JPH0535496B2 - - Google Patents
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- JPH0535496B2 JPH0535496B2 JP5671987A JP5671987A JPH0535496B2 JP H0535496 B2 JPH0535496 B2 JP H0535496B2 JP 5671987 A JP5671987 A JP 5671987A JP 5671987 A JP5671987 A JP 5671987A JP H0535496 B2 JPH0535496 B2 JP H0535496B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気カー効果を利用して読出しする
ことのできるキユリー点書込みタイプの光磁気記
録媒体の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 消去可能な光デイスクメモリとして光磁気デイ
スクが知られている。光磁気デイスクは、従来の
磁気ヘツドを使つた磁気記録媒体と比べて高密度
記録、非接触での記録再生などが可能であるとい
う長所がある反面、記録前に一度記録部分を消去
しなければならない（一方向に着磁しなければな
らない）という欠点があつた。この欠点を補う為
に、記録再生用ヘツドと消去用ヘツドを別々に設
ける方法、あるいは、レーザーの連続ビームを照
射しつつ、同時に印加する磁場を変調しながら記
録する方法などが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの方法は、装置が大がかりとな
り、コスト高になる欠点あるいは高速の変調がで
きないなどの欠点を有する。 上述の公知技術の欠点を除去し、従来の装置構
成に簡単な構造の磁界発生手段を付設するだけ
で、磁気記録媒体と同様な重ね書き（オーバーラ
イト）を可能とした、光磁気記録方法を本出願人
は昭和61年７月８日に特願昭61−158787号（該出
願は昭和62年２月２日の国内優先の基礎出願（特
願昭62−20384号）となる）で提案した。 しかし、この方法は全く新しい記録法であるが
故に、この方法に関連して、いまだ多くの研究課
題が残つていた。すなわち、この記録に用いるの
に、よりふさわしい光磁気記録媒体の製法の探究
等である。 そこで本発明者は更に研究を進めた結果、いく
つかの成果が得られた。 本発明はこうして完成されたものであり、その
目的は重ね書き可能な記録方法を提供するだけで
なく、その重ね書き可能な記録法によりふさわし
い光磁気記録媒体の製法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成可能な本発明は、 低いキユリー点TLと高い保磁力HHとを有する
第１磁性層およびこの磁性層に比べて相対的に高
いキユリー点THと低い保磁力HLとを有する第２
磁性層から構成されており、その各層とも希土類
元素と遷移金属との非晶質合金を主成分とする二
層構造の交換結合垂直磁化膜を基板上に有して成
り、第２磁性層の飽和磁化をMs、膜厚をｈ、二
つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwとすると、 HH＞HL＞σw／2Msh を満たしている光磁気記録媒体の製造方法であつ
て、 第２磁性層を、希土類元素−遷移金属材料と
Cu、Ag、Ti、Si、Mn、Ｂ、Pt、Ge、Al、Crの
内のいずれかの元素材料とを、離れた位置に設け
られた各々の蒸発源より同時に基板に蒸着して、
成膜することを特徴とする光磁気記録媒体の製造
方法。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図ａ，ｂは各々本発明により製造される光
磁気記録媒体の一実施例を示す模式断面図であ
る。第１図ａの光磁気記録媒体は、プリグルーブ
が設けられた透光性の基板１上に、第１の磁性層
２と第２の磁性層３が積層されたものである。第
１磁性層２は低いキユリー点TLと高い保磁力HH
を有し、第２磁性層３は、高いキユリー点THと
低い保磁力HLを有する。ここで「高い」、「低い」
とは両磁性層を比較した場合の相対的な関係を表
わす（保磁力は室温における比較）。ただし、通
常は第１磁性層２のTLは70〜180℃、HHは、３〜
10KOe、第２磁性層３のTHは100〜400℃、HLは
0.5〜2KOe程度の範囲内にするとよい。 各磁性層の主成分には、垂直磁気異方性を示し
且つ磁気光学効果を呈する。希土類元素と遷移金
属元素との非晶質磁性合金が利用できる。例とし
て、GdCo、GdFe、TbFe、DyFe、GdTbFe、
TbDyFe、GdTbFeCo、TbFeCo、GdTbCo等が
挙げられる。 ところで、本発明による光磁気記録媒体を用い
た記録方法では、第１磁性層２が主に再生に関与
する。即ち、第１磁性層２が呈する磁気光学効果
が主に再生に利用され、第２磁性層３は記録に重
要な役割りを果たす。 一方、従来の光磁気記録方法における、交換結
合二層膜では、逆に、低いキユリー点と高い保磁
力とを有する磁性層は主に記録に関与し、高いキ
ユリー点と低い保磁力とを有する磁性層が主に再
生に関与した。 かかる従来の交換結合二層膜では、主に再生に
関与する磁性層の飽和磁化Msと、膜厚ｈと、二
層間の磁壁エネルギーσwの間に、次の様な関係
があるのが望ましかつた。 HH＞σw／2Msh＞HL しかし、本発明に使用する記録媒体の交換結合
二層膜では、第２磁性層３の飽和磁化Msと膜厚
ｈと、二磁性層間の磁壁エネルギーσwの間に、
次の関係が必要である。 HH＞HL＞σw／2Msh これは、記録によつて最終的に完成されるビツ
トの磁化状態（第２図ｆに示す）を、安定に存在
させるためである（詳しい理由は後述する）。 したがつて、両磁性層２，３（垂直磁化膜）の
成膜に際して、上の関係式を満たすように、各層
の膜厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネル
ギーなどを適当に設定すればよいが、具体的かつ
現実的な方法としては、第２磁性層の飽和磁化
Msを大きくするか、膜厚ｈを大きくするか、磁
壁エネルギーσwを小さくするかである。しかし、
膜厚ｈを大きくすると光磁気記録媒体の感度が低
下する欠点がある。また、飽和磁化Msを大きく
すると同時にHLの値も小さくなるので、経験的
にはHLの値が1KOeより小さくすると、むしろ
HL＜σw／2Mshとなりやすい。 このため、現状での最善の方法としては、磁壁
エネルギーσwを小さくすることである。例えば、
第１磁性層２と第２磁性層３の間に非磁性元素に
よる中間層を設けると、数十Åの僅かな厚さでも
中間層を介しての交換相互作用は激減するので、
見かけ上のσwは小さくなる。 ところが、実際に適当な大きさのσwを有する
光磁気媒体を再現性良く作製しようとしても、前
記中間層の膜厚依存性が大きいために再現性がな
いという欠点がある。 そこで、研究を進め、第２磁性層中に非磁性元
素を混入したところ、交換相互作用を減少させる
物質が層内に分散していることとなり、第１、第
２磁性層の磁壁を介して、第２磁性層に働く交換
力の大きさを上記の中間層を設けた場合と同様に
減少させることができるにもかかわらず、その中
間層とは違い第２磁性層に働く交換力を再現性良
く設定できることが明らかになつた。 よつて、図示した光磁気記録媒体の第２磁性層
には非磁性元素が含有されており、その非磁性元
素としては、第２磁性層に混入させたとき、その
層のMSに影響を与えにくい（MSを減少させにく
い、キユリー温度を低下させにくい）ものが利用
されている。その好ましい例としては、Cu、
Ag、Ti、Mn、Ｂ、Pt、Si、Ge等が挙げられる。
その添加量は原子量比で２％〜70％程度が好まし
い。 キユリー温度の低下は30℃程度以内に押さえる
ことが好ましいが、できたら、キユリー温度は低
下しない方がよい。 ここで、キユリー温度の低下は、主として、添
加した非磁性元素が第２磁性層の希土類元素ある
いは遷移金属と合金化するため、起こると考えら
れる。そこで、これを阻止すべく更に検討を重ね
たところ、第２磁性層の成膜に際して、希土類元
素、遷移金属元素の蒸発源と、非磁性層元素の蒸
発源とを分離して設け、好ましくは基板を回転さ
せながら、通常のスパツタ法、イオンビームによ
る蒸着あるいはスパツタ法、電子ビーム蒸着法、
クラスタービーム蒸着法等の成膜法にて成膜する
ことが有効であることが、明らかになつた。すな
わち、この点が前述したように本発明の最大の特
徴であり、これによつて、非磁性層元素を多量に
添加してもキユリー温度の低下が少なく、MS低
下による悪影響、つまり第１、第２磁性層の記録
感度、記録状態への悪影響を及ぼすことなく、見
かけ上のσwを減少させることができるようにな
つた。この原因は、微視的に見た場合には、希土
類遷移金属金属と非磁性層元素の積層構造が形成
されるためと考えられる。 なお、両磁性層２，３は、記録時の実効的バイ
アス磁界の大きさ、あるいは二値の記録ビツトの
安定性などを考えると、交換結合をしていること
が望ましい。 本発明を利用して製造した第１図ｂの光磁気記
録媒体において、４，５は両磁性層の耐久性を向
上させるためのあるいは光磁気効果を向上させる
ための保護膜である。 ６は、貼り合わせ用基板７を貼り合わすための
接着層である。貼り合わせ用基板７にも、２から
５までの層を積層し、これを接着すれば両面で記
録・再生が可能となる。 以下、第２図〜第４図を用いて記録の過程を示
すが、記録前、両磁性層２と３の磁化の安定な向
きは平行（同じ向き）でも反平行（逆方向）でも
良い。第２図では磁化の安定な向きが平行な場合
について説明する。 第３図の３５は、上述したような構成を有する
光磁気デイスクである。例えば、この磁性層のあ
る一部の磁化状態が初め第２図ａのようになつて
いるとする。光磁気デイスク３５はスピンドルモ
ータにより回転して、磁界発生部３４を通過す
る。このとき、磁界発生部３４の磁界の大きさを
両磁性層２と３の保磁力の間の値に設定すると
（磁界の向きは本実施例では上向き）、第２図ｂに
示す様に第２磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層２の磁化は初めのままである。 次に光磁気デイスク３５が回転して記録・再生
ヘツド３１を通過するときに、記録信号発生器３
２からの信号に従つて、２種類（第１種と第２
種）のレーザーパワー値を持つレーザービームを
デイスク面に照射する。第１種のレーザーパワー
は該デイスクを第１磁性層２のキユリー点付近ま
で昇温するだけのパワーであり、第２種のレーザ
ーパワーは該デイスクを第２磁性層３のキユリー
点付近まで昇温可能なパワーである。即ち、両磁
性層２，３の保磁力と温度との関係の概略を示し
た第４図において、第１種のレーザーパワーは
TL付近、第２種のレーザーパワーはTH付近まで
デイスクの温度を上昇できる。 第１種のレーザーパワーにより第１磁性層２
は、キユリー点付近まで昇温するが第２磁性層３
はこの温度でビツトが安定に存在する保磁力を有
しているので記録時のバイアス磁界を適正に設定
しておくことにより、第２図ｂのいづれからも第
２図ｃのようなビツトが形成される（第１種の予
備記録）。 ここでバイアス磁界を適正に設定するとは、次
のような意味である。即ち、第１種の予備記録で
は、第２磁性層３の磁化の向きに対して安定な向
きに（ここでは同じ方向に）第１磁性層２の磁化
が配列する力（交換力）を受けるので、本来はバ
イアス磁界は必要でない。しかし、バイアス磁界
は後述する第２種のレーザーパワーを用いた予備
記録では第２磁性層３の磁化反転を補助する向き
（すなわち、第１種の予備記録を妨げる向き）に
設定される。そして、このバイアス磁界は、第１
種、第２種どちらのレーザーパワーの予備記録で
も、大きさ、方向を同じ状態に設定しておくこと
が便宜上好ましい。 かかる観点からバイアス磁界の設定は次記に示
す原理による第２種のレーザーパワーの予備記録
に必要最小限の大きさに設定しておくことが好ま
しく、これを考慮した設定が前でいう適正な設定
である。 次に第２種の予備記録について説明する。 第２種のレーザーパワーにより、第２磁性層３
のキユリー点近くまで昇温させる（第２種の予備
記録）と、上述のように設定されたバイアス磁界
により第２磁性層３の磁化の向きが反転する。続
いて第１磁性層２の磁化も第２磁性層３に対して
安定な向きに（ここでは同じ方向に）配列する。
即ち、第２図ｂのいづれからも第２図ｄのような
ビツトが形成される。 このように、バイアス磁界と、信号に応じて変
わる第１種及び第２種のレーザーパワーとによつ
て、光磁気デイスクの各箇所は第２図ｃかｄの状
態に予備記録されることになる。 次に光磁気デイスク３５を回転させ、予備記録
のビツトｃ，ｄが磁界発生部３４を再び通過する
と、磁界発生部３４の磁界の大きさは前述したよ
うに磁性層２と３の保磁力間に設定されているの
で、記録ビツトｃは、変化が起こらずにｅの状態
である（最終的な記録状態）。一方、記録ビツト
ｄは第２磁性層３が磁化反転を起こしてｆの状態
になる（もう一つの最終的な記録状態）。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、第２磁性層３の飽和磁化の大きさをMs、膜
厚をｈ、磁性層２，３間の磁壁エネルギーをσw
とすると、前述したように次の様な関係があれば
良い。 σw／2Msh＜HL＜HH ここでσw／2Mshは第２磁性層に働く交換力の
強さを示す。つまり、σw／2Mshの大きさの磁界
で第２磁性層３の磁化の向きを、第１磁性層２の
磁化の向きに対して安定な方向へ（この場合は同
じ方向）向けようとする。そこで第２磁性層３が
この磁界に抗して磁化が反転しないためには第２
磁性層３の保磁力をHLとしてHL＞σw／2Mshで
あればよい。 記録ビツトの状態ｅとｆは、記録時のレーザー
のパワーで制御され、記録前の状態には依存しな
いので、重ね書き（オーバーライト）が可能であ
る。記録ビツトｅとｆは、再生用のレーザービー
ムを照射し、再生光を記録信号再生器３３で処理
することにより、再生できる。 第２図の説明では第１磁性層２と第２磁性層３
の磁化の向きが同じときに安定な例を示したが、
磁化の向きが反対のときに安定な磁性層について
も同様に考えられる。第５図に、この場合の記録
過程の磁化状態を第２図に対応させて示してお
く。 〔実施例〕 実施例 １ ３元のターゲツト源を備えたスパツタ装置内
に、プリグルーブ、プリフオーマツト信号の刻ま
れたポリカーボネート製のデイスク状基板を、タ
ーゲツトとの間の距離10cmの間隔にセツトし、
15rpmで回転させた。 スパツタ装置内を１×10-6Torr以下に排気後、
アルゴン中で、第１のターゲツトより、スパツタ
速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで
ZnSを保護層として1000Åの厚さに設けた。次に
アルゴン中で、第２のターゲツトよりスパツタ速
度100Å／min、スパツタ圧５×10-3TorrでTbFe
合金をスパツタし、膜厚300Å、TL＝約140℃、
HH＝約10KOeのTb18Fe82のFe元素の副格子磁化
優位の第１磁性層を形成した。 次に、アルゴン中、スパツタ圧５×10-3Torr
で第３のターゲツトよりTbFeCo合金を、第４の
ターゲツトよりCuを同時にスパツタし、スパツ
タ速度100Å／minにて、膜厚500Å、TH＝約200
℃、HL＝約1KOeのTb18.4Fe56Co5.6Cu20のTb元
素の副格子磁化優位の第２磁性層を形成した。 次にアルゴン中で第１のターゲツトよりスパツ
タ速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで、
ZnSを保護層として2000Åの厚さに設けた。 次に膜形成を終えた上記の基板を、ホツトメル
ト接着剤を用いて、ポリカーボネートの貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 このサンプルを記録再生装置にセツトし、
2.5KOeの磁界発生部を、線速度約８ｍ／secで通
過させつつ、約1μｍに集光した830nｍの波長の
レーザービームを50％のデユーテイで2MHzで変
調させながら、４ｍＷと８ｍＷの２値のレーザー
パワーで記録を行なつた。バイアス磁界は100Oe
であつた。その後、1.5ｍＷのレーザービームを
照射して再生を行なつたところ、２値の信号の再
生ができた。 次に、上記と同様の実験を、全面記録された後
の光磁気デイスクについて行なつた。この結果前
に記録された信号成分は検出されず、オーバーラ
イトが可能であることが確認された。 実施例２と比較例 実施例１と同様な方法にて、第２磁性層に添加
する非磁性元素の種類、添加量、及び成膜時の基
板回転数を変化させた以外は、あるいは比較のた
め第２磁性層を１つのターゲツトより成膜した以
外は、実施例１と同じ材料、膜厚、保磁力の、表
１に示すような光磁気デイスクのサンプルを作製
した。 実施例１を含めた各サンプルについて、記録ビ
ツトｆの安定性を調べるために、外部磁界を印加
しながら第１、第２磁性層の磁化の反転が起きる
磁界の大きさを調べた。次に外部磁界を印加しな
い状態での記録ビツトｆの安定性を調べた。安定
なものは○印を、そうでないものは×印を表１に
付した。 次に表１に示した各サンプルについて、第２磁
性層の膜厚だけを変化させたサンプルを作製し、
記録ビツトｆが不安定になり始めるときの第２磁
性層の膜厚を調べた。この結果も表１に示す。 表１の結果より、第２磁性層の蒸発源（スパツ
タ源）を磁性材料と非磁性材料とに分けたサンプ
ルについては、いずれもキユリー温度の低下が少
なくビツトｆの安定性が良いことがわかる。 サンプル２−４、２−８、２−12でビツトｆの
安定性が×印のものは、第２磁性層の保磁力が低
下したためである。特に蒸発源を分離した効果
は、Cr、Alなどの、遷移金属に添加してキユリ
ー温度を低下させる作用の大きな材料について著
しい。
ことのできるキユリー点書込みタイプの光磁気記
録媒体の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 消去可能な光デイスクメモリとして光磁気デイ
スクが知られている。光磁気デイスクは、従来の
磁気ヘツドを使つた磁気記録媒体と比べて高密度
記録、非接触での記録再生などが可能であるとい
う長所がある反面、記録前に一度記録部分を消去
しなければならない（一方向に着磁しなければな
らない）という欠点があつた。この欠点を補う為
に、記録再生用ヘツドと消去用ヘツドを別々に設
ける方法、あるいは、レーザーの連続ビームを照
射しつつ、同時に印加する磁場を変調しながら記
録する方法などが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの方法は、装置が大がかりとな
り、コスト高になる欠点あるいは高速の変調がで
きないなどの欠点を有する。 上述の公知技術の欠点を除去し、従来の装置構
成に簡単な構造の磁界発生手段を付設するだけ
で、磁気記録媒体と同様な重ね書き（オーバーラ
イト）を可能とした、光磁気記録方法を本出願人
は昭和61年７月８日に特願昭61−158787号（該出
願は昭和62年２月２日の国内優先の基礎出願（特
願昭62−20384号）となる）で提案した。 しかし、この方法は全く新しい記録法であるが
故に、この方法に関連して、いまだ多くの研究課
題が残つていた。すなわち、この記録に用いるの
に、よりふさわしい光磁気記録媒体の製法の探究
等である。 そこで本発明者は更に研究を進めた結果、いく
つかの成果が得られた。 本発明はこうして完成されたものであり、その
目的は重ね書き可能な記録方法を提供するだけで
なく、その重ね書き可能な記録法によりふさわし
い光磁気記録媒体の製法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成可能な本発明は、 低いキユリー点TLと高い保磁力HHとを有する
第１磁性層およびこの磁性層に比べて相対的に高
いキユリー点THと低い保磁力HLとを有する第２
磁性層から構成されており、その各層とも希土類
元素と遷移金属との非晶質合金を主成分とする二
層構造の交換結合垂直磁化膜を基板上に有して成
り、第２磁性層の飽和磁化をMs、膜厚をｈ、二
つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwとすると、 HH＞HL＞σw／2Msh を満たしている光磁気記録媒体の製造方法であつ
て、 第２磁性層を、希土類元素−遷移金属材料と
Cu、Ag、Ti、Si、Mn、Ｂ、Pt、Ge、Al、Crの
内のいずれかの元素材料とを、離れた位置に設け
られた各々の蒸発源より同時に基板に蒸着して、
成膜することを特徴とする光磁気記録媒体の製造
方法。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図ａ，ｂは各々本発明により製造される光
磁気記録媒体の一実施例を示す模式断面図であ
る。第１図ａの光磁気記録媒体は、プリグルーブ
が設けられた透光性の基板１上に、第１の磁性層
２と第２の磁性層３が積層されたものである。第
１磁性層２は低いキユリー点TLと高い保磁力HH
を有し、第２磁性層３は、高いキユリー点THと
低い保磁力HLを有する。ここで「高い」、「低い」
とは両磁性層を比較した場合の相対的な関係を表
わす（保磁力は室温における比較）。ただし、通
常は第１磁性層２のTLは70〜180℃、HHは、３〜
10KOe、第２磁性層３のTHは100〜400℃、HLは
0.5〜2KOe程度の範囲内にするとよい。 各磁性層の主成分には、垂直磁気異方性を示し
且つ磁気光学効果を呈する。希土類元素と遷移金
属元素との非晶質磁性合金が利用できる。例とし
て、GdCo、GdFe、TbFe、DyFe、GdTbFe、
TbDyFe、GdTbFeCo、TbFeCo、GdTbCo等が
挙げられる。 ところで、本発明による光磁気記録媒体を用い
た記録方法では、第１磁性層２が主に再生に関与
する。即ち、第１磁性層２が呈する磁気光学効果
が主に再生に利用され、第２磁性層３は記録に重
要な役割りを果たす。 一方、従来の光磁気記録方法における、交換結
合二層膜では、逆に、低いキユリー点と高い保磁
力とを有する磁性層は主に記録に関与し、高いキ
ユリー点と低い保磁力とを有する磁性層が主に再
生に関与した。 かかる従来の交換結合二層膜では、主に再生に
関与する磁性層の飽和磁化Msと、膜厚ｈと、二
層間の磁壁エネルギーσwの間に、次の様な関係
があるのが望ましかつた。 HH＞σw／2Msh＞HL しかし、本発明に使用する記録媒体の交換結合
二層膜では、第２磁性層３の飽和磁化Msと膜厚
ｈと、二磁性層間の磁壁エネルギーσwの間に、
次の関係が必要である。 HH＞HL＞σw／2Msh これは、記録によつて最終的に完成されるビツ
トの磁化状態（第２図ｆに示す）を、安定に存在
させるためである（詳しい理由は後述する）。 したがつて、両磁性層２，３（垂直磁化膜）の
成膜に際して、上の関係式を満たすように、各層
の膜厚、保磁力、飽和磁化の大きさ、磁壁エネル
ギーなどを適当に設定すればよいが、具体的かつ
現実的な方法としては、第２磁性層の飽和磁化
Msを大きくするか、膜厚ｈを大きくするか、磁
壁エネルギーσwを小さくするかである。しかし、
膜厚ｈを大きくすると光磁気記録媒体の感度が低
下する欠点がある。また、飽和磁化Msを大きく
すると同時にHLの値も小さくなるので、経験的
にはHLの値が1KOeより小さくすると、むしろ
HL＜σw／2Mshとなりやすい。 このため、現状での最善の方法としては、磁壁
エネルギーσwを小さくすることである。例えば、
第１磁性層２と第２磁性層３の間に非磁性元素に
よる中間層を設けると、数十Åの僅かな厚さでも
中間層を介しての交換相互作用は激減するので、
見かけ上のσwは小さくなる。 ところが、実際に適当な大きさのσwを有する
光磁気媒体を再現性良く作製しようとしても、前
記中間層の膜厚依存性が大きいために再現性がな
いという欠点がある。 そこで、研究を進め、第２磁性層中に非磁性元
素を混入したところ、交換相互作用を減少させる
物質が層内に分散していることとなり、第１、第
２磁性層の磁壁を介して、第２磁性層に働く交換
力の大きさを上記の中間層を設けた場合と同様に
減少させることができるにもかかわらず、その中
間層とは違い第２磁性層に働く交換力を再現性良
く設定できることが明らかになつた。 よつて、図示した光磁気記録媒体の第２磁性層
には非磁性元素が含有されており、その非磁性元
素としては、第２磁性層に混入させたとき、その
層のMSに影響を与えにくい（MSを減少させにく
い、キユリー温度を低下させにくい）ものが利用
されている。その好ましい例としては、Cu、
Ag、Ti、Mn、Ｂ、Pt、Si、Ge等が挙げられる。
その添加量は原子量比で２％〜70％程度が好まし
い。 キユリー温度の低下は30℃程度以内に押さえる
ことが好ましいが、できたら、キユリー温度は低
下しない方がよい。 ここで、キユリー温度の低下は、主として、添
加した非磁性元素が第２磁性層の希土類元素ある
いは遷移金属と合金化するため、起こると考えら
れる。そこで、これを阻止すべく更に検討を重ね
たところ、第２磁性層の成膜に際して、希土類元
素、遷移金属元素の蒸発源と、非磁性層元素の蒸
発源とを分離して設け、好ましくは基板を回転さ
せながら、通常のスパツタ法、イオンビームによ
る蒸着あるいはスパツタ法、電子ビーム蒸着法、
クラスタービーム蒸着法等の成膜法にて成膜する
ことが有効であることが、明らかになつた。すな
わち、この点が前述したように本発明の最大の特
徴であり、これによつて、非磁性層元素を多量に
添加してもキユリー温度の低下が少なく、MS低
下による悪影響、つまり第１、第２磁性層の記録
感度、記録状態への悪影響を及ぼすことなく、見
かけ上のσwを減少させることができるようにな
つた。この原因は、微視的に見た場合には、希土
類遷移金属金属と非磁性層元素の積層構造が形成
されるためと考えられる。 なお、両磁性層２，３は、記録時の実効的バイ
アス磁界の大きさ、あるいは二値の記録ビツトの
安定性などを考えると、交換結合をしていること
が望ましい。 本発明を利用して製造した第１図ｂの光磁気記
録媒体において、４，５は両磁性層の耐久性を向
上させるためのあるいは光磁気効果を向上させる
ための保護膜である。 ６は、貼り合わせ用基板７を貼り合わすための
接着層である。貼り合わせ用基板７にも、２から
５までの層を積層し、これを接着すれば両面で記
録・再生が可能となる。 以下、第２図〜第４図を用いて記録の過程を示
すが、記録前、両磁性層２と３の磁化の安定な向
きは平行（同じ向き）でも反平行（逆方向）でも
良い。第２図では磁化の安定な向きが平行な場合
について説明する。 第３図の３５は、上述したような構成を有する
光磁気デイスクである。例えば、この磁性層のあ
る一部の磁化状態が初め第２図ａのようになつて
いるとする。光磁気デイスク３５はスピンドルモ
ータにより回転して、磁界発生部３４を通過す
る。このとき、磁界発生部３４の磁界の大きさを
両磁性層２と３の保磁力の間の値に設定すると
（磁界の向きは本実施例では上向き）、第２図ｂに
示す様に第２磁性層３は一様な方向に磁化され、
一方、第１磁性層２の磁化は初めのままである。 次に光磁気デイスク３５が回転して記録・再生
ヘツド３１を通過するときに、記録信号発生器３
２からの信号に従つて、２種類（第１種と第２
種）のレーザーパワー値を持つレーザービームを
デイスク面に照射する。第１種のレーザーパワー
は該デイスクを第１磁性層２のキユリー点付近ま
で昇温するだけのパワーであり、第２種のレーザ
ーパワーは該デイスクを第２磁性層３のキユリー
点付近まで昇温可能なパワーである。即ち、両磁
性層２，３の保磁力と温度との関係の概略を示し
た第４図において、第１種のレーザーパワーは
TL付近、第２種のレーザーパワーはTH付近まで
デイスクの温度を上昇できる。 第１種のレーザーパワーにより第１磁性層２
は、キユリー点付近まで昇温するが第２磁性層３
はこの温度でビツトが安定に存在する保磁力を有
しているので記録時のバイアス磁界を適正に設定
しておくことにより、第２図ｂのいづれからも第
２図ｃのようなビツトが形成される（第１種の予
備記録）。 ここでバイアス磁界を適正に設定するとは、次
のような意味である。即ち、第１種の予備記録で
は、第２磁性層３の磁化の向きに対して安定な向
きに（ここでは同じ方向に）第１磁性層２の磁化
が配列する力（交換力）を受けるので、本来はバ
イアス磁界は必要でない。しかし、バイアス磁界
は後述する第２種のレーザーパワーを用いた予備
記録では第２磁性層３の磁化反転を補助する向き
（すなわち、第１種の予備記録を妨げる向き）に
設定される。そして、このバイアス磁界は、第１
種、第２種どちらのレーザーパワーの予備記録で
も、大きさ、方向を同じ状態に設定しておくこと
が便宜上好ましい。 かかる観点からバイアス磁界の設定は次記に示
す原理による第２種のレーザーパワーの予備記録
に必要最小限の大きさに設定しておくことが好ま
しく、これを考慮した設定が前でいう適正な設定
である。 次に第２種の予備記録について説明する。 第２種のレーザーパワーにより、第２磁性層３
のキユリー点近くまで昇温させる（第２種の予備
記録）と、上述のように設定されたバイアス磁界
により第２磁性層３の磁化の向きが反転する。続
いて第１磁性層２の磁化も第２磁性層３に対して
安定な向きに（ここでは同じ方向に）配列する。
即ち、第２図ｂのいづれからも第２図ｄのような
ビツトが形成される。 このように、バイアス磁界と、信号に応じて変
わる第１種及び第２種のレーザーパワーとによつ
て、光磁気デイスクの各箇所は第２図ｃかｄの状
態に予備記録されることになる。 次に光磁気デイスク３５を回転させ、予備記録
のビツトｃ，ｄが磁界発生部３４を再び通過する
と、磁界発生部３４の磁界の大きさは前述したよ
うに磁性層２と３の保磁力間に設定されているの
で、記録ビツトｃは、変化が起こらずにｅの状態
である（最終的な記録状態）。一方、記録ビツト
ｄは第２磁性層３が磁化反転を起こしてｆの状態
になる（もう一つの最終的な記録状態）。 ｆの記録ビツトの状態が安定に存在する為に
は、第２磁性層３の飽和磁化の大きさをMs、膜
厚をｈ、磁性層２，３間の磁壁エネルギーをσw
とすると、前述したように次の様な関係があれば
良い。 σw／2Msh＜HL＜HH ここでσw／2Mshは第２磁性層に働く交換力の
強さを示す。つまり、σw／2Mshの大きさの磁界
で第２磁性層３の磁化の向きを、第１磁性層２の
磁化の向きに対して安定な方向へ（この場合は同
じ方向）向けようとする。そこで第２磁性層３が
この磁界に抗して磁化が反転しないためには第２
磁性層３の保磁力をHLとしてHL＞σw／2Mshで
あればよい。 記録ビツトの状態ｅとｆは、記録時のレーザー
のパワーで制御され、記録前の状態には依存しな
いので、重ね書き（オーバーライト）が可能であ
る。記録ビツトｅとｆは、再生用のレーザービー
ムを照射し、再生光を記録信号再生器３３で処理
することにより、再生できる。 第２図の説明では第１磁性層２と第２磁性層３
の磁化の向きが同じときに安定な例を示したが、
磁化の向きが反対のときに安定な磁性層について
も同様に考えられる。第５図に、この場合の記録
過程の磁化状態を第２図に対応させて示してお
く。 〔実施例〕 実施例 １ ３元のターゲツト源を備えたスパツタ装置内
に、プリグルーブ、プリフオーマツト信号の刻ま
れたポリカーボネート製のデイスク状基板を、タ
ーゲツトとの間の距離10cmの間隔にセツトし、
15rpmで回転させた。 スパツタ装置内を１×10-6Torr以下に排気後、
アルゴン中で、第１のターゲツトより、スパツタ
速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで
ZnSを保護層として1000Åの厚さに設けた。次に
アルゴン中で、第２のターゲツトよりスパツタ速
度100Å／min、スパツタ圧５×10-3TorrでTbFe
合金をスパツタし、膜厚300Å、TL＝約140℃、
HH＝約10KOeのTb18Fe82のFe元素の副格子磁化
優位の第１磁性層を形成した。 次に、アルゴン中、スパツタ圧５×10-3Torr
で第３のターゲツトよりTbFeCo合金を、第４の
ターゲツトよりCuを同時にスパツタし、スパツ
タ速度100Å／minにて、膜厚500Å、TH＝約200
℃、HL＝約1KOeのTb18.4Fe56Co5.6Cu20のTb元
素の副格子磁化優位の第２磁性層を形成した。 次にアルゴン中で第１のターゲツトよりスパツ
タ速度100Å／min、スパツタ圧５×10-3Torrで、
ZnSを保護層として2000Åの厚さに設けた。 次に膜形成を終えた上記の基板を、ホツトメル
ト接着剤を用いて、ポリカーボネートの貼り合わ
せ用基板と貼り合わせ光磁気デイスクのサンプル
を作成した。 このサンプルを記録再生装置にセツトし、
2.5KOeの磁界発生部を、線速度約８ｍ／secで通
過させつつ、約1μｍに集光した830nｍの波長の
レーザービームを50％のデユーテイで2MHzで変
調させながら、４ｍＷと８ｍＷの２値のレーザー
パワーで記録を行なつた。バイアス磁界は100Oe
であつた。その後、1.5ｍＷのレーザービームを
照射して再生を行なつたところ、２値の信号の再
生ができた。 次に、上記と同様の実験を、全面記録された後
の光磁気デイスクについて行なつた。この結果前
に記録された信号成分は検出されず、オーバーラ
イトが可能であることが確認された。 実施例２と比較例 実施例１と同様な方法にて、第２磁性層に添加
する非磁性元素の種類、添加量、及び成膜時の基
板回転数を変化させた以外は、あるいは比較のた
め第２磁性層を１つのターゲツトより成膜した以
外は、実施例１と同じ材料、膜厚、保磁力の、表
１に示すような光磁気デイスクのサンプルを作製
した。 実施例１を含めた各サンプルについて、記録ビ
ツトｆの安定性を調べるために、外部磁界を印加
しながら第１、第２磁性層の磁化の反転が起きる
磁界の大きさを調べた。次に外部磁界を印加しな
い状態での記録ビツトｆの安定性を調べた。安定
なものは○印を、そうでないものは×印を表１に
付した。 次に表１に示した各サンプルについて、第２磁
性層の膜厚だけを変化させたサンプルを作製し、
記録ビツトｆが不安定になり始めるときの第２磁
性層の膜厚を調べた。この結果も表１に示す。 表１の結果より、第２磁性層の蒸発源（スパツ
タ源）を磁性材料と非磁性材料とに分けたサンプ
ルについては、いずれもキユリー温度の低下が少
なくビツトｆの安定性が良いことがわかる。 サンプル２−４、２−８、２−12でビツトｆの
安定性が×印のものは、第２磁性層の保磁力が低
下したためである。特に蒸発源を分離した効果
は、Cr、Alなどの、遷移金属に添加してキユリ
ー温度を低下させる作用の大きな材料について著
しい。
【表】
以上詳細に説明したように、低いキユリー点
TLと高い保磁力HHを有する第１の磁性層と、相
対的に高いキユリー点THと低い保磁力HLを有す
る第２の磁性層とからなる二層構造の磁性層を有
し、その第２磁性層に非磁性元素を添加して第２
磁性層に働く交換力を減少させるよう調整した光
磁気記録媒体を用い、記録時に、記録ヘツドと別
位置に磁界発生部を設け、２値レーザーパワーで
記録することによつて、良好な重ね書き（オーバ
ーライト）が可能になつた。
TLと高い保磁力HHを有する第１の磁性層と、相
対的に高いキユリー点THと低い保磁力HLを有す
る第２の磁性層とからなる二層構造の磁性層を有
し、その第２磁性層に非磁性元素を添加して第２
磁性層に働く交換力を減少させるよう調整した光
磁気記録媒体を用い、記録時に、記録ヘツドと別
位置に磁界発生部を設け、２値レーザーパワーで
記録することによつて、良好な重ね書き（オーバ
ーライト）が可能になつた。
第１図ａ，ｂは各々本発明で使用する光磁気媒
体の一例構成を示す図、第２図は、本発明の記録
法を実施中の、磁性層２，３の磁化の向きを示す
図、第３図は、記録・再生装置の概念図、第４図
は両磁性層２と３の保磁力と温度との関係を示す
概略図である。第５図は本発明の他の実施例にお
ける磁性層の磁化状態を示す図である。 １：プリグルーブ付の透光性基板、２，３：磁
性層、４，５：保護層、６：接着層、７：貼り合
わせ用基板、３１：記録・再生用ヘツド、３２：
記録信号発生器、３３：記録信号再生器、３４：
磁界発生部、３５：光磁気デイスク。
体の一例構成を示す図、第２図は、本発明の記録
法を実施中の、磁性層２，３の磁化の向きを示す
図、第３図は、記録・再生装置の概念図、第４図
は両磁性層２と３の保磁力と温度との関係を示す
概略図である。第５図は本発明の他の実施例にお
ける磁性層の磁化状態を示す図である。 １：プリグルーブ付の透光性基板、２，３：磁
性層、４，５：保護層、６：接着層、７：貼り合
わせ用基板、３１：記録・再生用ヘツド、３２：
記録信号発生器、３３：記録信号再生器、３４：
磁界発生部、３５：光磁気デイスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低いキユリー点TLと高い保磁力HHとを有す
る第１磁性層およびこの磁性層に比べて相対的に
高いキユリー点THと低い保磁力HLとを有する第
２磁性層から構成され、その各層とも希土類元素
と遷移金属との非晶質合金を主成分とする二層構
造の交換結合している垂直磁化膜を基板上に有し
て成り、第２磁性層の飽和磁化をMs、膜厚をｈ、
二つの磁性層間の磁壁エネルギーをσwとすると、 HH＞HL＞σw／2Msh を満たしている光磁気記録媒体の製造方法であつ
て、 第２磁性層を、希土類元素−遷移金属材料と
Cu、Ag、Ti、Si、Mn、Ｂ、Pt、Ge、Al、Crの
内のいずれかの元素材料とを、離れた位置に設け
られた各々の蒸発源より同時に基板に蒸着して、
成膜することを特徴とする光磁気記録媒体の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5671987A JPS63224054A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
| EP19880302220 EP0282356B1 (en) | 1987-03-13 | 1988-03-14 | Magneto-optical recording medium and method |
| DE19883852329 DE3852329T2 (de) | 1987-03-13 | 1988-03-14 | Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren. |
| US07/693,067 US5265073A (en) | 1987-03-13 | 1991-05-01 | Overwritable magneto-optical recording medium having two-layer magnetic films wherein one of the films contains one or more of Cu, Ag, Ti, Mn, B, Pt, Si, Ge, Cr and Al, and a method of recording on the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5671987A JPS63224054A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224054A JPS63224054A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH0535496B2 true JPH0535496B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=13035296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5671987A Granted JPS63224054A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 光磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63224054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016205657A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Vector Surgical, Llc | Ink for marking a tissue specimen |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69327711T2 (de) * | 1992-07-29 | 2000-06-29 | Seiko Epson Corp | Magnetooptisches aufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP5671987A patent/JPS63224054A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016205657A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | Vector Surgical, Llc | Ink for marking a tissue specimen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224054A (ja) | 1988-09-19 |
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