JPH0476834A - 光学記憶ディスク - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、光学記憶ディスクに関する。さらに詳しく
は、レーザ光を照射することにより情報の記録、再生、
消去等を行うことのできる光学磁気記録材料を用いた光
学記憶ディスクに関するものである。

（ロ）従来の技術 近年、情報の記録、再生、消去が可能な光メモリ素子と
して光学記憶ディスクの開発が活発に行われている。

中でも、記録媒体として希土類遷移金属非晶質合金薄膜
を用いたものは、記録ビットが粒界の影響を受けない点
、及び記録媒体の膜を大面積にわたって作製することが
比較的に容易である点から特に注目を集めている。

しかし、希土類遷移金属非晶質合金薄膜を用いて光学記
憶素子を構成した記憶媒体は、磁気光学効果（カー効果
、ファラデー効果）が十分に得られず、そのため再生信
号のＳ／Ｎが不十分なものであった。そこで、このよう
な問題点を改良するために、例えば特開昭５７−１２４
２８号公報に示されるように、反射膜構造と呼ばれる素
子構造を採用した磁気光学記憶ディスクが提案されてい
る。

第５図は、従来の反射膜構造の光学記憶ディスクの説明
図である。

同図において、１１は透明基板、１２はこの透四基板Ｉ
ｆよりも屈折率の高い特性を存する第１透明誘電体膜、
１３は希土類遷移金属で形成されｆ二非晶質合金光磁気
記録媒体薄膜、１４ａは第２透明誘電体膜、＋４ｂは金
属反射膜である。透明基板１１からレーザ光１５を非晶
質合金薄膜１３に照射した場合、入射レーザ光１５は透
明誘電体膜１２の内部で反射を繰り返して干渉し、この
結果、見かけ上のカー回転角が増大する。この際、透明
誘電体膜Ｉ３の屈折率が大きいほどカー回転角の増大効
果は大きくなる。

ここで、透明誘電体膜１４２Ｌと金属反射膜１４ｂとの
複合膜をｌづの反射層１４として考えた場合、透明基板
１１側から入射し、非晶質合金光磁気記録媒体薄膜１３
を通過して上記反射層１４にて反射された後、再び上記
非晶質合金光磁気記録媒体薄膜１３を通過した光と、第
■透明基板■１側から入射して非晶質合金光磁気記録媒
体薄膜１３の表面で反射された光とか合成されることに
なるが、この合成の際、レーザ光１５が非晶質合金光磁
気記録媒体薄膜１３の表面で反射することにより生起さ
れるカー効果と、レーザ光１５が非晶質合金光磁気記録
媒体薄膜１３の内部を通過することにより生起されるフ
ァラデー効果とが合わされることにより、見かけ上のカ
ー回転角か増大するものである。

このような構造の光学記憶ディスクにおいては、上記フ
ァラデー効果をいかにカー効果に加えるかが極めて重要
であり、このｆ二めには、金属反射膜＋４ｂか使用する
レーザ光１５に対して反射率の高いことか条件となる。

そして、このような条件を満たす材料として、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、ＡＩ等の材料か用いられている。

（ハ）発明か解決しようとする課題 ところが、これら光学記憶ディスクは、熱により記録層
の状態を変化させて記録するヒートモード記録であるｆ
こめ、情報・を記録するためイこはしきい値以上の熱を
光磁気記録媒体薄膜に与えなければならない。金属反射
膜１４ｂにＡｕ、ＡｇＣｕ、ＡＩ等の材料を用いた光学
記憶ディスクでは、レーザ光Ｉ５の熱によって非晶質合
金光磁気記録媒体薄膜１３の温度を上昇させて記録を行
う際、金属反射膜１４ｂの熱伝導率か高いｆコめに、非
晶質合金光磁気記録媒体薄膜１３から該金属反射膜１４
ｂを通じて放熱されてしまう。このため、ＣＡＶで記録
、再生を行う光学記憶ディスクでは、中心部と外周部と
の線速度の違いのためそれらの記録感度差が大きくなる
といった問題があった。

この問題は、上記金属反射膜１４ｂの材料としてＣｒ、
Ｔｉ等の比較的熱伝導率の低い材料を用いることによっ
て軽減することが出来るが、根本的解決にはなっておら
ず、また、Ｃｒ、Ｔｉ等は上記したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、
ＡＩ等の材料に比へて反射率が低いことから、カー回転
角の増大効果が少なくなり、再生性能を低下させるとい
った新たな問題が発生する。

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、反射
率が高く、かつ記録感度が光学記憶ディスクの外周部と
内周部とで差かなく一定となる光学記憶ディスクを提供
することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明によれば、円盤型透明基板上に、第１透明誘電
体膜を介して光磁気記録媒体膜が配設され、この上に第
２透明誘電体膜を介して中心部から外周部方向に向かっ
て徐々に増加するＰｄ／Ａｌ組成比のＡｌ−Ｐｄ系合金
反射膜が配設されてなる光学記憶ディスクが提供される
。

この発明においては、円盤型透明基板上に、第１透明誘
電体膜を介して光磁気記録媒体か配設される。

上記円盤型透明基板は、通常直径９０〜３００ｚｘ。

厚さ１２〜１　、５ｘｘの外形を有するものを用いるこ
とができ、例えばガラス、ボリカーホネート、ポリメチ
ルメタアクリレート等から形成することができる。

上記第１透明誘電体膜は、光磁気記録媒体膜の磁気光学
効果を高めるためのものであって、入射したレーザ光を
繰り返し反射させ干渉させて光磁気記録媒体膜へ通過さ
せることができる。この第１透明誘電体膜は、屈折率が
大きい程磁気光学効果が大きく、例えば−酸化珪素、窒
化アルミニウム等で、通常５０〜１００ｎｘの膜厚に形
成して用いることができる。上記光磁気記録媒体膜は、
弱い磁場中でレーザ光を局所的に照射して行う信号の書
き込みとこの書き込まれた信号を磁気光学効果を利用し
て読み出すためのものであって、上記円盤型透明基板上
に、第１透明誘電体膜を介在させて光磁気記録材料の膜
を形成して作製することができる。

光磁気記録材料としては、例えばＴｅ−ＦｅＣ０合金、
Ｇｄ−ＩＴ：ｏ系合金、Ｇｄ−Ｆｅ系、Ｄｙ−Ｆｅ系、
ＹＩＧ　（ＹｓＦｅｓＯ＋ｙ）、ＧｄｙＢ　ｉ　Ｆ　ｅ
ｇｏ＋ｙ等が挙げられる。

光磁気記録材料の膜の形成は、例えば真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンブレーティング法等によって上記
光磁気記録材料の非晶質合金光磁気記録媒体薄膜を形成
して行うことができる。この膜は、通ｔｌθ〜２５ｎｘ
が適している。

この発明においては、上記光磁気記録媒体膜の上に第２
透明誘電体膜を介して中心部から外周部方向に向かって
徐々に増加するＰｄ／Ａ　Ｉ組成比のＡｌＰｄ合金反射
膜が配設される。

上記第２透明誘電体膜は、記録を行う際、レーザ光によ
って部分的に温度上昇された光磁気記録媒体の熱の放射
を抑えるためのらのであって、例えば−酸化珪素、窒化
アルミニウム等で通常２０〜？０ｎＸの膜厚に形成して
用いることができる。

上記Ａｌ−Ｐｄ合金反射膜は、光磁気記録媒体膜の、磁
気光学効果（カー回転角の増大効果）を高めると共に記
録感度を中心部から外周部方向にわ１こって一定にする
ためのらのであって、中心部から外周部方向に向かって
徐々に増加するＰｄ／Ａｌ組成比の＾１−Ｐｄ合金で構
成されるのかよく、レーザ光の反射率が高くかつ中心部
から外周部にわにって熱放散性が一定となるので適して
いる。

まｎ１上記Ａ　ｌ−Ｐｄ合金反射膜は、通常Ｐｄ／ＡＩ
原子組成比の１７９以下のものが好ましく、例えばＰｄ
／Ａ　Ｉ原子組成比が、中心部でほとんど０〜０．０１
、外周部で０．０２〜０．１１、中心部と外周部との間
で適宜中心部から外ＦＲ部方向に向かって徐々に増加す
るように構成するのがよい。第３図は、アルミニウムに
パラジウムを添加していったときの、パラジウムの添加
ｌとアルミニウム・パラジウム合金薄膜の反射率との関
係を示している。同図から明らかな上うに、Ａ　Ｉ　、
Ｐ　ｄ　、、　（０，９≦Ｘ）なる組成範囲の合金薄膜
では、アルミニウム単体薄膜とほとんど変わらない反射
率が得られていることが分かる。従って、このような組
成比の反射膜層を有する光学記憶素子においては、再生
性能は反射膜をアルミニウムで形成したときと比べてほ
とんど低下しない。第４図は、アルミニウムにパラジウ
ムを添加していったときの、パラジウム添加量とアルミ
ニウム・パラジウム合金薄膜を反射膜層として用いたと
きの記録感度との関係を示している。

アルミニウムにパラジウムを添加していくことにより記
録感度は単調に減少してゆく。これは、パラジウムの熱
伝導率がアルミニウムに比へて低いためであり、Ａ　Ｉ
ＸＰ　ｄ　Ｉ−１＋（１＞Ｘ）の範囲で記録感度の改善
ができる。但し、前述のようにパラジウム添加量を増や
していくと反射率の低下により、再生性能が悪化する。

この人１−Ｐｄ合金反射膜は、例えば第２図に示すよう
に水平方向に回転可能なホルダー１０上に基板！（円盤
型透明基板上に第１透明誘電体膜と光磁気記録媒体膜と
が順に積層された基板ンを固定して回転させ、遮蔽板８
で仕切られて配置されたＰｄ源６とＡｌ源７とを蒸発さ
せ、Ｐｄ蒸気とＡ１蒸気それぞれをマスク９の所定形状
の穴に通過させて基板に蒸着させて行うことができる。

上記穴の形状は、Ｐｄ／ＡＩ原子組成比を制御できるも
のがよく、所定面積に開口しかつＰｃｔ蒸気側では外周
側で広く中心側で狭く開口して用いることができる。

（ホ）作用 中心部から外周部方向に向かって徐々に増加する＃／Ａ
ｌ組成比のＡｌ−Ｐｄ系合金反射膜か、レーザ光の熱に
よって磁気記録媒体膜の温度を部分的に上昇させて記録
を行う際、中心部と外周部における放熱量の差を小さく
する。

（へ）実施例 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１はガラスからなる透明基板であり、
この透明基板１上に、透明誘電体膜である第１−酸化珪
素（Ｓ　ｉ　Ｏ）膜２を膜厚８０ｎｍになるように形成
する。このＳｉＯ膜２上２上磁気記録媒体膜であるテル
ビウム鉄コバルト（ＴｂＦｅＣｏ）合金薄膜３を形成し
、この上に透明誘電体である第２ＳｉＯ１ｉｉ４を膜厚
３０ｎｍになるように形成し、さらにこのＳｉＯ膜４上
に反射膜であるアルミニウム・パラジウム合金薄膜５を
内周部から外周部に向かって組成勾配（０〜７　ａｔｍ
％）をもった形で膜厚５０ｎｍになるように形成する。

この時の成膜方法は、第２図（ａ）　（ｂ）に示すよう
な真空蒸着装置を用いて次のように行った。

すなわち、真空蒸着装置内に遮蔽板８を介在させてその
両側にＰｄ原料６とアルミニウム原料７を配置し、これ
らの上方にはマスク板９が設置されマスク板９の上方に
はホルダーｌＯで固定された基板１′を配置する。マス
ク板９は、第２図（ｂ）に示すようにＰｄ源上方に中心
部で狭く外周に近づくに伴って、広くなる穴を育し、Ａ
Ｉ源上方に、中心部が外周部よりわずかに狭く、Ｐｄ源
上方の穴と比べて広い穴を有する。上記Ｐｄ源とＡｌ源
は真空下で加熱することによって蒸発させ、Ｐｄ及びＡ
１蒸気はそれぞれマスク板９の穴を通って基板ドの表面
に付着しＡｌ−Ｐｄ合金薄膜を形成する。アルミニウム
・パラジウム合金薄膜は、遮蔽板ｓ上に設けられた左右
のマスク板９の面積比により組成勾配がつけられる。

上記のような構成の光学記憶ディスクを作製したところ
、見かけ上のカー回転角は１７度であり、反射膜をＡ１
単体としたものと比べてもほとんど変わらなかった。

また、上記のような構成の光学記憶ディスクと、反射膜
をＡ１単体とした光学記憶ディスクとに、それぞれＩ　
ＭＨｚの信号を内周部、外周部に記録再生した。このと
きの信号対雑音比と最適レーザ出力との関係を第１表（
アルミニウム単体反射膜）及び第２表（アルミニウム・
パラジウム合金反射膜）に示す。

第１表 第１表及び第２表により、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）はほ
とんど変わらないが、この発明によると外周部のみ記録
感度が改善されていることがわかった。

（ト）発明の効果 この発明を用いれば、反射率が高く、ディスクの外周部
と内周部とで記録パワー差の無い光学記憶ディスクを形
成することができる。得られた光学記憶ディスクは、記
録時にレーザ出力を記録位置によって校正する必要はな
いので取り扱いが簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例で作製した光学記憶ディス
クの説明図、第２図（ａ）　（ｂ）は、同じく光学記憶
ディスク製造装置の説明図、第３図はアルミニウム・パ
ラジウム合金薄膜におけるパラジウム添加量と反射率の
関係を示す図、第４図はアルミニウム・パラジウム合金
薄膜におけるパラジウム添加量と記録感度の関係を示す
図、第５図は従来の光学記録ディスクの説明図である。 １′・・・・・・基板、Ｉ・・・・・・透明基板、２・
・・・・・第１ＳｉＯ膜、 ３・・・・・・テルビウム鉄コバルト合金薄膜、４・・
・・・・第２Ｓ１０膜、 ５・・・・・・アルミニウム・パラジウム合金薄膜、６
・・・・・・Ｐｄ源、７・・・・・・Ａｌ源、８・・・
・・・遮蔽板、９・・・・・・マスク板、１０・・・ホ
ルダー第 図 餌 図（ａ） シ １！Ｉ（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円盤型透明基板上に、第１透明誘電体膜を介して光
   磁気記録媒体膜が配設され、この上に第２透明誘電体膜
   を介して中心部から外周部方向に向かって徐々に増加す
   るＰｄ／Ａｌ組成比のＡｌ−Ｐｄ系合金反射膜が配設さ
   れてなる光学記憶ディスク。 ２、Ａｌ−Ｐｄ合金反射膜が、１／９以下のＰｄ／Ａｌ
   原子組成比からなる請求項１の光学記憶ディスク。