JPH04205742A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH04205742A
JPH04205742A JP2333896A JP33389690A JPH04205742A JP H04205742 A JPH04205742 A JP H04205742A JP 2333896 A JP2333896 A JP 2333896A JP 33389690 A JP33389690 A JP 33389690A JP H04205742 A JPH04205742 A JP H04205742A
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JP
Japan
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film
magneto
dielectric layer
optical
thickness
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JP2333896A
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Masahiro Orukawa
正博 尾留川
Motoyoshi Murakami
元良 村上
Hideji Kawabata
川端　秀次
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は情報の記録に用いる光磁気記録媒体に関するも
のである。
従来の技術 近年光磁気ディスクが書換えの出来る光デイスクメモリ
として勢力的な開発が進へ　一部実用化されている。
光磁気ディスクの膜構成は古くから光磁気薄膜の両側を
保護膜にて挟み込んだ３層構造が提案されている。これ
に対し主としてＣＮ比の向上を目的として、一部の光が
透過する程度の膜厚を有する光磁気薄膜とそれに積層さ
れる反射膜の両側を保護膜にて挟み込んだ４層構造が第
１の改善案として提案されている。　（例えは特開昭５
５−８７３３２号公報　特開昭５７−１．２４２８号公
報等）　しかしながら第１の改善案で（よ　熱伝導率の
大きな反射膜が直接光磁気薄膜と接しているた敦　記録
感度が悪くなるばかり力＼　過大パワーでの記録時には
熱拡散のために記録磁区の広がりが極端に大きくなり、
パワーマージンが小さくなるという欠点を有している。
　　さらにこの欠点を克服するため＋へ第２の改善案と
して第１の改善案で示した光磁気薄膜と反射膜との間４
Ｑ　　光の干渉に寄与する程度の膜厚を有する誘電体層
を設ける構造が提案されている。　（例えば特開昭５７
−６６５４９号公報　特開昭５９−５２４４２号公報　
特開昭６０−１６３７号公報　特開昭６０−７６３１号
公報　特開昭６０−４０５４２号公報等）この第２の改
善案によって光磁気薄膜と反射膜との間に５設けられた
誘電体層が断熱作用を有し　反射膜での熱拡散のために
記録磁区の広がる事は避けられるようになった 発明が解決しようとする課題 しかしながら第２の改善案では過大パワーでの記録時に
於ける記録磁区の広がりは避けられるものへ　第１の改
善案に比べ　誘電体層に於ける干渉効果のために偏光面
回転角の増大よりも反射率の減少が著しく再生信号が小
さくなる。その結果ＣＮ比が小さくなるという欠点を有
していた　つまり、光磁気薄膜と反射膜を直接積層した
場合には感度低下とパワーマージン低下という課題を有
し　光磁気薄膜と反射膜との間に　光の干渉に寄与する
程度の膜厚を有する誘電体層を設ける構造ではＣ／Ｎが
低下するという課題を有してい九本発明は上記課題に鑑
へ　ＣＮ比が大きく、かつ広いパワーマージンを有する
光磁気記録媒体を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の光磁気記録媒体は光
磁気薄膜と、反射膜とが誘電体層を介して接しており、
上記誘電体層の膜厚が３０オングストローム以上　２４
０オングストローム以下、更にいうならば　上記誘電体
層の屈折率をｎ、膜厚をＴ（オングストローム）とする
とき、Ｔが５０ｎ−４０≦Ｔ≦１２０ｎ−４０ の範囲内であるという構成を備えたものであり、また更
にいうならば　上記誘電体層の熱伝導率が４　Ｊ　　（
ｍ　ｓｅｃ　Ｋ）　−’以下である構成となっている。
作用 本発明は上記した構成によって光磁気薄膜と、反射膜と
の間に設けられた誘電体層が極めて薄いために光学的に
は殆ど作用せず大きなＣＮ比を維持したまま、光磁気薄
膜と、反射膜とが熱的に隔離され　過大パワーでの記録
時に於ける反射膜での熱拡散によるドメインの拡大を抑
えることが出来　パワーマージンを広くすることができ
る。
実施例 以下本発明の一実施例の光磁気記録媒体について、図面
を参照しながら説明する。
第１図（よ　本発明における光磁気記録媒体の膜構成を
示すものである。第１図に於いて、　１１はプラスチッ
クから成る厚さ１．　２ｍｍの透光性基板、　１２はエ
ンハンス膜　１３は光磁気膜１４は誘電体膜　１５は反
射膜　１６は保護膜１７は有機材料からなるオーバーコ
ート層である。
第１の実施例として、エンハンス膜１２は膜厚８００オ
ングストロームのＺｎ５ｅ−８ｉＯ２で構成させ、光磁
気膜１３は膜厚３００オングストロームのＴｂＦｅＣｏ
で構成させ、誘電体膜１４はＺｎ５ｅ’５ｉ０２で構成
させ九　このとき誘電体膜１４の屈折率は２．２、熱伝
導率は２．２Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ）−’である。ま
た　反射膜１５は５００オングストロームのＣｕＶで構
成させ、保護膜１６は膜厚１０００オングストロームの
Ｚｎ５ｅ−８ｉ０２で構成させた　なおこれら薄膜は　
すべてスパッタにて製膜した力（２種以上の混合物に対
してζ戴　ターゲットを複数用いて同時スパッタする事
により、容易に実現される。
以上のように構成された光磁気記録媒体の記録特性につ
いて、以下第２図を用いて説明する。
前述した構成の光磁気ディスクに対し　波長７８０　ｎ
ｍのレーザーを用いて線速６　ｍ　／　ｓ、　　記録周
波数３．　８５ＭＨｚ、記録パルス幅８６ｎｓｅｃ１　
　にて記録を行な（＼　再生パワー１ｍＷにてＣＮ比を
測定した　その結ｌ　　５０ｄＢ以上のＣＮ比が得られ
る記録パワー範囲と、Ｚｎ５ｅ−８ｉＯ２で構成した誘
電体膜１４の膜厚との関係を第２図に示す。第２図から
明らかなよう番！　誘電体膜１４としてＺｎ５ｅ−８ｉ
Ｏ２（屈折率２．２、熱伝導率２−　２Ｊ　　（ｍｓｅ
ｃＫ）−’）を用いた場合、３０〜２４０オングストロ
ームの範囲でＣＮＮ比０ｄＢ以上得られるパワー範囲が
±２５％を越え大きな記録パワーマージンが得られる。
更に膜厚１３０オングストロームで記録パワー範囲のピ
ーク値±２８％が得られるとともく　膜厚１３０オング
ストロームを中心へ　±５７％の膜厚範囲で、記録パワ
ー範囲のピーク値±２８％に対し僅か±１％減の±２７
％という広い記録パワー範囲が得られる。
これに対し従来用いられてぎた光磁気膜と反射膜とが誘
電体層１４を介さずに直接接している場合、つまり誘電
体層１４の膜厚がゼロの場合はＣＮＮ比０ｄＢ以上得ら
れるパワー範囲が±２３％である。また　従来用いられ
てきた光磁気膜と反射膜とが３００オングストローム以
上の誘電体層１４を介して接している場合はＣＮＮ比０
ｄＢ以上得られるパワー範囲が±２１％以下である。
以上のように本実施例によれば光磁気膜と反射膜との間
に上記条件を満足する極薄い誘電体層を設けることによ
り、記録パワーの許容範囲を大幅に拡大することができ
る。
次に本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。
第２の実施例として、エンハンス膜１２は膜厚８０ｎｍ
のＺｎＳで構成させ、光磁気膜１３は膜厚４０ｎｍのＴ
ｂＦｅＣｏで構成させ、誘電体膜１４はＺｎＳで構成さ
せム　このとき誘電体膜１４の屈折率は２．２、熱伝導
率は２．　　ＩＪ　　（ｍｓｅｃ　Ｋ）−’である。ま
た　反射膜１５は４０ｎｍのＡｌＴｉで構成させ、保護
膜１６は膜厚１１００ｎのＺｎ５ｅ−３ｉＯａで構成さ
せ通量上のように構成された光磁気記録媒体の記録特性
について、以下第３図を用いて説明する。
第２の実施例に示した構成の光磁気ディスクに対し　波
長８３０　ｎｍのレーザーを用いて線速６ｍ／ｓ、記録
周波数３．　８５ＭＨｚ、記録パルス幅８６ｎｓｅｃ、
にて記録を行な（＼　再生パワー１ｍＷにてＣＮ比を測
定しへ　その結果　５０ｄＢ以上のＣＮ比が得られる記
録パワー範囲と、ＺｎＳで構成した誘電体膜１４の膜厚
との関係を第３図に示も　第３図から明らかなよう圏　
誘電体膜１４としてＺｎＳ　（屈折率２．２、熱伝導率
２゜Ｉ　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ）−’）を用いた場合
、３０〜２５０オングストロームの範囲でＣＮＮ比０ｄ
Ｂ以上得られるパワー範囲が±２５％を越え大きな記録
パワーマージンが得られる。更に膜厚１３０オングスト
ロームで記録パワー範囲のピーク値±２８％が得られる
ととも番ヘ　　膜厚１３０オングストロームを中心番ζ
　±６０％の膜厚範囲で、記録パワー範囲のピーク値±
２８％に対し僅か±１％減の±２７％という広い記録パ
ワー範囲が得られる。
これに対し従来用いられてきた光磁気膜と反射膜とが誘
電体層１４を介さずに直接接している場合、つまり誘電
体層１４の膜厚がゼロの場合はＣ−〇− Ｎ比５０ｄＢ以上得られるパワー範囲が±２３％である
。また　従来用いられてきた光磁気膜と反射膜とが３０
０オングストローム以上の誘電体層１４を介して接して
いる場合はＣＮ比５０　ｄ’　Ｂ以上得られるパワー範
囲が±２１％以下である。
以上のように本実施例によれば光磁気膜と反射膜との間
に上記条件を満足する極薄い誘電体層を設けることによ
り、記録パワーの許容範囲を大幅に拡大することができ
る。
第３の実施例として、エンハンス膜１２は膜厚８０　ｎ
ｍのＺｎＳで構成させ、光磁気膜１３は膜厚４０ｎｍの
ＴｂＦｅＣｏで構成させ、誘電体膜１４はＳｉＯ２で構
成させた　このとき誘電体膜１４の屈折率は１．５、熱
伝導率は１．　５Ｊ　　（ｍｓｅｅ　Ｋ）−’である。
また　反射膜１５は４０ｎｍのＡｌＴｉで構成させ、保
護膜１６は膜厚１１００ｎのＺｎ５ｅ−８ｉＯ２で構成
させた以上のように構成された光磁気記録媒体の記録特
性について、以下第４図を用いて説明する。
第３の実施例に示した構成の光磁気ディスクに＝１０− 対し　波長８３０　ｎｍのレーザーを用いて線速６ｍ／
ｓ、　　記録周波数３．　８５ＭＨｚ、　　記録パルス
幅８６ｎｓｅｃ、にて記録を行な１．Ｘ、再生パワー１
ｍＷにてＣＮ比を測定しへ　その結果　５０ｄＢ以上の
ＣＮ比が得られる記録パワー範囲と、ＳｉＯ２で構成し
た誘電体膜１４の膜厚との関係を第４図に示す。第４図
から明らかなように　誘電体膜１４として５ｉＯ２（屈
折率１．５、熱伝導率１゜５　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ
）−１）を用いた場合、　２０〜１７０オングストロー
ムの範囲でＣＮ比５０ｄＢ以上得られるパワー範囲が±
２５％を越え大きな記録パワーマージンが得られる。更
に膜厚８ｏオングストロームで記録パワー範囲のピーク
値±３０％が得られるととも置　膜厚８０オングストロ
ームを中心番へ　±４５％の膜厚範囲で、記録パワー範
囲のピーク値±３０％に対し僅が±１％減の±２９％と
いう広い記録パワー範囲が得られる。
これに対し従来用いられてきた光磁気膜と反射膜とが誘
電体層１４を介さずに直接液している場合、つまり誘電
体層１４の膜厚がゼロの場合はＣＮ比５０ｄＢ以上得ら
れるパワー範囲が±２３％である。また　従来用いられ
てきた光磁気膜と反射膜とが３００オングストローム以
上の誘電体層１４を介して接している場合はＣＮ比５０
ｄＢ以上得られるパワー範囲が±１０％以下である。
以上のように本実施例によれば光磁気膜と反射膜との間
に上記条件を満足する極薄い誘電体層を設けることによ
り、記録パワーの許容範囲を大幅に拡大することができ
る。
第４の実施例として、エンハンス膜１２は膜厚８０ｎｍ
のＺｎＳで構成させ、光磁気膜１３は膜厚４０ｎｍのＴ
ｂＦｅＣｏで構成させ、誘電体膜１４は５１０２とＡｌ
２Ｏ３の混合物で構成させ丸このとき誘電体膜１４の屈
折率は混合比によらず１．５〜１．６で、熱伝導率は混
合比により１゜５〜２０　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ）　
−’の範囲で変化させ九また　反射膜１５は４０ｎｍの
ＡｌＴｉで構成させ、保護膜１６は膜厚１００　ｎｍの
Ｚｎ５ｅ−３ｉＯ２で構成させた 第４の実施例に示した構成の光磁気ディスクに対し　波
長＆、３０ｎｍのレーザーを用いて線速６ｍ／ｓ１　記
録周波数３．’８５ＭＨｚ、　　記録パルス幅８６　ｎ
　ｓ　ｅ　ｃ、　　にて記録を行な（＼　再生パワー１
ｍＷにてＣＮ比を測定し九　その結！　　５０ｄＢ以上
のＣＮ比が得られる記録パワー範囲と、　（Ｓ　ｉ　０
２）　Ｍ　（Ａ　ｌ　２０３．）　ｌ−Ｘの混合物で構
成した誘電体膜１４の膜厚との関係を熱伝導率をパラメ
ータとして第５図に示す。第５図に於て、（ａ）が熱伝
導率１．　５Ｊ　　（ｍｓｅｃ）０−’、（ｂ）が熱伝
導率２Ｊ　　（ｍ　５ｅｃＫ）−’、（ｃ）が熱伝導率
４Ｊ（ｍｓｅｃ）（）−’、（ｄ）が熱伝導率１０Ｊ　
　（ｍｓｅｃＫ）−１、（ｅ）が熱伝導率２０Ｊ　　（
ｍｓｅｃＫ）−’である。
第５図から明らかなように　誘電体膜１４の熱伝導率と
して４　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｃ　Ｋ）　−１以下ノ場合、
適切な膜厚設定によりＣＮ比５０ｄＢ以上得られるパワ
ー範囲の拡大が認められる。ここで適切な膜厚設定と（
よ　その膜厚をＴ（オングストローム）、熱伝導率をＫ
Ｊ　　（ｍ　ｓｅｃ　Ｋ）　−’とすルトキ、３０≦Ｔ
≦１３０　　（Ｋ／２．　１）−９−’である。
以上のように本実施例によれば光磁気膜と反射膜との間
に熱伝導率４　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ）　−’以下の
上記条件を満足する極薄い誘電体層を設けることにより
、記録パワーの許容範囲を大幅に拡大することができる
。
第５の実施例として、エンハンス膜１２Ｌ［厚８０ｎｍ
のＺｎＳで構成させ、光磁気膜１３は膜厚４０ｎｍのＴ
ｂＦｅＣｏで構成させ、誘電体膜１４は（ＺｎＳ）Ｘ　
（ＭｇＯ・Ｓ　１ｏ２）Ｉ−８の混合物で構成させｔ４
　　このとき誘電体膜１４の熱伝導率は混合比によらず
２．　　ＩＪ　　（ｍｓｅｃＫ）−’で、屈折率は混合
比により１．５〜２．２の範囲で変化させｔも　　また
　反射膜１５は４０ｎｍのＡｌＴｉで構成させ、保護膜
１６は膜厚１１００ｎのＺｎ５ｅ−８１０２で構成させ
た 第５の実施例に示した構成の光磁気ディスクに対し　波
長８３．０ｎｍのレーザーを用いて線速６ｍ／ｓ、記録
周波数３．８５ＭＨｚ、記録パルス幅８６　ｎ　ｓ　ｅ
　ｃ、　　にて記録を行な（＼　再生パワー１ｍＷにて
ＣＮ比を測定し九　その結果、　５０ｄ８以上のＣＮ比
が得られる記録パワー範囲と、　（ＺｎＳ）ｙ　（Ｍｇ
Ｏ・Ｓ　ｌ○２）　ｊ−Ｘで構成した誘電体膜１４の膜
厚との関係を屈折率をパラメータとして第６図に示す。
第６図に於て（ｄ）が屈折率２゜２、（ｅ）が屈折率１
．　９、（ｆ）が屈折率１．　５である。第６図から明
らかなよう？Ｑ　　誘電体膜１４の屈折率として１．５
〜２．２の場合　適切な膜厚設定によりＣＮ比５０ｄＢ
以上得られるパワー範囲の拡大が認められる。ここで適
切な膜厚設定と（戴　その膜厚をＴ（オングストローム
）、屈折率をｎとするとき、 ５０ｎ−４０≦Ｔ≦１２０ｎ−４０ である。
以上のように本実施例によれば光磁気膜と反射膜との間
に上記条件を満足する極薄い誘電体層を設けることによ
り、記録パワーの許容範囲を大幅に拡大することができ
る。
更に実施例４及び実施例５とを総合して考えた場合、誘
電体膜厚Ｔは ５０ｎ−４０≦Ｔ≦（１２０ｎ−４０）（Ｋ／２．１）
−”ただり、に≦４Ｊ　　（ｍｓｅｃＫ）−１であるこ
とが望ましｕも な抵　第１の実施例に於いて基板１１はプラスチック基
板とした力（基板１１はガラス基板、あるいはそれらの
複合した基板としても本発明は有効である。
な抵　実施例に於いてエンハンス膜１２はＺｎ５ｅ−８
１０２、ＺｎＳとしたがエンハンス膜１２は他の窒化物
（例えばＳｉＮ、ＡＩＮ等）、酸化物（例えば５ｉＯ１
Ｔａ２０５等）、カルコゲナイド化合物（例えばＺｎ５
ｅ、ＰｂＳ等）あるいはそれらの混合物（例えば５ｉＡ
ＩＯＮ、Ａｌ０Ｎ、２Ｍｇ０・８１０２等）としてもよ
い。
な抵　実施例に於いて光磁気膜１３はＴｂＦｅＣｏとし
たが光磁気膜１３はＴｂＦｅ、ＤｙＦｅＣｏ５　ＧｄＴ
ｂＦｅＣｏ等いずれの光磁気膜でもよ１．Ｘ。
な壮　実施例に於いて誘電体膜１４はＺｎ５ｅ・５ＩＯ
２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、（Ｓ　ｉ　０２）　Ｘ　（Ａ　
１２Ｑ３）　Ｉ−Ｘ、　　あるいは（ＺｎＳ）Ｘ　（Ｍ
ｇＣＩＳ　ｉ。
！り　Ｉ−Ｘとしたが誘電体膜１４はＺｒＯ２，５ｉＯ
１ＺｎＳ−８ｉ○２．２Ｍｇ０−３ｉＯ２，３Ａ１２０
３・２ＳｉＯ２等透光性に優れ　熱伝導率が４Ｊ（ｍｓ
ｅｃ　Ｋ）　−’以下であればいずれの材料でもよい。
単体では熱伝導率が４　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｃ　Ｋ）　−
’より大きい金属酸化塩　金属窒化物にたいしても相当
量の５ｉＯ１ＳｉＯ２と混合することにより、熱伝導率
を４　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｃ　Ｋ）　−’以下にすること
も有効である。また　無機質膜のみならすミ　ポリテト
ラフルオロエチレン轍　有機質膜でも有効である。
な壮　実施例に於いて反射膜１５はＣｕＶ、ＡｌＴｉと
したが反射膜１５はＡ　１％　　Ｃｕ、　　Ａ　ｇｓＡ
ｕ等を主成分とするいずれの反射膜でもよい。
な壮　実施例に於いて保護膜１６はＺ　ｎ　Ｓ　ｅ　−
３ＩＯ２、ＺｎＳ−８ｉＯ２としたが保護膜１６はかな
らずしも必要なわけではなく、ここでは単に反射膜の腐
食を防止する目的で用いた な壮　本実施例では　ディスクは単板構造としている力
（本発明は貼合わせ型のディスク構造に対しても有効で
ある。
発明の効果 以上述べたように本発明は光磁気膜と反射膜とが誘電体
層を介して接している構造において前記誘電体層の熱電
導率を４　Ｊ　　（ｍ　ｓｅｅ　Ｋ）　−’以下にし　
ざらに膜厚を３０〜２４０オングストロームの範囲内に
設定することにより、光磁気膜と反射膜とが誘電体層を
介さずに接している従来の構ム　および３００オングス
トローム以上の誘電体層を介して接している従来の構造
に対しＣＮ比５０ｄＢ以上が得られるパワー範囲が飛躍
的に拡大させることができる。このことは　パワーマー
ジン拡大につながり、その効力は環境温度のよるディス
クの感度変化に対する補正を不用にすゑ　あるいは記録
時のパワー設定がラフでよ吹　あるいはディスクの感度
バラツキに対する制限が緩く作製が容易である、あるい
は記録時のデフォーカスに対して強くザーボ設計が容易
である等、種々の効果か期待できる。
また　本発明によれば光磁気膜と反射膜とか誘電体層を
介さずに接している構造に対しては　記録パワー過多に
対する記録ドメインの拡大を抑制し　且つ記録感度を向
上させるものである。
また　本発明によれば光磁気膜と反射膜とが３００オン
グストローム以上の誘電体層を介して接している構造に
対して（よ　シグナル量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例に於ける光磁気記録媒体
の膜構成医　第２＠　第３皿　第４諷第５＠　及び第６
図は各々本発明の実施例における特性図である。 １１・・・基板、　１２・・・エンハンス罠１３・・・
光磁気ｙＬ　１４・・・誘電体層　１５・・・反射ＷＬ
　１６・・・保護風　１７・・・オーバーコート凰 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明 ほか２名

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光磁気薄膜と、反射膜とが誘電体層を介して接し
    ている光磁気記録媒体において、上記誘電体層の膜厚が
    ３０オングストローム以上、２４０オングストローム以
    下であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. （２）光磁気薄膜と、反射膜とが誘電体層を介して接し
    ている光磁気記録媒体において、上記誘電体層の屈折率
    をｎ、膜厚をＴ（オングストローム）とするとき、Ｔが ５０ｎ−４０≦Ｔ≦１２０ｎ−４０ の範囲内であることを特徴とする光磁気記録媒体。
  3. （３）光磁気薄膜と、反射膜とが誘電体層を介して接し
    ている光磁気記録媒体において、上記誘電体層の熱伝導
    率が４Ｊ（ｍｓｅｃＫ）＾−＾１以下であることを特徴
    とする光磁気記録媒体。
  4. （４）光磁気薄膜と、反射膜とが誘電体層を介して接し
    ている光磁気記録媒体において、上記誘電体層がカルコ
    ゲナイド化合物または酸化物または２種以上の酸化物あ
    るいは酸化物とカルコゲナイド化合物の混合物からなる
    ことを特徴とする光磁気記録媒体。
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