JPH052789A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は公知の四層構造による光磁気記録
媒体において、カ−楕円率が殆んどゼロで再生時のCN比
のよい光磁気記録媒体の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の光磁気記録媒体は、基板の上に第
一の誘電体膜、記録膜、第二の誘電体膜、反射膜の順で
膜を構成してなる光磁気記録媒体において、反射膜の屈
折率をn 、消衰係数をk とおくと、複素屈折率n^*はn^*=n
-ik （i は虚数単位）とおけるが、これは式 k ＞8/3・ n + 2 で示されるものであることを特徴とするものである。

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、特に
はカ−回転角が大きく、さらにカ−楕円率が小さく、再
生時のCN比をよくしてなる光磁気記録媒体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報化社会の進展に伴なって高密
度、大容量の記録媒体が要求されており、これにつては
すでに各種のものが実用化されているが、これらの中で
は情報の書き換えが可能であることから光磁気ディスク
が注目されており、この改善についての研究が各方面で
進められている。しかして、この光磁気記録媒体におけ
る記録媒体としてはTbFeCoなどのような希土類−遷移金
属膜が使用されているが、これ自体はカ−回転角が 0.3
度程度と小さいために第８図に示したような四層膜構造
（特開昭62-27458号公報参照）としてカ−回転角を大き
くすることが知られている。

【０００３】しかし、この四層膜構造においては第一の
誘電体膜にエンハンス効果をもたせているために、この
膜厚は屈折率をn、 入射光の波長をλとするとλ／（４
n)前後の値としなければならないので、誘電体膜の保護
特性に応じて膜厚を選ぶことができないし、また充分な
エンハンス効果を得るためには第一の誘電体膜の屈折率
を2.0 程度以上とすることが必要とされるのであるが、
このため記録膜の保護特性の観点からこの材質と膜厚を
選ぶことが難しいという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、本発明者ら
は記録膜の膜厚を８nm以上18nm以下と薄くして入射光が
記録膜を通過し第二の誘電体膜で充分なエンハンス効果
が得られるようにすると共に、第二の誘電体膜の膜厚や
記録膜の膜厚によってカ−楕円率が殆んどゼロになるよ
うにすれば再生時のCN比をよくすることができること、
さらにはカ−回転角のエンハンス効果およびカ−楕円率
の最小化を第二の誘電体膜および記録膜で行なうことと
し、第一の誘電体膜の材質および膜厚をその保護特性や
熱伝導度の観点から選択すればよく、特にその膜厚を60
nm以下にすることができるということを見出した（特願
平３−112416号明細書参照）。

【０００５】しかし、このように記録膜の膜厚を薄く
し、第二の誘電体層でエンハンス効果を得るという構造
においては反射膜がより重要な役割りを果たすようにな
るのであるが、この反射膜が従来公知のAlからなるもの
である場合には第一誘電体膜の膜厚を固定し、反射率が
一定でカ−回転角が最大となる記録膜、第二の誘電体膜
の膜との組合せを最適膜厚とすると、この最適膜厚では
カ−楕円率によるｐ偏光とｓ偏光の位相差δがゼロにな
らないためにCN比が劣化し、記録膜の薄い四層構造の性
能を充分発揮することができないということが判った。

【０００６】なお、反射膜についてはこれを貴金属とす
ることも提案されている（特公平２−63262 号公報参
照）が、ここで考慮されている効果はカ−回転角エンハ
ンスメントのみでCN比に大きな影響を与えるカ−楕円率
については何も考慮されていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した光磁気記録媒体に関するもので、これは基板
の上に第一の誘電体膜、記録膜、第二の誘電体膜、反射
膜の順で膜を構成してなる光磁気記録媒体において、反
射膜の屈折率をn 、消衰係数をk とおくこと、複素屈折
率n^*はn^*=n-ik(i は虚数単位）とおけるが、これが式 k ＞ 8/3・n + 2 で示されるものであることを特徴とするものである。

【０００８】すなわち、本発明者らはカ−回転角が大き
く、かつ楕円率が殆んどゼロで再生時のCN比をよくして
なる光磁気記録媒体を開発すべく種々検討した結果、従
来公知の第８図に示した四層構造の光磁気記録媒体にお
いて、反射率が一定で第一の誘電体膜を固定し、最大の
カ−回転角が得られるような記録膜と第二の誘電体膜の
膜厚の組み合わせを最適膜厚とすると、この最適膜厚で
のｐ偏光とｓ偏光との位相差δは実施例１に示すように
第一の誘電体膜の膜厚がλ／４の近傍で最も小さくな
り、80nm以下では大きくなるため、特に第一の誘電体膜
が60nm以下の場合にはカ−楕円率をゼロに近づけるため
には膜厚を最適値からずらなければならず、したがって
カ−回転角は必然的に小さくなってしまうのであるが、
実施例３に示すように、この反射膜における複素屈折率
n^*を調節すれば最適膜厚での位相差δを殆んどゼロにす
ることができることを見出した。

【０００９】また、n が小さいほど、またk が大きほど
最適膜厚でのδが小さくなり、特にｎがゼロ近傍ではδ
がゼロになり、またカ−回転角が大きくなることを見出
したが、反射率が同じであればカ−回転角の大きいほ
ど、またδが小さいほど再生時のCN比のよくなることが
知られていることから、反射膜が k ＞ 8/3・n + 2 をみたせばCN比のよい光磁気記録媒体の得られることを
確認して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述
する。

【００１０】

【作用】本発明はカ−回転角が大きく、かつ楕円率も小
さいために再生時のCN比がよい光磁気記録媒体に関する
もので、これは公知の四層構造の光磁気記録媒体におい
て、反射膜の屈折率をn 、消衰係数をk としたとき、こ
れがk ＞ 8/3・n + 2で示されるものとすることを要旨と
するものである。

【００１１】本発明による光磁気記録媒体は図８に示し
たように、基板ａの上に第一の誘電体膜ｂ、記録膜ｃ、
第二の誘電体膜ｄ、反射膜ｅをこの順に成膜してなる四
層構造で構成されたものとされる。この基板ａの材質と
してはガラス、ポリカ−ボネ−ト樹脂、ポリオレフィン
樹脂、ポリメチルメタアクリレ−ト樹脂などの透明樹脂
が使用され、この記録膜はTbFeCoなどのような希土類−
遷移金属膜、もしくはPt、 Pd、 Coおよび添加物の多層膜
を構成された垂直磁化膜が使用されるが、その膜厚は入
射光を充分透過し、記録感度が高く、記録特性の安定し
た媒体を製造するということから８nm以上18nm以下のも
のとすることがよい。

【００１２】また、この第一、第二の誘電体膜はSiN、 A
lN、 AlSiN、 SiC、 BN、 SiCN、 SiO または水素を含むSiN、
AlN、 AlSiN、 SiC、 BN、 SiCNなど透明で酸素や水分の透
過しにくい材質で作ったものとすればよいが、この第一
の誘電体膜は膜厚が厚くなると膜の剥離、クラックが発
生し易くなり、また基板もそり易くなるので、これは膜
厚が60nm以下のものとすることがよい。

【００１３】また、このものは基板の光入射面側におけ
るほこりの付着、傷の発生を防止するために堅く透明な
導電膜を設けることが好ましい。このもののカ−楕円率
による位相差δはこれが大きいほど再生信号のCN比が悪
くなるのでなるべく小さくすることが好ましいが、しか
しδは10度以下であるようにすればよい。なお、この光
磁気記録媒体のカ−回転角、反射率を最適化すること、
カ−楕円率を小さくすることは上記した第二の誘電体
膜、記録膜の膜厚を最適化することによって行なうこと
ができるが、第一の誘電体膜の材質、膜厚はその保護効
果、熱伝導率などの光学的特性以外の観点から適宜に選
定すればよい。

【００１４】このようにして構成された本発明の光磁気
記録媒体においては前記したようにこの反射膜における
複素屈折率値が最も大きな要素とされるのであるが、そ
の値は屈折率をn、消衰係数をk としたとき k ＞ 8/3・n + 2 を満たすようにすれば、実施例３に示すように最適膜厚
でのカ−楕円率が殆んどゼロとなり、また、カ−回転角
が大きくなるので、再生時のCN比もよくなる。このよう
な膜にはCu、 Au、 Agの単位もしくはこれらを含む合金、
あるいは、例えば実施例４に示すうな２層以上の金属膜
からなるものが含まれる。しかして、この反射膜の複素
屈折率値についてはこれが式 k ＞ 8/3・n + 2 を満たすようにすれば、反射膜での光の損失も少なくな
り、また最適膜厚でのカ−楕円率が殆んどゼロとなるの
で、カ−回転角が大きくなり、再生時のCN比もよくな
る。

【００１５】なお、この光磁気記録媒体においては入射
光が効率よく記録膜に吸収されることが重要なことであ
るし、記録膜以外の膜での光の吸収が少ないほどよいこ
とは自明なことであることから、この反射膜は反射率が
高ければ高いほどよいのであるが、実施例４に示すよう
に反射膜の複素屈折率を変化させたときの反射率はこれ
が式 k ＞ 8/3・n + 2 をみたせばAl程度以上の高反射率を示すし、入射光の反
射膜での吸収が少なくなる。また、実施例３に示すよう
に最適膜厚もおいて反射膜のn 、k を変えても記録膜も
膜厚はあまり変らず、第二の誘電体膜の膜厚は大きく変
化するが、第二の誘電体膜は記録膜と熱伝導率のよい反
射膜との熱絶縁の役割をはたしているので上記式を満た
す範囲でn 、k をかえることで第二の誘電体膜の最適膜
厚を調節することができ、これにより反射率が一定でカ
−回転角を最大の値を保ち位相差δを最小にしたままで
記録感度を調節することができる。反射膜の複素屈折率
を調節するには、例えば実施例４のように行なえばよ
い。

【００１６】

【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例１ ポリカ−ボネ−ト基板上ニSiNからなる第一の誘電体膜、
TbFeCoからなる記録膜、SiN からなる第二の誘電体膜、
AlまたはCuからなる反射膜を順に成膜してなる四層構造
の光磁気記録媒体に波長830nm の入射光を照射するよう
にし、このものの最適膜厚でのカ−回転角θ、カ−楕円
率による位相差δ＝arctan（ε／θ）を計算したとこ
ろ、図１に示したとおりの結果が得られた。

【００１７】この結果から、第一の誘電体膜の膜厚が60
nm以下では反射膜としてAlを用いたときにはカ−楕円率
による位相差δは、λ／４膜（膜厚約100nm)のときより
も大きくなるが、この反射膜をk ＞8/3・n+2 を満たすCu
を用いる第一の誘電体膜が60nm以下では最適膜厚で位相
差δが殆んどゼロとなり、カ−回転角も反射膜をAlとす
るよりもCuとしたほうが増加することが確認された。

【００１８】実施例２ 上記した実施例１と同じ光磁気記録媒体において、反射
膜の複素屈折率n の実数部をｎとし、虚数部k として、
この反射膜を公知の式 ［（ｎ−１)²+ k ²]／[ （ｎ＋１)²+ k ²] から計算すると、これは図２に示したものとなるので、
これによれば k ＞ 8/3・n + 2 であればAl程度以上の反射率を得ることができることが
判った。

【００１９】実施例３ 実施例１と同じ光磁気記録媒体において、第一誘電体膜
の膜厚が30nmとしたときの反射膜の屈折率をn 、消衰係
数をk として、このｎ、k 値を変えたときの最適膜厚に
おけるカ−回転角θをくらべたところ、図３に示した結
果が得られ、またこのときのカ−楕円率による位相差δ
＝arctan（ε／θ）をしらべたところ図４に示した結果
が得られた。なお、このときの記録膜の膜厚については
図５に示した結果が得られ、さらに第二の誘電体膜の膜
厚については図６に示した結果が得られた。

【００２０】この結果から、最適膜厚では記録膜の膜厚
はあまり変化しないが第二の誘電体膜の膜厚は反射膜の
複素屈折率に大きく依存することが判ったし、また k ＞ 8/3・n + 2 であればカ−回転角はAlを用いるよりも大きく、カ−楕
円率による位置差δも小さくなることが確認された。特
に反射膜にk ＞8/3・n+2 を満たすCu、 Ag、 Auを用いたと
きと比較としてAlを用いたときの最適膜厚のθとδの値
は表１に示したとおりであり、これらの反射膜の光学定
数は図７に示した。

【００２１】実施例４ 実施例１の光磁気記録媒体において、その反射膜をAl上
にAgを付着させたもの、Ag上にCuを付着したもの、Ag上
にSiを付着させたものとしたものについて、光の入射面
側の金属膜の膜厚を変えたときの見かけの複素屈折率n
の取り得る値をしらべたところ、図７に示したとおりの
結果が得られ、これから反射膜として２種の金属膜の膜
厚を変えればn が小さいままでk の値を連続的に変える
ことができることが判った。

【００２２】

【発明の効果】本発明は光磁気記録媒体に関するもので
あり、これは前記したように公知の四層構造からなる光
磁気記録媒体にいて、その反射膜の屈折率をn、消衰係数
をk とおくと、複素屈折率n^*はn^*＝n-ik(iは虚数単位）
とおけるが、これが式 k ＞ 8/3・n + 2 で示されるものであることを特徴とするものであるが、
これによれば最適膜厚におけるカ−楕円率によるｐ偏光
とｓ偏光との位相差δをゼロとすることができ、また、
カ−回転角が大きく、再生時のCN比のすぐれた光磁気記
録媒体を得ることができるという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１による第一の誘電体膜の膜厚とカ−回
転角（θ）およびカ−楕円率による位相差δとの関係グ
ラフを示したものである。

【図２】実施例２における屈折率n、消衰係数k と反射率
R との関係グラフを示したものである。

【図３】実施例３における屈折率n、消衰係数k とカ−回
転角との関係グラフを示したものである。

【図４】実施例３における屈折率n、消衰係数k とカ−楕
円率による位相差δとの関係グラフを示したものであ
る。

【図５】実施例３における屈折率n 、消衰係数k と記録
膜の膜厚との関係グラフを示したものである。

【図６】実施例３における屈折率n 、消衰係数k と第二
誘電体膜の膜厚との関係グラフを示したものである。

【図７】実施例４による反射膜を２層の金属膜としたと
きのおのおのの金属膜の組合せでn 、k のとり得る値を
グラフに示したものである。

【図８】公知の四層構造による光磁気記録媒体の構造図
を示したものである。

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 俵 好夫 神奈川県川崎市高津区坂戸100−１ 信越 化学工業株式会社コーポレートリサーチセ ンター内 (72)発明者 清水 佳昌 神奈川県川崎市高津区坂戸100−１ 信越 化学工業株式会社コーポレートリサーチセ ンター内 (72)発明者 野村 忠雄 神奈川県川崎市高津区坂戸100−１ 信越 化学工業株式会社コーポレートリサーチセ ンター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の上に第一の誘電体膜、記録膜、第二
   の誘電体膜、反射膜の順で膜を構成してなる光磁気記録
   媒体において、反射膜の屈折率をn 、消衰係数をk とお
   くと複素屈折率n^*はn^*=n-ik(i は虚数単位）とおける
   が、これが式 k＞ 8/3・n + 2 で示されるものであることを特徴とする光磁気記録媒
   体。
2. 【請求項２】再生光のカ−楕円率をε、カ−回転角をθ
   としたときに、式 δ＝arctan（ε／θ） で表わされる膜構造から生ずるｐ偏光とｓ偏光との位相
   差δが10度以下であるよに記録膜と第二の誘電体膜の膜
   厚が設定されてなる請求項１に記載した光磁気記録媒
   体。
3. 【請求項３】記録膜の膜厚が８nm以上18nm以下である請
   求項１または２に記載した光磁気記録媒体。
4. 【請求項４】第一の誘電体膜が膜厚が60nm以下である請
   求項１，２または３に記載した光磁気記録媒体。
5. 【請求項５】反射膜がAu、 Ag、 Cuまたはこれらを含む合
   金、または２層以上の多層膜からなる請求項１または２
   に記載した光磁気記録媒体。