JPH09161340A - 光磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents

光磁気記録媒体とその製造方法

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JPH09161340A
JPH09161340A JP31992195A JP31992195A JPH09161340A JP H09161340 A JPH09161340 A JP H09161340A JP 31992195 A JP31992195 A JP 31992195A JP 31992195 A JP31992195 A JP 31992195A JP H09161340 A JPH09161340 A JP H09161340A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マンガン含有合金又は化合物を記録層とする
光磁気記録媒体であって、磁気光学効果をそこなうこと
なく簡単に形成された保護膜を有するものを提供する。 【解決手段】 基板上に、マンガンと他の金属又は非金
属を蒸発源としてエピタキシャル成長を行わせてマンガ
ン含有合金又は化合物の薄膜を形成させたのち、その表
面を酸化処理することにより、記録層がマンガン含有合
金又は化合物から成り、かつその表面にそのマンガン酸
化物から成る保護膜を有する光磁気記録媒体を形成させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い磁気光学効果
を示す情報の記録や再生が可能な光磁気記録媒体及びそ
の製造方法に関するものである。さらに詳しくいえば、
本発明は、マンガン含有合金又は化合物から成る記録層
の表面にそのマンガン酸化物の保護膜を形成させること
により磁気光学効果を著しく向上させた光磁気記録媒体
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光記録媒体は高度情報社会におけ
る記録媒体の中心的役割の担い手として注目され、積極
的に研究が進められており、特にレーザー光を利用した
高度な情報の記録、再生技術は、すでに文書ファイル、
データファイルなどに実用化されている。
【0003】このような光記録媒体としては、コンパク
トディスクに代表される再生専用型、情報の記録、再生
が可能な追記型及び情報の記録、消去、再生が可能な書
き換え型の3種類が知られている。
【0004】前記光記録媒体の中で再生専用型は、最も
単純な構造を有し、記録材料としては反射率の高いもの
であればよく、通常は生産性が高く、かつ安価なアルミ
ニウムが用いられている。
【0005】一方追記型や書き換え型においては、情報
を記録するために基板上に記録層が設けられており、こ
れにレーザー光などのエネルギービームを照射して情報
の記録及び再生が行われる。追記型光記録媒体では、金
属膜、色素膜などに局所的な孔又は相変化、あるいは変
形を起こさせる不可逆的な過程が利用される。
【0006】また、書き換え型光記録媒体としては、結
晶と非晶質との間の相変態に伴う反射率変化を利用して
情報を記録する相変化型媒体と、垂直磁化膜の磁化の方
向により偏向方向が異なる磁気光学効果を利用した光磁
気型媒体とがある。そして、相変化型媒体においては、
記録層の材料として、通常カルコゲン元素を含むもの、
例えばTeOx、Te−Ge、Sn−Te−Ge、Bi
−Te−Ge、Sb−Te−Ge、Pb−Sn−Te、
Tl−In−Seなどが用いられる。
【0007】これに対し、光磁気型媒体においては、記
録層の材料として、通常ガドリニウム(Gd)、テルビ
ウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)などの希土類金
属元素と遷移金属元素とを組み合わせたもの、例えばT
b−Co、Tb−Fe−Co、Gd−Tb−Co、Nd
−Dy−Tb−Fe−Coなどが用いられている。この
ような希土類金属元素を含む記録材料は極めて酸化され
やすく、またこの酸化によって特性の劣化を招くため、
光磁気記録媒体を製造する際には、通常記録層の保護膜
として、窒化ケイ素や窒化アルミニウム膜がスパッタリ
ング法などにより、設ける処置がとられている。
【0008】ところで、最近、光磁気記録媒体における
記録層の材料として、希土類金属元素を含まない材料、
例えば遷移金属であるマンガンの化合物や合金、遷移金
属多層膜などが注目されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マンガン含
有合金又は化合物を記録層とする光磁気記録媒体につい
て、その磁気光学効果を増強し、光磁気記録媒体として
の性能を低下することなく、簡単に保護膜を設けること
を目的としてなされたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、マンガンを
含有する合金や化合物を記録層として用いた光磁気記録
媒体について、その磁気光学効果を改善するために鋭意
研究を重ねた結果、その記録層の表面に他の金属の窒化
物や炭化物の被覆処理を施す代りに、直接酸化処理を施
して、マンガン酸化物の保護膜を形成させると意外にも
その磁気光学効果をそこなうことなく安定な保護膜が形
成されることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。
【0011】すなわち、本発明は、基板上に磁気光学効
果により情報の記録、再生が可能な記録層を有する光磁
気記録媒体において、該記録層がマンガン含有合金又は
化合物から成り、かつその表面にそのマンガン酸化物か
ら成る保護膜を有することを特徴とする光磁気記録媒体
を提供するものである。そして、この光磁気記録媒体
は、例えば基板上に、マンガンと他の金属又は非金属と
を蒸発源としてエピタキシャル成長を行わせてマンガン
含有合金又は化合物の薄膜を形成させたのち、その表面
を酸化処理することによって製造することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の光磁気記録媒体の基板材
料としては、レーザー光に対して透明で、吸水率が小さ
く、複屈折の小さいものであればよく、従来の光磁気記
録媒体の基板材料として慣用されたものの中から任意に
選んで用いることができる。このような基板材料として
は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレ
フィン、エポキシ樹脂、ガラス、GaAsなどがある。
【0013】次に記録層としてはマンガンと他の金属又
は非金属、好ましくは原子番号26以上の窒素族元素、
鉄族元素、白金族元素例えばSb、Bi、As、Fe、
Co、Ni、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、Irなど
から成る合金又は化合物が用いられる。このような合金
又は化合物の代表的なものは、Mn−Ga、Pt−Mn
−Sb、Mn−Bi、Mn−Sbなどである。
【0014】基板上に、記録層を形成させるには、通常
蒸着法が用いられる。この蒸着法は、化学的蒸着法と物
理的蒸着法に分類され、さらに物理的蒸着法には真空蒸
着法とスパッタリング法があるが、本発明においては、
これらのいずれを用いてもよい。物理的蒸着法の一つで
あるスパッタリング法は、加速された粒子を原料ターゲ
ットに衝突させ、はじき出された原料粒子を基板上に堆
積させる方法である。また、真空蒸着法には反応性蒸着
法、有機金属気相エピタキシー法、分子線エピタキシー
法等があり、有機金属気相エピタキシー法は、有機金属
化合物や金属水素化物を加熱した基板上に1気圧ないし
数10Torrの圧に導入し、これを基板よりやや離れ
た場所で熱分解させ堆積結晶成長させる方法である。
【0015】また、分子線エピタキシー法は、超高真空
容器中に基板を装入して、数100℃に加熱し、これに
蒸発源から蒸発又は昇華させた原料金属に、分子線を照
射して結晶成長させる方法である。この方法は分子線の
パスの途中にシャッターを設け、急速に分子線のオンオ
フを行うことができ、膜厚の制御が容易であるという長
所がある。
【0016】本発明においては、これらの方法を用いて
基板上にマンガン含有合金又は化合物から成る記録層を
形成させる。この記録層の厚さは、通常10〜100n
mの範囲で選ばれる。この膜厚は基板温度や原料の温度
を調節することにより、所望の値に制御することができ
る。
【0017】本発明においては、このようにして基板上
に設けられた記録層の表面を酸化処理し、マンガン酸化
物から成る保護膜を形成させる。この酸化処理方法とし
ては、表面に酸化物被膜が形成される方法であればよ
く、特に制限されず、例えば酸素を含むガスの雰囲気下
において、記録層を加熱する方法、あるいはレーザー光
や電子ビームなどにより酸化反応を誘起させる方法な
ど、任意の方法を用いることができる。記録層を加熱し
て保護膜を形成させる場合には、例えば大気中において
記録層を200〜350℃、好ましくは250〜300
℃の範囲の温度で、2〜30分間好ましくは5〜15分
間程度加熱処理するのがよい。この保護膜の厚さは、酸
化処理時間などによって制御することができる。
【0018】本発明の光磁気記録媒体においては、性能
をさらに向上させるため、必要に応じ、基板と記録層と
の間に干渉層を設けてもよいし、記録層の上に干渉層
を、さらにその上に反射層を設けてもよい。前記干渉層
に用いられる材料としては、例えばSiOx、Al
23、TiO2、SiNx、TiNx、ZnS、SiNx
yなどの金属又は半金属の酸化物、窒化物、硫化物及び
これらの混合物などが挙げられる。また、反射層に用い
られる材料としては、例えばアルミニウム、アンチモ
ン、銅、金、銀、ニッケル、亜鉛、ケイ素、マグネシウ
ム、鉄、鉛などが有効である。これらの必要に応じて設
けられる各層は、例えば真空蒸着や、スパッタリングな
どの方法により、形成することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、磁気光学効果により情
報の記録、再生が可能な記録層の表面に簡単な酸化処理
により保護膜を設けることにより、耐食性に優れるとと
もに、磁気光学効果が増強され、光磁気記録方式の感度
が大幅に向上した光磁気記録媒体が得られる。また、記
録層の酸化処理を部分的に行うなどの酸化加工技術を用
いて、三次元的でより複雑な構造の光磁気記録媒体の作
製が可能である。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。
【0021】実施例 GaAs基板上に、分子線エピタキシャル成長法によ
り、記録層として厚さ100nmのMnSb薄膜を形成
させた。次いで、この試料を大気中で加熱処理して、2
70℃まで5分間かけて昇温し、さらにこの温度で5分
間保持し、MnSb薄膜の表面を酸化して保護膜を形成
した。このようにして、表面に保護膜を有する記録層
(MnSb薄膜)が基板上に設けられた光磁気記録媒体
が得られた。
【0022】次に、この光磁気記録媒体について、極磁
気カー回転スペクトルを求め、図1に実線で示した。図
1において、縦軸はカー回転角(度)を、横軸は光のエ
ネルギー(eV)を示す。横軸は近赤外線から近紫外線
までに対応するエネルギー範囲である。また、図1にお
いて、破線は記録層表面に保護膜を形成しない場合のス
ペクトルである。
【0023】この図1から、保護膜を設けたものは、特
に光のエネルギー3.3eV(約370nm、青紫色領
域)において、磁気光学効果が極めて大きく増強してい
ることが分かる。また、このスペクトルの再現性はよ
く、経時変化がないことから、保護膜として優れている
ことが分かった。
【0024】さらに、酸化時間を調節して保護膜の膜厚
を変えることにより、磁気光学効果の増強が著しく起こ
る波長を制御することができた。これにより、本発明の
光磁気記録媒体を使用して、半導体レーザーなどからの
レーザー光により記録、再生を行う際に、様々な波長域
のレーザー光に対応させることができることも明らかに
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 保護膜を有するMnSb薄膜及び保護膜を有
しないMnSb薄膜の1例の極磁気カー回転スペクトル
図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に磁気光学効果により情報の記
    録、再生が可能な記録層を有する光磁気記録媒体におい
    て、該記録層がマンガン含有合金又は化合物から成り、
    かつその表面にそのマンガン酸化物から成る保護膜を有
    することを特徴とする光磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 基板上に、マンガンと他の金属又は非金
    属を蒸発源としてエピタキシャル成長を行わせてマンガ
    ン含有合金又は化合物の薄膜を形成させたのち、その表
    面を酸化処理することを特徴とする請求項1記載の光磁
    気記録媒体の製造方法。
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