JPH0690977B2 - 光磁気記録媒体用ガーネット薄膜 - Google Patents
光磁気記録媒体用ガーネット薄膜Info
- Publication number
- JPH0690977B2 JPH0690977B2 JP31676289A JP31676289A JPH0690977B2 JP H0690977 B2 JPH0690977 B2 JP H0690977B2 JP 31676289 A JP31676289 A JP 31676289A JP 31676289 A JP31676289 A JP 31676289A JP H0690977 B2 JPH0690977 B2 JP H0690977B2
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- JP
- Japan
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- thin film
- magneto
- optical recording
- garnet thin
- garnet
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガーネット多結晶薄膜の粒界由来雑音を低減し
光磁気記録媒体としての性能を向上させた光磁気記録媒
体用ガーネット薄膜に関する。
光磁気記録媒体としての性能を向上させた光磁気記録媒
体用ガーネット薄膜に関する。
（従来の技術） 書換え可能な光メモリーとして光磁気記録は高密度、高
信頼性を実現する最も有力な技術として注目されてい
る。すでに媒体としてはアモルファス希土類−遷移金属
が実現されているが、この材料は酸化され易い希土類を
含むため媒体自身の耐蝕性が低く、また記録再生時に用
いる磁気光学効果が小さいという欠点を持つ。高耐蝕性
を示し短波長での磁気光学効果の大きいガーネット材料
は、このようなアモルファス希土類−遷移金属の欠点を
克服し得る次世代光磁気媒体として最も有望視されてい
る。しかしながら、スパッタ法によってガラス基板上に
形成された薄膜は多結晶からなり、結晶粒界に由来する
光学的不均一（屈折率の不均一分布）および磁気的不均
一（保磁力の不均一分布）のため媒体雑音が大きいとい
う欠点がある。最近、五味らはDy系ガーネットにＷを添
加することで結晶粒内部の保磁力を上げ、その分布の均
一化と膜質の向上に成功した（Gomi et al:J.Appl.Phy
s.,63（８）,3642（1988）。また伊藤らはＢを添加する
ことに依って結晶粒を微細化し光学的均一性を向上させ
た（伊藤ら：第12回日本応用磁気学会学術講演会概要
集、127（1988））。しかしながら、添加元素に依って
結晶粒系１μｍ以下の微細化と十分な保磁力向上を同時
に実現した報告は殆どない。
信頼性を実現する最も有力な技術として注目されてい
る。すでに媒体としてはアモルファス希土類−遷移金属
が実現されているが、この材料は酸化され易い希土類を
含むため媒体自身の耐蝕性が低く、また記録再生時に用
いる磁気光学効果が小さいという欠点を持つ。高耐蝕性
を示し短波長での磁気光学効果の大きいガーネット材料
は、このようなアモルファス希土類−遷移金属の欠点を
克服し得る次世代光磁気媒体として最も有望視されてい
る。しかしながら、スパッタ法によってガラス基板上に
形成された薄膜は多結晶からなり、結晶粒界に由来する
光学的不均一（屈折率の不均一分布）および磁気的不均
一（保磁力の不均一分布）のため媒体雑音が大きいとい
う欠点がある。最近、五味らはDy系ガーネットにＷを添
加することで結晶粒内部の保磁力を上げ、その分布の均
一化と膜質の向上に成功した（Gomi et al:J.Appl.Phy
s.,63（８）,3642（1988）。また伊藤らはＢを添加する
ことに依って結晶粒を微細化し光学的均一性を向上させ
た（伊藤ら：第12回日本応用磁気学会学術講演会概要
集、127（1988））。しかしながら、添加元素に依って
結晶粒系１μｍ以下の微細化と十分な保磁力向上を同時
に実現した報告は殆どない。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、結晶粒の微細化と高保磁力付与を添加元素に
より同時に実現することで上記の多結晶ガーネット薄膜
の欠点を克服し、高性能光磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。
より同時に実現することで上記の多結晶ガーネット薄膜
の欠点を克服し、高性能光磁気記録媒体を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、基本組成がBixR3-xMyFe5-yO12（ここでＲは
Ｙを含む希土類元素、ＭはGa,Alを表す）で1.5≦ｘ≦3.
0、０＜ｙ≦2.0を満たすガーネット薄膜に、酸素を除い
た残余の元素の原子量比で2.0at％以上5.0at％以下Cuを
添加し、結晶粒径が１μｍ以下でファラデーループより
見積った保磁力が1kOe以上であることを特徴とする光磁
気記録媒体用ガーネット薄膜を要旨とするものである。
Ｙを含む希土類元素、ＭはGa,Alを表す）で1.5≦ｘ≦3.
0、０＜ｙ≦2.0を満たすガーネット薄膜に、酸素を除い
た残余の元素の原子量比で2.0at％以上5.0at％以下Cuを
添加し、結晶粒径が１μｍ以下でファラデーループより
見積った保磁力が1kOe以上であることを特徴とする光磁
気記録媒体用ガーネット薄膜を要旨とするものである。
（作用） 本発明者らはガーネット組成の非晶質中に添加されたCu
が結晶核の生成を促進すること、および結晶化後ピンニ
ングサイトとして磁壁移動を妨げることにより結晶粒の
微細化と保磁力増大の両方を同時に実現する作用のある
ことを見出した。
が結晶核の生成を促進すること、および結晶化後ピンニ
ングサイトとして磁壁移動を妨げることにより結晶粒の
微細化と保磁力増大の両方を同時に実現する作用のある
ことを見出した。
その結果、磁気光学効果増大元素Biで多量にＹあるいは
希土類元素を置換し、かつ、磁気転移温度調整元素Ga,A
lでFe元素を置換した基本組成がBixR3-xMyFe5-yO12（こ
こでＲはＹを含む希土類元素、ＭはGa,Alを表す）で1.5
≦ｘ≦3.0（酸素を除いた残余の元素の原子量比で18.8a
t％以上37.5at％以下）、０＜ｙ≦2.0（酸素を除いた残
余の元素の原子量比で0at％超25.0at％以下）を満たす
ガーネット薄膜にCuを添加することによって、ファラデ
ー回転角を減少させることなく１μｍ以下の結晶粒径、
1kOe以上の保磁力を持ち角形性良好な多結晶薄膜を作製
することが可能となった。ここで、Cuは酸素を除いた残
余の元素の原子量比で2.0at％以上5.0at％以下を満たす
範囲で添加することが必要である。すなわちCu量が5.0a
t％を越えるか、2.0at％未満の場合は結晶粒径は１μｍ
より大きくなり、角形性が低下する。また保磁力もCu添
加量によって制御できる。
希土類元素を置換し、かつ、磁気転移温度調整元素Ga,A
lでFe元素を置換した基本組成がBixR3-xMyFe5-yO12（こ
こでＲはＹを含む希土類元素、ＭはGa,Alを表す）で1.5
≦ｘ≦3.0（酸素を除いた残余の元素の原子量比で18.8a
t％以上37.5at％以下）、０＜ｙ≦2.0（酸素を除いた残
余の元素の原子量比で0at％超25.0at％以下）を満たす
ガーネット薄膜にCuを添加することによって、ファラデ
ー回転角を減少させることなく１μｍ以下の結晶粒径、
1kOe以上の保磁力を持ち角形性良好な多結晶薄膜を作製
することが可能となった。ここで、Cuは酸素を除いた残
余の元素の原子量比で2.0at％以上5.0at％以下を満たす
範囲で添加することが必要である。すなわちCu量が5.0a
t％を越えるか、2.0at％未満の場合は結晶粒径は１μｍ
より大きくなり、角形性が低下する。また保磁力もCu添
加量によって制御できる。
この様なガーネット多結晶薄膜は、高周波あるいはマグ
ネトロンスパッタ法によってガラス基板上に、まず、非
晶質状態で形成される。スパッタにはArガスあるいはAr
と酸素の混合ガスを使用し、基板加熱やバイアス電圧の
印加を行ってもよい。Cuの添加法としては全ての成分を
含む焼結体ターゲットを用いるか、Cuを含まないターゲ
ット上にCuの金属あるいは酸化物のチップを置いてもよ
い。非晶質膜は高温で熱処理をすると異相の析出する可
能性があるため結晶化温度以上、結晶化温度＋100℃以
下で結晶化させる。Bi置換ガーネットの結晶化温度は主
にBi量に依存し、本発明では500〜650℃の範囲にある。
ネトロンスパッタ法によってガラス基板上に、まず、非
晶質状態で形成される。スパッタにはArガスあるいはAr
と酸素の混合ガスを使用し、基板加熱やバイアス電圧の
印加を行ってもよい。Cuの添加法としては全ての成分を
含む焼結体ターゲットを用いるか、Cuを含まないターゲ
ット上にCuの金属あるいは酸化物のチップを置いてもよ
い。非晶質膜は高温で熱処理をすると異相の析出する可
能性があるため結晶化温度以上、結晶化温度＋100℃以
下で結晶化させる。Bi置換ガーネットの結晶化温度は主
にBi量に依存し、本発明では500〜650℃の範囲にある。
（実施例） 以下に本発明の実施例を挙げて図面を参照しながら説明
する。
する。
実施例１（BiGa置換Dy鉄ガーネット） Bi2Dy1Ga1Fe4O12（酸素を除いた残余の元素の原子量比
でBiが25.0at％、Dyが12.5at％、Gaが12.5at％およびFe
が50.0at％）の組成を有するガーネット薄膜および、こ
れにCuを添加したガーネット薄膜を高周波スパッタリン
グ装置で形成した。成膜は、例えばArガス圧30mTorr、
高周波パワー200Wにてガラス基板上に実行した。Cu添加
法としては焼結体ターゲット上に金属Cuチップを置いて
成膜を行い、Cuチップの面積を変えることに依ってCu量
を調整した。膜厚は約0.9μｍである。第１表にターゲ
ット組成およびスパッタ膜の組成を示す。ここで、成分
分析は誘導結合型プラズマ発光分析法（ICP）で行っ
た。第１図には、同じスパッタ条件で成膜し、同じ熱処
理を施したCu3.4at％添加膜（ａ）と無添加膜（ｂ）の
透過光学顕微鏡写真を示す。ここで、熱処理は大気中で
620℃にて３時間行った。Cu添加により粒径は無添加の
約1/5以下の１μｍ以下となった。第２図には、保磁力
と角形性について同様の比較を波長633nmのファラデー
ループにより行ったものを示す。Cu3.4at％添加膜（第
２図（ａ））はCu無添加膜（第２図（ｂ））に比べ大き
な回転角（2.2°／μｍ）を保ちながら、5.6kOeの大保
磁力と良好な角形性を持つループを示すことがわかる。
第３図にCu8.0at％添加膜の透過光学顕微鏡写真（ａ）
とCu1.6％添加膜の波長633nmでのファラデーループ
（ｂ）を示す。Cu量が5.0at％を越えるか、2.0at％未満
の場合は結晶粒径は１μｍより大きくなり、ファラデー
ループの角形性も低下した。
でBiが25.0at％、Dyが12.5at％、Gaが12.5at％およびFe
が50.0at％）の組成を有するガーネット薄膜および、こ
れにCuを添加したガーネット薄膜を高周波スパッタリン
グ装置で形成した。成膜は、例えばArガス圧30mTorr、
高周波パワー200Wにてガラス基板上に実行した。Cu添加
法としては焼結体ターゲット上に金属Cuチップを置いて
成膜を行い、Cuチップの面積を変えることに依ってCu量
を調整した。膜厚は約0.9μｍである。第１表にターゲ
ット組成およびスパッタ膜の組成を示す。ここで、成分
分析は誘導結合型プラズマ発光分析法（ICP）で行っ
た。第１図には、同じスパッタ条件で成膜し、同じ熱処
理を施したCu3.4at％添加膜（ａ）と無添加膜（ｂ）の
透過光学顕微鏡写真を示す。ここで、熱処理は大気中で
620℃にて３時間行った。Cu添加により粒径は無添加の
約1/5以下の１μｍ以下となった。第２図には、保磁力
と角形性について同様の比較を波長633nmのファラデー
ループにより行ったものを示す。Cu3.4at％添加膜（第
２図（ａ））はCu無添加膜（第２図（ｂ））に比べ大き
な回転角（2.2°／μｍ）を保ちながら、5.6kOeの大保
磁力と良好な角形性を持つループを示すことがわかる。
第３図にCu8.0at％添加膜の透過光学顕微鏡写真（ａ）
とCu1.6％添加膜の波長633nmでのファラデーループ
（ｂ）を示す。Cu量が5.0at％を越えるか、2.0at％未満
の場合は結晶粒径は１μｍより大きくなり、ファラデー
ループの角形性も低下した。
実施例２（BiAl置換Ｙ鉄ガーネットおよびBiGa置換Gd鉄
ガーネット） 第２表にはBiAl置換Ｙ鉄ガーネット、BiGa置換Gd鉄ガー
ネット薄膜におけるCuの添加効果結果を示す。実施例１
と同様、１μｍ以下の結晶粒径および1kOe以上の保磁力
が得られた。
ガーネット） 第２表にはBiAl置換Ｙ鉄ガーネット、BiGa置換Gd鉄ガー
ネット薄膜におけるCuの添加効果結果を示す。実施例１
と同様、１μｍ以下の結晶粒径および1kOe以上の保磁力
が得られた。
（発明の効果） 以上、実施例において説明したように、Cuを添加するこ
とによって安価なガラス基板上に大きなファラデー回転
角を保ちながら、１μｍ以下の結晶粒径、1kOe以上の保
磁力、さらに、非常に良好なファラデーループの角形性
を示すガーネット多結晶薄膜を作製することが可能とな
った。この様なガーネット薄膜は光磁気記録媒体として
有望である。
とによって安価なガラス基板上に大きなファラデー回転
角を保ちながら、１μｍ以下の結晶粒径、1kOe以上の保
磁力、さらに、非常に良好なファラデーループの角形性
を示すガーネット多結晶薄膜を作製することが可能とな
った。この様なガーネット薄膜は光磁気記録媒体として
有望である。
第１図は（ａ）Cu3.4at％添加および（ｂ）Cu無添加BiG
a置換Dy鉄ガーネット薄膜の結晶の構造の透過光学顕微
鏡写真（倍率1000）、第２図は（ａ）Cu3.4at％添加お
よび（ｂ）Cu無添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の波長
633nmにおけるファラデーループ、第３図（ａ）はCu8.0
at％添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の結晶の構造の透
過光学顕微鏡写真（倍率1000）、同じく（ｂ）はCu1.6a
t％添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の波長633nmにおけ
るファラデーループを示す図である。
a置換Dy鉄ガーネット薄膜の結晶の構造の透過光学顕微
鏡写真（倍率1000）、第２図は（ａ）Cu3.4at％添加お
よび（ｂ）Cu無添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の波長
633nmにおけるファラデーループ、第３図（ａ）はCu8.0
at％添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の結晶の構造の透
過光学顕微鏡写真（倍率1000）、同じく（ｂ）はCu1.6a
t％添加BiGa置換Dy鉄ガーネット薄膜の波長633nmにおけ
るファラデーループを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉城 孝彦 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 河村 紀一 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 梶浦 正子 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】基本組成がBixR3-xMyFe5-yO12（ここでＲ
はＹを含む希土類元素、ＭはGa,Alを表す）で1.5≦ｘ≦
3.0、０＜ｙ≦2.0を満たすガーネット薄膜に、酸素を除
いた残余の元素の原子量比で2.0at％以上5.0at％以下の
Cuを添加したことを特徴とする光磁気記録媒体用ガーネ
ット薄膜。 - 【請求項２】結晶粒径が１μｍ以下で微細な多結晶より
なる請求項１記載の光磁気記録媒体用ガーネット薄膜。 - 【請求項３】1kOe以上の保磁力を有する請求項１記載の
光磁気記録媒体用ガーネット薄膜。 - 【請求項４】結晶粒径が１μｍ以下で微細な多結晶より
なり、かつ1kOe以上の保磁力を有する請求項１記載の光
磁気記録媒体用ガーネット薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31676289A JPH0690977B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 光磁気記録媒体用ガーネット薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31676289A JPH0690977B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 光磁気記録媒体用ガーネット薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178105A JPH03178105A (ja) | 1991-08-02 |
| JPH0690977B2 true JPH0690977B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=18080642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31676289A Expired - Fee Related JPH0690977B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 光磁気記録媒体用ガーネット薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690977B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69127604T2 (de) * | 1990-11-14 | 1998-04-09 | Japan Broadcasting Corp | Dünne Schicht aus einem polykristallinen Granat für magneto-optisches Aufzeichnungsmedium |
| US5702793A (en) * | 1993-02-25 | 1997-12-30 | Nippon Steel Corporation | Magneto-optical recording medium, disk and method of manufacturing the same |
| JP4616817B2 (ja) | 2006-11-10 | 2011-01-19 | 三菱重工業株式会社 | エンジンの蓄圧式燃料噴射装置 |
-
1989
- 1989-12-06 JP JP31676289A patent/JPH0690977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03178105A (ja) | 1991-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |