JPH076426A - Magneto-optical recording medium - Google Patents
Magneto-optical recording mediumInfo
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- JPH076426A JPH076426A JP14926593A JP14926593A JPH076426A JP H076426 A JPH076426 A JP H076426A JP 14926593 A JP14926593 A JP 14926593A JP 14926593 A JP14926593 A JP 14926593A JP H076426 A JPH076426 A JP H076426A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は熱磁気記録と磁気光学効
果を用いて光により情報の記録・再生を行う光磁気記録
媒体、及びそれを用いた光情報記録再生方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording medium for recording / reproducing information by light using thermo-magnetic recording and magneto-optical effect, and an optical information recording / reproducing method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、情報量の飛躍的な増大に伴い、情
報記録媒体に対する記録密度向上の要求が高まってい
る。光ディスクは記録密度が高い上に、ランダムアクセ
ス性、可搬性に優れている。特に光磁気ディスクは繰り
返し記録が可能で、信頼性にも優れるため、コンピュー
タ用外部記憶装置、録音装置の記録媒体として既に商品
化されている。2. Description of the Related Art In recent years, along with a dramatic increase in the amount of information, there is an increasing demand for improving the recording density of information recording media. The optical disc has a high recording density and is excellent in random accessibility and portability. In particular, a magneto-optical disk can be repeatedly recorded and has excellent reliability, so that it has already been commercialized as a recording medium for external storage devices for computers and recording devices.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】現在商品化されている
光磁気ディスクの記憶容量は直径5.25インチのディ
スク片面当り300メガバイト(MByte)程度であ
る。これを1ギガバイト(GByte)程度まで高める
ために、トラックピッチを短くすることや記録信号の変
調方式を変更することが提案されており、実用化の目処
が立ちつつある。The storage capacity of magneto-optical disks currently commercialized is about 300 megabytes (MByte) per side of a disk having a diameter of 5.25 inches. In order to increase this to about 1 gigabyte (GB Byte), it has been proposed to shorten the track pitch or change the modulation method of the recording signal, and the prospect of its practical application is emerging.
【0004】しかしながら、現行技術の範囲内で記録密
度を更に向上させるのは、記録密度が既に理論的な限界
に近づいていることから不可能であると言わざるを得な
い。光ディスクにおける記録密度の理論的限界を決定す
るのは記録再生に使われるレーザ光の集光スポットの大
きさである。従って更に記録密度を高めるためにはレー
ザ光のスポットをより小さく絞ることが不可欠である。However, it cannot be said that it is impossible to further improve the recording density within the range of the current technology because the recording density is already close to the theoretical limit. The theoretical limit of the recording density on the optical disk is determined by the size of the focused spot of the laser light used for recording and reproduction. Therefore, in order to further increase the recording density, it is indispensable to narrow down the spot of the laser light.
【0005】レーザ光のスポット径dは使用するレーザ
光の波長λと対物レンズの開口数NAにより次式(1)
で表される。ただし、kはレンズの開口形状、入射光束
の強度分布によって決まる定数である。The spot diameter d of the laser beam is given by the following equation (1) according to the wavelength λ of the laser beam used and the numerical aperture NA of the objective lens.
It is represented by. However, k is a constant determined by the aperture shape of the lens and the intensity distribution of the incident light beam.
【0006】[0006]
【数1】d=k・λ/NA ・・・(1) レーザ光のスポット径dを小さくするためには、波長λ
の短い光源を用いること、及び開口数NAの大きな対物
レンズを用いることが必要である。レンズの開口数を大
きくすると、焦点深度が浅くなり、またディスクの傾き
や基板の厚みむらに対する許容度が急激に低下してしま
うため、光ヘッドのサーボ能力が低下してしまう。## EQU1 ## d = k.λ / NA (1) In order to reduce the spot diameter d of the laser light, the wavelength λ
It is necessary to use a light source having a short aperture and an objective lens having a large numerical aperture NA. If the numerical aperture of the lens is increased, the depth of focus becomes shallower, and the tolerance to the tilt of the disk and the unevenness of the thickness of the substrate sharply decreases, so that the servo capability of the optical head deteriorates.
【0007】従って、レンズの開口数は現行の0.55
程度よりさほど大きくすることはできない。よって、レ
ーザ光のスポット径を小さくして記録密度を向上させる
ためには、光ヘッドの光源として現行の830nm、7
80nmよりも短い波長の光源を使用することが不可欠
である。光磁気ディスクの再生信号の品質を支配するの
は反射率と磁気カー回転角であり、より具体的には反射
率の平方根と磁気カー回転角との積という形で表され
る。これを性能係数と呼ぶこととする。Therefore, the numerical aperture of the lens is currently 0.55.
It cannot be much larger than the degree. Therefore, in order to reduce the spot diameter of the laser light to improve the recording density, the current light source of the optical head is 830 nm, 7
It is essential to use a light source with a wavelength shorter than 80 nm. It is the reflectance and the magnetic Kerr rotation angle that dominate the quality of the reproduction signal of the magneto-optical disk, and more specifically, it is represented by the product of the square root of the reflectance and the magnetic Kerr rotation angle. This is called a performance coefficient.
【0008】現在商品化されている光磁気ディスクの記
録層としては、TbFeCoに代表される重希土類−遷
移金属アモルファス合金が使われている。これら合金の
性能係数は現行光磁気ディスクドライブのレーザ光の波
長800nm程度では比較的大きな値を示すが、光の波
長が短くなって600nm以下になると急激に減少して
しまう。A heavy rare earth-transition metal amorphous alloy typified by TbFeCo is used as the recording layer of the magneto-optical disk currently commercialized. The coefficient of performance of these alloys shows a relatively large value when the wavelength of the laser light of the existing magneto-optical disk drive is about 800 nm, but sharply decreases when the wavelength of the light becomes shorter than 600 nm.
【0009】またドライブの信号検出に使われている光
検出素子のフォトダイオードの検出感度も、800nm
付近では高いが600nm以下になると急激に低下して
しまう。これらの事実は現行の技術では短波長側で再生
信号の強度が極端に低下してしまい、記録信号の安定し
た再生が不可能になることを意味している。述べてきた
ように、記録密度の向上を狙った短波長光源を用いた光
磁気記録再生システムを実現するには、短波長側での再
生信号強度の低下が問題となっている。Further, the detection sensitivity of the photodiode of the photodetection element used to detect the drive signal is 800 nm.
Although it is high in the vicinity, it drops sharply at 600 nm or less. These facts mean that with the current technology, the intensity of the reproduction signal is extremely reduced on the short wavelength side, and stable reproduction of the recording signal becomes impossible. As described above, in order to realize a magneto-optical recording / reproducing system using a short wavelength light source aiming at an improvement in recording density, a reduction in reproduction signal intensity on the short wavelength side becomes a problem.
【0010】先に述べたように、大きな再生信号を得る
ためには記録媒体の性能係数を大きくすることと光検出
素子の感度を向上させる事が重要である。光磁気ディス
クドライブで用いられている光検出素子、フォトダイオ
ードにおける光の検出は、光がpn接合付近の電子を伝
導帯に励起し、伝導帯の電子がpn接合を移動し、フォ
トダイオードを電流が流れることによりなされる。As described above, in order to obtain a large reproduction signal, it is important to increase the performance coefficient of the recording medium and improve the sensitivity of the photodetector. Light is detected by a photodetector used in a magneto-optical disk drive and a photodiode. Light excites an electron near a pn junction into a conduction band, the electron in the conduction band moves through the pn junction, and a current flows through the photodiode. Is done by flowing.
【0011】フォトダイオードを構成するSi半導体の
光吸収係数は短波長側で大きくなるため、短波長の光は
フォトダイオード表面近傍で吸収されてしまい、pn接
合付近まで到達しにくくなる。その結果pn接合付近で
励起される電子の数が減少するため、光の検出感度が低
下してしまう。よって短波長側で光検出素子の検出感度
を向上させるのは理論的に困難であり、短波長側で大き
な再生信号を得るためには記録媒体の性能係数を大きく
することが重要である。Since the light absorption coefficient of the Si semiconductor constituting the photodiode becomes large on the short wavelength side, light having a short wavelength is absorbed near the surface of the photodiode and it is difficult to reach the vicinity of the pn junction. As a result, the number of electrons excited near the pn junction decreases, and the light detection sensitivity decreases. Therefore, it is theoretically difficult to improve the detection sensitivity of the photodetector on the short wavelength side, and it is important to increase the performance coefficient of the recording medium in order to obtain a large reproduced signal on the short wavelength side.
【0012】光磁気記録媒体は一般的には、透明基板上
に、光磁気記録層、光干渉層、光反射層、保護層等、複
数の層を設けることにより構成される。再生信号強度を
支配する性能係数はこれらの全ての層を総合して考慮し
なければならない。本発明は全ての層を構成する材料、
層厚、及び層構成を最適化し、光磁気ディスクの600
nm以下の波長での性能係数を高めた光磁気記録媒体を
提供するとともに、それと600nm以下の短波長光を
用いた光情報記録再生システムを提供することを目的と
する。A magneto-optical recording medium is generally constructed by providing a plurality of layers such as a magneto-optical recording layer, a light interference layer, a light reflecting layer, and a protective layer on a transparent substrate. The figure of merit that governs the reproduced signal strength must be considered in all of these layers. The present invention is a material constituting all layers,
Optimizing the layer thickness and layer structure, the magneto-optical disk 600
It is an object of the present invention to provide a magneto-optical recording medium having a high performance coefficient at a wavelength of nm or less and an optical information recording / reproducing system using the medium and a short wavelength light of 600 nm or less.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者らは高記録密度
光磁気記録再生システムを提供すべく鋭意検討した結
果、基板上に少なくとも、光磁気記録層および反射層を
有する光磁気記録媒体において、光磁気記録層をキュリ
ー温度が220℃以上のものとし、かつ反射層として少
なくとも元素群Rh、Pd、Pt、Auの中から選ばれ
る1元素を含むAg合金を用いることにより600nm
以下の波長で優れた再生特性と耐食性を示す光磁気記録
媒体が提供可能となるり、高密度の光情報記録再生が実
現できることが明らかになった。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive investigations by the present inventors to provide a high recording density magneto-optical recording / reproducing system, in a magneto-optical recording medium having at least a magneto-optical recording layer and a reflective layer on a substrate. The magneto-optical recording layer has a Curie temperature of 220 ° C. or higher, and the reflective layer is made of an Ag alloy containing at least one element selected from the group of elements Rh, Pd, Pt and Au.
It has been revealed that it becomes possible to provide a magneto-optical recording medium exhibiting excellent reproducing characteristics and corrosion resistance at the following wavelengths, and to realize high-density optical information recording / reproducing.
【0014】本発明は、基板上に少なくとも、光磁気記
録層、反射層を有する光磁気記録媒体において、磁性層
のキュリー温度を220℃以上とし、かつ反射層として
少なくとも元素群Rh、Pd、Pt、Auの中から選ば
れる1元素を含むAg合金を用いることを特徴とする光
磁気記録媒体、及びその媒体に波長600nm以下のレ
ーザ光を用いて情報の記録再生を行うことを特徴とする
光情報記録再生方法である。According to the present invention, in a magneto-optical recording medium having at least a magneto-optical recording layer and a reflective layer on a substrate, the Curie temperature of the magnetic layer is 220 ° C. or higher and at least the element groups Rh, Pd and Pt are used as the reflective layer. , An Au alloy containing one element selected from Au, and a light characterized in that information is recorded and reproduced by using a laser beam having a wavelength of 600 nm or less for the medium. This is an information recording / reproducing method.
【0015】以下に本発明をさらに詳しく説明する。本
発明にて用いられる光磁気記録媒体の基板としては、ガ
ラス、ポリカーボネート等のプラスチック、あるいはガ
ラス上に光ヘッド案内用の溝付き樹脂を形成した基板な
どが挙げられる。溝の深さ、及び間隔は使用する波長に
合わせて最適化、つまり波長が短くなるほど溝を浅く
し、間隔を細かくするのが好ましい。The present invention will be described in more detail below. Examples of the substrate of the magneto-optical recording medium used in the present invention include glass, plastics such as polycarbonate, and a substrate in which a grooved resin for guiding an optical head is formed on glass. It is preferable to optimize the depth and spacing of the grooves according to the wavelength to be used, that is, the shorter the wavelength, the shallower the grooves and the finer the spacing.
【0016】このような基板の複屈折は、光磁気信の品
質を損なわないよう極力小さいことが望ましい。また基
板の厚みは1〜2mm程度が一般的である。本発明の光
磁気記録層は波長600nm以下のレーザ光を集光させ
てキューリー点まで加熱し、外部磁気ヘッドを用いて熱
磁気記録を行う層である。記録が行われるためには、磁
化軸が膜面に対して垂直に向かなければならないので、
光磁気記録層としては垂直磁気異方性の大きいことが望
ましい。It is desirable that the birefringence of such a substrate is as small as possible so as not to impair the quality of the magneto-optical signal. The substrate generally has a thickness of about 1 to 2 mm. The magneto-optical recording layer of the present invention is a layer for condensing laser light having a wavelength of 600 nm or less and heating it to the Curie point, and performing thermomagnetic recording by using an external magnetic head. In order to record, the magnetization axis must be perpendicular to the film surface.
It is desirable that the magneto-optical recording layer has a large perpendicular magnetic anisotropy.
【0017】再生は、波長600nm以下のレーザ光
(記録時のレーザ光より弱い光)を用いてカー効果によ
り行うものであるが、再生光の波長が短くなって集光ス
ポット径が小さくなると、単位面積当りの光のエネルギ
ー密度が高くなるため、再生光を照射したときの光磁気
記録層の温度は従来の800nm程度の波長の場合より
も高くなりやすい。Reproduction is performed by the Kerr effect using laser light having a wavelength of 600 nm or less (light weaker than laser light at the time of recording). When the wavelength of the reproduction light is shortened and the focused spot diameter is reduced, Since the energy density of light per unit area becomes high, the temperature of the magneto-optical recording layer when irradiated with reproducing light is likely to be higher than the conventional temperature of about 800 nm.
【0018】光磁気記録層の温度が高くなると磁気カー
回転角が減少し、再生信号の出力が低下するが、低下の
割合は光磁気記録層のキュリー温度が低いほど著しい。
このため、光磁気記録層の物性を適切に調整する必要が
生ずる。従来の800nm程度の波長用の光磁気記録層
のキュリー温度は170℃程度であるが、この媒体に4
88nmの波長の光源で記録再生を行ったところ、記録
感度が極端に向上し、C/Nが低下する。When the temperature of the magneto-optical recording layer increases, the magnetic Kerr rotation angle decreases and the output of the reproduction signal decreases, but the rate of decrease is more remarkable as the Curie temperature of the magneto-optical recording layer is lower.
Therefore, it is necessary to properly adjust the physical properties of the magneto-optical recording layer. The Curie temperature of the conventional magneto-optical recording layer for a wavelength of about 800 nm is about 170 ° C.
When recording / reproducing is performed with a light source having a wavelength of 88 nm, recording sensitivity is extremely improved and C / N is lowered.
【0019】記録層の組成であるTb−Fe−CoのC
o濃度を増すことによってキュリー温度は上昇するが、
キュリー温度を220℃前後にすると記録感度が低下
し、C/Nが向上することが分かった。よって600n
m以下の波長の光を用いて記録再生を行うための光磁気
記録層の材料のキュリー温度としては220℃以上であ
ることが必須となる。C of Tb-Fe-Co which is the composition of the recording layer
o Curie temperature rises with increasing concentration,
It was found that when the Curie temperature is around 220 ° C., the recording sensitivity is lowered and the C / N is improved. Therefore 600n
It is essential that the Curie temperature of the material of the magneto-optical recording layer for recording / reproducing using light having a wavelength of m or less is 220 ° C. or higher.
【0020】このような条件を満たす光磁気記録層とし
ては、光磁気記録層中の3d遷移金属中のCo濃度が1
5原子%以上のTb−Fe−Co非晶質合金、あるいは
3d遷移金属中のCo濃度が35原子%以上のNd−T
b−Fe−Co非晶質合金等が挙げられる。3d遷移金
属中のCo濃度の上限は60原子%程度が望ましい。光
磁気記録層の膜厚は、レーザ光のパワーに対する記録感
度、性能係数等を考慮して使用する波長、及び反射層の
光学定数に合わせて決定されなければならず、600n
m以下の波長、Agを主体とする反射層に合わせると光
磁気記録層の膜厚は30nm以下が好適である。As a magneto-optical recording layer satisfying such conditions, the Co concentration in the 3d transition metal in the magneto-optical recording layer is 1
5 atomic% or more Tb-Fe-Co amorphous alloy or 3d transition metal Co concentration 35 atomic% or more Nd-T
Examples include b-Fe-Co amorphous alloys. The upper limit of the Co concentration in the 3d transition metal is preferably about 60 atom%. The film thickness of the magneto-optical recording layer must be determined according to the wavelength used in consideration of the recording sensitivity to the power of the laser beam, the performance coefficient, and the optical constant of the reflective layer.
The thickness of the magneto-optical recording layer is preferably 30 nm or less when combined with a wavelength of m or less and a reflective layer mainly composed of Ag.
【0021】反射層は光磁気記録層を透過した光を反射
して再び光磁気記録層に戻す役割を担う。これにより光
の利用効率を高めると共に、反射率と磁気カー回転角が
増大し、性能係数が増大する。また、反射膜の組成は光
磁気記録媒体の熱伝導性に影響を与える。現在商品化さ
れている800nm程度の波長に対応する光磁気ディス
クの反射層としてはアルミニウムあるいはアルミニウム
合金が使用されているのに対し、本発明では特定の元素
を含むAg合金からなる反射層が使用されるのが特徴的
である。The reflection layer plays a role of reflecting the light transmitted through the magneto-optical recording layer and returning it to the magneto-optical recording layer again. As a result, the efficiency of light utilization is increased, the reflectance and the magnetic Kerr rotation angle are increased, and the coefficient of performance is increased. Further, the composition of the reflective film affects the thermal conductivity of the magneto-optical recording medium. While aluminum or an aluminum alloy is used as the reflective layer of a magneto-optical disk corresponding to a wavelength of about 800 nm which is currently commercialized, in the present invention, a reflective layer made of an Ag alloy containing a specific element is used. It is characteristic that it is done.
【0022】反射層として、従来のアルミニウム、アル
ミニウム合金、あるいは金を用いると600nm以下の
波長で充分な性能係数を得ることができないが、Agを
主体とする反射層を用い、先に述べた220℃以上のキ
ュリー温度を持つ光磁気記録層と組み合わせることによ
り、はじめて良好な性能係数を得ることが可能になるこ
とが分かった。If conventional aluminum, aluminum alloy, or gold is used as the reflective layer, a sufficient coefficient of performance cannot be obtained at a wavelength of 600 nm or less, but a reflective layer mainly containing Ag is used and the above-mentioned 220 is used. It has been found that a good performance coefficient can be obtained only by combining with a magneto-optical recording layer having a Curie temperature of ℃ or higher.
【0023】これまでにも反射率の高い金属に着目し、
Au、Ag、Cu、Alを光磁気記録媒体の反射層に用
いるという特許が出願されている。(特開昭58−83
364号、特開昭59−132434号、特開昭59−
8150号、特開昭59−38781号等) これらの特許の中で着目されている反射層の反射率は、
空気から直接反射層に光を入射した際の反射率である。Focusing on metals having a high reflectance,
A patent has been filed for using Au, Ag, Cu, Al for the reflective layer of the magneto-optical recording medium. (JP-A-58-83
364, JP-A-59-132434, JP-A-59-
No. 8150, JP-A-59-38781, etc.) The reflectance of the reflective layer, which is noted in these patents, is
It is the reflectance when light is directly incident on the reflective layer from the air.
【0024】しかしながら、このような反射率が性能係
数にとって本質的でないことは次の点から明かである。
即ち、光磁気記録媒体の反射層における光の反射は光磁
気記録層と反射層の界面、あるいは、光磁気記録層と反
射層との間に設けた断熱層(干渉層)と反射層の界面
で、両者の光学定数の違いにより起こっており、空気と
反射層の界面での反射とは全く異なるからである。However, it is clear from the following points that such a reflectance is not essential for the coefficient of performance.
That is, the reflection of light in the reflective layer of the magneto-optical recording medium is caused by the interface between the magneto-optical recording layer and the reflective layer, or the interface between the heat insulating layer (interference layer) and the reflective layer provided between the magneto-optical recording layer and the reflective layer. This is because the difference occurs between the optical constants of the two and the reflection at the interface between the air and the reflective layer is completely different.
【0025】また、Ag合金反射層の果たす役割につい
て詳細に検討した結果、Ag合金反射層によってもたら
される効果は高反射率を得ることよりは、むしろ光磁気
記録層のカー回転角を増大させる役割が大きいことが分
かった。例えば、従来のAl合金からなる反射層を使用
した場合と、本発明のAg合金を用いた場合の反射率、
カー回転角、性能係数を比較すると以下の表−1のよう
になり、Ag合金を用いたメリットは反射率ではなく、
むしろカー回転角であることが分かる。測定波長は50
0nmである。Further, as a result of detailed examination of the role played by the Ag alloy reflective layer, the effect provided by the Ag alloy reflective layer is to increase the Kerr rotation angle of the magneto-optical recording layer rather than to obtain a high reflectance. Was found to be large. For example, the reflectance when using a conventional reflective layer made of Al alloy and when using the Ag alloy of the present invention,
Table 1 below shows the comparison of Kerr rotation angle and performance coefficient. The advantage of using Ag alloy is not reflectance but
Rather, it can be seen that it is the car rotation angle. Measurement wavelength is 50
It is 0 nm.
【0026】[0026]
【表2】 Ag合金を反射層に用いた場合に、カー回転角の増大が
著しく、結果として良好な性能係数が得られる理由は、
Agの屈折率nが600nm以下の波長においても0.
5以下の小さな値を示すためであることが光学定数を用
いたシミュレーションにより判明した。[Table 2] The reason why the Kerr rotation angle is remarkably increased when a Ag alloy is used for the reflective layer and a good coefficient of performance is obtained as a result is
Even at a wavelength where the refractive index n of Ag is 600 nm or less,
It was found by simulation using optical constants that the reason is to show a small value of 5 or less.
【0027】また、他の高反射率金属である、Au、C
uにおいては、屈折率nが波長800nm付近では小さ
くAgと同等であるが、波長600nm以下の波長領域
ではAgよりもかなり大きくなり、0.5を超えるよう
になることが、光学定数の測定から判明した。更に、各
種金属、半導体の光学定数を測定したところ、600n
m以下の短波長領域で屈折率が0.5以下の小さい値を
示す元素はAgだけであることが分かった。Other high reflectance metals such as Au and C
In the case of u, the refractive index n is small near the wavelength of 800 nm and is equal to Ag, but in the wavelength region of wavelength 600 nm or less, it is considerably larger than Ag and exceeds 0.5. found. Furthermore, when the optical constants of various metals and semiconductors were measured, it was 600 n.
It was found that Ag is the only element that exhibits a small refractive index of 0.5 or less in the short wavelength region of m or less.
【0028】即ち、800nm程度の波長ではAg以外
のAu、Cu、Al等を主体とする反射層を用いても良
好な特性が得られるが、600nm以下の波長ではAg
を主体とする反射層を用いないと良好な特性が得られな
いということになる。また、Agを主体とする反射層は
220℃以上のキュリー温度を持つ光磁気記録層と組み
合わせることにより、はじめて600nm以下の波長で
良好な特性を示す。800nm程度の波長に対応する光
磁気媒体は、記録感度を良好にする為に200℃以下、
一般的には170℃程度のキュリー温度を持つ光磁気記
録層を用いている。このような光磁気記録層とAgを主
体とする反射層を組み合わせても、光磁気記録層が本来
備える磁気光学効果が小さいために、600nm以下の
波長で優れた性能係数を得ることが出来ない。That is, at a wavelength of about 800 nm, good characteristics can be obtained by using a reflecting layer mainly composed of Au, Cu, Al, etc. other than Ag, but at a wavelength of 600 nm or less, Ag can be obtained.
It means that good characteristics cannot be obtained unless a reflective layer mainly composed of is used. Further, the reflective layer mainly composed of Ag exhibits good characteristics at a wavelength of 600 nm or less for the first time when combined with a magneto-optical recording layer having a Curie temperature of 220 ° C. or higher. A magneto-optical medium corresponding to a wavelength of about 800 nm has a temperature of 200 ° C. or less in order to improve recording sensitivity.
Generally, a magneto-optical recording layer having a Curie temperature of about 170 ° C. is used. Even if such a magneto-optical recording layer and a reflective layer mainly containing Ag are combined, an excellent performance coefficient cannot be obtained at a wavelength of 600 nm or less because the magneto-optical effect originally possessed by the magneto-optical recording layer is small. .
【0029】ところで、Ag単体は耐食性に問題があ
り、反射層にそのまま応用するのは困難である。そこで
Agの耐食性改善を鋭意検討した結果、少なくとも元素
群Rh、Pd、Pt、Auの中から選ばれる1元素を含
むAg合金において、600nm以下の波長における屈
折率が0.5以下と充分小さいこと、及び耐食性に優れ
ることが同時に実現することを見いだした。By the way, Ag alone has a problem in corrosion resistance, and it is difficult to directly apply it to the reflective layer. Then, as a result of earnestly studying the improvement of the corrosion resistance of Ag, it was found that the Ag alloy containing at least one element selected from the group of elements Rh, Pd, Pt, and Au had a sufficiently small refractive index of 0.5 or less at a wavelength of 600 nm or less. It has been found that excellent corrosion resistance can be realized at the same time.
【0030】また、各元素の添加濃度には最適範囲があ
ることも見いだした。即ち、添加元素濃度が高過ぎると
屈折率が増加し、0.5を超えてしまうことが分かっ
た。これらの元素は極微量の添加でもAg合金の耐食性
を向上させる効果がある。各元素のAg合金中の添加範
囲(濃度範囲)を以下に示す。It was also found that the added concentration of each element has an optimum range. That is, it was found that when the concentration of the additive element is too high, the refractive index increases and exceeds 0.5. These elements have the effect of improving the corrosion resistance of the Ag alloy even when added in a very small amount. The addition range (concentration range) of each element in the Ag alloy is shown below.
【0031】[0031]
【表3】 添加元素の濃度範囲 Rh:0.1原子%以上、4.7
原子%以下 Pd:0.1原子%以上、5.1原子%以下 Pt:0.1原子%以上、7.0原子%以下 Au:0.1原子%以上、28.8原子%以下 反射層には前記元素群の中から2元素以上を選択して添
加してもよいし、前記元素群以外の元素を更に添加して
もよいが、屈折率を0.5以下に保つためにはAg合金
中のAg濃度を70原子%以上にしなければならない。
反射層の膜厚としては30nm〜100nmが好まし
い。[Table 3] Concentration range of additive element Rh: 0.1 atom% or more, 4.7
Atom% or less Pd: 0.1 atom% or more, 5.1 atom% or less Pt: 0.1 atom% or more, 7.0 atom% or less Au: 0.1 atom% or more, 28.8 atom% or less Reflective layer Two or more elements may be selected from the above element group and added, or an element other than the above element group may be added, but in order to keep the refractive index at 0.5 or less, The Ag concentration in the alloy must be 70 atomic% or more.
The thickness of the reflective layer is preferably 30 nm to 100 nm.
【0032】干渉層は誘電体からなり、光を干渉させる
層である。一般的には基板と光磁気記録層との間に設け
られ、基板と光磁気記録層との間で光を多重反射させ、
見かけ上の磁気カー回転角を増大させる役割、干渉効果
を担う。その厚みは使用する光の波長に合わせて変化さ
せなければ、充分な干渉効果が得られない。400nm
〜600nmの波長を考えると干渉層の厚みは20nm
〜55nmとするのが好適である。これは一次干渉点を
利用する場合であるが、二次干渉点を利用して干渉層の
厚みを120nm〜200nmとすることもできる。The interference layer is a layer made of a dielectric material and causes light to interfere. Generally provided between the substrate and the magneto-optical recording layer, multiple reflection of light between the substrate and the magneto-optical recording layer,
It plays a role of increasing the apparent magnetic Kerr rotation angle and an interference effect. A sufficient interference effect cannot be obtained unless its thickness is changed according to the wavelength of light used. 400 nm
Considering a wavelength of ~ 600 nm, the thickness of the interference layer is 20 nm.
It is preferably set to 55 nm. This is the case of using the primary interference point, but the thickness of the interference layer can be set to 120 nm to 200 nm by utilizing the secondary interference point.
【0033】また、基板と光磁気記録層の間に設けられ
る干渉層は基板と光磁気記録層との密着性を高める役
割、光磁気記録層と基板を断熱する役割、プラスチック
基板を通して侵入してくる水分から光磁気記録層を保護
する役割等を合わせ持つ。干渉層として用いられる材料
としては窒化シリコン、酸化タンタル、酸化シリコン、
酸化アルミニウム、酸化チタン、硫化亜鉛等やこれらの
混合物からなるアモルファス薄膜が一般的である。The interference layer provided between the substrate and the magneto-optical recording layer serves to enhance the adhesion between the substrate and the magneto-optical recording layer, serves to insulate the magneto-optical recording layer from the substrate, and penetrates through the plastic substrate. It also has the role of protecting the magneto-optical recording layer from moisture coming in. Materials used as the interference layer include silicon nitride, tantalum oxide, silicon oxide,
Amorphous thin films made of aluminum oxide, titanium oxide, zinc sulfide, etc., and mixtures thereof are common.
【0034】誘電体からなる干渉層は、更に光磁気記録
層と反射層の間にも設けることができる。これにより更
に光の干渉効果を高め、磁気カー回転角を増大させるこ
とが可能である。以上に述べた各層を環境から化学的、
物理的に保護する保護層としては、アクリル系の紫外線
硬化樹脂等、硬質性の材料を用いるのが好適であり、反
射層の上にスピンコート法により厚み2〜20μm程度
塗布した後、紫外線照射により硬化させて形成されるの
が一般的である。The interference layer made of a dielectric material can be further provided between the magneto-optical recording layer and the reflective layer. This makes it possible to further enhance the light interference effect and increase the magnetic Kerr rotation angle. Each layer described above is
As a physically protective protective layer, it is preferable to use a hard material such as an acrylic UV-curable resin. After coating the reflective layer with a thickness of about 2 to 20 μm by spin coating, ultraviolet irradiation is performed. It is generally formed by curing with.
【0035】紫外線硬化樹脂等の有機物からなる保護層
の内側(有機物からなる保護層と反射層との間)に、先
に述べたような誘電体からなる層を設けて、保護層とし
てもよい。The above-mentioned dielectric layer may be provided inside the protective layer made of an organic material such as an ultraviolet curable resin (between the protective layer made of an organic material and the reflective layer) to form a protective layer. .
【0036】[0036]
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 基板としては厚さ1.2mmのガラス基板を用いた。基
板上に誘電体層として、酸化タンタル薄膜を反応性スパ
ッタリング法により形成した。その後、その表面を高周
波プラズマで5分間エッチングし、表面を平滑化した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist. Example 1 A 1.2 mm thick glass substrate was used as the substrate. A tantalum oxide thin film was formed as a dielectric layer on the substrate by the reactive sputtering method. After that, the surface was etched with high frequency plasma for 5 minutes to smooth the surface.
【0037】エッチング後の酸化タンタル層の厚みが約
35nmとなるように初期の膜厚を設定した。次にこの
酸化タンタル層の上にTb20Fe64Co16{数値は原子
%で成分割合を示す、3d遷移金属(Fe)中のCo濃
度は20%}のアモルファス合金を用い、直流マグネト
ロンスパッタリング法により約20nmの厚さに形成
し、光磁気記録層とした。The initial film thickness was set so that the thickness of the tantalum oxide layer after etching was about 35 nm. Next, on this tantalum oxide layer, an amorphous alloy of Tb 20 Fe 64 Co 16 {numerical value indicates composition ratio in atomic% and Co concentration in 3d transition metal (Fe) is 20%} is used, and direct current magnetron sputtering method is used. To a thickness of about 20 nm as a magneto-optical recording layer.
【0038】Agターゲット上にRhチップを置いて直
流マグネトロンスパッタを行い、約50nmの厚さの反
射層を設けた。分析を行った結果、反射層の組成はRh
0.6原子%、Ag99.4原子%であった。反射層の
上に保護層として酸化タンタル層をスパッタにより約4
0nmの厚さに設けた、スパッタ装置から取り出した
後、紫外線硬化樹脂をスピンコートし、約3μmの厚さ
の有機保護層を設け、光磁気記録媒体とした。A Rh tip was placed on an Ag target and DC magnetron sputtering was performed to provide a reflective layer having a thickness of about 50 nm. As a result of analysis, the composition of the reflective layer was Rh.
It was 0.6 atom% and Ag was 99.4 atom%. Approximately 4 tantalum oxide layer was sputtered on the reflective layer as a protective layer.
After being taken out from the sputtering device having a thickness of 0 nm, an ultraviolet curable resin was spin-coated to provide an organic protective layer having a thickness of about 3 μm to obtain a magneto-optical recording medium.
【0039】紫外線硬化樹脂保護層を設けないこと以外
は上と同様の方法で作製したサンプルについて、温度を
上昇させながら磁気カーループの測定を行ったところ、
220℃においてもループは観測され、光磁気記録層の
キュリー温度は220℃以上であることが分かった。光
源として波長488nmのArレーザを用いた光磁気記
録動特性評価機により、光磁気記録媒体としての記録特
性、再生特性を評価した。記録条件、再生条件は以下の
通りである。When the magnetic Kerr loop was measured while increasing the temperature of the sample prepared by the same method as above except that the protective layer for ultraviolet curable resin was not provided,
A loop was observed even at 220 ° C., and it was found that the Curie temperature of the magneto-optical recording layer was 220 ° C. or higher. The recording characteristics and reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium were evaluated by a magneto-optical recording dynamic characteristics evaluator using an Ar laser having a wavelength of 488 nm as a light source. Recording conditions and reproduction conditions are as follows.
【0040】記録条件 線速10m/s 記録周波数2MHz duty50% 記録印加磁界24kA/mとし、記録レーザパワーを変
化させた 再生条件 線速10m/s 再生レーザパワー1mW 記録パワーを変化させた場合のC/Nの最大値を表−2
に示した。Recording conditions: linear velocity 10 m / s, recording frequency 2 MHz, duty 50%, recording applied magnetic field 24 kA / m, and recording laser power varied. Reproduction conditions: linear velocity 10 m / s reproduction laser power 1 mW. Table-2 shows the maximum value of / N
It was shown to.
【0041】実施例2 光磁気記録層をNd10Tb15Fe38Co37{数値は原子
%で成分割合を示す、3d遷移金属(Fe)中のCo濃
度は49%}アモルファス合金、厚さ約20nmとした
以外は実施例1と同様の方法で作製し、光磁気記録媒体
を得た。キュリー温度は220℃以上であった。実施例
1と同様にして光磁気記録媒体としての記録特性、再生
特性を評価した。記録パワーを変化させた場合のC/N
の最大値を表−2に示した。Example 2 The magneto-optical recording layer was formed of Nd 10 Tb 15 Fe 38 Co 37 {numerical values indicate atomic percentage of component ratio, Co concentration in 3d transition metal (Fe) is 49%} amorphous alloy, thickness about A magneto-optical recording medium was obtained by the same method as in Example 1 except that the thickness was 20 nm. The Curie temperature was 220 ° C. or higher. The recording characteristics and reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium were evaluated in the same manner as in Example 1. C / N when recording power is changed
The maximum value of is shown in Table-2.
【0042】比較例1 光磁気記録層をTb20Fe74Co6{数値は原子%で成
分割合を示す、3d遷移金属(Fe)中のCo濃度は
7.5%}アモルファス合金、厚さ約20nmとした以
外は実施例1と同様の方法で作製し、光磁気記録媒体を
得た。キュリー温度は170℃程度であった。実施例1
と同様にして光磁気記録媒体としての記録特性、再生特
性を評価した。記録パワーを変化させた場合のC/Nの
最大値を表−2に示した。Comparative Example 1 The magneto-optical recording layer was formed of Tb 20 Fe 74 Co 6 {numerical value indicates atomic percentage of component ratio, Co concentration in 3d transition metal (Fe) is 7.5%} amorphous alloy, thickness about A magneto-optical recording medium was obtained by the same method as in Example 1 except that the thickness was 20 nm. The Curie temperature was about 170 ° C. Example 1
The recording characteristics and reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium were evaluated in the same manner as in. Table 2 shows the maximum C / N values when the recording power was changed.
【0043】比較例2 反射層をAg単体で形成した厚さ約50nmの層とした
以外は、実施例1と同様の方法で光磁気記録媒体を作製
した。実施例1と同様にして光磁気記録媒体としての記
録特性、再生特性を評価した。記録パワーを変化させた
場合のC/Nの最大値を表−2に示した。Comparative Example 2 A magneto-optical recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that the reflective layer was made of Ag alone and had a thickness of about 50 nm. The recording characteristics and reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the maximum C / N values when the recording power was changed.
【0044】比較例3 反射層をAlTa合金で形成した厚さ約50nmの層と
した以外は、実施例1と同様の方法で光磁気記録媒体を
作製した。実施例1と同様にして光磁気記録媒体として
の記録特性、再生特性を評価した。記録パワーを変化さ
せた場合のC/Nの最大値を表−2に示した。Comparative Example 3 A magneto-optical recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the reflective layer was made of AlTa alloy and had a thickness of about 50 nm. The recording characteristics and reproducing characteristics of the magneto-optical recording medium were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the maximum C / N values when the recording power was changed.
【0045】[0045]
【表4】 実施例、および比較例2においては良好なC/Nが得ら
れており、220℃以上のキュリー温度を持つ磁性層と
Agを主体とする反射層の組合せが重要であることが分
かる。[Table 4] In Examples and Comparative Example 2, good C / N was obtained, and it is understood that the combination of the magnetic layer having a Curie temperature of 220 ° C. or higher and the reflective layer mainly containing Ag is important.
【0046】上記の実施例、比較例に用いた反射層その
ものの耐食性を調べるために、紫外線硬化樹脂保護層を
設けない以外は実施例、比較例と同様の方法で作製した
サンプルを85℃、湿度85%の高温高湿槽に500時
間保存した。腐食の発生を目視により観察したところ、
比較例2に対応するサンプルのみに腐食の発生が見られ
た。Ag単体の耐食性には問題があり、AgへのRhの
添加が耐食性向上に効果的であることが分かる。In order to investigate the corrosion resistance of the reflective layer itself used in the above Examples and Comparative Examples, samples prepared by the same method as in Examples and Comparative Examples except that no UV-curable resin protective layer was provided were prepared at 85 ° C. The sample was stored in a high temperature and high humidity tank having a humidity of 85% for 500 hours. When visually observing the occurrence of corrosion,
Corrosion occurred only in the sample corresponding to Comparative Example 2. It can be seen that there is a problem in the corrosion resistance of Ag alone, and the addition of Rh to Ag is effective in improving the corrosion resistance.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、現
行よりも波長の短い600nm以下の波長に対応した高
性能の光磁気記録媒体を提供でき、600nm以下の波
長の光を用いた高記録密度の光磁気記録システムが実現
される。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a high-performance magneto-optical recording medium compatible with wavelengths shorter than 600 nm, which is shorter than the existing one. A high recording density magneto-optical recording system is realized.
Claims (6)
射層を有する光磁気記録媒体において、光磁気記録層を
キュリー温度が220℃以上のものとし、かつ反射層を
以下の元素群の中の少なくとも1種を含有するAg合金
としたことを特徴とする光磁気記録媒体。 元素群:Rh、Pd、Pt、Au1. In a magneto-optical recording medium having at least a magneto-optical recording layer and a reflective layer on a substrate, the magneto-optical recording layer has a Curie temperature of 220 ° C. or higher, and the reflective layer is one of the following element groups. A magneto-optical recording medium comprising an Ag alloy containing at least one of the above. Element group: Rh, Pd, Pt, Au
記の範囲にあり、かつAg合金中のAg濃度が70原子
%以上であることを特徴とする請求項1に記載の光記録
媒体。 【表1】添加元素の濃度範囲 Rh:0.1原子%以
上、4.7原子%以下 Pd:0.1原子%以上、5.1原子%以下 Pt:0.1原子%以上、7.0原子%以下 Au:0.1原子%以上、28.8原子%以下2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the content of the elements contained in the Ag alloy is within the following range and the Ag concentration in the Ag alloy is 70 atomic% or more. . [Table 1] Concentration range of additional element Rh: 0.1 atom% or more, 4.7 atom% or less Pd: 0.1 atom% or more, 5.1 atom% or less Pt: 0.1 atom% or more, 7. 0 atomic% or less Au: 0.1 atomic% or more and 28.8 atomic% or less
ることを特徴とする請求項2に記載の光磁気記録媒体。3. The magneto-optical recording medium according to claim 2, wherein the magneto-optical recording layer has a thickness of 30 nm or less.
は反対の側に、厚みが20nm以上、55nm以下であ
る誘電体からなる光干渉層を設けたことを特徴とする請
求項3に記載の光磁気記録媒体。4. An optical interference layer made of a dielectric material having a thickness of 20 nm or more and 55 nm or less is provided on the side of the magneto-optical recording layer opposite to the side on which the reflective layer is provided. 3. The magneto-optical recording medium described in 3.
濃度が15原子%以上のTb−Fe−Co非晶質合金、
あるいは、3d遷移金属中のCo濃度が35原子%以上
のNd−Tb−Fe−Co非晶質合金であることを特徴
とする請求項4に記載の光磁気記録媒体。5. The magneto-optical recording layer comprises Co in 3d transition metal.
A Tb-Fe-Co amorphous alloy having a concentration of 15 atomic% or more,
Alternatively, the magneto-optical recording medium according to claim 4, wherein the 3d transition metal is an amorphous Nd-Tb-Fe-Co alloy having a Co concentration of 35 atomic% or more.
長600nm以下のレーザ光を用いて記録再生を行うこ
とを特徴とする光情報記録再生方法。6. An optical information recording / reproducing method, wherein recording / reproducing is performed on the magneto-optical recording medium according to claim 1 by using laser light having a wavelength of 600 nm or less.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14926593A JPH076426A (en) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Magneto-optical recording medium |
DE69326525T DE69326525T2 (en) | 1992-11-17 | 1993-11-15 | Magneto-optical recording medium and method for recording and reproducing optical information |
EP93118467A EP0598377B1 (en) | 1992-11-17 | 1993-11-15 | Magneto-optical recording medium and optical information recording and reading-out method |
KR1019930024476A KR940012268A (en) | 1992-11-17 | 1993-11-17 | Magneto-optical recording media and optical recording and playback methods |
US08/768,867 US5853872A (en) | 1992-11-17 | 1996-12-17 | Magneto-optical recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14926593A JPH076426A (en) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | Magneto-optical recording medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH076426A true JPH076426A (en) | 1995-01-10 |
Family
ID=15471464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14926593A Pending JPH076426A (en) | 1992-11-17 | 1993-06-21 | Magneto-optical recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH076426A (en) |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP14926593A patent/JPH076426A/en active Pending
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