JPH0677345B2 - 光磁気メモリ用媒体 - Google Patents

光磁気メモリ用媒体

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JPH0677345B2 JP15972186A JP15972186A JPH0677345B2 JP H0677345 B2 JPH0677345 B2 JP H0677345B2 JP 15972186 A JP15972186 A JP 15972186A JP 15972186 A JP15972186 A JP 15972186A JP H0677345 B2 JPH0677345 B2 JP H0677345B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報の記録特性、耐食性と共に磁性膜間の交
換結合が改善された光磁気メモリ用媒体に関する。
〔従来の技術〕 希土類−鉄族非晶質合金薄膜を用いた光磁気メモリは、
その読み出し特性が充分ではなく、その改善方法につい
てさまざまな提案がなされている。その一つに記録特性
が良い膜と読み出し特性が良い膜からなる交換結合二層
膜がある(例えば特開昭57-78652号)。従来の交換結合
二層膜では、記録層にはTb−Fe、Dy−Fe、読み出し層に
はGd−Fe、Gd−Fe−Coなどが用いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
光磁気メモリでは、レーザー光の熱作用を利用して情報
を記録するので、その磁性膜のキュリー温度が低いほど
記録感度が高くなる。交換結合二層磁性膜において記録
感度を決めるものは記録層のキュリー温度であるので、
記録層のキュリー温度を下げれば記録感度が高くなる。
しかし、記録情報の安定性や光磁気メモリ用ドライブ装
置の機内温度(>50℃)などから考えると、記録層のキ
ュリー温度は100℃程度が望ましい。この点から考える
と、従来記録層として用いられていたTb−Feはキュリー
温度が約130℃とやや高く、Dy−Feは約70℃とやや低
く、実用的には最適なキュリー温度であるとはいえな
い。
さらに、光磁気メモリの実用化に対しては、その磁性膜
の耐食性がかなり重要な問題となっている。希土類−鉄
族非晶質合金薄膜では、鉄族元素としてCoを多量に含む
ほど耐食性が改善されることがわかっている。交換結合
二層磁性膜では、その読み出し層にはGd−Fe−Coを用い
ることができ、Coの濃度を高くして、読み出し特性の改
善とともに耐食性の改善を行なうことができる。しか
し、その記録層にはTb−FeやDy−Feが用いられていて、
これにCoを添加すると少量でもキュリー温度がかなり上
昇し、記録感度が悪くなる欠点があった。
本発明は、上記従来の欠点を改良するためになされたも
のであり、その目的は記録層としてR−FeCo−M(R=
Tb,Dy、M=Cr,Al)を用い、読み出し層にGd−FeCo−M
を用いて、記録層を読み出し層ではさんで、記録特性、
耐食性と共に交換結合を改善した光磁気メモリ用媒体を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的達成可能な本発明は室温において高い保磁力と
低いキュリー温度を有する記録層を、低い保磁力と高い
キュリー温度を有する読み出し層ではさんだ交換結合を
した三層構造の磁性膜を有して成る光磁気メモリ用媒体
であって、前記記録層がR−FeCo−Mであり、前記読み
出し層がGd−Fe−Co−Mであることを特徴とする光磁気
メモリ用媒体(ただし、RはTb及びDyから選ばれる1種
または2種の元素であり、MはCr及びAlから選ばれる1
種の元素である。)である。
以下に、従来例と本発明の光磁気メモリ用媒体の違いに
ついて詳しく説明する。
まず、両媒体の記録層のキュリー点の差異について述べ
る。従来の媒体の記録層としては、Tb−Fe、Dy−Feなど
が使用されていたが、前述したようにTb−Feはキュリー
温度が約130℃とやや高く、Dy−Feは約70℃とやや低
い。そこで、((Tb1-XDyX)−(Fe1-YCoY))1-ZM
Z[0≦x≦1、0≦y≦0.3、0≦z≦0.1(Cr)、0
≦z≦0.2(Al)]で示される磁性膜を種々作製したと
ころ、そのキュリー温度TcとDyの原子数比x、Coの原子
数比y、Mの原子数比zとの間にはほぼ Tc=130(1−x)+70x+600y−500z(℃) (M=Cr) Tc=130(1−x)+70x+600y−300z(℃) (M=Al) という関係が得られた。したがって、x=0.5、y=0.1
とすると、Crではz=0.12、Alではz=0.2とすればキ
ュリー温度は約100℃となり、Tb−Feよりもキュリー温
度が低く、Dy−Feよりも温度安定性に優れた磁性膜が得
られる。この知見に基づき、R、Fe、Co及びMを含む磁
性膜を本発明の光磁気メモリ用媒体の記録層として用い
たのである。キュリー温度の最適値は使用するレーザー
のパワー、光学系の構成、媒体の構成、ディスクの回転
数、ディスクの直径などによって例えば90、110℃のよ
うに100℃から多少ずれこともあるが、その場合にも、
そのキュリー点となるようにx、y、zの値を適宜選べ
ばよい。また、本発明の光磁気メモリ用媒体の記録層の
キュリー点を、従来の媒体の記録層が示すキュリー点と
同じような値にすることもできる。しかし、一般的には
媒体の記録感度が高ければ、使用するレーザーのパワー
が小さくてすみ、光学系も簡単となるので安価となり、
また、外乱による記録パワーの変動に対しても安定に記
録されるので信頼性が高くなる。したがって、記録感度
はなるべく高くなるようにキュリー点は低くするのが望
ましいが、温度に対する安定性から考えるとキュリー温
度は高いほうが良いので設定すべきキュリー点は90〜12
0℃が好ましい。
次に従来例と本発明の光磁気メモリ用媒体の記録層の耐
食性の差異について述べる。希土類−鉄族非晶質合金薄
膜から成る磁性膜の腐食過程には、膜中に存在する遊離
酸素が主に希土類元素と結合し酸化されたり、磁性膜と
保護膜の界面を通して酸素や水分が膜中に拡散し酸化さ
れることなどが考えられる。このうちの前者に関して
は、スパッタリングにおけるターゲットや蒸着における
蒸発源の中の酸素濃度を減らしたり、真空装置の残留ガ
ス圧、Arガス中の不純物を減らすことによりかなり改善
される。一方、後者については、緻密で酸素を含まない
保護膜によってかなり抑えられるものの、磁性膜そのも
のの耐食性の改善が望まれる。特に、基板にプラスチッ
クを用いる場合には、基板にある程度の吸水性があり、
保護膜だけでなく磁性膜の耐食性の改善が特に望まれ
る。交換結合二層磁性膜では、その読み出し層はキュリ
ー点が高くてよいのでGd−Fe−Coを用いることができ、
Coの濃度を高くして耐食性の改善を行なうことができ
る。しかし、従来の媒体の記録層にはTb−FeやDy−Feが
用いられていて、これにCoを添加すると少量でもキュリ
ー温度がかなり上昇し、記録感度が悪くなる欠点があっ
た。
本発明では、記録層にCoと共にCrやAlを添加することに
よって、キュリー温度の上昇を抑え、記録感度を下げず
に耐食性を改善したR−FeCo−Mの記録層を、記録層よ
りもさらに耐食性の良い読み出し層のGd−Fe−Co−Mで
はさむことによって、磁性層と保護層の界面からの腐食
に対して改善を行なったものである。ここで、読み出し
層にGd−Fe−Co−Mを用いたのはGd−Fe−Coは腐食され
にくいがさらにMを添加するとさらに腐食が起きにくく
ならためである。読み出し層のGd−Fe−Co−MのMの原
子数比は0.05から0.2程度の少量で効果がある。Mの少
量の添加では磁性は変わらない。なお、記録層R−FeCo
−Mは読み出し層Gd−Fe−Co−MほどにCoやMを入れら
れないので比較すると読み出し層の方が腐食されにく
い。
また、交換結合二層磁性膜では、磁性膜間の交換結合の
大きさが媒体の特性を大きく左右する、交換結合の大き
さは作製時の到達真空圧の違いによってかなり変動す
る。これは、磁性膜を作製してから次の磁性膜を作製す
るまでの間に界面に吸着した残留ガスの影響であり、こ
の影響は耐食性を改善することによってかなり改善され
る。したがって、耐食性の改善された記録層を用いた本
発明の光磁気メモリ用媒体は、単に媒体の経時変化の改
善のみならず、交換結合の向上にも効果がある。
本発明の光磁気メモリ媒体は磁性膜を上記のように構成
したことに特徴を有するもので、磁性膜以外に、光を有
効に利用するための反射層、磁性膜を保護してさらに保
護機能を高めるための保護層など、各種の補助層が所望
に応じて任意に配設されてよい。
〔実施例〕
実施例1 通常のスパッタリング法を用いて、従来例と本発明の13
0mmφのディスク状光磁気メモリ用媒体を作製し、記録
感度の実験を行った。従来例において磁性膜はGd−Fe−
Co(Gd:Fe:Co=18:62:20膜厚500Å)の読み出し層と、T
b−Fe(Tb:Fe=22:78、膜厚500Å)の記録層との二層膜
と、本発明におけるものの磁性膜は、Gd−Fe−Co−Cr
(Gd:Fe:Co:Cr=17:61:19:3、膜厚300Å)の読み出し層
で、(Tb−(Fe1-YCoY))1-ZCrZ(y=0.05、z=0.1
2、膜厚400Å)の記録層をはさんだ三層膜とした。基板
にはポリカーボネートを用いた。
回転数1800rpmで、従来例の媒体の記録にはレーザーパ
ワー4.9mW、バイアス磁界200 Oeが必要であったが、本
発明のものはレーザーパワー4.1mW、バイアス磁界200 O
eで記録が可能であり記録特性が改善された。
また、1規定のNaCl水溶液を用いた耐食性の試験では、
従来例では15分間浸した後には、目視でかなりのピンホ
ールが見られたが、本発明のものは、目視でピンホール
の発生は見られなかった。
交換結合の測定は、誤差をかなり含むので正確な値とし
ては求められなかったが、本発明の方が従来例より約1.
5倍ほど向上するという傾向があった。
実施例2 通常のスパッタリング法を用いて、本発明の130mmφの
ディスク状光磁気メモリ用媒体を作製し、記録感度の実
験を行った。磁性膜は、Gd−Fe−Co−Al(Gd:Fe:Co:Al
=16:60:18:6、膜厚300Å)の読み出し層で、(Dy−(F
e1-YCoY))1-ZAlZ(y=0.1、z=0.1、膜厚400Å)の
記録層をはさんだものとした。
回転数1800rpmで、レーザーパワー4.3mW、バイアス磁界
200 Oeで記録が可能であり記録特性が改善された。
また、1規定のNaCl水溶液を用いた耐食性の試験では、
目視でピンホールの発生は見られなかった。
実施例3 通常のスパッタリング法を用いて、本発明の製130mmφ
のディスク状光磁気メモリ用媒体を作製し、記録感度の
実験を行った。磁性膜はGd−Fe−Co−Al(Gd:Fe:Co:Al
=16:60:18:6、膜厚300Å)の読み出し層で、((Tb1-X
DyX)−(Fe1-YCoY))1-ZAlZ(x=0.5,y=0.1、z=
0.2、膜厚400Å)の記録層をはさんだものとした。
回転数1800rpmで、レーザーパワー4.4mW、バイアス磁界
200 Oeで記録が可能であり記録特性が改善された。
また、1規定のNaCl水溶液を用いた耐食性の試験では、
目視でピンホールの発生は見られなかった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、記録層にR−FeCo−M(R=Tb及
び/またはDy、M=CrまたはAl)を用い、読み出し層に
Gd−FeCo−Mを用いて、記録層を読み出し層ではさんだ
本発明の光磁気メモリ用媒体により、記録特性、耐食性
と共に交換結合が改善された。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室温において高い保磁力と低いキュリー温
    度を有する記録層を、低い保持力と高いキュリー温度を
    有する読み出し層ではさんだ交換結合をした三層構造の
    磁性膜を有して成る光磁気メモリ用媒体であって、前記
    記録層がR−FeCo−Mであり、前記読み出し層がGd−Fe
    Co−Mであることを特徴とする光磁気メモリ用媒体(た
    だし、RはTb及びDyから選ばれる1種または2種の元素
    であり、MはCr及びAlから選ばれる1種の元素であ
    る。)
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