JPH0660464A - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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- JPH0660464A JPH0660464A JP23258692A JP23258692A JPH0660464A JP H0660464 A JPH0660464 A JP H0660464A JP 23258692 A JP23258692 A JP 23258692A JP 23258692 A JP23258692 A JP 23258692A JP H0660464 A JPH0660464 A JP H0660464A
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- film
- transition metal
- rare earth
- artificial lattice
- layers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/325—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being noble metal
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Abstract
(57)【要約】
【構成】CoNi合金層とPt層とを交互に積層した人
工格子膜と、希土類と遷移金属との合金からなる層とを
積層し磁気的に結合させた光磁気記録媒体。 【効果】この記録媒体は、短波長域での大きなカー回転
角、垂直磁気異方性を持つ良好な特性の光磁気記録媒体
である。
工格子膜と、希土類と遷移金属との合金からなる層とを
積層し磁気的に結合させた光磁気記録媒体。 【効果】この記録媒体は、短波長域での大きなカー回転
角、垂直磁気異方性を持つ良好な特性の光磁気記録媒体
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光を用い情報の記録、再
生、消去を行う光磁気記録媒体に関する。更に詳しくは
600nm以下の波長の光を用い記録情報の再生を行う
光磁気記録媒体に関する。
生、消去を行う光磁気記録媒体に関する。更に詳しくは
600nm以下の波長の光を用い記録情報の再生を行う
光磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気記録媒体を高密度化する手段のひ
とつとして、記録再生に短波長の光源を用いる方法があ
る。しかし、現在実用化されている記録媒体の希土類遷
移金属合金膜では短波長域での性能指数の低下が大き
く、これに代わるものとして、短波長域で大きな磁気光
学効果を示すCo層とPt層を交互に積層した人工格子
膜を用いた光磁気記録媒体が提案されている。しかしな
がら、この膜は飽和磁化が大きく、保磁力が小さいため
に良好な熱磁気記録特性を示さない。このため、このよ
うな人工格子膜と、優れた熱磁気記録特性を有する希土
類遷移金属合金膜とを磁気的に結合するように積層する
ことで、記録特性を制御しようという試みもなされてい
る。ところが、このような方法で得た磁性膜においても
人工格子膜と希土類遷移金属層との交換結合力が十分で
はなく良好な記録特性を示すには至っていない。
とつとして、記録再生に短波長の光源を用いる方法があ
る。しかし、現在実用化されている記録媒体の希土類遷
移金属合金膜では短波長域での性能指数の低下が大き
く、これに代わるものとして、短波長域で大きな磁気光
学効果を示すCo層とPt層を交互に積層した人工格子
膜を用いた光磁気記録媒体が提案されている。しかしな
がら、この膜は飽和磁化が大きく、保磁力が小さいため
に良好な熱磁気記録特性を示さない。このため、このよ
うな人工格子膜と、優れた熱磁気記録特性を有する希土
類遷移金属合金膜とを磁気的に結合するように積層する
ことで、記録特性を制御しようという試みもなされてい
る。ところが、このような方法で得た磁性膜においても
人工格子膜と希土類遷移金属層との交換結合力が十分で
はなく良好な記録特性を示すには至っていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、人工
格子膜と、希土類金属と遷移金属との合金膜との間の交
換結合力を高めることで大きな磁気光学効果及び、良好
な熱磁気記録特性を有する光磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
格子膜と、希土類金属と遷移金属との合金膜との間の交
換結合力を高めることで大きな磁気光学効果及び、良好
な熱磁気記録特性を有する光磁気記録媒体を提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】白金族元素と遷移金属元
素の交互積層からなる人工格子膜を遷移金属と希土類金
属との合金からなる膜とを積層することで熱磁気記録特
性を改善するときには、これらの2種の磁性膜の界面に
於いて各磁性膜中の遷移金属元素の磁化の向きを平行に
揃えるように働く交換結合力を利用することが基本とな
る。
素の交互積層からなる人工格子膜を遷移金属と希土類金
属との合金からなる膜とを積層することで熱磁気記録特
性を改善するときには、これらの2種の磁性膜の界面に
於いて各磁性膜中の遷移金属元素の磁化の向きを平行に
揃えるように働く交換結合力を利用することが基本とな
る。
【0005】人工格子膜(保磁力:Hc1)と希土類遷
移金属合金膜(保磁力:Hc2>>Hc1)とを磁気的
に結合するように積層したとき、人工格子膜が希土類遷
移金属合金膜から受ける交換結合磁界、言い換えれば人
工格子膜の磁化反転に対応するマイナーループのシフト
量をHexとすると人工格子膜の見かけの保磁力(H
c1´)は、Hc1´=Hc1+Hexへと増加する。
つまり交換結合による高保磁力化にはHexが大きいこ
とが望ましい。さらに、外部磁場が無いとき、これら2
層の磁性層に含まれる磁性遷移元素の磁気モーメントの
向きが常に一致した状態にあるためには、この2種類の
磁性膜が共に理想的な角型磁化ループを有するとして、
Hex>Hc1が成り立つことが必要である。
移金属合金膜(保磁力:Hc2>>Hc1)とを磁気的
に結合するように積層したとき、人工格子膜が希土類遷
移金属合金膜から受ける交換結合磁界、言い換えれば人
工格子膜の磁化反転に対応するマイナーループのシフト
量をHexとすると人工格子膜の見かけの保磁力(H
c1´)は、Hc1´=Hc1+Hexへと増加する。
つまり交換結合による高保磁力化にはHexが大きいこ
とが望ましい。さらに、外部磁場が無いとき、これら2
層の磁性層に含まれる磁性遷移元素の磁気モーメントの
向きが常に一致した状態にあるためには、この2種類の
磁性膜が共に理想的な角型磁化ループを有するとして、
Hex>Hc1が成り立つことが必要である。
【0006】ここで人工格子膜の飽和磁化と総膜厚をそ
れぞれMsおよびDとし、人工格子膜と希土類遷移金属
合金膜との間の界面磁壁エネルギーをσwとしたとき交
換結合磁界(Hex)は下式で表される。 Hex=σw/(2×Ms×D) ・・・・・(1) 即ち、Hexを大にするためにはσwを増大させるか、
MsまたはDを低減すれば良いが、Msはカー回転角と
正の相関があり、またDの減少は第2層目の希土類遷移
金属合金膜への透過光量の増大をもたらし、いずれもカ
ー回転角、言い換えれば情報読出し性能の低下を招く。
即ち、読出し性能を低下させずに交換結合磁界を大きく
するためには界面磁壁エネルギーσwを増大させる事が
最も有効である。
れぞれMsおよびDとし、人工格子膜と希土類遷移金属
合金膜との間の界面磁壁エネルギーをσwとしたとき交
換結合磁界(Hex)は下式で表される。 Hex=σw/(2×Ms×D) ・・・・・(1) 即ち、Hexを大にするためにはσwを増大させるか、
MsまたはDを低減すれば良いが、Msはカー回転角と
正の相関があり、またDの減少は第2層目の希土類遷移
金属合金膜への透過光量の増大をもたらし、いずれもカ
ー回転角、言い換えれば情報読出し性能の低下を招く。
即ち、読出し性能を低下させずに交換結合磁界を大きく
するためには界面磁壁エネルギーσwを増大させる事が
最も有効である。
【0007】本発明者らは上記した点に鑑み鋭意研究を
重ねた結果、界面磁壁エネルギーを増大させるには、C
o/Pt系の人工格子膜において、CoにNiを添加し
たCoNi/Pt人工格子膜を用いることが有効である
ことを見出した。
重ねた結果、界面磁壁エネルギーを増大させるには、C
o/Pt系の人工格子膜において、CoにNiを添加し
たCoNi/Pt人工格子膜を用いることが有効である
ことを見出した。
【0008】即ち本発明は、CoNi合金層とPt層と
を交互に積層した人工格子膜と希土類遷移金属合金層と
を積層したことを特徴とする光磁気記録媒体に関する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
を交互に積層した人工格子膜と希土類遷移金属合金層と
を積層したことを特徴とする光磁気記録媒体に関する。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【0009】Co/Pt人工格子において、積層周期を
変えずにCoにNiを添加すると、カー回転角および飽
和磁化が低下するが、Pt層の厚さを制御することで以
下実施例の表1に示すようにCo/Pt人工格子と同等
のカー回転角および飽和磁化を得ることが可能である。
変えずにCoにNiを添加すると、カー回転角および飽
和磁化が低下するが、Pt層の厚さを制御することで以
下実施例の表1に示すようにCo/Pt人工格子と同等
のカー回転角および飽和磁化を得ることが可能である。
【0010】本発明者らは、このような効果を示す人工
格子膜を希土類遷移金属合金膜に積層したところ、これ
らが磁気的に結合した状態に積層され、CoNi/Pt
人工格子膜がCo/Pt人工格子膜よりもより強い交換
結合力を示す事を見出した。
格子膜を希土類遷移金属合金膜に積層したところ、これ
らが磁気的に結合した状態に積層され、CoNi/Pt
人工格子膜がCo/Pt人工格子膜よりもより強い交換
結合力を示す事を見出した。
【0011】又、本発明者らは、上記したCoNi合金
の組成について種々の検討を行った結果、Co1−xN
ixと表した時、Xが0.1〜0.6の範囲の組成の合
金が好適であることを見出した。Co−Ni組成を上記
した範囲以外において変化させても、例えばXが0.1
より少ないと純Coを用いた場合に比べNi添加の効果
が充分には認められず、また、0.6より多くても大き
な磁気光学効果と垂直磁気異方性を両立させることが困
難であり本発明の効果が十分に得られない。
の組成について種々の検討を行った結果、Co1−xN
ixと表した時、Xが0.1〜0.6の範囲の組成の合
金が好適であることを見出した。Co−Ni組成を上記
した範囲以外において変化させても、例えばXが0.1
より少ないと純Coを用いた場合に比べNi添加の効果
が充分には認められず、また、0.6より多くても大き
な磁気光学効果と垂直磁気異方性を両立させることが困
難であり本発明の効果が十分に得られない。
【0012】本発明における人工格子膜はCoNi合金
層が2〜8オングストローム、Pt層は4〜15オング
ストロームの範囲の厚さで形成されていることが好まし
い。また、人工格子膜全体の厚さは、人工格子膜の磁気
光学効果および希土類遷移金属層との交換結合力の双方
を有効に利用する観点から、例えば、50〜300オン
グストローム程度が目安となる。
層が2〜8オングストローム、Pt層は4〜15オング
ストロームの範囲の厚さで形成されていることが好まし
い。また、人工格子膜全体の厚さは、人工格子膜の磁気
光学効果および希土類遷移金属層との交換結合力の双方
を有効に利用する観点から、例えば、50〜300オン
グストローム程度が目安となる。
【0013】この人工格子膜に積層する希土類遷移金属
層としては、TbFe、TbCo、TbFeCo、Gd
Fe、GdCo、GdFeCo、DyFe、DyCo、
DyFeCo、GdDyFeCo、GdTbFeCoな
どの組成の非晶質希土類遷移金属合金膜あるいは組成変
調膜を用いることができ、耐蝕性の向上やキュリー温
度、保磁力の制御などのためCr,Ti,Nb,Alな
どの元素をさらに添加することも有効である。このもの
の膜厚は特に制限されるものではない。また人工格子膜
に関しても、キュリー温度などの制御の目的でCr、T
i、B、Tb、Gdなどの添加物を5at%程度まで添
加することも可能である。
層としては、TbFe、TbCo、TbFeCo、Gd
Fe、GdCo、GdFeCo、DyFe、DyCo、
DyFeCo、GdDyFeCo、GdTbFeCoな
どの組成の非晶質希土類遷移金属合金膜あるいは組成変
調膜を用いることができ、耐蝕性の向上やキュリー温
度、保磁力の制御などのためCr,Ti,Nb,Alな
どの元素をさらに添加することも有効である。このもの
の膜厚は特に制限されるものではない。また人工格子膜
に関しても、キュリー温度などの制御の目的でCr、T
i、B、Tb、Gdなどの添加物を5at%程度まで添
加することも可能である。
【0014】本発明の光磁気記録媒体の構成は、人工格
子膜の大きな磁気光学効果を有効に用いるために、記録
の読みだし側に人工格子膜を配置した構成とすることが
好ましく、その一実施態様を図1に示す。図中1は透明
基板で、通常ガラス又は高分子材料からなる。2は光の
干渉効果により磁気光学効果を高めるための誘電体層で
あり通常SiN、SiO、ZnS、ZnOなどを用い
る。3はCoNi合金層とPt層の交互積層からなる人
工格子膜、4は希土類遷移金属合金層、5は保護膜であ
る。また希土類遷移金属層形成の後、誘電体層、反射膜
層等を形成した構造とすることも可能である。これらの
膜厚は特に制限されない。
子膜の大きな磁気光学効果を有効に用いるために、記録
の読みだし側に人工格子膜を配置した構成とすることが
好ましく、その一実施態様を図1に示す。図中1は透明
基板で、通常ガラス又は高分子材料からなる。2は光の
干渉効果により磁気光学効果を高めるための誘電体層で
あり通常SiN、SiO、ZnS、ZnOなどを用い
る。3はCoNi合金層とPt層の交互積層からなる人
工格子膜、4は希土類遷移金属合金層、5は保護膜であ
る。また希土類遷移金属層形成の後、誘電体層、反射膜
層等を形成した構造とすることも可能である。これらの
膜厚は特に制限されない。
【0015】また本発明はダイレクトオーバーライト特
性の付与等の目的で人工格子膜を2種類以上の希土類遷
移金属合金膜と順次積層させる多層構造媒体にも適用が
可能である。
性の付与等の目的で人工格子膜を2種類以上の希土類遷
移金属合金膜と順次積層させる多層構造媒体にも適用が
可能である。
【0016】本発明の積層方法は特に制限されるもので
はないが、スパッタリング法や真空蒸着法等の通常の薄
膜形成法が利用できる。
はないが、スパッタリング法や真空蒸着法等の通常の薄
膜形成法が利用できる。
【0017】
【実施例】カ−回転角がほぼ同じになるようにPt層厚
を制御した表1のa〜cに示す組成のCoNi/Pt人
工格子、および比較例として表1のdに示すCo/Pt
人工格子を、スパッタ法を用いてガラス基板上にそれぞ
れ約200オングストローム成膜し、引き続き表2の
A、Bに示す希土類遷移金属合金膜を800オングスト
ローム積層し、さらにSiN層を500オングストロー
ム成膜したものを試料とした。
を制御した表1のa〜cに示す組成のCoNi/Pt人
工格子、および比較例として表1のdに示すCo/Pt
人工格子を、スパッタ法を用いてガラス基板上にそれぞ
れ約200オングストローム成膜し、引き続き表2の
A、Bに示す希土類遷移金属合金膜を800オングスト
ローム積層し、さらにSiN層を500オングストロー
ム成膜したものを試料とした。
【0018】表1に示す膜構成の各人工格子層は、飽和
磁化は約350emu/cc、400nm光に対するカ
ー回転角は約0.31度、保磁力は750〜850(O
e)とほぼ同等の磁気および磁気光学特性を示した。 表1 人工格子膜の特性表 遷移金属層組成 遷移金属層厚 Pt層厚 キュリー温度 (A) (A) (℃) a. Co50Ni50 3.5 5 270 b. Co60Ni40 3.5 8 290 c. Co80Ni20 3.5 11 330 d. Co(比較例) 3.5 13 350 表2 希土類遷移金属合金膜の特性表 キュリー温度(℃) 保磁力(kOe) A.TbFeCo(FeCo優勢) 220 9 B.DyFeCo( Dy 優勢) 170 7 上述の人工格子a〜dと希土類遷移金属合金AおよびB
の組み合わせにより作成した交換結合膜のカーヒステリ
シスループを、ガラス基板側から400nmの光を用い
て測定した。始めに12kOeの外部磁場を印加し希土
類遷移金属合金膜の磁化を飽和させた後、−5〜+5k
Oeの磁場範囲でマイナーループを測定した。このマイ
ナーループのシフト量から(1)式を用いて界面磁壁エ
ネルギーを算出したところ表3の結果が得られた。 表3 人工格子a〜dと希土類遷移金属合金AおよびBの組み合わせに於ける 界面磁壁エネルギーの値 希土類遷移金属合金 人工格子 A B a 2.8 2.5 (erg/cm2) b 2.9 2.4 c 2.2 2.0 d(比較例) 1.8 1.7
磁化は約350emu/cc、400nm光に対するカ
ー回転角は約0.31度、保磁力は750〜850(O
e)とほぼ同等の磁気および磁気光学特性を示した。 表1 人工格子膜の特性表 遷移金属層組成 遷移金属層厚 Pt層厚 キュリー温度 (A) (A) (℃) a. Co50Ni50 3.5 5 270 b. Co60Ni40 3.5 8 290 c. Co80Ni20 3.5 11 330 d. Co(比較例) 3.5 13 350 表2 希土類遷移金属合金膜の特性表 キュリー温度(℃) 保磁力(kOe) A.TbFeCo(FeCo優勢) 220 9 B.DyFeCo( Dy 優勢) 170 7 上述の人工格子a〜dと希土類遷移金属合金AおよびB
の組み合わせにより作成した交換結合膜のカーヒステリ
シスループを、ガラス基板側から400nmの光を用い
て測定した。始めに12kOeの外部磁場を印加し希土
類遷移金属合金膜の磁化を飽和させた後、−5〜+5k
Oeの磁場範囲でマイナーループを測定した。このマイ
ナーループのシフト量から(1)式を用いて界面磁壁エ
ネルギーを算出したところ表3の結果が得られた。 表3 人工格子a〜dと希土類遷移金属合金AおよびBの組み合わせに於ける 界面磁壁エネルギーの値 希土類遷移金属合金 人工格子 A B a 2.8 2.5 (erg/cm2) b 2.9 2.4 c 2.2 2.0 d(比較例) 1.8 1.7
【0019】
【発明の効果】本発明の記録媒体は、Co/Pt人工格
子の持つ短波長域での大きなカー回転角、および垂直磁
気異方性等を同様に保持し、希土類遷移金属合金膜との
交換結合力を増強したもので、人工格子膜と希土類遷移
金属合金を用いた良好な特性の光磁気記録媒体である。
子の持つ短波長域での大きなカー回転角、および垂直磁
気異方性等を同様に保持し、希土類遷移金属合金膜との
交換結合力を増強したもので、人工格子膜と希土類遷移
金属合金を用いた良好な特性の光磁気記録媒体である。
【図1】本発明の一実施態様を示す図。
1:透明基板 2:誘電体層 3:CoNi合金層とPt層の交互積層からなる人工格
子膜 4:希土類遷移金属合金層 5:保護膜
子膜 4:希土類遷移金属合金層 5:保護膜
Claims (2)
- 【請求項1】CoNi合金層とPt層とを交互に積層し
た人工格子膜と、希土類金属と遷移金属との合金からな
る層とを積層したことを特徴とする光磁気記録媒体。 - 【請求項2】CoNi合金層が、Co1−xNi
x(0.1≦X≦0.6)で表される組成の金属からな
る請求項1記載の光磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23258692A JPH0660464A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23258692A JPH0660464A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光磁気記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0660464A true JPH0660464A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16941684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23258692A Pending JPH0660464A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0660464A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6881497B2 (en) | 2001-06-04 | 2005-04-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | ‘Thermal spring’ magnetic recording media for writing using magnetic and thermal gradients |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP23258692A patent/JPH0660464A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6881497B2 (en) | 2001-06-04 | 2005-04-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | ‘Thermal spring’ magnetic recording media for writing using magnetic and thermal gradients |
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