JPH05303783A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH05303783A
JPH05303783A JP4131794A JP13179492A JPH05303783A JP H05303783 A JPH05303783 A JP H05303783A JP 4131794 A JP4131794 A JP 4131794A JP 13179492 A JP13179492 A JP 13179492A JP H05303783 A JPH05303783 A JP H05303783A
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JP
Japan
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layer
recording
film
magneto
recording layer
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Pending
Application number
JP4131794A
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English (en)
Inventor
Yujiro Kaneko
裕治郎 金子
Hajime Yuzurihara
肇 譲原
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部磁界が小さくても良好な記録、消去、再
生が可能な交換結合力を利用した多層膜構造の光磁気記
録媒体を提供する。 【構成】 透明基板1上に干渉層2、記録層3及び保護
層4が順次形成され、記録層3は交換結合力が働く再生
用層3−1と記録用層3−2から成る。記録用層3−2
の構成材料として下記一般式化1の非晶質合金膜を用い
る。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を用いて情
報の記録、再生、消去を行う光磁気ディスク等の光磁気
記録媒体に関するものであり、特に高感度かつ低磁界で
の高C/N化を目的とした技術に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気ディスクはレーザー光を用いて情
報の記録、再生及び消去を行うため、従来からの光ディ
スクと同様に記憶容量が大きく、しかも記録層に磁性体
を用いているため書き換えが可能である。又非接触で記
録、再生が出来、塵埃の影響も受けないことから信頼性
にも優れている。よって現在研究開発が活発に行われて
おり、又数年前に商品化されて以来、光ファイルシステ
ム等への展開が急速に進んでいる。
【0003】この光磁気記録層(以下記録層と記す)の
材料としては、TbFeCo,NdDyFeCo,Tb
DyFeCo等の希土類−遷移金属(RE−TM)非晶
質合金が、粒界ノイズが無く、スパッタリングを用いる
ことによって容易に垂直磁化膜が得られることから現在
最も多く用いられている。
【0004】一方、光磁気ディスクを用いた光ファイル
システムは今後さらに大容量化及び高速転送レート化が
進み、そのため記録層はC/Nを左右するカー回転角
(θk)が大きく、記録感度に影響が深いキュリー点
(Tc)が低く、かつ直径1μm以下のビット(磁区)
を安定に保持するための保磁力(Hc)が大きい材料で
あることが要求される。ところが、これら全ての特性を
同時に満足するようなRE−TM非晶質合金は今までの
ところ存在しない。
【0005】これに対して、記録層を交換結合力を利用
した多層膜にすることがいろいろと提案されている。例
えば、記録層を二層にして記録用と再生用に機能を分離
し、記録用をキュリー点(Tc)が低くかつ保磁力(H
c)の大きな材料とし、又再生用としてカー回転角(θ
k)が大きくかつ保磁力(Hc)の小さな材料を用い、
高C/Nかつ高感度化を図ることが一般に知られてい
る。又、さらに記録層を三層或いは四層にして大容量化
を図ったり、ダイレクトオーバーライトを可能にして高
速転送レート化を図ったりすることも提案されている。
【0006】ところで、これら多層膜を構成する中の記
録を担う層(以下記録用層と記す)は高感度でかつ小さ
なビットを安定に存在させるために、キュリー点(T
c)が低くかつ保磁力(Hc)の大きな材料であること
が必要である。この材料としては一般にTbFe、Tb
FeCo等が知られている。一方、本発明者らは以前よ
りTbFeやTbFeCoに比べて高感度かつ高C/N
が得られる記録層材料としてGdDyFeCoの使用を
提案している(特開昭59−61011号公報)。
【0007】GdDyFeCoは各元素(Gd,Dy,
Fe,Co)の含有量を調整することでカー回転角(θ
k)やキュリー点(Tc)を自由にコントロールするこ
とが出来る。特にDy含有量の調整によってキュリー点
(Tc)を150℃前後にまで低く出来、かつ保磁力
(Hc)の大きな垂直磁化膜が得られる組成の範囲が広
い。これはTbFeCo等の他のRE−TM非晶質合金
には見られない特徴である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、GdD
yFeCo膜はTbFeCo膜等に比べて一般に記録や
消去時の外部磁界(Hex)が300Oe以上と大きくなけ
れば充分なC/Nが得られない。充分な記録、消去を行
うために外部磁界(Hex)を大きくすると、磁界発生装置
が大きくなってしまったり、或いは外部磁界(Hex)の変
動に対して充分な対応がとれない光磁気記録媒体になっ
てしまう。又磁界変調方式を用いたダイレクトオーバー
ライトに対してもこの外部磁界(Hex)は小さい方が好ま
しい。
【0009】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
するためになされたもので、外部磁界が小さくても良好
な記録、消去、再生が可能な交換結合力を利用した多層
膜構造の光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】よって、本発明者らは、
上述の欠点を克服すべく鋭意検討した結果、多層から成
る記録層の中の記録用層の構成材料であるGdDyFe
Coを特定の組成の範囲に限定した場合に、高感度でし
かも低磁界において高C/Nが得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明によれば、透明な基板上に少
なくとも干渉層、記録層及び保護層が順次形成された構
成で、前記記録層が交換結合力を利用した多層膜から成
り、その内の記録を担う層(記録用層)が下記の一般式
化1で示されるGdDyFeCo膜であることを特徴と
する光磁気記録媒体が提供される。
【0012】
【化1】
【0013】以下、本発明の光磁気記録媒体の構成につ
いて図1に沿って説明する。図1に示したように、本発
明の光磁気記録媒体は基本的にプリグルーブ付透明基板
1上に干渉層2、記録層3、保護層4を順次形成した構
成をとる。以下各要素について詳述する。
【0014】(基板)本発明に用いる透明基板1として
は、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)、アモルファスポリオレフィン(AP
O)等の樹脂からなる溝付き成形基板、又はアルミノケ
イ酸、バリウム硼珪酸等のガラス表面に溝付き紫外線硬
化樹脂(エポキシアクリレート等)層を形成した基板等
が挙げられる。これらの基板はディスク形状をしてお
り、厚みは0.6〜1.2mm程度である。図1の1A
はガラス基板、1Bは紫外線硬化樹脂層を示したもので
ある。
【0015】(干渉層)本発明においては、上記基板1
と記録層3との間に干渉層2を設けている。この干渉層
2には屈折率の高い(1.8以上)透明な膜を用い、こ
の層における再生光の多重反射を利用してみかけのカー
回転角(θk)を増大させ、それによっとC(キャリ
ア)レベルを上げ、又反射率を小さくすることでN(ノ
イズ)レベルを下げて、トータルでC/Nを向上させる
ことを目的としている。又、RE−TM非晶質合金のよ
うに酸化等による腐食を起こしやすい材料を記録層3に
用いているため、この干渉層2は記録層3の腐食を防止
する保護膜としての役割りも兼ね備えていなければなら
ない。それには基板1からの水や酸素の侵入を防ぎ、そ
れ自身の耐食性が高く、かつ記録層3との反応性が小さ
いことが必要である。具体的な材料としては、SiO,
SiO2,Al23,Ta25等の金属酸化物、Si,
Al,Zr,Ge等との金属窒素化物、ZnS等の金属
硫化物が挙げられるが、特にSi,B,O,Nのうち少
なくともSiとNを含む化合物(SiN,SiON,S
iBN,SiBON)が適している。尚、これらは多層
膜であってもよく、膜厚は屈折率によっても異なるが、
通常トータルで500〜2000Åで好ましくは800
〜1200Åである。
【0016】(記録層)本発明の特徴はこの記録層3に
ある。記録層3は交換結合力を利用した多層膜から成
り、その内の記録を担う層(記録用層)は下記の一般式
化1で表わされるGdDyFeCo膜である。
【化1】
【0017】例えば、図1に示したように、記録層3
を、記録用層3−2と再生用層3−1に機能を分離した
二層膜とした場合、キュリー点(Tc)が低くかつ保磁
力(Hc)が大きい記録用層3−2が上記GdDyFe
Co膜であり、又、カー回転角(θk)等の磁気光学効
果が大きくかつ保磁力(Hc)が小さい再生用層3−1
としては、GdFeCo膜、NdDyFeCo膜、Co
/Pt積層膜或いはBi置換YIG膜等が用いられる。
再生用層3−1のカー回転角(θk)は0.3°以上で
あるのが好ましく、保磁力(Hc)は室温において1k
Oe以下程度であるのが好ましい。また記録用層3−2
のキュリー点(Tc)は150〜210℃であるのが好
ましく、保磁力(Hc)は室温において2kOe以上で
あるのが好ましい。再生用層3−1の膜厚は50〜50
0Å、記録用層3−2の膜厚は100〜800Å、記録
層3全体の膜厚は200〜1200Å程度が好ましい。
【0018】本発明では、記録用層3−2に用いるGd
DyFeCoの組成を、希土類(Gd、Dy)の割合を
19〜22atomic%の範囲に限定するとともに、Dyに
対するGdの割合及びFeとCoの割合を上記のように
調整することによって保磁力(Hc)と飽和磁化(M
s)の温度特性が適当値を示すようになり、その結果3
00Oe以下程度の低磁界での記録、消去、再生が可能
となる。
【0019】(保護層)通常、記録層3上には保護層4
を設ける。但し、設けなくても本発明の効果は損なわれ
ない。この保護層4は空気中(片面仕様の場合)、又は
接着剤(両面仕様の場合)からの水分や酸素又はハロゲ
ン元素のように記録層3に有害な物質の侵入を防止し、
記録層3を保護する目的で設けられるため、干渉層2同
様それ自身の耐食性が高く、記録層3との反応性が小さ
いことが必要である。具体的な材料は干渉層2として挙
げたもの以外にAl、Cr、Ni、Mo、Pt等の金属
もしくはそれらから成る合金でも良い。この保護層4の
膜厚はC/Nや記録感度にも大きな影響を及ぼすが、通
常100〜600Å程度が好ましい。
【0020】基板1上に干渉層2、記録層3、保護層4
を形成する手段としては、スパッタリング、イオンプレ
ーティング等の物理蒸着法、プラズマCVDのような化
学蒸着法等が用いられる。
【0021】又、層構成は図1に示した以外に、保護層
4上にさらに5〜10μmの有機保護膜(カバー層)等
を設けたり、又それらの膜面どうしを接着剤によって貼
り合わせた構成でも本発明の効果はそこなわれない。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例を述べるが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
【0023】(実施例1〜3)直径130mm、厚さ
1.2mmのガラス上に紫外線(UV)硬化樹脂からな
るプリグルーブを形成した基板をスパッタ装置の真空槽
内にセットし、5×10-7Torr以下になるまで真空
排気した。次いでArとN2の混合ガスを真空槽内に導
入し、圧力を3×10-3Torrに調整し、Siをター
ゲットとして放電電力2KW(4W/cm2)で高周波
マグネトロンスパッタリングを行い、干渉層としてSi
N膜を1000Å堆積した。続いてGdFeCo合金と
GdDyFeCo合金をターゲットとして各々、直流マ
グネトロンスパッタリングによって再生用と記録用の二
層から成る記録層を形成した(組成、膜厚は表1を参
照)。更に保護層として干渉層と同様な方法によってS
iN膜を800Å堆積して本発明の実施例となる光磁気
記録媒体を得た。記録用層と再生用層のキュリー点(T
c)及び保磁力(Hc)を表1に併せて示す。
【0024】(比較例1〜4)実施例と同様な方法を用
いて干渉層、記録層、保護層を形成したが、記録用層の
み従来のTbFeCo膜を用いたものと、本発明で限定
した組成の範囲外のGdDyFeCo膜を用いたものを
比較例として用意した(表1参照)。
【0025】
【表1】
【0026】以上のようにして作製した実施例及び比較
例の各光磁気記録媒体の記録/消去時の外部磁界(Hex)
とC/Nとの関係を図2、3に示す。記録感度は基本波
に対して2次高調波が最小になるときの記録レーザーパ
ワーとした。記録再生条件は以下の通りである。 ・記録半径 30mm ・記録周波数 4.9MHz ・ディスクの回転数 2400rpm(CAV) ・レーザー波長 780nm ・再生レーザーパワー 1mW
【0027】図2、3より、比較例に比べて本発明の実
施例の方がいずれも外部磁界(Hex)が300Oe以下で
高C/Nとなっている。また、本発明の実施例は従来の
TbFeCoを記録用層とした比較例1に比べて高感度
である。
【0028】尚、上記では具体的な実施例として、記録
層を記録用と再生用に機能を分離した二層膜の場合を挙
げたが、さらに三層や四層にして大容量化やダイレクト
オーバーライト化を図った媒体としても本発明の効果は
十分に発揮される。
【0029】
【発明の効果】以上、本発明によれば、記録層が交換結
合力を利用した多層膜からなる光磁気記録媒体におい
て、多層膜の内の記録を担う層を特定の組成のGdDy
FeCo膜としたので、高感度かつ低磁界で高C/N化
された光磁気記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体の構造例を示す断面図
である。
【図2】実施例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【図3】比較例の光磁気記録媒体の記録/消去時の外部
磁界とC/Nとの関係を示す図である。
【符号の説明】 1 透明基板 2 干渉層 3 記録層 3−1 再生用層 3−2 記録用層 4 保護層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な基板上に少なくとも干渉層、記録
    層及び保護層が順次形成された構成で、前記記録層が交
    換結合力を利用した多層膜から成り、その内の記録を担
    う層が下記の一般式化1で示されるGdDyFeCo膜
    であることを特徴とする光磁気記録媒体。 【化1】
  2. 【請求項2】 前記記録を担う層にAl、Cr、Ti、
    Pt又はPdが1〜5原子%含まれていることを特徴と
    する請求項1記載の光磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記干渉層及び保護層がSi、B、O、
    Nのうち少なくともSi、Nを含む化合物から成ること
    を特徴とする請求項1又は2記載の光磁気記録媒体。
JP4131794A 1992-04-24 1992-04-24 光磁気記録媒体 Pending JPH05303783A (ja)

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