JPH0766582B2 - 光磁気記録素子 - Google Patents
光磁気記録素子Info
- Publication number
- JPH0766582B2 JPH0766582B2 JP60012851A JP1285185A JPH0766582B2 JP H0766582 B2 JPH0766582 B2 JP H0766582B2 JP 60012851 A JP60012851 A JP 60012851A JP 1285185 A JP1285185 A JP 1285185A JP H0766582 B2 JPH0766582 B2 JP H0766582B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magneto
- film
- recording
- dielectric layer
- recording element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は非晶質金属垂直磁化膜の酸化を防止して初期特
性を維持せしめ、光磁気特性の長期信頼性を達成した光
磁気記録素子に関する。
性を維持せしめ、光磁気特性の長期信頼性を達成した光
磁気記録素子に関する。
近年、垂直記録媒体や光磁気記録媒体などを用いた高密
度記録が盛んに研究され、光磁気記録媒体においては、
大量の情報を高密度に記録するため、集束レーザー光を
投光して記録媒体を局部加熱することによりビットを書
き込み、磁気光学効果を利用して読み出すという記録方
式であり、この媒体には主として希土類−遷移金属元素
から成る非晶質金属垂直磁化膜が用いられる。代表的な
ものとしてTbFe合金等があり、これらはスパッタリング
法や真空蒸着法などによって成膜される。
度記録が盛んに研究され、光磁気記録媒体においては、
大量の情報を高密度に記録するため、集束レーザー光を
投光して記録媒体を局部加熱することによりビットを書
き込み、磁気光学効果を利用して読み出すという記録方
式であり、この媒体には主として希土類−遷移金属元素
から成る非晶質金属垂直磁化膜が用いられる。代表的な
ものとしてTbFe合金等があり、これらはスパッタリング
法や真空蒸着法などによって成膜される。
しかしながら、この光磁気記録方式は垂直磁化膜の表面
磁化状態を敏感に反映するものであるにもかかわらず、
希土類金属元素を含むため非常に耐環境特性に劣り、長
期に亘って酸化が進行して安定した磁気記録特性を維持
することができず、長期信頼性に問題がある。この為、
吸湿性、耐酸化性及び耐熱性の観点から基板材料、保護
膜材料及び記録媒体自身の改善が試みられてきたが、長
期信頼性を特に必要とする高密度記録媒体として未だ十
分な特性を有するに至っていない。
磁化状態を敏感に反映するものであるにもかかわらず、
希土類金属元素を含むため非常に耐環境特性に劣り、長
期に亘って酸化が進行して安定した磁気記録特性を維持
することができず、長期信頼性に問題がある。この為、
吸湿性、耐酸化性及び耐熱性の観点から基板材料、保護
膜材料及び記録媒体自身の改善が試みられてきたが、長
期信頼性を特に必要とする高密度記録媒体として未だ十
分な特性を有するに至っていない。
上記の問題を解決するための各種のやり方が提案されて
いる。例えば、記録媒体上に保護層を設け、外気と遮断
することが提案されているが、この層の膜厚が大きすぎ
ると膜内に生じる内部応力の増加により、膜剥離、基板
のそり等が発生するため、1000Å程度の薄膜にする必要
がある。そのため、保護層の材質によっては、膜質の劣
化および欠損が発生し易く、その部分から酸化反応が促
進され、孔食が発生し、さらには、磁化膜の光磁気特性
の劣化を及ぼす。それゆえ、少なくとも、孔食の発生を
防止する必要がある。
いる。例えば、記録媒体上に保護層を設け、外気と遮断
することが提案されているが、この層の膜厚が大きすぎ
ると膜内に生じる内部応力の増加により、膜剥離、基板
のそり等が発生するため、1000Å程度の薄膜にする必要
がある。そのため、保護層の材質によっては、膜質の劣
化および欠損が発生し易く、その部分から酸化反応が促
進され、孔食が発生し、さらには、磁化膜の光磁気特性
の劣化を及ぼす。それゆえ、少なくとも、孔食の発生を
防止する必要がある。
一方、記録媒体中にCo,Ni等の酸化に強い磁気元素や半
金属を加えるか、または酸化容易性元素などの添加元素
を加え、磁性媒体自身の耐酸化性の改善が試みられてい
るが、飛躍的な耐酸化性の向上は望めないばかりか、逆
に、添加元素が、光磁気特性例えばカー回転角の減少を
引き起こすなどの悪影響を及ぼす結果となる。
金属を加えるか、または酸化容易性元素などの添加元素
を加え、磁性媒体自身の耐酸化性の改善が試みられてい
るが、飛躍的な耐酸化性の向上は望めないばかりか、逆
に、添加元素が、光磁気特性例えばカー回転角の減少を
引き起こすなどの悪影響を及ぼす結果となる。
従って、本発明は上記事情に鑑みて完成されたもので、
その目的は、記録素子としての光磁気特性を阻害するこ
となく、孔食の発生を防止し記録媒体である磁化膜の酸
化を抑制し、耐環境特性に優れ、且つ高信頼性の光磁気
記録素子を提供することにある。
その目的は、記録素子としての光磁気特性を阻害するこ
となく、孔食の発生を防止し記録媒体である磁化膜の酸
化を抑制し、耐環境特性に優れ、且つ高信頼性の光磁気
記録素子を提供することにある。
本発明によれば基体上に、少なくとも、膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を有する非晶質金属垂直磁化膜及び誘電
体層を順次積層して成る光磁気記録素子において、前記
誘電体層がAl、Crのいずれかを５乃至40atom％含有して
いることを特徴とする光磁気記録素子が提供される。
向に磁化容易軸を有する非晶質金属垂直磁化膜及び誘電
体層を順次積層して成る光磁気記録素子において、前記
誘電体層がAl、Crのいずれかを５乃至40atom％含有して
いることを特徴とする光磁気記録素子が提供される。
本発明における光磁気記録素子の好適な構造を第１図に
示す。即ち、全体として１で示す記録体はガラスやプラ
スチック（PMMA,PC,エポキシ等）の基体２上に光干渉層
としてSi3N4等から成る高屈折率の透明誘電体層３を介
して、あるいは基体２に直接、非晶質金属垂直磁化膜４
が形成される。垂直磁化膜４としてはTbFe、TbFeCo、Gd
DyFe、NdGdDyFe、NdGdDyFeCo、GdTbFeCo,GdDyFeCo,DyFe
Co等の磁性合金から成る。磁化膜４上には、保護層とし
ての誘電体層５が形成されている。誘電体としては、耐
酸化性の点から非酸化物系若しくは還元性酸化物系の誘
電体が好ましく、特にSi3N4,AlN,ZnS,SiO等が好適に使
用される。更に誘電体層５上には所望により、樹脂等か
ら成るオーバーコート層６を被覆することができる。
示す。即ち、全体として１で示す記録体はガラスやプラ
スチック（PMMA,PC,エポキシ等）の基体２上に光干渉層
としてSi3N4等から成る高屈折率の透明誘電体層３を介
して、あるいは基体２に直接、非晶質金属垂直磁化膜４
が形成される。垂直磁化膜４としてはTbFe、TbFeCo、Gd
DyFe、NdGdDyFe、NdGdDyFeCo、GdTbFeCo,GdDyFeCo,DyFe
Co等の磁性合金から成る。磁化膜４上には、保護層とし
ての誘電体層５が形成されている。誘電体としては、耐
酸化性の点から非酸化物系若しくは還元性酸化物系の誘
電体が好ましく、特にSi3N4,AlN,ZnS,SiO等が好適に使
用される。更に誘電体層５上には所望により、樹脂等か
ら成るオーバーコート層６を被覆することができる。
本発明によれば、誘電体層５中に不働態形成元素を含有
させることにより、優れた耐酸化腐食性を得ることがで
きる。この理由として、本発明者等は、次のように考察
している。即ち、不働態形成元素を含む誘電体層５が磁
化膜４に直接設けられていることから、誘電体層５と磁
化膜４との界面において相互の元素から成る拡散領域が
形成されこの拡散領域は記録素子自体の酸化が進行する
段階で、Feおよび不働態形成元素間の相互作用により不
働態皮膜が形成されるためと考えられ、この不働態皮膜
が外部からの酸化腐食作用に対して極めて耐力が大きい
ため、誘電体層５からの孔食の発生が磁化膜４に進行す
るのを防止することができると考えられる。
させることにより、優れた耐酸化腐食性を得ることがで
きる。この理由として、本発明者等は、次のように考察
している。即ち、不働態形成元素を含む誘電体層５が磁
化膜４に直接設けられていることから、誘電体層５と磁
化膜４との界面において相互の元素から成る拡散領域が
形成されこの拡散領域は記録素子自体の酸化が進行する
段階で、Feおよび不働態形成元素間の相互作用により不
働態皮膜が形成されるためと考えられ、この不働態皮膜
が外部からの酸化腐食作用に対して極めて耐力が大きい
ため、誘電体層５からの孔食の発生が磁化膜４に進行す
るのを防止することができると考えられる。
また、本発明の記録素子は不働態形成元素が磁化膜内に
直接添加されないことから磁化膜４に影響を及ぼすこと
がなく、磁化膜本来の光磁気特性を引き出すことができ
る。なお、磁化膜４の記録再生光入射側では1.2mm前後
の基体２、又は、誘電体層３により、ほとんど酸化作用
は受けないと考えられる。
直接添加されないことから磁化膜４に影響を及ぼすこと
がなく、磁化膜本来の光磁気特性を引き出すことができ
る。なお、磁化膜４の記録再生光入射側では1.2mm前後
の基体２、又は、誘電体層３により、ほとんど酸化作用
は受けないと考えられる。
本発明において、誘電体層５内に含有される不働態形成
元素としては、各種の元素が知られているが各々の元素
の不働態を形成し得る条件に差があることから、少なく
とも記録素子の置かれる環境条件、使用条件において、
不働態を形成し得るものを選択すべきである。本発明に
よれば、特に、Cr,Al、およびこれらを主体とする合金
が好適に使用される。また、不働態形成元素は誘電体組
成中に5atom％乃至40atom％の含有率で含まれるのが好
ましい。即ち、上記範囲よりも含有量が大きいと誘電体
自体の熱伝導率が大きくなり過ぎることから記録素子自
体の機械的強度が低下し、クラックが入り易くなり、小
さいと、耐酸化性が低下し、本発明の効果を得ることが
できない。
元素としては、各種の元素が知られているが各々の元素
の不働態を形成し得る条件に差があることから、少なく
とも記録素子の置かれる環境条件、使用条件において、
不働態を形成し得るものを選択すべきである。本発明に
よれば、特に、Cr,Al、およびこれらを主体とする合金
が好適に使用される。また、不働態形成元素は誘電体組
成中に5atom％乃至40atom％の含有率で含まれるのが好
ましい。即ち、上記範囲よりも含有量が大きいと誘電体
自体の熱伝導率が大きくなり過ぎることから記録素子自
体の機械的強度が低下し、クラックが入り易くなり、小
さいと、耐酸化性が低下し、本発明の効果を得ることが
できない。
本発明の記録素子を製造する際には、周知の成膜方法を
採用し得るが特に、誘電体層４の成膜では誘電体の主成
分、例えばSi3N4,不働態形成元素をそれぞれ別個のター
ゲット、又は両者を含む複合ターゲットとしてスパッタ
リング、又は蒸着等の物理的成膜法を行なうと先に設け
られた磁化膜に対して、その界面において、先に述べた
拡散領域を有効的に形成することができる。
採用し得るが特に、誘電体層４の成膜では誘電体の主成
分、例えばSi3N4,不働態形成元素をそれぞれ別個のター
ゲット、又は両者を含む複合ターゲットとしてスパッタ
リング、又は蒸着等の物理的成膜法を行なうと先に設け
られた磁化膜に対して、その界面において、先に述べた
拡散領域を有効的に形成することができる。
本発明を次の例で説明する。
実施例 高周波スパッタリング装置を用いてポリカーボネート樹
脂から成るディスク用基板２上に誘電体層３としてSi3N
4を600Å、磁化膜４としてTbFeを1500Åを成膜した後、
Si3N4を主体とする誘電体層５を1000Åの厚みで設け
た。この時、誘電体層の組成を第１表に従って変え、12
種類の記録素子を作製した。
脂から成るディスク用基板２上に誘電体層３としてSi3N
4を600Å、磁化膜４としてTbFeを1500Åを成膜した後、
Si3N4を主体とする誘電体層５を1000Åの厚みで設け
た。この時、誘電体層の組成を第１表に従って変え、12
種類の記録素子を作製した。
なお、誘電体層５の形成にはSi3N4円板状ターゲットを
用いて、また不働態形成元素を含む場合は、Si3N4ター
ゲット上に各元素のチップを配した複合ターゲットを用
いてスパッタリングを行なった。
用いて、また不働態形成元素を含む場合は、Si3N4ター
ゲット上に各元素のチップを配した複合ターゲットを用
いてスパッタリングを行なった。
次に得られた記録素子に対し、次の特性試験を行なっ
た。
た。
放置試験 高温高湿下（65℃,90〜95％RH）に500時間放置した。な
お、放置時間10時間、100時間、500時間において、再生
用レーザー光（波長6328Å）を基板側から投光し、カー
回転角θＫを測定し、初期値θK(0)に対するカー回転角
の時間変化θK(t)/θK(0)を、また記録体の保磁力を測
定し、初期値Hc(o)に対する保磁力の時間変化Hc(t)/Hc
(o)を求めた。
お、放置時間10時間、100時間、500時間において、再生
用レーザー光（波長6328Å）を基板側から投光し、カー
回転角θＫを測定し、初期値θK(0)に対するカー回転角
の時間変化θK(t)/θK(0)を、また記録体の保磁力を測
定し、初期値Hc(o)に対する保磁力の時間変化Hc(t)/Hc
(o)を求めた。
なお、測定面積は２×２（mm）で行なった。
結果は第２表、および第２図のグラフに示した。
人工汗液浸漬テスト 人工汗液（NaHPO4 0.9g,NaCl 0.8g,CH3COOH 0.5gを純水
で100ccとしたもの）に24時間浸漬した後、媒体に発生
した単位面積当りの平均孔食数を顕微鏡でカウントし
た。
で100ccとしたもの）に24時間浸漬した後、媒体に発生
した単位面積当りの平均孔食数を顕微鏡でカウントし
た。
結果は第２表に示した。
クラック発生テスト 連続パルス発振のレーザー発振器を備えた光磁気方式記
録実験装置（オンタイム100nsec、オフタイム900nsec）
を用いて、各記録素子の膜面上にレーザー光を集光さ
せ、同一の大きさ（直径約５μｍ）の記録ビットが形成
されるようにレーザー光の最適出力を調整した。そし
て、各記録素子において、それぞれ106回のパルス照射
を同一箇所におこなって、その部位を顕微鏡にて観察
し、記録ビット周辺のクラック発生状況を調べたとこ
ろ、第２表に示すような結果が得られた。
録実験装置（オンタイム100nsec、オフタイム900nsec）
を用いて、各記録素子の膜面上にレーザー光を集光さ
せ、同一の大きさ（直径約５μｍ）の記録ビットが形成
されるようにレーザー光の最適出力を調整した。そし
て、各記録素子において、それぞれ106回のパルス照射
を同一箇所におこなって、その部位を顕微鏡にて観察
し、記録ビット周辺のクラック発生状況を調べたとこ
ろ、第２表に示すような結果が得られた。
まず、第２図から明らかなように、酸化容易元素である
Tiを配合したもの（No.4）は、カー回転角の変化はない
が保磁力の低下が大きく、100時間経過後には磁化膜が
全面透明膜化し測定不可能となった。他の試料では、カ
ー回転角、保磁力共に経時的変化が見受けられず、光磁
気特性に影響がないことが判った。
Tiを配合したもの（No.4）は、カー回転角の変化はない
が保磁力の低下が大きく、100時間経過後には磁化膜が
全面透明膜化し測定不可能となった。他の試料では、カ
ー回転角、保磁力共に経時的変化が見受けられず、光磁
気特性に影響がないことが判った。
一方、第２表からはAl,Cr,Tiともに耐孔食性向上効果が
あることが確認されたが、その中でもCrは顕著な効果を
示した。
あることが確認されたが、その中でもCrは顕著な効果を
示した。
また、第２表から明らかな通り、本発明の記録素子であ
るNo.2、３、７、８、10、11については、放置試験で経
時的劣化がなく、更に記録体の耐酸化性にも優れ、クラ
ックが発生しなかった。
るNo.2、３、７、８、10、11については、放置試験で経
時的劣化がなく、更に記録体の耐酸化性にも優れ、クラ
ックが発生しなかった。
（発明の効果） 本発明によれば、上述したように、光磁気特性に何ら悪
影響を及ぼすことなく、記録体の耐酸化性を向上させる
ことが可能となり、経時的劣化がなく、耐環境特性に優
れ高信頼性の光磁気記録素子を得ることができる。
影響を及ぼすことなく、記録体の耐酸化性を向上させる
ことが可能となり、経時的劣化がなく、耐環境特性に優
れ高信頼性の光磁気記録素子を得ることができる。
第１図は、本発明の光磁気記録素子の好適な構造を示す
図である。 第２図は、記録素子のカー回転角および保磁力の時間変
化を示すグラフである。 １……記録素子、２……基体、４……非晶質金属垂直酸
化膜、５……誘電体層
図である。 第２図は、記録素子のカー回転角および保磁力の時間変
化を示すグラフである。 １……記録素子、２……基体、４……非晶質金属垂直酸
化膜、５……誘電体層
Claims (1)
- 【請求項１】基体上に、少なくとも、膜面に垂直な方向
に磁化容易軸を有する非晶質金属垂直磁化膜及び誘電体
層を順次積層して成る光磁気記録素子において、前記誘
電体層がAl、Crのいずれかを５乃至40atom％含有してい
ることを特徴とする光磁気記録素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012851A JPH0766582B2 (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 光磁気記録素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012851A JPH0766582B2 (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 光磁気記録素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172236A JPS61172236A (ja) | 1986-08-02 |
| JPH0766582B2 true JPH0766582B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=11816897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012851A Expired - Lifetime JPH0766582B2 (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 光磁気記録素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766582B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4877690A (en) * | 1989-03-01 | 1989-10-31 | Eastman Kodak Company | Magnetooptical recording element |
| JPH03205631A (ja) * | 1990-01-08 | 1991-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 平板状情報記録担持体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196641A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | Sharp Corp | 磁気光学記憶素子 |
| JPS5938781A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-02 | Sharp Corp | 磁気光学記憶素子 |
-
1985
- 1985-01-26 JP JP60012851A patent/JPH0766582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61172236A (ja) | 1986-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |