JPH07225978A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPH07225978A
JPH07225978A JP1465994A JP1465994A JPH07225978A JP H07225978 A JPH07225978 A JP H07225978A JP 1465994 A JP1465994 A JP 1465994A JP 1465994 A JP1465994 A JP 1465994A JP H07225978 A JPH07225978 A JP H07225978A
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JP
Japan
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magneto
layer
recording
recording medium
optical recording
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Application number
JP1465994A
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English (en)
Inventor
Atsushi Takakuwa
敦司 高桑
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短波長光で大きな磁気光学効果を得ることが
できる光磁気記録媒体を提供する。 【構成】 透明基板1上に少なくとも第一保護層2、第
一記録層3、第二記録層4、第三記録層5、第二保護層
6の順に積層し、前記透明基板側から光を照射して、記
録の読み書きを行う光磁気記録媒体において、前記第一
記録層3を希土類遷移金属合金膜、前記第二記録層4を
多層膜、前記第三記録層5を希土類遷移金属合金膜とす
ることを特徴とする光磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学効果(カー効
果)を利用して、情報信号の書き込み、読み出しを行う
光磁気記録媒体に関する。特に、波長が600nm以下
の短波長レーザによる高密度記録に適した光磁気記録媒
体に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、光磁気記録方式を用いた記録媒体
が実用化されている。これは、垂直磁気異方性を有した
希土類遷移金属合金の薄膜がもつ磁気光学効果を利用し
た記録方式であり、書換え可能でかつ大容量な記録媒体
を実現している。また、光磁気記録媒体は可搬性があ
り、情報の機密保持や大容量情報の簡便な移動に適して
いる。しかし、画像データなどを扱うマルチメディアの
発展にみるように、更なる記憶容量の増大が望まれてい
る。これを実現するために、多値記録、ピットエッジ記
録等いくつかの方法がある。その方法の一つとして、微
小磁区を記録し、短波長光を用いて再生することが有効
である。従来の光磁気記録媒体は、記録層としてTbF
eCo,NdDyFeCoなどの希土類遷移金属合金を
用いている。この媒体は、短波長領域においてカー回転
角が減少してしまい、それに伴い再生信号も減少するた
め、短波長光で再生したとき十分なCN比がとれなかっ
た。短波長化における一つの課題は600nm以下の短
波長領域でカー回転角の大きな光磁気記録媒体を実現す
ることである。特に、軽希土類金属と遷移金属とのアモ
ルファス合金は、4f電子の光磁気効果への寄与のた
め、短波長領域でカー回転角が大きいことが知られてお
り、短波長用媒体の有力な候補となっている。最近では
Journal of Applied Physic
s Vol.69p4761でIBM JapanのI
iyoriらによって、短波長領域でカー回転角は大き
いが、飽和磁化が大きいため垂直磁化膜にはならないN
dCoを、垂直磁化膜であるTbFeCoでサンドイッ
チして垂直磁化膜を実現させる方法が提案されている。
【0003】一方、Pt/Co系多層膜は短波長光に対
して大きなカー回転角を示す光磁気材料として注目され
ており、多くの研究機関で研究が進められている。特開
平4−247346では、短波長光で再生できるオーバ
ーライト可能な高密度光磁気記録媒体として、読み出し
層にPt/Co多層膜を形成し、その上に、希土類遷移
金属合金を積層した構造が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たNdCoをTbFeCoでサンドイッチする方法で
は、100Å程度のTbFeCo層を介してNdCo層
の信号を読み出すため、短波長領域で十分なカー回転角
が得られないという問題点を有していた。また、NdC
oは単層で面内磁化膜であり、記録特性を劣化させるこ
とがあり、カー回転角が大きくても再生に十分なCN比
が得られないという問題点を有していた。また、読み出
し層にPt/Co多層膜を形成し、その上に、希土類遷
移金属合金を積層した構造では、十分な保磁力を得るこ
とができず、Pt/Co多層膜に特有な結晶粒界による
ノイズを抑えることができないという問題点を有してい
た。
【0005】そこで本発明の目的とするところは、上述
の問題点を解決し、波長が600nm以下の短波長レー
ザによる高密度記録に適した光磁気記録媒体を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光磁気記録媒体
は、透明基板上に少なくとも第一保護層、第一記録層、
第二記録層、第三記録層、第二保護層の順に積層し、前
記透明基板側から光を照射して、記録の読み書きを行う
光磁気記録媒体において、前記第一記録層を希土類遷移
金属合金膜、前記第二記録層を多層膜、前記第三記録層
を希土類遷移金属合金膜とすることを特徴とする。
【0007】また、本発明の光磁気記録媒体は、前記第
二記録層をPt,Pdの内より選ばれる少なくとも一種
類の元素または合金と、Fe,Co,Ni,Gd,D
y,Tb,Nd,Pt,Pd,Ti,Crの内より選ば
れる少なくとも一種類の元素または合金とを交互に積層
した多層膜からなることを特徴とする。
【0008】
【実施例】
(実施例1)図1は、本発明の光磁気記録媒体の一実施
例を示す断面図である。1は透明基板、2は第一保護
層、3は第一記録層、4は第二記録層、5は第三記録
層、6は第二保護層、7は反射層、8は保護コートであ
る。それぞれの材料の一例を示せば、透明基板1はポリ
カーボネイト基板であり、第一保護層2、第二保護層6
はAlSiN層であり、第一記録層3、第三記録層5は
NdDyTbFeCo層であり、第二記録層4はPt/
Co多層膜であり、反射層7はAl層であり、保護コー
ト8は紫外線硬化樹脂である。また、これ以外の材料の
バリエーションも多く知られている。例えば、透明基板
1に関しては、ガラス,2P,アモルファスポリオレフ
ィン等が用いられ、第一保護層2、第二保護層6に関し
ては、SiN,AlO,SiO,ZrO,AlN等が用
いられ、第一記録層3、第三記録層5に関しては、Tb
Fe,DyFe,GdTbFe,GdDyTbFe,T
bFeCo,NdDyFeCo,PrDyFeCo等種
々の希土類−遷移金属合金が用いられる。第二記録層4
に関しては、Ptの代わりにPdが用いられ、Coの代
わりにFe,NiあるいはTbCo,NdCo,DyC
o,FeCo,FeNi,NiCo等の合金が用いられ
る。反射層7に関してはAl,Pt,Au,Ag,R
h,Pd,Cu等を主体とし、これに耐食性向上及び熱
伝導率の制御のために、Nb,Ti,Ta,Cr,W,
Mo等の不働体形成元素を添加した材料を用いることが
できる。ここで熱伝導率の制御は、光磁気記録膜の温度
が、記録や消去時に上昇し、構造緩和などによる磁気特
性の変化を抑制するために行う。すなわち、熱を周囲に
拡散することにより、光ビームの中心部分の温度の上昇
を抑制し、かつ幅の広い消去磁区幅が得られるなど、デ
ィスクの性能向上に加えて信頼性向上にもつながる。
【0009】製造方法の詳細は、工程の一例を追いなが
ら説明していく。
【0010】まず、ポリカーボネイト基板をクリーニン
グするために、スパッタガスがAr、ガス圧1mTor
r、投入パワー50Wで20秒間RFプラズマエッチン
グを行った(図2(a))。
【0011】次に、RFマグネトロンスパッタリングに
より、スパッタガスが(Ar60%+N240%)、ガ
ス圧1.5mTorr、投入パワー1kWでAlSiN
層を500Å形成した後、DCマグネトロンスパッタリ
ングにより、スパッタガスがAr、ガス圧1.5mTo
rr、投入パワー300WでNd5.4at%Dy1
5.7at%Tb5.1at%Fe58.5at%Co
15.3at%の組成を有する第一記録層3を80Å形
成した(図2(b))。
【0012】次に、第二記録層4としてスパッタガスが
Ar、ガス圧1.5mTorr、投入パワー300Wで
二元同時スパッタリングによりPt9Å/Co4Å多層
膜をPt層が最上層と最下層になるように48Å形成し
た(図2(c))。
【0013】次に、第三記録層5としてDCマグネトロ
ンスパッタリングにより、スパッタガスがAr、ガス圧
1.5mTorr、投入パワー300WでNd5.4a
t%Dy15.7at%Tb5.1at%Fe58.5
at%Co15.3at%を80Å形成した後、第二保
護層6としてAlSiN層をRFマグネトロンスパッタ
リングにより、スパッタガスが(Ar60%+N240
%)、ガス圧1.5mTorr、投入パワー1kWで2
00Å形成した。さらに、DCマグネトロンスパッタリ
ングにより、スパッタガスがAr、ガス圧2mTor
r、投入パワー300Wで反射層7としてAl層を60
0Å形成した後、スピンコートにより紫外線硬化樹脂を
10μm塗布し、保護コートを形成した(図2
(d))。
【0014】このようにして作製した光磁気記録媒体の
カー回転角の波長依存性を図3に示す。尚、誘電体層の
膜厚は532nmでC/Nが最大となるように最適化し
た。また、比較例1として記録層をTbFeCo膜とし
た構成の光磁気記録媒体、比較例2として記録層をPt
/Co多層膜とTbFeCo膜との積層膜とした構成の
光磁気記録媒体を作製した。作製方法は、記録層以外は
本発明の光磁気記録媒体の作製方法と同じである。本発
明の光磁気記録媒体は、短波長領域でカー回転角の大き
いPt/Co多層膜の寄与により、従来使用していた希
土類遷移金属合金、例えばTbFeCo膜(比較例1)
と比べて、大きなカー回転角が得られた。Pt/Co多
層膜とTbFeCo膜との積層構造を記録層とする光磁
気記録媒体(比較例2)と比べてもほぼ同じカー回転角
が得られた。本発明の光磁気記録媒体は、Pt/Co多
層膜を大きい保磁力の得られる希土類遷移金属層でサン
ドイッチするため、従来のPt/Co多層膜において保
磁力が小さいという問題を解決することができた。ま
た、従来のPt/Co多層膜では限られた膜厚の範囲で
しか垂直磁化膜にならなかったが、本発明の光磁気記録
媒体は、垂直磁気異方性の大きい希土類遷移金属層でサ
ンドイッチするため、垂直磁化膜になる膜厚の範囲が大
きくなるとともに、記録した磁区の安定性が向上し、高
密度記録が可能となる。この光磁気記録媒体の磁気特性
は、希土類遷移金属合金膜の組成を変えることにより、
任意に制御可能である。
【0015】この光磁気記録媒体に、波長532nmの
レーザ光を用い、回転数1800rpm、記録レーザパ
ワー4.5mW、記録周波数6.6MHz、再生レーザ
パワー1.0mWの条件で、半径35mmの位置に光変
調により記録した。得られた再生出力はC/Nで49d
Bであった。TbFeCo膜を記録層とする光磁気記録
媒体(比較例1)と比べるとCが大きくなり、Pt/C
o多層膜とTbFeCo膜との積層構造を記録層とする
光磁気記録媒体(比較例2)と比べるとNが小さくなっ
ており、いずれの媒体と比較してもC/Nが向上した。
偏光顕微鏡により形成された記録磁区の形状を観察した
ところ、磁区長0.5μmの良好形状の記録磁区が形成
されていた。また、磁界変調記録を用いた場合、尾の部
分が短い矢羽根型磁区が形成されていた。このことはピ
ットエッジ記録にとって好適であり、高密度光記録に有
利である。
【0016】また、繰り返し記録再生を行ったところ、
107回繰り返した後にも変化は見られなかった。
【0017】この効果は、第二記録層としてPt/Co
多層膜を用いた場合に限るものではなく、Ptの代わり
にPdあるいはPtPdを用いても同様の効果が得ら
れ、Coの代わりにFe,NiあるいはTbCo,Nd
Co,DyCo,FeCo,FeNi,NiCo,Co
Crを用いても同様の効果が得られた。結果を表1に示
す。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば短波長光で大きな磁気光学効果を得ることが
できるとともに、低ノイズ化が図れ高密度記録に有用な
光磁気記録媒体を提供することが可能になるという効果
を有する。また、垂直磁化膜の得られる膜厚のマージン
が大きくなり、歩留まり向上にも寄与する。また、反射
層を記録膜上に形成することにより、光磁気記録媒体の
温度分布を容易に制御でき、記録磁区形状を任意に選択
できると共に、107回繰り返し記録可能な光磁気記録
媒体を提供することが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光磁気記録媒体の一実施例を示す断面
図。
【図2】本発明の光磁気記録媒体の製造方法の一実施例
を示す工程断面図。
【図3】本発明の光磁気記録媒体の磁気光学効果の波長
依存特性図。
【符号の説明】
1 透明基板 2 第一保護層 3 第一記録層 4 第二記録層 5 第三記録層 6 第二保護層 7 反射層 8 保護コート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に少なくとも第一保護層、第
    一記録層、第二記録層、第三記録層、第二保護層の順に
    積層し、前記透明基板側から光を照射して、記録の読み
    書きを行う光磁気記録媒体において、前記第一記録層を
    希土類遷移金属合金膜、前記第二記録層を多層膜、前記
    第三記録層を希土類遷移金属合金膜とすることを特徴と
    する光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記第二記録層をPt,Pdの内より選ばれる少な
    くとも一種類の元素または合金と、Fe,Co,Ni,
    Gd,Dy,Tb,Nd,Pt,Pd,Ti,Crの内
    より選ばれる少なくとも一種類の元素または合金とを交
    互に積層した多層膜からなることを特徴とする光磁気記
    録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記第二記録層をPt/Co多層膜からなることを
    特徴とする光磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の光磁気記録媒体におい
    て、前記第二記録層をPd/Co多層膜からなることを
    特徴とする光磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の光磁気記録媒体におい
    て、第二保護層上に反射層を設けたことを特徴とする光
    磁気記録媒体。
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