導の効果は、感度調整膜４
の厚みによって制御することが可能で、膜４の厚みを厚
くすることで、最適再生レーザー光強度をより大きくす
ることが可能である。しかしながら、熱伝導は有限であ
るので感度調整膜膜厚を極端に厚くするにも限界がある
。金属Ｔｉの場合約１０００人が限界でそれ以上厚くし
ても最適再生レーザー光強度を大きくする事は出来ない
。

次に、感度調整膜４に用いる材料であるが、金属の熱伝
導により、上述した機能を考えるならば、一般的には、
熱伝導率の高いもの程、感度調整膜４への熱伝導が、す
ばやく行われるため、記録に要する最小レーザー光強度
や、最適再生レーザー光強度を変える効果が高いものと
推定できる。この様な材料として、時開５６−７４８４
４中に示される熱伝導率の良い金属、Ｃｕ　＊　Ａｇや
半金属Ｓｉ　、Ｇｅが、簡単に考え出される。本発明に
用いたＴｉ及び一般的に熱伝導率の良いと言われるＣｕ
　、　Ｓｉ　と本発明の記録膜３に主に用いられるＦｅ
、　Ｃｏの熱伝導率は、表１に示すように、ＣｕはＴｉ
の約２０倍、ＳｉはＴｉの約５倍で、記録膜３の主材料
のＦｅ、　Ｇｏより高い値を示すが、Ｔｉは、Ｃｕ　、
　Ｓｉ　、　Ｆｅ　、　Ｃｏよりも小さい値を示す。

表−１（各種金属の熱伝導率） 金属データーブック：日本金属学会編よりしかしながら
、後記する比較例２，３．４，５、及び、実施例１．２
，３．４に示す様に、Ｃｕ、　Ｔｉを用いた時は、記録
に必要な最小レーザー光強度、最適再生レーザー強度を
大きく変化させることが可能であるが、Ｓｔでは、はと
んど変化が見られない。つまり、単純に熱伝導率では、
本発明の詳細な説明することは出来ず、効果が発現する
過程は前述のごとくと考えられるものの、それ以外に、
Ｔｉに特異な効果があるものと考えられる。さらに、Ｃ
ｕはＴｉの約１７４の膜厚でＴｔと同程度各レーザー光
強度が変化する。たとえば、実施例の測定条件で最適再
生レーザー光強度を０．１−高くするのに必要な感度調
整膜の膜厚は、Ｔｉで３０〜６０Ａであるのに対しＣｕ
は５〜２０λであるため目標とする効果を発現させる為
には、高精度の膜厚制御が必要となるため、又同じ膜厚
では最小記録レーザー強度が約２倍になるため高出力の
レーザーを必要とするので実用上問題がある。これに対
し、Ｔｆを用いるならば一定の最適再生レーザー光強度
のディスクを安定して作成ができる。なお、Ｔｉ膜とし
てＴｉ単独又はＴｉを少なくとも５０％以上含有する合
金であってもよい。

〔実施例〕

実施例１゜ 直径１３０ｍｍの溝付ポリカーボネイト基板上に（１）
Ｓｉ３Ｎ、を８０ＯＡ、（２）ＴｂＦｅＣｏ記録膜を９
００人、（３）Ｔ　ｉ金属感度調整膜を１５０人、（４
）Ｓ　ｉ　：Ｉ　８４を６０ＯＡ順次スパッタ法で積層
して光磁気ディスクを作製した。

ここで、５ｉ３Ｎａ　は、スパッタ室を１×１０〜８Ｔ
ｏｒｒ以下に排気した後、直径６インチのＳｉ３Ｎ４タ
ーゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒを４０ｃｃ／
分流し、スパッタ圧を１０ｍＴｏｒｒに調整し、高周波
電力１．３１ｃｗを印加して、マグネトロンスバンタ法
で作製した。

ＴｂＦｅＣｏ記録膜は、Ｓｉ３Ｎ４を製膜した後真空を
破らずに、直径６インチのＴｂ２３．５　　Ｆｅ６Ｂ、
０−Ｃｏ３．５組成のターゲットを用い、スパッタガス
としてＡｒを４０ｃｅ／分流し、スパッタ圧を６　ｍＴ
ｏｒｒに調整した後、直流電力０．５に−を印加し、マ
グネトロンスパッタ法で、Ｔｂ２０．５−Ｆｅ７１．５
−Ｃｏ３．Ｏの膜１１或の記録膜を作製した。

Ｔｉ金属感度調整膜は、ＴｂＦｅＣｏ記録膜を製膜後真
空を破らずに直径６インチのＴｉ金属ターゲットを用い
スパッタガスとしてＡｒを４０ｃｃ／分流し、スパッタ
圧を６　ｍＴｏｒｒに調整した後、直流電力０．２開を
印加し、マグネトロンスパッタ法で作製した。

実施例２゜ Ｔｉ金属感度調整膜を３００人とする以外は実施例１と
同様とした。

実施例３゜ Ｔｉ金属感度調整膜を６００人とする以外は実施例１と
同様とした。

実施例４゜ Ｔｉ金属感度調整膜を１０００人とする以外は実施例１
と同様とした。

比較例１゜ Ｔｉ金属感度調整膜を設けないとする以外は実施例１と
同様とした。

比較例２゜ Ｔｉ金属感度調整膜の代わりにＣｕを３００人とする以
外は実施例１と同様とした。

比較例３゜ Ｔｉ金属感度調整膜の代わりにＣｏを６００人とする以
外は実施例１と同様とした。

比較例４゜ Ｔｉ金属感度調整膜の代わりにＳｉを６００人とする以
外は実施例１と同様とした。

上記の方法で作製した６種の試料について、記録に必要
な最小レーザー光強度、最適再生レーザー光強度及びそ
の時のＣＮ比を表−２に示す条件で測定した。その結果
を表−３に示すが、Ｔｉ膜の膜厚が厚くなるに従って、
記録に必要な最小レーザー光強度、及び最適レーザー光
強度は明らかに上昇し、Ｔｉ膜の感度調整膜としての効
果は明かである。又、膜厚を変えることで、最適再生レ
ーザー光強度を簡単に制御できることが分かる。さらに
、最適再生レーザー光強度が上昇するに従って、ＣＮ比
も２ｄＢ増加した。それに対して、Ｃｕ膜の場合は極端
な変化をしめし、実用上問題があることが分かる。

また、Ｓｉ膜ではＴｉ膜と同じ効果は認められなかった
。

表−２ 測定条件 回転数：１ｓｏｏ回／分 測定位置：半径３０ｍｍ 記録周波数：３．７ＭＨｚ 分解能：３０ｋＨｚ 、フ ／ 〔発明の効果］ 以上説明してきたように、Ｔｉを主とする金属からなる
感度調整膜を付けることで、記録膜の組成を変えること
なく、簡単に最適再生レーザー光強度を変えることが可
能で、かつ高い最適再生レーザー光強度で再生可能なた
めＣＮ比の高い光磁気記録媒体を供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気記録媒体を示す概略断面図、第
２図は感度調整膜を設けた場合と設けない場合の記録膜
の温度、カー回転角、再生レーザー光強度の関係を説明
する図である。 １・・・基板、２・・・誘電体、３・・・記録膜、４・
・・感度調整膜、５・・・保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー光を用い、記録、再生、消去を行い、再生には
   希土類及び遷移金属を主とする記録膜からの反射光の磁
   気光カー効果を用いる光磁気記録媒体において、該記録
   膜に接し、レーザー光を入射する側の反対側に、金属チ
   タンを主とする膜厚１００〜１０００Åの感度調整膜を
   付けたことを特徴とする光磁気記録媒体。