JPH06150409A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH06150409A
JPH06150409A JP4293194A JP29319492A JPH06150409A JP H06150409 A JPH06150409 A JP H06150409A JP 4293194 A JP4293194 A JP 4293194A JP 29319492 A JP29319492 A JP 29319492A JP H06150409 A JPH06150409 A JP H06150409A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic layer
layer
magneto
recording medium
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Application number
JP4293194A
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English (en)
Inventor
Koyata Takahashi
小弥太 高橋
Koji Katayama
晃治 片山
Akio Kondo
昭夫 近藤
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 【構成】 基板上に第1磁性層及び第2磁性層が積
層され、第1磁性層が希土類遷移金属系の垂直磁化膜で
構成され、その補償温度が室温とキュリ−温度との間に
あり、第2磁性層が少なくともFeとCrからなる磁性
膜で構成され、第1磁性層、第2磁性層それぞれのキュ
リ−温度をTc1、Tc2とすると、Tc1−50℃<
Tc2<Tc1+250℃である光磁気記録媒体。 【効果】 磁界感度が高く、磁界変調による高速記
録に適し、保磁力が大きい記録の安定性にすぐれた媒体
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、書き換えが可能な光磁
気記録媒体に関する。更に詳しくは、磁界変調オ−バ−
ライトに適した光磁気記録媒体に関し、高い磁界感度と
記録安定性を両立を可能とするものである。
【0002】
【従来の技術】光磁気記録媒体は書き換え可能な光記録
媒体であり、相変化型光記録媒体などと比較して繰り返
し消去/書き込み耐久性や消去比率に優れ、可搬型大容
量の記録媒体として注目されている。
【0003】光磁気記録媒体に記録する場合、従来、レ
−ザ−の連続光を照射しながら一定の値の消去磁界をか
けて消去した後、レ−ザ−パワ−を記録パタ−ンに従っ
て変調しながら一定の値の記録磁界をかけて記録する方
式がとられていた。この方式では、消去した後、記録す
るため記録に時間がかかる。
【0004】この問題を解決する為、近年、レ−ザ−の
連続光を照射しながら磁界に記録パタ−ンに従った変調
をかけて消去と記録を同時に行なう、つまり先の記録上
に重ね書き(オ−バ−ライト)を行なう方式が開発さ
れ、磁界変調オ−バ−ライト方式とよばれている。ま
た、さらに記録時間を短縮するために媒体の回転数を大
きくすることも試みられているが、記録周波数も同時に
あげる必要があり、磁界変調オ−バ−ライト方式では、
磁気ヘッドの電流のスイッチング速度を向上させる必要
がある。ピ−ク電流が小さいほどスイッチング速度を向
上させることは容易になるので、より小さな記録変調磁
界でオ−バ−ライトできる光磁気記録媒体が求められて
いる。
【0005】一方、光磁気記録媒体の磁界感度の向上に
関しては、例えば、第15回日本学術講演概要集(19
91年)第430〜440頁に報告されているように、
反射型構造の媒体で磁性膜をGdFeCoとTbFeC
oの積層とした媒体や、同講演概要集の第306頁に報
告されているように、TbFeCoにPtCoの面内膜
を積層とした媒体が知られいる。また、特開平3−95
741号公報でTbFeCoの一部を酸化してTbFe
Co/TbFeCo:O面内膜の構造で磁界感度が向上
することが開示されている。いずれも磁性層に積層膜を
用いたものである。
【0006】これらの積層媒体は、磁気異方性の小さな
GdFeCoやPtCo、TbFeCo:O面内膜のス
ピンが外部磁界方向に向きやすいことを利用している
が、記録のためにTbFeCoに交換結合をしていると
いう特徴を有する。磁気異方性の小さな層はTbFeC
oと十分な交換結合をするためにいずれもGd,Tb,
Fe,Coのような磁性原子あるいは磁気モ−メントが
誘起されやすい貴金属のPtなどが主成分であった。
【0007】複雑な組成の磁性膜を積層していくとき、
それぞれの層に対して合金タ−ゲットを用いてスパッタ
すると装置が簡単になり望ましいが、希土類遷移金属系
の膜は希土類遷移金属合金タ−ゲットの組成と膜の組成
が一致しなかったり、合金タ−ゲットの製法に特別な工
夫をする必要があったりと難しく、装置が複雑になる同
時スパッタを用いることが多い。そのため、積層膜のう
ち希土類遷移金属系のものを減らすことが望まれてい
る。
【0008】PtCoは合金タ−ゲットでのスパッタに
よる製造は容易であるが、貴金属のPtが80at%以
上の成分であることが実用上問題である。
【0009】TbFeCoの一部を酸化する方法は簡単
ではあるが、最適特性を得るための微妙な組成の調整が
難しく、再現性にも乏しかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、外部磁界方向に向きやすい磁気異方性の小
さな層の主成分が貴金属のPt,Auや希土類を含まな
いように構成しても、磁気異方性の大きな垂直磁化膜で
あるTbFeCoやDyFeCoなどに十分な交換結合
をして、その結果高い磁界感度をもつ新規光磁気記録媒
体を得ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、磁気異方性の小さな層の主成分を、Fe
のような磁性原子のほかにCrで構成し、磁気異方性の
大きな垂直磁化膜と積層することにより、高い磁界依存
特性が得られることを見出だした。
【0012】すなわち、本発明は、少なくとも基板上に
磁気記録層を積層してなる光磁気記録媒体において、前
記磁気記録層が、第1磁性層、第2磁性層からなり、各
磁性層として、第1磁性層が希土類遷移金属系の垂直磁
化膜で構成され、その補償温度が室温とキュリ−温度の
間にあり、第2磁性層が少なくともFeとCrからなる
磁性膜で、第1磁性層、第2磁性層それぞれのキュリ−
温度をTc1、Tc2とすると、 Tc1−50℃<Tc2<Tc1+250℃ であることを特徴とする光磁気記録媒体に関する。
【0013】以下、本発明を詳細に説明する。
【0014】図1は本発明の光磁気記録媒体の一例であ
り、基板1上に誘電体層2、第1磁性層3、第2磁性層
4、誘電体層5及び反射膜6をこの順に積層した状態を
示している。
【0015】基板1の材料としては、ポリカ−ボネ−ト
等の透明樹脂、ガラス等の透明材料を例示することがで
きる。誘電体層2の材料としては、窒化ケイ素、窒化ア
ルミニウム等を例示することができ、膜厚としては、5
00オングストローム以上1500オングストローム以
下が好ましい。また、もう一方の誘電体層5の材料とし
ては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等を例示すること
ができ、膜厚としては150オングストローム以上10
00オングストローム以下が好ましい。反射膜6として
は、アルミニウム、アルミニウムと、Ti、Ta、Cr
等との合金、プラチナ等を例示することができ、膜厚と
しては、300オングストローム以上1000オングス
トローム以下が好ましい。ただし、磁性層全体の膜厚が
600オングストローム以上の場合は反射膜6の膜厚は
300オングストローム未満あるいは無くてもよい。
【0016】又、第1磁性層は、補償温度が室温とキュ
リ−温度の間にある希土類遷移金属系の垂直磁化膜で、
具体的には、TbFeCo、DyFeCo、TbDyF
eCoあるいは他の希土類を10at%以下さらに含ん
だ、TbあるいはDyとFeとCoを主成分とした希土
類遷移金属系の垂直磁化膜である。
【0017】第2磁性層は、少なくともFeとCrから
なる磁性膜である。特にFe、Crのみの系では、組成
式をFe1-x2Crx2とした場合、Tc1が約200℃で
あれば、0.40<x2<0.62を満たすことが好ま
しい。
【0018】Tc2の範囲についてさらに好ましくはT
c1+20℃<Tc2<Tc1+200℃である。
【0019】第2磁性層に含まれてよい元素は、Co、
Niなどの磁性元素であり、その添加量としては、Fe
に対して30at%以下が好ましい。
【0020】第1、第2磁性層の積層の順番は基板側か
らこの順であってもよいし、あるいは反射膜側からこの
順であっても良い。また第1磁性層を第2磁性層ではさ
んだり、第1、第2磁性層の積層を多数回くりかえした
ような構造も本発明に含まれる。
【0021】上述の誘電体層2から反射膜6までの各層
は、例えば、スパッタリング法により形成するのが好ま
しい。例えば、第1磁性層は、Tbスパッタリングター
ゲットとFeCoスパッタリングターゲットなどから形
成することができる。
【0022】第2磁性層の製法としては、FeCr主成
分の合金ターゲットから形成することも容易であるし、
あるいは第1磁性層と共通のFeCoタ−ゲットとCr
の同時スパッタで形成することも可能である。後者の場
合、第2磁性層のFeCrには、Feに対して5〜30
at%のCoが含まれる。
【0023】なお、上記した各磁性層の成分に、耐久性
向上等を目的として、Ti、Taなどの他の成分を15
at%程度添加してもよい。第2磁性層については、C
o、Ti、Taなどの添加でキュリ−温度が変化するの
でTc1、Tc2の関係が請求項1の条件を満たすよう
に組成を決める必要がある。
【0024】磁性層全体の厚みは、160オングストロ
ーム以上1000オングストローム以下が好ましく、各
層の厚さは、それぞれ第1磁性層を150オングストロ
ーム以上800オングストローム以下、第2磁性層を1
0オングストローム以上500オングストローム以下と
するのが、高磁界感度を発現させる上で好ましい。
【0025】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0026】光磁気記録媒体の構造としては、図1に示
したような構造とした。即ち、ポリカ−ボネ−ト基板1
上に、膜厚900オングストロームの窒化ケイ素よりな
る誘電体層2、TbFeCoあるいはDyFeCoから
なる第1磁性層3、FeCrからなる第2磁性層4、膜
厚300オングストロームの窒化ケイ素よりなる誘電体
層5及び膜厚500オングストロームのアルミニウムか
らなる反射膜6をこの順に積層した。なお、各層はすべ
てスパッタリング法により形成した。以下、この構造
で、磁性層の組成、膜厚などを変化させた。
【0027】実施例1 第1磁性層をTb0.23(Fe0.92Co0.080.77(Tc
1=210℃、補償温度=80℃)で膜厚を200オン
グストローム、第2磁性層をFe1-x2Crx2(キュリ−
温度:Tc2)で膜厚を25オングストロームとした。
0.41≦x2≦0.60の範囲で、170℃≦Tc2
≦440℃であった。
【0028】この媒体を8m/secの線速度で回転さ
せながら、780nmのレ−ザ−光を8mWのパワ−で
連続照射し、浮上型磁気ヘッドからの磁界を50%のデ
ュ−ティ−で4.9MHzで変調させながら、変調磁界
の値を300、100Oeと変化させて記録した後、
1.5mWのレ−ザ−ビ−ムを照射して再生を行ないC
/Nを測定した。
【0029】図2にCr濃度x2に対するC/Nの変化
を示す。
【0030】0.41≦x2≦0.60の範囲でいずれ
も100OeでのC/Nが第1磁性層だけのときと比較
して改善され、とくに0.46≦y2≦0.56で効果
が最大となった。
【0031】実施例2 第1磁性層をTbx1(Fe0.92Co0.081-x1(Tc1
=220〜200℃)で膜厚を200オングストロー
ム、第2磁性層をFe0.49Cr0.51(Tc2=300
℃)で膜厚を25オングストロームとした。ここで第1
磁性層の補償温度が、室温とTc1との間に入っている
x1の範囲は、0.21<x1<0.27である。
【0032】記録再生の評価は実施例1と全く同じ条件
で行なった。
【0033】図3にTb濃度x1に対するC/Nの変化
を示す。第1磁性層だけのときはx1=0.19で最も
C/Nがよいが、積層膜ではx1=0.22〜0.25
のときが最もC/Nがよく、100OeでのC/Nの最
大値は積層膜が優れている。積層膜の場合、C/Nが良
好な領域で第1磁性層の補償温度は40〜180℃であ
った。
【0034】さらに100OeでのC/Nがもっとも高
い組成で積層膜と単層膜で保磁力を比較すると積層膜で
15kOe以上、単層膜で6kOeと明らかに記録の保
存性は積層膜が優れる。
【0035】実施例3 第1磁性層をTb0.23(Fe0.92Co0.080.77(Tc
1=210℃)で膜厚を200オングストローム、第2
磁性層をFe0.49Cr0.51(Tc2=300℃)で、膜
厚を0〜100オングストロームで変化させた。
【0036】この一連の媒体は磁性層の膜厚が異なるの
で光学的なエンハンス効果がことなるために光変調の磁
界依存性で比較した。
【0037】すなわち、この媒体を5.5m/secの
線速度で回転させながら、780nmのレ−ザ−光を
3.7MHz(デュ−ティ−比33%)で変調させなが
ら5〜6mWの最適パワ−で照射し、記録磁界の値を−
500〜+500Oeまで変化させて記録した後、1.
5mWのレ−ザ−ビ−ムを照射して再生を行ないC/N
を測定した。
【0038】結果を図4に示すがFeCr膜厚15〜1
00オングストロームで消去磁界、飽和磁界の値は変わ
らず磁界依存性がFeCr膜厚15オングストローム以
上で変わらないことを示す。
【0039】実施例4 第1磁性層をDy0.26(Fe0.82Co0.180.74(Tc
=200℃、補償温度=100℃)で膜厚を200オン
グストローム、第2磁性層を(Fe0.82Co0.180.45
Cr0.55(Tc2=300℃)で25オングストローム
とした。FeCoCrはDyFeCoのFeCoと共通
のFeCoタ−ゲットでCrタ−ゲットと同時スパッタ
することにより形成した。
【0040】記録再生の評価は実施例3と全く同じ条件
で行なった。
【0041】結果を図5に示す。比較のために第1磁性
層単層の結果も示すが、DyFeCoは単層でもTbF
eCoより磁界依存性は良好であるが、FeCoCrの
積層により、消去、飽和磁界ともに100Oe以下とな
り、さらに良好な結果が得られた。
【0042】
【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体により、磁界感
度が高く、磁界変調による高速記録に適した媒体を得る
ことができる。この媒体は保磁力が大きく記録の安定性
にすぐれている。また、FeとCrを主成分とした第2
磁性層は製法として、FeCr主成分の合金ターゲット
から形成することも容易であるし、あるいは第1磁性層
と共通のFeCoタ−ゲットとCrの同時スパッタで形
成することも可能であるなど積層膜形成のためのスパッ
タリングタ−ゲットの個数を減らし、装置を簡単化す
る。さらに、FeとCrを主成分とした第2磁性層は貴
金属を含まず、資源としてありふれたFe、Crで磁界
感度を高める効果が得られることも特徴である。また、
Crは耐蝕性に優れた材料なので媒体の耐蝕性も同時に
高める。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光磁気記録媒体の構造の一例を示す
断面図である。
【図2】 実施例1における光磁気記録媒体の第2磁性
層のCr濃度とC/N(dB)との関係を示す図であ
る。
【図3】 実施例2における光磁気記録媒体の第1磁性
層のTb濃度とC/N(dB)との関係を示す図であ
る。
【図4】 実施例3における光磁気記録媒体の第2磁性
層の膜厚とC/N(dB)との関係を示す図である。
【図5】 実施例4における光磁気記録媒体のC/N
(dB)と磁界依存性との関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも基板上に磁気記録層を積層し
    てなる光磁気記録媒体において、前記磁気記録層が、第
    1磁性層、第2磁性層からなり、各磁性層として、 第1磁性層が、希土類遷移金属系の垂直磁化膜で構成さ
    れ、その補償温度が室温とキュリ−温度の間にあり、 第2磁性層が、少なくともFeとCrからなる磁性膜
    で、第1磁性層、第2磁性層それぞれのキュリ−温度を
    Tc1、Tc2とすると、 Tc1−50℃<Tc2<Tc1+250℃ であることを特徴とする光磁気記録媒体。
JP4293194A 1992-10-30 1992-10-30 光磁気記録媒体 Pending JPH06150409A (ja)

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JP4293194A JPH06150409A (ja) 1992-10-30 1992-10-30 光磁気記録媒体

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JP4293194A JPH06150409A (ja) 1992-10-30 1992-10-30 光磁気記録媒体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110055495A (zh) * 2019-05-31 2019-07-26 华南理工大学 一种CrFe+(Cr,Fe)N代铬镀层及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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