JPH0512727A - 光磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体とその製造方法

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JPH0512727A
JPH0512727A JP16256191A JP16256191A JPH0512727A JP H0512727 A JPH0512727 A JP H0512727A JP 16256191 A JP16256191 A JP 16256191A JP 16256191 A JP16256191 A JP 16256191A JP H0512727 A JPH0512727 A JP H0512727A
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JP
Japan
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film
substrate
magneto
recording medium
optical recording
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Withdrawn
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JP16256191A
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English (en)
Inventor
Keiji Shono
敬二 庄野
Sumio Kuroda
純夫 黒田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気記録媒体およびその製造方法に関し、
スパッタ法により、安価で容易にビスマス置換ガーネッ
ト膜が得られる光磁気記録媒体およびその製造方法の提
供を目的とする。 【構成】 ビスマス置換ガーネットより成る記録膜2を
備えた光磁気記録媒体に於いて、前記記録膜2が透明な
非磁性ガーネットよりなる多結晶焼結基板1上に設けて
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体とその製
造方法に係り、特に焼結方法により形成した多結晶の非
磁性ガーネット基板を、光磁気記録媒体の形成用基板と
して用い、その上にスパッタ法によってビスマス置換ガ
ーネット膜を形成する光磁気記録媒体とその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】スパッタ法で形成されたビスマス置換ガ
ーネット膜は、ファラデー回転角が大きく、また保磁
力、角形比の大きい垂直磁気特性を示すために、短波長
レーザ光を用いて高密度に光磁気記録するための高密度
光磁気記録用媒体として最近、注目されている。
【0003】ところで、このスパッタ法で形成されるビ
スマス置換ガーネット膜のスパッタ用基板として、従来
よりチョクラルスキ法で形成される単結晶のガドリニウ
ム・ガリウム・ガーネット(GGG;Gd3Ga5O12)基板
や、耐熱性の高いガラス基板が用いられてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】然し、上記ガラス基板
上に形成されるビスマス置換ガーネット膜の場合には、
優勢方位の無い多結晶の膜と成るため、結晶粒界の占め
る割合が多くなり、該結晶粒界で光散乱が大きくなるた
めに媒体ノイズが大きく、良好な信号品質が得られない
と言った欠点がある。
【0005】一方、上記した単結晶のGGG基板を用
い、該基板上にビスマス置換ガーネット膜を高温でエピ
タキシャル成長して形成すると、該成長されるビスマス
置換ガーネット膜は、単結晶と同等な膜が得られ、媒体
ノイズが極めて小さくなる。
【0006】然し、このGGG基板は極めて高純度な原
料を用いる必要から高価であり、そのため、形成される
光磁気記録媒体の製造コストが大となり、実用的でない
欠点がある。
【0007】本発明は上記した欠点を除去し、安価で実
用的な光磁気記録媒体とその製造方法の提供を目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、ビスマス置換ガーネットより成る記録膜を備えた光
磁気記録媒体に於いて、前記記録膜が透明な非磁性ガー
ネットよりなる多結晶焼結基板上に設けられて成ること
を特徴とする。
【0009】また本発明の光磁気記録媒体の製造方法
は、焼結方法によって形成した透明な多結晶の非磁性ガ
ーネット基板上にスパッタ法でビスマス置換ガーネット
膜を形成することを特徴とするものである。
【0010】また前記単結晶非磁性ガーネット基板の密
度を1とした時の前記焼結方法により形成した多結晶の
非磁性ガーネット基板の相対密度をαとし、(1−α)
で表示される気孔率が10PPM以下であり、該焼結方
法により形成した多結晶の非磁性ガーネット基板の表面
の平均粗さが1.5nm 以下であることを特徴とするもので
ある。
【0011】更に前記焼結方法により形成した多結晶の
非磁性ガーネット基板が、一般式のR3A5O12 で表され、
Rはイットリウム、或いは希土類元素の中より選択した
元素の内の少なくとも1元素を、また上記Aはアルミニ
ウム、ガリウム、インジウム、スカンジウムの内より選
択した1元素で有ることを特徴とするものである。
【0012】また前記ビスマス置換ガーネット膜が、一
般式のBix R3-xA Y Fe5-Y O12 (O≦X ≦3 、0 ≦Y <2)
で表され、R はイットリウム、或いは希土類元素の中よ
り選択した元素の内の少なくとも1元素を、また上記A
は鉄元素と置換し得る元素であることを特徴とするもの
である。
【0013】また前記ビスマス置換ガーネット膜が、ス
パッタ法で成膜中に結晶化する高温成膜法により形成さ
れていることを特徴とするものである。
【0014】
【作用】前記したGGG基板や、イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット(YAG;Y3Al5O12) 基板等の非磁
性ガーネット基板を焼結方法により形成することは可能
であるが、通常の焼結方法では基板を構成する各種の原
子の単位体積当たりの密度が低いために、結晶粒界で光
散乱がおこり、透明基板と成らない。
【0015】然し、最近、下記の文献により尿素の水溶
液に依る均一沈澱法を用いてYAG基板形成材料を沈澱
生成した後、該沈澱生成物を焼結することで、透明なY
AG基板が得られるようになったことが開示されてい
る。〔文献;羽田,柳谷,渡辺,白崎" 均一沈澱法によ
るイッテルビウム鉄ガーネット粉体の合成とその焼
結":日本セラミックス協会学術論文誌98(3),Page285
〜291]、および〔文献“Induced emission cross secti
on of Nd:Y3Al5O12 ceramics"by M.Sekita,H.Haneda,T.
Yanagitani andS.Shirasaki J.Appl.Phys.67(1),1 Janu
ary 1990] 。
【0016】この基板はレーザ光を発生する媒質を目的
としており、多結晶であっても、単結晶と略同程度の透
明度を有することが開示されている。またこの製造方法
は通常の焼結方法と本質的に変わらない製造方法であ
り、チョクラルスキ法で形成するYAG基板に比して低
純度の原料で製造が可能となり、また高価な設備を必要
とせず安価に得られる。
【0017】本発明者等は、この低製造コストで得ら
れ、通常では多結晶のために、その上に光磁気記録膜を
形成することが考えられないが、この焼結方法に依る多
結晶の非磁性ガーネットがレーザ媒質となるような透明
性を有することに着眼し、この焼結方法による非磁性ガ
ーネットをスパッタ用基板とし、この上に本出願人が以
前に特開平2-239448号に於いて開示した高温成膜方法の
スパッタ法によって成膜中に結晶化する方法を用いてビ
スマス置換ガーネット膜を形成した。
【0018】このようにすることで、上記した単結晶の
GGG基板を用いた場合と同様な光磁気記録特性を有す
る光磁気記録媒体が形成でき、ファラデー回転角が大き
く、また保磁力、角形比の大きい垂直磁気特性を示す光
磁気記録媒体を安価で容易に得ることができるのを確認
した。
【0019】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図1に示すように、均一沈澱法により形
成された透明な多結晶の焼結YAG(イットリウムアル
ミニウムガーネット,Y3Al5O12) 基板1 を、本発明の光
磁気記録媒体の製造用の基板として用いる。
【0020】この焼結YAG基板1上に高周波マグネト
ロンスパッタ法を用いて記録膜としてのビスマス置換ガ
ーネット膜2を形成した。このビスマス置換ガーネット
膜2は、本発明者が以前に特開平2-239448号に於いて開
示した方法を用いて形成した。つまり高周波2 極マグネ
トロンスパッタ法により、前記した透明な多結晶の焼結
YAG基板1を回転させながら、直径1.8インチの透明
な多結晶の焼結YAG基板1上にビスマス置換ガーネッ
ト膜2を形成した。
【0021】そしてこのビスマス置換ガーネット膜2上
にアルミニウムよりなる反射膜3を蒸着により形成して
光ディスクを形成した。そしてこの多結晶の焼結YAG
基板1としては、この焼結体の多結晶の焼結YAG基板
1内に、もしも空洞が多く発生していると、その空洞内
部に空気が多く含有されていることになるので、これを
光磁気記録媒体として用いるとレーザ光の散乱現象が発
生し、そのため、ノイズが発生する等、好ましくない。
【0022】本発明者等は種々実験の結果、この空洞の
発生率を評価するための気孔率は、所定の値以下でない
と実用的な光磁気記録媒体が得られないことを確認し
た。つまり単結晶のYAG基板の密度を1とした時の、
焼結YAG基板1の相対密度をαとし、この(1−α)
の値をPPMで表示し、この値が10PPM以下である
と、単結晶のGGG基板上に形成した光磁気記録媒体と
同程度の雑音となり、実用的な光磁気記録媒体が得られ
た。
【0023】従って、気孔率10PPM以下の焼結基板
を得るように粉末材料の沈降条件や、焼結条件を制御す
る必要がある。またこの焼結YAG基板1の表面は単結
晶基板に比べて結晶粒界が目立ち易い。そのため、所定
の表面粗さにするには、従来の化学的に浸食させる薬品
を混入した研磨剤を用いての研磨では平滑面が得難く、
機械的のみで研磨可能な研磨剤を用いて機械的に研磨す
ることが好ましい。一般的なメカノケミカルポリッシュ
法で研磨した基板上に形成されるビスマス置換ガーネッ
ト膜は、その表面が基板面と同様に粗く形成され、雑音
の大きい光磁気記録媒体しか得られないことを確認し
た。
【0024】本発明者等は、この焼結YAG基板1の表
面をJIS 表面粗さ(BO601) により測定した。図2に示す
ように、JIS 表面粗さ(BO601) 、つまり中心線平均表面
粗さRaは、粗さ曲線f(x)より、中心線11の方向に測定長
さL の部分を抜取り、この抜取部の中心線11をX 軸、縦
倍率の方向をY 軸、粗さ曲線をy =f(x)で表した時、数
式1で求められる値をμm で表示したものである。
【0025】
【数1】
【0026】この測定はLの値を所定の値に保ち、触針
式の表面粗さ計を用いて表面の凸状の部分と凹状の部分
を測定することで前記した粗さ曲線が求まり、それによ
って中心線平均表面粗さRa(μm)が求まる。
【0027】そしてこの中心線平均表面粗さが1.5nm 以
下と成るように機械的研磨した基板を用いた場合、実用
的な光磁気記録媒体が得られた。記録膜としてのビスマ
ス置換ガーネット膜2は、ビスマスおよびガリウム置換
ジスプロシウム鉄ガーネット(Bix Dy3-x Gay Fe5-Y O
12)膜でターゲットとしてはBi2 DyGa0.7Fe4.3O12 の組
成を有する粉末を焼結して成膜した。
【0028】スパッタガスとしてはアルゴンガスと酸素
ガスの混合ガスを用い、酸素ガスが容量で10%の混合ガ
スを用いた。そしてこのスパッタ時に於ける透明な多結
晶の焼結YAG基板1の温度は、スパッタ成膜中に該ス
パッタ膜が結晶化される温度よりやや上の550 ℃の温度
で成膜した。
【0029】このように均一沈澱法により形成された透
明な焼結YAG基板1を、スパッタ用基板として用いた
場合、仮に上記スパッタ用基板を、従来より使用してい
る単結晶のGGG基板を用いた場合と同様な基板温度で
スパッタしたとしても、該スパッタ膜が結晶化すること
が、形成されたスパッタ膜をX線回折法で検査したとこ
ろ確認された。
【0030】またスパッタ膜質、および磁気特性も共
に、単結晶のGGG基板を用いた場合と同様な特性を有
するものが得られた。また本発明の方法により形成され
たスパッタ膜の平滑性は、従来の単結晶GGG基板を用
いた場合と同様であり、該形成されたスパッタ膜を400
倍の微分干渉顕微鏡を用いて観察したところ、結晶粒界
は見られなかった。
【0031】また図3に示すようにファラデーヒステリ
シスループ曲線21は完全な角型特性を示し、保磁力は2K
Oeと大きい値が得られた。またこのようにして形成さ
れたビスマス置換ガーネット膜の上に図1のように、ア
ルミニウムの反射膜3を蒸着して光ディスクとし、この
光ディスクを強磁場中で一方向に磁化した後、アルゴン
レーザビームを照射して消去ノイズを測定した処、従来
の単結晶GGG基板を用いて同様な方法で作成した光デ
ィスクと比較しても、消去ノイズは僅か3dB高いのみ
で有った。
【0032】以上のことより、本発明のように焼結方法
で形成されたYAG基板をGGG単結晶基板の代わりに
用いても、光磁気記録特性の良好なビスマス置換ガーネ
ット膜よりなるスパッタ膜が得られることが判明した。
【0033】なお、本実施例で示したYAG基板の代わ
りに、焼結方法で形成された多結晶のGGG基板、イッ
トリウム・ガリウム・ガーネット(YGG)基板、或い
は焼結方法で形成された多結晶のガドリニウム・アルミ
ニウム・ガーネット(GAG)基板を用いても上記した
光磁気記録特性の良好なビスマス置換ガーネット膜が得
られることは実験的に確認している。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように本発明の方法によれ
ば、記録再生特性が良好で、かつ製造コストの低いビス
マス置換ガーネットの光磁気記録媒体が得られる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法で形成した光磁気ディスクの断
面図である。
【図2】 本発明の中心線平均粗さの算出に用いる説明
図である。
【図3】 本発明の光磁気記録媒体の特性図である。
【符号の説明】
1 焼結YAG基板 2 ビスマス置換ガーネット膜 3 反射膜 11 中心線 21 ファラデーヒステリシスループ曲線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビスマス置換ガーネットより成る記録膜
    (2) を備えた光磁気記録媒体に於いて、 前記記録膜(2) が透明な非磁性ガーネットよりなる多結
    晶焼結基板(1) 上に設けられて成ることを特徴とする光
    磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 焼結方法によって形成した透明な多結晶
    の非磁性ガーネット基板(1) 上にスパッタ法でビスマス
    置換ガーネット膜(2) を形成することを特徴とする光磁
    気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 単結晶非磁性ガーネット基板の密度を1
    とした時の請求項1記載の焼結方法により形成した非磁
    性ガーネット基板(1) の相対密度をαとし、(1−α)
    で表示される気孔率が10PPM以下であり、該焼結方
    法により形成した非磁性ガーネット基板(1) の表面の平
    均粗さが1.5nm 以下であることを特徴とする光磁気記録
    媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の焼結方法により形成した
    非磁性ガーネット基板(1) が、一般式のR3A5O12 で表さ
    れ、Rはイットリウム、或いは希土類元素の中より選択
    した元素の内の少なくとも1元素を、また上記Aはアル
    ミニウム、ガリウム、インジウム、スカンジウムの内よ
    り選択した1元素で有ることを特徴とする光磁気記録媒
    体の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のビスマス置換ガーネット
    膜(2) が、一般式のBix R3-xA Y Fe5-Y O12 (O≦X ≦3
    、0 ≦Y <2)で表され、Rはイットリウム、或いは希土
    類元素の中より選択した元素の内の少なくとも1 元素
    を、また上記Aは鉄元素と置換し得る元素であることを
    特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のビスマス置換ガーネット
    膜(2) が、スパッタ法で成膜中に結晶化する高温成膜法
    により形成されていることを特徴とする光磁気記録媒体
    の製造方法。
JP16256191A 1991-07-03 1991-07-03 光磁気記録媒体とその製造方法 Withdrawn JPH0512727A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8556102B2 (en) 2006-11-09 2013-10-15 Avdel Uk Limited Sealing plug

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8556102B2 (en) 2006-11-09 2013-10-15 Avdel Uk Limited Sealing plug

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008