JPH06274953A - 光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法 - Google Patents
光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法Info
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- JPH06274953A JPH06274953A JP6368293A JP6368293A JPH06274953A JP H06274953 A JPH06274953 A JP H06274953A JP 6368293 A JP6368293 A JP 6368293A JP 6368293 A JP6368293 A JP 6368293A JP H06274953 A JPH06274953 A JP H06274953A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガーネット結晶のＣＦｅ／ＣＲ、および光磁
気記録媒体の、測定温度（或いは媒体使用温度）での保
磁力Ｈｃと、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、
飽和磁化Ｍｓを調整してこれらを最適な値にする。 【構成】 基板２上でガーネットが結晶化させる際に、
ターゲット組成と熱処理条件の組み合わせでガーネット
以外の相（結晶構造）を発生させ、これを利用して、ガ
ーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、これに依存する
ガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃ、補償温度Ｔ
ｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節する。
気記録媒体の、測定温度（或いは媒体使用温度）での保
磁力Ｈｃと、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、
飽和磁化Ｍｓを調整してこれらを最適な値にする。 【構成】 基板２上でガーネットが結晶化させる際に、
ターゲット組成と熱処理条件の組み合わせでガーネット
以外の相（結晶構造）を発生させ、これを利用して、ガ
ーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、これに依存する
ガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃ、補償温度Ｔ
ｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体に係わ
り、特に酸化物磁性材料であるＲ−Ｆｅ系ガーネット膜
を記録層に用いた記録媒体を作成するときに使用される
光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法に関す
る。
り、特に酸化物磁性材料であるＲ−Ｆｅ系ガーネット膜
を記録層に用いた記録媒体を作成するときに使用される
光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法に関す
る。
【０００２】［発明の概要］希土類（Ｒ）−鉄（Ｆｅ）
ガーネット（ＲＩＧ）膜を光磁気記録媒体として使用す
る場合、膜面の平坦性を確保し、組成偏析のない一様な
膜質にすることが必要となる。この他に、できるだけ高
い記録密度（小さな記録ピット径）を達成するには、媒
体が使用される温度において膜の保磁力Ｈｃが高いこと
が、また小さい出力の光源でも媒体に確実に情報を記録
するには、膜の保磁力Ｈｃが無限大となる温度、すなわ
ち、補償温度Ｔｃｏｍｐと強磁性的な秩序が失われるキ
ュリー温度Ｔｃとが近く、媒体使用温度以上の温度領域
での保磁力Ｈｃの温度勾配が急峻でなければならない。
これらの条件を実現するには、ガーネット膜の磁気特性
に寄与する組成比、すなわち、ガーネット結晶中のＲと
Ｆｅの組成比（ＣＦｅ／ＣＲ）を制御する方法が必要と
なる。
ガーネット（ＲＩＧ）膜を光磁気記録媒体として使用す
る場合、膜面の平坦性を確保し、組成偏析のない一様な
膜質にすることが必要となる。この他に、できるだけ高
い記録密度（小さな記録ピット径）を達成するには、媒
体が使用される温度において膜の保磁力Ｈｃが高いこと
が、また小さい出力の光源でも媒体に確実に情報を記録
するには、膜の保磁力Ｈｃが無限大となる温度、すなわ
ち、補償温度Ｔｃｏｍｐと強磁性的な秩序が失われるキ
ュリー温度Ｔｃとが近く、媒体使用温度以上の温度領域
での保磁力Ｈｃの温度勾配が急峻でなければならない。
これらの条件を実現するには、ガーネット膜の磁気特性
に寄与する組成比、すなわち、ガーネット結晶中のＲと
Ｆｅの組成比（ＣＦｅ／ＣＲ）を制御する方法が必要と
なる。
【０００３】本発明は、基板上で結晶成長させるガーネ
ット膜の、ＣＦｅ／ＣＲ並びに、飽和磁化Ｍｓ、保磁力
Ｈｃ、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調整す
る方法に関するものである。
ット膜の、ＣＦｅ／ＣＲ並びに、飽和磁化Ｍｓ、保磁力
Ｈｃ、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調整す
る方法に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】Ｒ−Ｆｅ系ガーネット記録媒体として
は、基板として、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・ガ
ーネット）や、Ｙ−Ｆｅ系ガーネット膜を積層したアル
ミノシリケートガラスを使用し、記録層として、Ｂｉ
（ビスマス）、Ｇａ（ガリウム）置換型Ｄｙ（ジスプロ
シウム）鉄ガーネット膜を使用したものが報告されてい
る（例えば、ＭＲＳ Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．１５０，１
３１（１９８９）、ＩＣＦ６（第６回フェライト国際会
議）ＤＩＧＥＳＴＳ ４２８（１９９２））。
は、基板として、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・ガ
ーネット）や、Ｙ−Ｆｅ系ガーネット膜を積層したアル
ミノシリケートガラスを使用し、記録層として、Ｂｉ
（ビスマス）、Ｇａ（ガリウム）置換型Ｄｙ（ジスプロ
シウム）鉄ガーネット膜を使用したものが報告されてい
る（例えば、ＭＲＳ Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．１５０，１
３１（１９８９）、ＩＣＦ６（第６回フェライト国際会
議）ＤＩＧＥＳＴＳ ４２８（１９９２））。
【０００５】しかしながら、このようなＲ−Ｆｅ系ガー
ネット記録媒体では、０℃以上での保磁力Ｈｃとして、
高々２ｋＯｅ程度の値しか確保することができない。
ネット記録媒体では、０℃以上での保磁力Ｈｃとして、
高々２ｋＯｅ程度の値しか確保することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、小さい直径
のピット（磁区）を記録する（記録密度を高くする）に
は保磁力Ｈｃが高いほど有利であり、現在、光磁気記録
において、記録層として使用されているＴｂ（テルビウ
ム）Ｆｅ合金系非晶質膜では、室温での保磁力Ｈｃが１
５ｋＯｅ程度である。これに比べ、従来報告されている
ガーネット媒体の、室温における保磁力Ｈｃは１〜２ｋ
Ｏｅと低い。その主たる原因は、各種磁性ガーネットに
おいて、保磁力Ｈｃの主たる起源である磁気異方性定数
が小さい（比較的大きいＤｙＦｅガーネットの場合で１
０3 〜１０4 ｅｒｇ／ｃｍ3 台と、ＴｂＦｅ合金系非晶
質膜より２桁小さい）こと、および補償温度Ｔｃｏｍｐ
が零度以下にあることである。また、従来報告されてい
るガーネット媒体の補償温度Ｔｃｏｍｐとキュリー温度
Ｔｃの差は、２００℃以上と広く、記録感度の点でも不
利である。
のピット（磁区）を記録する（記録密度を高くする）に
は保磁力Ｈｃが高いほど有利であり、現在、光磁気記録
において、記録層として使用されているＴｂ（テルビウ
ム）Ｆｅ合金系非晶質膜では、室温での保磁力Ｈｃが１
５ｋＯｅ程度である。これに比べ、従来報告されている
ガーネット媒体の、室温における保磁力Ｈｃは１〜２ｋ
Ｏｅと低い。その主たる原因は、各種磁性ガーネットに
おいて、保磁力Ｈｃの主たる起源である磁気異方性定数
が小さい（比較的大きいＤｙＦｅガーネットの場合で１
０3 〜１０4 ｅｒｇ／ｃｍ3 台と、ＴｂＦｅ合金系非晶
質膜より２桁小さい）こと、および補償温度Ｔｃｏｍｐ
が零度以下にあることである。また、従来報告されてい
るガーネット媒体の補償温度Ｔｃｏｍｐとキュリー温度
Ｔｃの差は、２００℃以上と広く、記録感度の点でも不
利である。
【０００７】また、基板上で結晶化させたガーネット膜
における磁気異方性は、基板と膜の間に働く歪によって
誘起される。歪の値は、ＧＧＧなどの単結晶を基板とし
た場合は、膜の格子定数と基板の格子定数の差が大きい
ほど、ガラスなどの非晶質材料を基板とした場合は、膜
の熱膨張率と基板の熱膨張率の差が大きいほど大きくな
る。
における磁気異方性は、基板と膜の間に働く歪によって
誘起される。歪の値は、ＧＧＧなどの単結晶を基板とし
た場合は、膜の格子定数と基板の格子定数の差が大きい
ほど、ガラスなどの非晶質材料を基板とした場合は、膜
の熱膨張率と基板の熱膨張率の差が大きいほど大きくな
る。
【０００８】したがって、磁気異方性を強くすることに
よって高保磁力Ｈｃのガーネット膜を得るには、格子定
数の差、あるいは熱膨張率の差が大きいほど有利であ
る。しかし、膜と基板の間に働く歪が大きすぎると、単
結晶基板を用いた場合、膜中に格子欠陥や転位などが発
生して結晶の完全性が損なわれる。また、非晶質材料を
基板に用いた場合には、膜と基板との間の熱膨張率差が
大きいと、膜に割れ目が入ることが報告されている（例
えば、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ．１３、Ｎｏ．２、
１８７（１９８９））。
よって高保磁力Ｈｃのガーネット膜を得るには、格子定
数の差、あるいは熱膨張率の差が大きいほど有利であ
る。しかし、膜と基板の間に働く歪が大きすぎると、単
結晶基板を用いた場合、膜中に格子欠陥や転位などが発
生して結晶の完全性が損なわれる。また、非晶質材料を
基板に用いた場合には、膜と基板との間の熱膨張率差が
大きいと、膜に割れ目が入ることが報告されている（例
えば、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ．１３、Ｎｏ．２、
１８７（１９８９））。
【０００９】本発明の発明者も、ガラス基板とガーネッ
ト膜の熱膨張率が大きい程、膜表面の凹凸差が大きく
（ＩＣＦ（第６回フェライト国際会議）ＤＩＧＥＳＴ
１３６（１９９２））、膜が基板から剥離することもあ
るという結果を得ている。
ト膜の熱膨張率が大きい程、膜表面の凹凸差が大きく
（ＩＣＦ（第６回フェライト国際会議）ＤＩＧＥＳＴ
１３６（１９９２））、膜が基板から剥離することもあ
るという結果を得ている。
【００１０】以上述べたように、光磁気記録媒体に対す
る条件として、記録層表面の平坦性、膜組成の一様性を
重視すれば、ガーネット膜に近い格子定数の単結晶か、
ガーネット膜の熱膨張率よりやや小さい（垂直磁気異方
性確保のための必要条件）非晶質材料を基板として使用
しなければならない。
る条件として、記録層表面の平坦性、膜組成の一様性を
重視すれば、ガーネット膜に近い格子定数の単結晶か、
ガーネット膜の熱膨張率よりやや小さい（垂直磁気異方
性確保のための必要条件）非晶質材料を基板として使用
しなければならない。
【００１１】本発明は、上記の事情に鑑み、ガーネット
膜を記録層とする光磁気記録媒体の基板として、ガーネ
ット膜に生ずる歪誘導磁気異方性が小さい材料を用いた
ときに、ターゲット組成と成膜後の熱処理条件に依存し
て発生するガーネット以外の結晶構造を利用して、ガー
ネット結晶のＣＦｅ／ＣＲ、および光磁気記録媒体の、
測定温度（あるいは、媒体使用温度）での保磁力Ｈｃ
と、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、飽和磁化
Ｍｓを調整することができる光磁気記録用ガーネット膜
の磁気特性調整方法を提供することを目的としている。
膜を記録層とする光磁気記録媒体の基板として、ガーネ
ット膜に生ずる歪誘導磁気異方性が小さい材料を用いた
ときに、ターゲット組成と成膜後の熱処理条件に依存し
て発生するガーネット以外の結晶構造を利用して、ガー
ネット結晶のＣＦｅ／ＣＲ、および光磁気記録媒体の、
測定温度（あるいは、媒体使用温度）での保磁力Ｈｃ
と、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、飽和磁化
Ｍｓを調整することができる光磁気記録用ガーネット膜
の磁気特性調整方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性
調整方法は、基板上でガーネットを結晶化させる際に、
ターゲット組成と熱処理条件の組み合わせでガーネット
以外の相（結晶構造）を発生させ、これを利用して、ガ
ーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、これに依存する
ガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃ、補償温度Ｔ
ｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節することを特徴とし
ている。
めに本発明による光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性
調整方法は、基板上でガーネットを結晶化させる際に、
ターゲット組成と熱処理条件の組み合わせでガーネット
以外の相（結晶構造）を発生させ、これを利用して、ガ
ーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、これに依存する
ガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃ、補償温度Ｔ
ｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節することを特徴とし
ている。
【００１３】
【作用】上記の構成において、基板上でガーネットを結
晶化させる際に、ターゲット組成と熱処理条件の組み合
わせでガーネット以外の相を発生させ、これを利用する
ことにより、ガーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、
これに依存するガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈ
ｃ、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節す
る。
晶化させる際に、ターゲット組成と熱処理条件の組み合
わせでガーネット以外の相を発生させ、これを利用する
ことにより、ガーネット結晶中のＣＦｅ／ＣＲ並びに、
これに依存するガーネット膜の飽和磁化Ｍｓ、保磁力Ｈ
ｃ、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃを調節す
る。
【００１４】
《実施例の構成説明》次に、本発明の一実施例を表およ
び図を参照して説明する。なお、本実施例で成膜に使用
した装置は、高周波２極スパッタ装置である。
び図を参照して説明する。なお、本実施例で成膜に使用
した装置は、高周波２極スパッタ装置である。
【００１５】本実施例では、図１に示すように、高周波
２極スパッタ装置内に有効直径６０ｍｍの焼結ターゲッ
ト１と、直径５０．８ｍｍの基板２とを配置し、これら
焼結ターゲット１の中心と基板２の中心とが一致し、か
つこれらの距離が６０ｍｍとなるように、これら焼結タ
ーゲット１の位置と、基板２の位置とを位置決めする。
２極スパッタ装置内に有効直径６０ｍｍの焼結ターゲッ
ト１と、直径５０．８ｍｍの基板２とを配置し、これら
焼結ターゲット１の中心と基板２の中心とが一致し、か
つこれらの距離が６０ｍｍとなるように、これら焼結タ
ーゲット１の位置と、基板２の位置とを位置決めする。
【００１６】そして、熱結ターゲット１上には、熱結タ
ーゲット１の縁からの距離が１０ｍｍで、ターゲット中
心を挟んで対称な位置に、ターゲット組成調整用とし
て、直径６ｍｍのＢｉ酸化物（Ｂｉ2 Ｏ3 ）のペレット
３を配置する。焼結ターゲット１の中の、酸素を除く組
成比は、表１（第１実施例）に示す値にする。
ーゲット１の縁からの距離が１０ｍｍで、ターゲット中
心を挟んで対称な位置に、ターゲット組成調整用とし
て、直径６ｍｍのＢｉ酸化物（Ｂｉ2 Ｏ3 ）のペレット
３を配置する。焼結ターゲット１の中の、酸素を除く組
成比は、表１（第１実施例）に示す値にする。
【００１７】
【表１】 さらに、原子組成比に関するパラメータＣ１、Ｃ２、Ｃ
３を下記に示す（１）式、（２）式、（３）式で定義し
たとき、 Ｃ１＝（Ｄｙ＋Ｂｉ）／（Ｄｙ＋Ｂｉ＋Ｆｅ＋Ｇａ）…（１）式 Ｃ２＝Ｄｙ／Ｂｉ …（２）式 Ｃ３＝Ｆｅ／Ｇａ …（３）式 ０．５／８≦Ｃ１≦７．５／８、０≦Ｃ２、０≦Ｃ３を
満たす値が用いられる。
３を下記に示す（１）式、（２）式、（３）式で定義し
たとき、 Ｃ１＝（Ｄｙ＋Ｂｉ）／（Ｄｙ＋Ｂｉ＋Ｆｅ＋Ｇａ）…（１）式 Ｃ２＝Ｄｙ／Ｂｉ …（２）式 Ｃ３＝Ｆｅ／Ｇａ …（３）式 ０．５／８≦Ｃ１≦７．５／８、０≦Ｃ２、０≦Ｃ３を
満たす値が用いられる。
【００１８】但し、この場合、焼結ターゲット１に含ま
れるＲは、ここに示したＤｙ（ジスプロシウム）のみな
らず、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ
（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジ
ム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅ
ｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テ
ルビウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウ
ム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌ
ｕ（ルテチウム）のうちの少なくとも一種類である。さ
らに、Ｆｅと置換する元素は、Ｇａのみならず、Ｃａ
（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミ
ニウム）、Ｉｎ（インジウム）のうち少なくとも一種類
であり、また膜厚は、表１に示した値のみならず、１０
０オングストローム〜１０００００オングストロームに
しても良い。
れるＲは、ここに示したＤｙ（ジスプロシウム）のみな
らず、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ
（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジ
ム）、Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅ
ｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テ
ルビウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウ
ム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌ
ｕ（ルテチウム）のうちの少なくとも一種類である。さ
らに、Ｆｅと置換する元素は、Ｇａのみならず、Ｃａ
（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミ
ニウム）、Ｉｎ（インジウム）のうち少なくとも一種類
であり、また膜厚は、表１に示した値のみならず、１０
０オングストローム〜１０００００オングストロームに
しても良い。
【００１９】また、第２実施例として、ターゲット条
件、及び、熱処理条件を表２に示す。なお、この第２実
施例の他の条件は第１実施例と共通である。
件、及び、熱処理条件を表２に示す。なお、この第２実
施例の他の条件は第１実施例と共通である。
【００２０】
【表２】 また、ターゲット組成調整用に配置するペレット３は、
第１、第２実施例で示したＢｉ2 Ｏ3 、およびＦｅ2 Ｏ
3 のみならず、これらふたつ、および希土類酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）、ガリウム酸化物（Ｇａ2 Ｏ3 ）、カルシウム
酸化物（Ｃａ2Ｏ3 ）、マグネシウム酸化物（Ｍｇ2 Ｏ
3 ）、インジウム酸化物（Ｉｎ2 Ｏ3 ）のうち少なくと
も一種類を使用しても良い。
第１、第２実施例で示したＢｉ2 Ｏ3 、およびＦｅ2 Ｏ
3 のみならず、これらふたつ、および希土類酸化物（Ｒ
2 Ｏ3 ）、ガリウム酸化物（Ｇａ2 Ｏ3 ）、カルシウム
酸化物（Ｃａ2Ｏ3 ）、マグネシウム酸化物（Ｍｇ2 Ｏ
3 ）、インジウム酸化物（Ｉｎ2 Ｏ3 ）のうち少なくと
も一種類を使用しても良い。
【００２１】さらに、本発明の成膜に用いる基板２は、
表１に示したアルミノシリケートガラスのみならず、無
アルカリガラス、およびこれらのガラスに、Ｇａまたは
Ａｌを添加したＹ鉄ガーネット膜を１０オングストロー
ム〜２０００オングストロームの厚さだけ積層したも
の、もしくはＧＧＧ単結晶などを使用しても良い。ま
た、スパッタリングガス（Ａｒ・酸素混合ガス）中の酸
素分圧は、表１に示した値５ａｔ．％のみならず、０．
１ａｔ．％〜８０ａｔ．％の値にしても良く、さらに成
膜後熱処理の雰囲気は大気中のみならず、１０-1Ｔｏｒ
ｒ〜１０-15 Ｔｏｒｒの真空雰囲気中や、Ｏ2 、Ｎ2 、
Ａｒなどのガス雰囲気中、およびこれらのガスからなる
混合ガス雰囲気中で行なっても良い。また、熱処理温
度、および熱処理時間は、表１に示した値のみならず、
各々、８００℃〜１０００℃、および１０秒〜１０時間
の範囲で調整するようにしても良い。
表１に示したアルミノシリケートガラスのみならず、無
アルカリガラス、およびこれらのガラスに、Ｇａまたは
Ａｌを添加したＹ鉄ガーネット膜を１０オングストロー
ム〜２０００オングストロームの厚さだけ積層したも
の、もしくはＧＧＧ単結晶などを使用しても良い。ま
た、スパッタリングガス（Ａｒ・酸素混合ガス）中の酸
素分圧は、表１に示した値５ａｔ．％のみならず、０．
１ａｔ．％〜８０ａｔ．％の値にしても良く、さらに成
膜後熱処理の雰囲気は大気中のみならず、１０-1Ｔｏｒ
ｒ〜１０-15 Ｔｏｒｒの真空雰囲気中や、Ｏ2 、Ｎ2 、
Ａｒなどのガス雰囲気中、およびこれらのガスからなる
混合ガス雰囲気中で行なっても良い。また、熱処理温
度、および熱処理時間は、表１に示した値のみならず、
各々、８００℃〜１０００℃、および１０秒〜１０時間
の範囲で調整するようにしても良い。
【００２２】《実施例の効果説明》次に、上述した第
１、第２実施例の効果について説明する。
１、第２実施例の効果について説明する。
【００２３】従来開発されてきたガーネット膜を用いた
媒体では、結晶としての完全性（欠陥や転位などか少な
いこと）や膜表面の平坦性を重視しているため、情報記
録層に用いるガーネットと基板との間で、格子定数の差
が小さい（格子不整合の小さい）単結晶、あるいは熱膨
張率の差が小さいガラスを基板として用いていた。この
ため、ガーネット膜の磁気異方性の主たる起因である歪
誘導磁気異方性が小さくなり、磁気異方性定数を調整し
て高保磁力化を行うのは困難である。
媒体では、結晶としての完全性（欠陥や転位などか少な
いこと）や膜表面の平坦性を重視しているため、情報記
録層に用いるガーネットと基板との間で、格子定数の差
が小さい（格子不整合の小さい）単結晶、あるいは熱膨
張率の差が小さいガラスを基板として用いていた。この
ため、ガーネット膜の磁気異方性の主たる起因である歪
誘導磁気異方性が小さくなり、磁気異方性定数を調整し
て高保磁力化を行うのは困難である。
【００２４】そして、磁気異方性定数の大幅な増加が望
めない場合、磁気的秩序状態、すなわち飽和磁化Ｍｓの
温度変化を利用して高保磁力化を行う。飽和磁化Ｍｓが
零になる補償温度Ｔｃｏｍｐで保磁力Ｈｃは発散するの
で、測定温度、あるいは媒体使用温度と、補償温度Ｔｃ
ｏｍｐとを近づけてやれば、高保磁力状態を達成でき
る。補償温度Ｔｃｏｍｐ、および磁気的秩序状態を失う
キュリー温度Ｔｃはガーネットの組成に依存する。
めない場合、磁気的秩序状態、すなわち飽和磁化Ｍｓの
温度変化を利用して高保磁力化を行う。飽和磁化Ｍｓが
零になる補償温度Ｔｃｏｍｐで保磁力Ｈｃは発散するの
で、測定温度、あるいは媒体使用温度と、補償温度Ｔｃ
ｏｍｐとを近づけてやれば、高保磁力状態を達成でき
る。補償温度Ｔｃｏｍｐ、および磁気的秩序状態を失う
キュリー温度Ｔｃはガーネットの組成に依存する。
【００２５】具体的には、Ｆｅの量に対するＲ量の比
（ＣＦｅ／ＣＲ）が大きくなると、補償温度Ｔｃｏｍｐ
は低下し、かつキュリー温度Ｔｃは上昇する（例えば、
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐ
ｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ９１，２１９）。ま
た、Ｒ3 Ｆｅ5 Ｏ12なる構成式で表される無添加型ガー
ネットでは、ＣＦｅ／ＣＲ＝５／３という値を変える
と、ガーネットとしての結晶構造が崩れてしまうが、Ｂ
ｉとＧａを添加したガーネットでは、ＢｉとＧａの量を
調整することで、ガーネットとしての結晶構造を崩さな
いまま、ＣＦｅ／ＣＲ、すなわち、補償温度Ｔｃｏｍ
ｐ、キュリー温度Ｔｃ、保磁力Ｈｃ、飽和磁化Ｍｓを制
御できる。
（ＣＦｅ／ＣＲ）が大きくなると、補償温度Ｔｃｏｍｐ
は低下し、かつキュリー温度Ｔｃは上昇する（例えば、
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐ
ｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ９１，２１９）。ま
た、Ｒ3 Ｆｅ5 Ｏ12なる構成式で表される無添加型ガー
ネットでは、ＣＦｅ／ＣＲ＝５／３という値を変える
と、ガーネットとしての結晶構造が崩れてしまうが、Ｂ
ｉとＧａを添加したガーネットでは、ＢｉとＧａの量を
調整することで、ガーネットとしての結晶構造を崩さな
いまま、ＣＦｅ／ＣＲ、すなわち、補償温度Ｔｃｏｍ
ｐ、キュリー温度Ｔｃ、保磁力Ｈｃ、飽和磁化Ｍｓを制
御できる。
【００２６】図２、図３に、表１、表２の実施例による
保磁力Ｈｃ増大の結果を示す。各図から明らかなよう
に、熱処理温度が高いほど、また、熱処理時間が長いほ
ど、高い保磁力となっている。５８０℃、３０分の熱処
理をしたときに２ｋＯｅ、また５５０℃、２時間の熱処
理をしたときに３ｋＯｅであった保磁力Ｈｃは、５８０
℃、２時間の熱処理では１３ｋＯｅになっている。
保磁力Ｈｃ増大の結果を示す。各図から明らかなよう
に、熱処理温度が高いほど、また、熱処理時間が長いほ
ど、高い保磁力となっている。５８０℃、３０分の熱処
理をしたときに２ｋＯｅ、また５５０℃、２時間の熱処
理をしたときに３ｋＯｅであった保磁力Ｈｃは、５８０
℃、２時間の熱処理では１３ｋＯｅになっている。
【００２７】そして、図２の各点について、補償温度Ｔ
ｃｏｍｐとキュリー温度Ｔｃを測定したところ、５５０
℃で−１５℃であった補償温度Ｔｃｏｍｐは熱処理温度
とともに単調に上昇し、５８０℃のときは２０℃となっ
た。この結果から、本発明が期待したように、ＣＦｅ／
ＣＲの変化によって補償温度Ｔｃｏｍｐが測定温度と近
くなったために保磁力Ｈｃが高くなったことが分かる。
また、キュリー温度Ｔｃは１５５℃と一定であり、キュ
リー温度Ｔｃと補償温度Ｔｃｏｍｐの差も小さくなり、
記録感度の点でも有利になっている。
ｃｏｍｐとキュリー温度Ｔｃを測定したところ、５５０
℃で−１５℃であった補償温度Ｔｃｏｍｐは熱処理温度
とともに単調に上昇し、５８０℃のときは２０℃となっ
た。この結果から、本発明が期待したように、ＣＦｅ／
ＣＲの変化によって補償温度Ｔｃｏｍｐが測定温度と近
くなったために保磁力Ｈｃが高くなったことが分かる。
また、キュリー温度Ｔｃは１５５℃と一定であり、キュ
リー温度Ｔｃと補償温度Ｔｃｏｍｐの差も小さくなり、
記録感度の点でも有利になっている。
【００２８】また、図２、図３の結果は、基本となる焼
結ターゲット１の組成から、Ｂｉ量を増したターゲット
から成膜した多結晶ガーネット膜についての結果であ
る。第１実施例に示した焼結ターゲット１から成膜した
膜、および第１実施例の膜（ターゲットに於けるＢｉ増
量）、および第２実施例の膜（ターゲットに於けるＦｅ
増量）の補償温度Ｔｃｏｍｐとキュリー温度Ｔｃを表３
に示す。
結ターゲット１の組成から、Ｂｉ量を増したターゲット
から成膜した多結晶ガーネット膜についての結果であ
る。第１実施例に示した焼結ターゲット１から成膜した
膜、および第１実施例の膜（ターゲットに於けるＢｉ増
量）、および第２実施例の膜（ターゲットに於けるＦｅ
増量）の補償温度Ｔｃｏｍｐとキュリー温度Ｔｃを表３
に示す。
【００２９】
【表３】 この表３の、Ｂｉを増量したときの結果からは、ガーネ
ット中のＢｉ組成比、あるいはＦｅ組成比の減少が、ま
た、Ｆｅを増量したときの結果からは、ガーネット中の
Ｂｉ組成比の減少とＦｅ組成比の増加とがうかがえる。
Ｂｉ置換ガーネットでは、結晶化前の膜組成比や熱処理
条件によって、ＢｉＦｅＯ3 など、ガーネット以外の結
晶構造が発生する。つまり、ガーネット結晶粒の外に発
生するＢｉＦｅＯ3 にＢｉ、あるいはＦｅが吸収される
ために、ガーネット中のＢｉ組成比、あるいはＦｅ組成
比が減少し、表３の結果が生じている。
ット中のＢｉ組成比、あるいはＦｅ組成比の減少が、ま
た、Ｆｅを増量したときの結果からは、ガーネット中の
Ｂｉ組成比の減少とＦｅ組成比の増加とがうかがえる。
Ｂｉ置換ガーネットでは、結晶化前の膜組成比や熱処理
条件によって、ＢｉＦｅＯ3 など、ガーネット以外の結
晶構造が発生する。つまり、ガーネット結晶粒の外に発
生するＢｉＦｅＯ3 にＢｉ、あるいはＦｅが吸収される
ために、ガーネット中のＢｉ組成比、あるいはＦｅ組成
比が減少し、表３の結果が生じている。
【００３０】また、ＢｉＦｅＯ3 など、ガーネット以外
の結晶構造は、媒体特性を劣化させる可能性があるが、
第１、第２実施例の試料におけるガーネット以外の結晶
構造の存在量は、Ｘ線回析測定、および偏光顕微鏡観察
で確認できない程度であることが分かっている。
の結晶構造は、媒体特性を劣化させる可能性があるが、
第１、第２実施例の試料におけるガーネット以外の結晶
構造の存在量は、Ｘ線回析測定、および偏光顕微鏡観察
で確認できない程度であることが分かっている。
【００３１】上述した説明から明らかなように、光磁気
記録媒体の、磁気、および磁気光学特性、ＳＮ比に影響
を与えない程度の量のガーネット以外の結晶構造を利用
して、非磁性元素でＲ、およびＦｅを置換したガーネッ
トの組成比、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、
保磁力Ｈｃ、飽和磁化Ｍｓを調整できるということが本
発明の最大の特徴である。
記録媒体の、磁気、および磁気光学特性、ＳＮ比に影響
を与えない程度の量のガーネット以外の結晶構造を利用
して、非磁性元素でＲ、およびＦｅを置換したガーネッ
トの組成比、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、
保磁力Ｈｃ、飽和磁化Ｍｓを調整できるということが本
発明の最大の特徴である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ーネット膜を記録層とする光磁気記録媒体の基板とし
て、ガーネット膜に生ずる歪誘導磁気異方性の小さい材
料を用いたときに、ターゲット組成と成膜後の熱処理条
件に依存して発生するガーネット以外の結晶構造を利用
して、ガーネット結晶のＣＦｅ／ＣＲ、および光磁気記
録媒体の、測定温度（或いは媒体使用温度）での保磁力
Ｈｃと、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、飽和
磁化Ｍｓを調整することができる。
ーネット膜を記録層とする光磁気記録媒体の基板とし
て、ガーネット膜に生ずる歪誘導磁気異方性の小さい材
料を用いたときに、ターゲット組成と成膜後の熱処理条
件に依存して発生するガーネット以外の結晶構造を利用
して、ガーネット結晶のＣＦｅ／ＣＲ、および光磁気記
録媒体の、測定温度（或いは媒体使用温度）での保磁力
Ｈｃと、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー温度Ｔｃ、飽和
磁化Ｍｓを調整することができる。
【図１】本発明による光磁気記録用ガーネット膜の磁気
特性調整方法で使用される焼結ターゲット、および組成
調整用ペレット、基板の配置例を示す構成図である。
特性調整方法で使用される焼結ターゲット、および組成
調整用ペレット、基板の配置例を示す構成図である。
【図２】第１実施例によって得られる膜における保磁力
の熱処理温度依存性を示す特性図である。
の熱処理温度依存性を示す特性図である。
【図３】第１実施例によって得られる膜における保磁力
の熱処理時間依存性を示す特性図である。
の熱処理時間依存性を示す特性図である。
１ 焼結ターゲット ２ 基板 ３ 酸化物ペレット
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上でガーネットを結晶化させる際
に、ターゲット組成と熱処理条件の組み合わせでガーネ
ット以外の相（結晶構造）を発生させ、これを利用し
て、ガーネット結晶中の希土類Ｒと鉄Ｆｅとの組成比Ｃ
Ｆｅ／ＣＲ並びに、これに依存するガーネット膜の飽和
磁化Ｍｓ、保磁力Ｈｃ、補償温度Ｔｃｏｍｐ、キュリー
温度Ｔｃを調節する、 ことを特徴とする光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性
調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6368293A JPH06274953A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6368293A JPH06274953A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274953A true JPH06274953A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13236389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6368293A Pending JPH06274953A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 光磁気記録用ガーネット膜の磁気特性調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06274953A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114623682A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种测量及调整风量和燃料量控制回转窑物料温度的方法 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6368293A patent/JPH06274953A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114623682A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种测量及调整风量和燃料量控制回转窑物料温度的方法 |
| CN114623682B (zh) * | 2020-12-14 | 2023-06-23 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种测量及调整风量和燃料量控制回转窑物料温度的方法 |
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