JPH10334528A - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
- Publication number
- JPH10334528A JPH10334528A JP14267997A JP14267997A JPH10334528A JP H10334528 A JPH10334528 A JP H10334528A JP 14267997 A JP14267997 A JP 14267997A JP 14267997 A JP14267997 A JP 14267997A JP H10334528 A JPH10334528 A JP H10334528A
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- JP
- Japan
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- layer
- modulation
- recording
- temperature
- magneto
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｉ層の交換結合力の面内ムラを改善し、且つ十
分な保磁力を維持することにより、安定したオーバーラ
イト動作を実現する。 【解決手段】Ｉ層が膜厚方向に組成変調された遷移金属
と希土類金属の非晶質合金から成り、Ｗ層側の第１Ｉ層
６ａの変調周期λ1 がその反対側の第２Ｉ層の変調周期
λ2 よりも小さい。
分な保磁力を維持することにより、安定したオーバーラ
イト動作を実現する。 【解決手段】Ｉ層が膜厚方向に組成変調された遷移金属
と希土類金属の非晶質合金から成り、Ｗ層側の第１Ｉ層
６ａの変調周期λ1 がその反対側の第２Ｉ層の変調周期
λ2 よりも小さい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光強度変調方式等
の熱磁気記録により２値情報をオーバーライト可能で、
カー効果等の磁気光学効果により再生を行う光磁気記録
媒体に関する。
の熱磁気記録により２値情報をオーバーライト可能で、
カー効果等の磁気光学効果により再生を行う光磁気記録
媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光変調ダイレクトオーバーライト
（以下、オーバーライトという）が可能な光磁気記録媒
体（以下、媒体と略す）Ｍ1 の磁性層構成を図２に示
す。同図は、媒体Ｍ1 の部分断面図であり、上向き磁化
か下向き磁化とすることにより２値情報（０，１）を記
録する記録層（Memory layerで、以下、Ｍ層と略す）１
２と、Ｍ層１２よりも高いキュリー温度と室温超の所定
温度以上でＭ層１２よりも大きな保磁力を有し、外部の
バイアス磁界（記録磁界）により昇温時に磁化方向が反
転可能な記録補助層（Writing layer で、以下、Ｗ層と
略す）１３と、キュリー温度が最も低く高温で磁化が消
失してＷ層１３とＩ層１５間の交換結合力を遮断する制
御層（Switching layer で、以下、Ｓ層と略す）１４
と、最もキュリー温度が高く降温時にＳ層１４を通じて
Ｗ層１３の磁化方向を初期化する初期化層（Initializi
ng layerで、以下、Ｉ層と略す）１５を基板１１上に積
層して、オーバーライトを可能としたものが提案されて
いる。
（以下、オーバーライトという）が可能な光磁気記録媒
体（以下、媒体と略す）Ｍ1 の磁性層構成を図２に示
す。同図は、媒体Ｍ1 の部分断面図であり、上向き磁化
か下向き磁化とすることにより２値情報（０，１）を記
録する記録層（Memory layerで、以下、Ｍ層と略す）１
２と、Ｍ層１２よりも高いキュリー温度と室温超の所定
温度以上でＭ層１２よりも大きな保磁力を有し、外部の
バイアス磁界（記録磁界）により昇温時に磁化方向が反
転可能な記録補助層（Writing layer で、以下、Ｗ層と
略す）１３と、キュリー温度が最も低く高温で磁化が消
失してＷ層１３とＩ層１５間の交換結合力を遮断する制
御層（Switching layer で、以下、Ｓ層と略す）１４
と、最もキュリー温度が高く降温時にＳ層１４を通じて
Ｗ層１３の磁化方向を初期化する初期化層（Initializi
ng layerで、以下、Ｉ層と略す）１５を基板１１上に積
層して、オーバーライトを可能としたものが提案されて
いる。
【０００３】このような、Ｍ層，Ｗ層，Ｓ層，Ｉ層を有
するタイプの光強度変調方式によるオーバーライトの基
本的なメカニズムを説明する図３において、各磁性層の
正味の磁化方向は遷移金属元素（Transition Metal ele
mentで、以下、ＴＭという）副格子磁化と希土類元素
（Rare Earth elementで、以下、ＲＥという）副格子磁
化の合成ベクトルで表され、カー効果による情報の読出
（再生）にはＴＭ副格子磁化が関与する（日本応用磁気
学会誌 Vol.14,p165-170,NO.2,1990 参照）。磁気的組
成は、Ｍ層がＴＭリッチ（ＴＭが磁気的に優勢）、Ｗ層
がＲＥリッチ（ＲＥが磁気的に優勢）、Ｓ層がＴＭリッ
チ、Ｉ層がＲＥリッチで、Ｗ層とＩ層が室温Ｔroomより
も高温で補償温度を有する。
するタイプの光強度変調方式によるオーバーライトの基
本的なメカニズムを説明する図３において、各磁性層の
正味の磁化方向は遷移金属元素（Transition Metal ele
mentで、以下、ＴＭという）副格子磁化と希土類元素
（Rare Earth elementで、以下、ＲＥという）副格子磁
化の合成ベクトルで表され、カー効果による情報の読出
（再生）にはＴＭ副格子磁化が関与する（日本応用磁気
学会誌 Vol.14,p165-170,NO.2,1990 参照）。磁気的組
成は、Ｍ層がＴＭリッチ（ＴＭが磁気的に優勢）、Ｗ層
がＲＥリッチ（ＲＥが磁気的に優勢）、Ｓ層がＴＭリッ
チ、Ｉ層がＲＥリッチで、Ｗ層とＩ層が室温Ｔroomより
も高温で補償温度を有する。
【０００４】Ｍ層のキュリー温度をＴc1、Ｗ層のキュリ
ー温度をＴc2及び補償温度をＴcomp2 、Ｓ層のキュリー
温度をＴc3、Ｉ層のキュリー温度をＴc4及び補償温度を
Ｔcomp4 とすると、Ｔroom＜Ｔc3＜Ｔcomp2 ＜Ｔc1＜Ｔ
comp4 ＜Ｔc2＜Ｔc4である。また、低温プロセスによる
ローパワー記録（以下、ロー記録という）時の最高温度
をＴL 、高温プロセスによるハイパワー記録（以下、ハ
イ記録という）時の最高温度をＴH とすると、ＴL ≒Ｔ
c1でＴH ≒Ｔc2である。尚、ロー記録及びハイ記録は、
高低の２値にパルス変調されたレーザビーム等を媒体に
照射することにより行われ、低レベルのレーザビームの
照射部（ビット）でロー記録、高レベルのレーザビーム
の照射部（ビット）でハイ記録となる。また、Ｔroomは
約２０℃〜約３０℃の室温である。
ー温度をＴc2及び補償温度をＴcomp2 、Ｓ層のキュリー
温度をＴc3、Ｉ層のキュリー温度をＴc4及び補償温度を
Ｔcomp4 とすると、Ｔroom＜Ｔc3＜Ｔcomp2 ＜Ｔc1＜Ｔ
comp4 ＜Ｔc2＜Ｔc4である。また、低温プロセスによる
ローパワー記録（以下、ロー記録という）時の最高温度
をＴL 、高温プロセスによるハイパワー記録（以下、ハ
イ記録という）時の最高温度をＴH とすると、ＴL ≒Ｔ
c1でＴH ≒Ｔc2である。尚、ロー記録及びハイ記録は、
高低の２値にパルス変調されたレーザビーム等を媒体に
照射することにより行われ、低レベルのレーザビームの
照射部（ビット）でロー記録、高レベルのレーザビーム
の照射部（ビット）でハイ記録となる。また、Ｔroomは
約２０℃〜約３０℃の室温である。
【０００５】各磁性層の保磁力と温度の関係は、室温で
はＭ層の保磁力が最も大きく、次いでＷ層，Ｉ層，Ｓ層
の順である。Ｓ層は最も保磁力及びキュリー温度が低
く、１００〜１３０℃程度で磁化が消失する。Ｗ層とＩ
層は補償温度付近で保磁力が発散する。また、Ｍ層とＷ
層を比較すると、Ｍ層は相対的に低いキュリー温度ＴC1
と高い保磁力を有し、Ｗ層はＭ層に比べて相対的に高い
キュリー温度ＴC2と低い保磁力を有する。
はＭ層の保磁力が最も大きく、次いでＷ層，Ｉ層，Ｓ層
の順である。Ｓ層は最も保磁力及びキュリー温度が低
く、１００〜１３０℃程度で磁化が消失する。Ｗ層とＩ
層は補償温度付近で保磁力が発散する。また、Ｍ層とＷ
層を比較すると、Ｍ層は相対的に低いキュリー温度ＴC1
と高い保磁力を有し、Ｗ層はＭ層に比べて相対的に高い
キュリー温度ＴC2と低い保磁力を有する。
【０００６】同図において、オーバーライト前の状態は
Ｔroomの状態であり、Ｍ層のＴＭ副格子磁化が下向き
（最上段左から１番目の状態で、仮に２値情報の”１”
とする）か、若しくはＭ層のＴＭ副格子磁化が上向き
（最下段左から１番目の状態で、仮に２値情報の”０”
とする）の２状態のいずれかである。低温プロセスで
は、高低の２レベルにパルス変調されたレーザビームの
低レベルビームが照射されることにより、前記２状態の
いずれかから出発して昇温され、Ｔroomに戻ったときに
は”１”状態に統一される。このとき、”０”状態から
出発した場合は、Ｗ層がＴcomp2 の前後でＴＭ副格子磁
化とＲＥ副格子磁化の大小関係が反転し、Ｔcomp2 より
も高温で正味の磁化方向が下向きに変化するため、その
交換結合力によりＭ層の磁化方向を反転させ、”１”状
態に変化する。
Ｔroomの状態であり、Ｍ層のＴＭ副格子磁化が下向き
（最上段左から１番目の状態で、仮に２値情報の”１”
とする）か、若しくはＭ層のＴＭ副格子磁化が上向き
（最下段左から１番目の状態で、仮に２値情報の”０”
とする）の２状態のいずれかである。低温プロセスで
は、高低の２レベルにパルス変調されたレーザビームの
低レベルビームが照射されることにより、前記２状態の
いずれかから出発して昇温され、Ｔroomに戻ったときに
は”１”状態に統一される。このとき、”０”状態から
出発した場合は、Ｗ層がＴcomp2 の前後でＴＭ副格子磁
化とＲＥ副格子磁化の大小関係が反転し、Ｔcomp2 より
も高温で正味の磁化方向が下向きに変化するため、その
交換結合力によりＭ層の磁化方向を反転させ、”１”状
態に変化する。
【０００７】また、高温プロセスでは、レーザビームの
高レベルビームが照射されることにより、前記２状態の
いずれかから出発して昇温され、Ｔroomに戻ったときに
は”０”状態に統一される。この場合、いずれの状態か
ら出発しても、Ｍ層とＳ層の磁化が消失しＷ層の磁化も
消失するかきわめて小さい状態（最下段右から１又は２
番目の状態）まで昇温される。このとき、バイアス磁界
によりＷ層の正味の磁化方向が反転し、Ｔc1付近で交換
結合力によりＭ層の磁化方向を揃わせ、”０”状態とす
る。降温するにつれ、Ｗ層はＴcomp2 付近でＴＭ副格子
磁化とＲＥ副格子磁化の大小関係が反転し、ＴroomでＳ
層を通してＩ層の交換結合力により初期化される。そし
て、高温プロセス後の”０”状態では、Ｍ層とＷ層の各
々のＴＭ副格子磁化とＲＥ副格子磁化の方向が異なるた
め、その界面に界面磁壁が生じる。
高レベルビームが照射されることにより、前記２状態の
いずれかから出発して昇温され、Ｔroomに戻ったときに
は”０”状態に統一される。この場合、いずれの状態か
ら出発しても、Ｍ層とＳ層の磁化が消失しＷ層の磁化も
消失するかきわめて小さい状態（最下段右から１又は２
番目の状態）まで昇温される。このとき、バイアス磁界
によりＷ層の正味の磁化方向が反転し、Ｔc1付近で交換
結合力によりＭ層の磁化方向を揃わせ、”０”状態とす
る。降温するにつれ、Ｗ層はＴcomp2 付近でＴＭ副格子
磁化とＲＥ副格子磁化の大小関係が反転し、ＴroomでＳ
層を通してＩ層の交換結合力により初期化される。そし
て、高温プロセス後の”０”状態では、Ｍ層とＷ層の各
々のＴＭ副格子磁化とＲＥ副格子磁化の方向が異なるた
め、その界面に界面磁壁が生じる。
【０００８】このようなオーバーライト動作が可能な媒
体において、例えば、これら磁性層が基本的に希土類金
属とＦｅ及び（又は）Ｃｏ遷移金属から成るオーバーラ
イト可能なものであって、Ｉ層を磁性層面の垂直方向に
組成変調することにより、組成の均一な磁性層に比較し
て垂直磁気異方性が大きく、広い温度範囲にわたり保磁
力の大きいＩ層とすることができ、安定なオーバーライ
トを可能としたものが提案されている（特許第２５５５
２４５号公報参照）。
体において、例えば、これら磁性層が基本的に希土類金
属とＦｅ及び（又は）Ｃｏ遷移金属から成るオーバーラ
イト可能なものであって、Ｉ層を磁性層面の垂直方向に
組成変調することにより、組成の均一な磁性層に比較し
て垂直磁気異方性が大きく、広い温度範囲にわたり保磁
力の大きいＩ層とすることができ、安定なオーバーライ
トを可能としたものが提案されている（特許第２５５５
２４５号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、Ｉ層を組成変調させて成膜する場合、具体的
には回転する基板上にＴｂとＦｅ及び（又は）Ｃｏの個
々のターゲットを用いて同時にスパッタリング法で成膜
していた。この方法では、例えば変調周期λ＝１０Åの
場合、Ｔｂ層＝５ÅとＣｏ＝５Åが周期的に交互に積層
することになるが、実際には基板面内でＴｂが主に成膜
される領域とＣｏが主に成膜される領域が混在してお
り、Ｓ層との界面で交換結合力の面内ムラが生じてい
た。そのため、必ずしもＩ層の垂直磁気異方性が均一に
ならず、安定なオーバーライト動作ができるものではな
いという問題点があった。
来例では、Ｉ層を組成変調させて成膜する場合、具体的
には回転する基板上にＴｂとＦｅ及び（又は）Ｃｏの個
々のターゲットを用いて同時にスパッタリング法で成膜
していた。この方法では、例えば変調周期λ＝１０Åの
場合、Ｔｂ層＝５ÅとＣｏ＝５Åが周期的に交互に積層
することになるが、実際には基板面内でＴｂが主に成膜
される領域とＣｏが主に成膜される領域が混在してお
り、Ｓ層との界面で交換結合力の面内ムラが生じてい
た。そのため、必ずしもＩ層の垂直磁気異方性が均一に
ならず、安定なオーバーライト動作ができるものではな
いという問題点があった。
【００１０】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、Ｉ層の交換結合力、即ち
垂直磁気異方性の面内ムラを改善し、且つ十分な保磁力
を維持することにより、安定したオーバーライト動作を
実現することにある。
れたものであり、その目的は、Ｉ層の交換結合力、即ち
垂直磁気異方性の面内ムラを改善し、且つ十分な保磁力
を維持することにより、安定したオーバーライト動作を
実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手投】本発明の光磁気記録媒体
は、基板上に、垂直磁気異方性の記録層と、該記録層よ
り高いキュリー温度を有する垂直磁気異方性の記録補助
層と、さらにキュリー温度が高い垂直磁気異方性の初期
化層とが順次積層され、該初期化層は膜厚方向に組成変
調された遷移金属と希土類金属の非晶質合金から成り、
かつ前記組成変調の変調周期が記録補助層側で小さいこ
とを特徴とし、初期化層の交換結合力の面内ムラを改善
し、且つ十分な保磁力を維持するものとする。
は、基板上に、垂直磁気異方性の記録層と、該記録層よ
り高いキュリー温度を有する垂直磁気異方性の記録補助
層と、さらにキュリー温度が高い垂直磁気異方性の初期
化層とが順次積層され、該初期化層は膜厚方向に組成変
調された遷移金属と希土類金属の非晶質合金から成り、
かつ前記組成変調の変調周期が記録補助層側で小さいこ
とを特徴とし、初期化層の交換結合力の面内ムラを改善
し、且つ十分な保磁力を維持するものとする。
【００１２】また、好ましくは、初期化層を変調周期が
異なる２層構成とし、記録補助層側の変調周期を２Å以
下とし、それと反対側の変調周期を２Åより大きくす
る。
異なる２層構成とし、記録補助層側の変調周期を２Å以
下とし、それと反対側の変調周期を２Åより大きくす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の媒体Ｍの基本的な磁性層
構成の部分断面図を図１に示す。同図において、１はポ
リカーボネート等のプラスチック，ガラス等の材料から
成り、プリグルーブが形成されたディスク状の基板、２
はサイアロン（Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎの非晶質膜），イッ
トリウムサイアロン（Ｙ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎの非晶質
膜），Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 等から成る保護層、３は垂
直磁化が上向きか下向きかにより２値情報（０，１）を
記録再生するためのＭ層、４は高温でバイアス磁界によ
って磁化方向が反転可能とされたＷ層、５は低キュリー
温度であり、高温でその上下の磁性層の交換結合を遮断
するＳ層、６はこれらの磁性層の中で最もキュリー温度
が高く、Ｓ層５とＷ層４の磁化方向を降温時に初期化す
るＩ層、７はＡｌＴｉ，ＳｉＯ2 等から成る保護層であ
る。前記保護層２，７は磁性層の損傷、酸化を防止し、
更に必要に応じカー回転角をエンハンスするために設け
られる。そして、上記各磁性層は全動作温度範囲で垂直
磁気異方性である。
構成の部分断面図を図１に示す。同図において、１はポ
リカーボネート等のプラスチック，ガラス等の材料から
成り、プリグルーブが形成されたディスク状の基板、２
はサイアロン（Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎの非晶質膜），イッ
トリウムサイアロン（Ｙ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎの非晶質
膜），Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＯ2 等から成る保護層、３は垂
直磁化が上向きか下向きかにより２値情報（０，１）を
記録再生するためのＭ層、４は高温でバイアス磁界によ
って磁化方向が反転可能とされたＷ層、５は低キュリー
温度であり、高温でその上下の磁性層の交換結合を遮断
するＳ層、６はこれらの磁性層の中で最もキュリー温度
が高く、Ｓ層５とＷ層４の磁化方向を降温時に初期化す
るＩ層、７はＡｌＴｉ，ＳｉＯ2 等から成る保護層であ
る。前記保護層２，７は磁性層の損傷、酸化を防止し、
更に必要に応じカー回転角をエンハンスするために設け
られる。そして、上記各磁性層は全動作温度範囲で垂直
磁気異方性である。
【００１４】上記各磁性層は、基本的にＣｒ，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉ，Ｃｕ等のＴＭと、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，
Ｄｙ，Ｈｏ等のＲＥとの非晶質合金から成る。例えば、
各磁性層はＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ，Ｇ
ｄＴｂＦｅＣｏ等から成る。
ｏ，Ｎｉ，Ｃｕ等のＴＭと、Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，
Ｄｙ，Ｈｏ等のＲＥとの非晶質合金から成る。例えば、
各磁性層はＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ，Ｇ
ｄＴｂＦｅＣｏ等から成る。
【００１５】本発明において、上記Ｉ層６は膜厚方向
（磁性層面の垂直方向）に組成変調されており、Ｗ層４
側（本形態ではＳ層５側）の第１Ｉ層６ａと第２Ｉ層６
ｂからなり、第１Ｉ層６ａの変調周期λ1 が第２Ｉ層６
ｂの変調周期λ2 よりも小さくなっている。λ1 ＜λ2
とすることにより、Ｓ層５との界面における面内での交
換結合力が均一化され、その反対側（保護層７側）では
変調周期が長いため、Ｉ層６全体として十分な大きさの
保磁力が得られる。この場合、Ｉ層６全体を小さい変調
周期λ1 にすると保磁力が低下してしまい、外部磁界や
他の磁性層の磁界によりその磁化方向、特に副格子磁化
方向が容易に反転するようになり、初期化層として機能
しなくなる。
（磁性層面の垂直方向）に組成変調されており、Ｗ層４
側（本形態ではＳ層５側）の第１Ｉ層６ａと第２Ｉ層６
ｂからなり、第１Ｉ層６ａの変調周期λ1 が第２Ｉ層６
ｂの変調周期λ2 よりも小さくなっている。λ1 ＜λ2
とすることにより、Ｓ層５との界面における面内での交
換結合力が均一化され、その反対側（保護層７側）では
変調周期が長いため、Ｉ層６全体として十分な大きさの
保磁力が得られる。この場合、Ｉ層６全体を小さい変調
周期λ1 にすると保磁力が低下してしまい、外部磁界や
他の磁性層の磁界によりその磁化方向、特に副格子磁化
方向が容易に反転するようになり、初期化層として機能
しなくなる。
【００１６】そして、好ましくは、λ1 を２Å以下、λ
2 を２Å超とするのがよい。λ1 が２Å超では、Ｓ層５
との界面における面内での交換結合力のムラが大きくな
り、λ2 が２Å以下ではＩ層６全体の保磁力が低下す
る。より好ましくは、０．５Å≦λ1 ≦２Åがよく、
０．５Å未満ではＳ層５との界面で垂直磁化になり難
い。また、２Å＜λ2 ≦１５Åがよく、１５Å超では合
金層ではなく単一組成層の交互層に近くなり、その結果
逆に保磁力が小さくなる。
2 を２Å超とするのがよい。λ1 が２Å超では、Ｓ層５
との界面における面内での交換結合力のムラが大きくな
り、λ2 が２Å以下ではＩ層６全体の保磁力が低下す
る。より好ましくは、０．５Å≦λ1 ≦２Åがよく、
０．５Å未満ではＳ層５との界面で垂直磁化になり難
い。また、２Å＜λ2 ≦１５Åがよく、１５Å超では合
金層ではなく単一組成層の交互層に近くなり、その結果
逆に保磁力が小さくなる。
【００１７】このようなＩ層６の組成としては、ＴｂＦ
ｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，
ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ等
が好適であり、Ｉ層６全体としての組成範囲は希土類金
属（Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ等）xと遷移金属（Ｆｅ，Ｃｏ
等）y の組成比ｘ，ｙが、０．１５＜ｘ＜０．３５，
０．６５＜ｙ＜０．８５であるのが良く、前記範囲にす
ると垂直磁気異方性が大きく、保磁力が大きくなる。
ｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，
ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣｏ等
が好適であり、Ｉ層６全体としての組成範囲は希土類金
属（Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ等）xと遷移金属（Ｆｅ，Ｃｏ
等）y の組成比ｘ，ｙが、０．１５＜ｘ＜０．３５，
０．６５＜ｙ＜０．８５であるのが良く、前記範囲にす
ると垂直磁気異方性が大きく、保磁力が大きくなる。
【００１８】また、第１Ｉ層６ａの膜厚は１０〜５０Å
がよく、１０Å未満では磁性層とし機能しなくなり、５
０Å超では全体の保磁力が小さくなる。第２Ｉ層６ｂの
膜厚は１００〜８００Åがよく、１００Å未満ではＩ層
６全体の保磁力が小さくなり、８００Å超では保磁力特
性は良いが、全体の記録感度が低くなりすぎる。従っ
て、Ｉ層６全体の膜厚は１１０〜８５０Åが好適であ
る。
がよく、１０Å未満では磁性層とし機能しなくなり、５
０Å超では全体の保磁力が小さくなる。第２Ｉ層６ｂの
膜厚は１００〜８００Åがよく、１００Å未満ではＩ層
６全体の保磁力が小さくなり、８００Å超では保磁力特
性は良いが、全体の記録感度が低くなりすぎる。従っ
て、Ｉ層６全体の膜厚は１１０〜８５０Åが好適であ
る。
【００１９】更には、第１Ｉ層６ａから第２Ｉ層６ｂに
向かって、徐々に変調周期が大きくなるようにしてもよ
い。
向かって、徐々に変調周期が大きくなるようにしてもよ
い。
【００２０】上記Ｉ層６は以下のようにして作製でき
る。例えば、スパッタリング装置を用いて、基板を回転
させながらＴＭとＲＥを同時又は各々交互に成膜する。
ＴＭターゲットとＲＥターゲット上を基板が回転しなが
ら通過するように基板を保持し、各ターゲットに開口率
を制御可能なシャッタ等を設け、それらの開口率により
ＴＭとＲＥの組成比を自在にコントロールしながら成膜
してもよい。前記ＴＭターゲットとＲＥターゲットは、
単一組成のものでも複数の成分を含む複合ターゲットで
も構わない。
る。例えば、スパッタリング装置を用いて、基板を回転
させながらＴＭとＲＥを同時又は各々交互に成膜する。
ＴＭターゲットとＲＥターゲット上を基板が回転しなが
ら通過するように基板を保持し、各ターゲットに開口率
を制御可能なシャッタ等を設け、それらの開口率により
ＴＭとＲＥの組成比を自在にコントロールしながら成膜
してもよい。前記ＴＭターゲットとＲＥターゲットは、
単一組成のものでも複数の成分を含む複合ターゲットで
も構わない。
【００２１】そして、ＴＭの成膜速度をＶT Å／分、Ｒ
Ｅの成膜速度をＶR Å／分、基板回転数をＲrpm とする
と、変調周期はλ＝（ＶT ＋ＶR ）／Ｒrpm となる。こ
の場合、最初にＶT ＋ＶR を小さくするかＲrpm を大き
くすればλが小さくなり（λ1 となり）、次いでＶT ＋
ＶR を大きくするかＲrpm を小さくすればλが大きくな
る（λ2 となる）。
Ｅの成膜速度をＶR Å／分、基板回転数をＲrpm とする
と、変調周期はλ＝（ＶT ＋ＶR ）／Ｒrpm となる。こ
の場合、最初にＶT ＋ＶR を小さくするかＲrpm を大き
くすればλが小さくなり（λ1 となり）、次いでＶT ＋
ＶR を大きくするかＲrpm を小さくすればλが大きくな
る（λ2 となる）。
【００２２】本実施形態では、スパッタリング法につい
て説明したが、成膜速度や成膜時に組成を変化できる方
法であれば、ＣＶＤ法，蒸着法等の他の薄膜形成法によ
ってもよい。
て説明したが、成膜速度や成膜時に組成を変化できる方
法であれば、ＣＶＤ法，蒸着法等の他の薄膜形成法によ
ってもよい。
【００２３】上記実施形態においては、Ｍ層，Ｗ層，Ｓ
層，Ｉ層の基本４層のものについて説明したが、Ｓ層は
必ずしも必要ではなく、Ｓ層がある方がＷ層のバイアス
磁界による磁化方向の反転がスムーズにでき好ましい。
また、Ｍ層とＷ層間に交換結合力調整層を設けたり、適
宜各磁性層間に新たな磁性層、非磁性層又は温度により
磁化方向が水平磁気異方性から垂直磁気異方性に変化す
るような層を挿入してもよく、あるいはＭ層上に再生層
を設けても構わない。
層，Ｉ層の基本４層のものについて説明したが、Ｓ層は
必ずしも必要ではなく、Ｓ層がある方がＷ層のバイアス
磁界による磁化方向の反転がスムーズにでき好ましい。
また、Ｍ層とＷ層間に交換結合力調整層を設けたり、適
宜各磁性層間に新たな磁性層、非磁性層又は温度により
磁化方向が水平磁気異方性から垂直磁気異方性に変化す
るような層を挿入してもよく、あるいはＭ層上に再生層
を設けても構わない。
【００２４】かくして、本発明の光磁気記録媒体は、Ｉ
層の交換結合力の面内ムラを改善し、且つ十分な保磁力
を維持することにより、安定したオーバーライト動作が
可能となるという作用効果を有する。
層の交換結合力の面内ムラを改善し、且つ十分な保磁力
を維持することにより、安定したオーバーライト動作が
可能となるという作用効果を有する。
【００２５】本発明において、各磁性層を基板の両面に
積層するか、片面に各磁性層を積層した２枚の基板を貼
り付けることにより、２倍の記録密度としてもよい。ま
た、レーザビームをパルス変調する光強度変調方式によ
るオーバーライトに限らず、熱磁気記録によるものであ
れば他の手段によってもオーバーライトできる。
積層するか、片面に各磁性層を積層した２枚の基板を貼
り付けることにより、２倍の記録密度としてもよい。ま
た、レーザビームをパルス変調する光強度変調方式によ
るオーバーライトに限らず、熱磁気記録によるものであ
れば他の手段によってもオーバーライトできる。
【００２６】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。
【００２７】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。まず、図
１に示すような、ポリカーボネートから成るディスク状
の基板１上に、アモルファスＳｉＮ（９００Å）から成
る保護層２を成膜した。
１に示すような、ポリカーボネートから成るディスク状
の基板１上に、アモルファスＳｉＮ（９００Å）から成
る保護層２を成膜した。
【００２８】次いで、ＴＭリッチ，膜厚約２００Å，保
磁力１３ｋＯｅ，キュリー温度約１９０℃のＴｂ24Ｆｅ
67Ｃｏ9 からなるＭ層３、ＲＥリッチ，膜厚約２００
Å，保磁力７ｋＯｅ，キュリー温度約２４０℃，補償温
度約１５０℃のＧｄ8 Ｔｂ18Ｆｅ61Ｃｏ13からなるＷ層
４、ＴＭリッチ，膜厚約１００Å，保磁力４ｋＯｅ，キ
ュリー温度約１３０℃のＴｂ24Ｆｅ76からなるＳ層５、
ＲＥリッチ，膜厚約２００Å，キュリー温度約３１０
℃，補償温度約２２０℃のＴｂ24Ｆｅ16Ｃｏ60からなる
Ｉ層６を積層した。
磁力１３ｋＯｅ，キュリー温度約１９０℃のＴｂ24Ｆｅ
67Ｃｏ9 からなるＭ層３、ＲＥリッチ，膜厚約２００
Å，保磁力７ｋＯｅ，キュリー温度約２４０℃，補償温
度約１５０℃のＧｄ8 Ｔｂ18Ｆｅ61Ｃｏ13からなるＷ層
４、ＴＭリッチ，膜厚約１００Å，保磁力４ｋＯｅ，キ
ュリー温度約１３０℃のＴｂ24Ｆｅ76からなるＳ層５、
ＲＥリッチ，膜厚約２００Å，キュリー温度約３１０
℃，補償温度約２２０℃のＴｂ24Ｆｅ16Ｃｏ60からなる
Ｉ層６を積層した。
【００２９】更に、アモルファスＳｉＮ（３００Å）と
Ａｌ（６００Å）から成る保護層７を順次スパッタリン
グ法により成膜し、更に保護層７の上に紫外線防止用の
樹脂層をコートして光磁気ディスクを作製した。
Ａｌ（６００Å）から成る保護層７を順次スパッタリン
グ法により成膜し、更に保護層７の上に紫外線防止用の
樹脂層をコートして光磁気ディスクを作製した。
【００３０】前記Ｉ層６は、ＴｂターゲットとＦｅＣｏ
ターゲットを透明でディスク状の基板に対して相対的に
回転させつつ成膜するスパッタリング法により、Ｔｂ層
とＦｅＣｏ層を組成変調させ交互に積層させて形成し
た。第１Ｉ層６ａの変調周期λ1 ，第１Ｉ層６ａの膜厚
ｔ1 を種々変化させたときのＳ層５との界面における交
換結合力の面内ムラを、Ｉ層６のカーループのシフト量
をカー回転角測定装置によって測定した。光磁気ディス
クの周方向に複数箇所で測定することによって面内ムラ
を測定した。そして、一枚の光磁気ディスクにおいて、
シフト量の最大値と最小値の幅が１ｋＯｅ以上のものを
不合格（×）、１ｋＯｅ未満のものを合格（○）とし
た。また、Ｉ層６全体の保磁力も前記カー回転角測定装
置によって測定した。
ターゲットを透明でディスク状の基板に対して相対的に
回転させつつ成膜するスパッタリング法により、Ｔｂ層
とＦｅＣｏ層を組成変調させ交互に積層させて形成し
た。第１Ｉ層６ａの変調周期λ1 ，第１Ｉ層６ａの膜厚
ｔ1 を種々変化させたときのＳ層５との界面における交
換結合力の面内ムラを、Ｉ層６のカーループのシフト量
をカー回転角測定装置によって測定した。光磁気ディス
クの周方向に複数箇所で測定することによって面内ムラ
を測定した。そして、一枚の光磁気ディスクにおいて、
シフト量の最大値と最小値の幅が１ｋＯｅ以上のものを
不合格（×）、１ｋＯｅ未満のものを合格（○）とし
た。また、Ｉ層６全体の保磁力も前記カー回転角測定装
置によって測定した。
【００３１】尚、前記シフト量は交換結合力が大きいほ
ど大きくなるもので、即ち交換結合力に比例するもの
で、カー回転角（degree）−外部磁場（Ｏｅ）のヒステ
リシス曲線全体の外部磁場のマイナス方向へのシフト量
である。
ど大きくなるもので、即ち交換結合力に比例するもの
で、カー回転角（degree）−外部磁場（Ｏｅ）のヒステ
リシス曲線全体の外部磁場のマイナス方向へのシフト量
である。
【００３２】測定した結果を表１に示す。尚、第２Ｉ層
６ｂの変調周期λ2 はいずれも１０Åであり、膜厚ｔ2
＝２００−ｔ1 （Å）である。
６ｂの変調周期λ2 はいずれも１０Åであり、膜厚ｔ2
＝２００−ｔ1 （Å）である。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示すように、実施例１〜６のものは
いずれも面内ムラがほとんどなく、保磁力は２．６〜
５．８ｋＯｅとＩ層として好適な値を示した。λ1 が
３．０Å以上の比較例１〜９では保磁力は４．３ｋＯｅ
以上と大きいものの、面内ムラが大きく安定したオーバ
ーライトができなかった。例えば、１０6 回のオーバー
ライト後のＢＥＲ（ビット・エラー・レート）及びＣ／
Ｎ比が、従来ＢＥＲ＜１×１０-4，Ｃ／Ｎ比≧４９ｄＢ
であったものが、ＢＥＲ＝１×１０-2，Ｃ／Ｎ比＝４３
ｄＢと劣化した。
いずれも面内ムラがほとんどなく、保磁力は２．６〜
５．８ｋＯｅとＩ層として好適な値を示した。λ1 が
３．０Å以上の比較例１〜９では保磁力は４．３ｋＯｅ
以上と大きいものの、面内ムラが大きく安定したオーバ
ーライトができなかった。例えば、１０6 回のオーバー
ライト後のＢＥＲ（ビット・エラー・レート）及びＣ／
Ｎ比が、従来ＢＥＲ＜１×１０-4，Ｃ／Ｎ比≧４９ｄＢ
であったものが、ＢＥＲ＝１×１０-2，Ｃ／Ｎ比＝４３
ｄＢと劣化した。
【００３５】因みに、オーバーライトの条件は以下のよ
うなものであった。最初に回転数３０００ｒｐｍ、初期
化磁界５ＫＯｅで１２ｍＷのレーザビームを照射して初
期化し、その後、バイアス磁界３００Ｏｅの下でピーク
パワーレベル１０ｍＷ，ベースパワーレベル３ｍＷにパ
ルス変調されたレーザビームを照射して、５．８ＭＨｚ
の信号をオーバーライトし、１．５ｍＷの再生用レーザ
で再生したときのものである。
うなものであった。最初に回転数３０００ｒｐｍ、初期
化磁界５ＫＯｅで１２ｍＷのレーザビームを照射して初
期化し、その後、バイアス磁界３００Ｏｅの下でピーク
パワーレベル１０ｍＷ，ベースパワーレベル３ｍＷにパ
ルス変調されたレーザビームを照射して、５．８ＭＨｚ
の信号をオーバーライトし、１．５ｍＷの再生用レーザ
で再生したときのものである。
【００３６】また、Ｉ層６全体で変調周期が２．０Åで
一定とした比較例１０では、面内ムラは均一になったが
保磁力が０．５ｋＯｅと低く初期化層として用いること
ができなかった。
一定とした比較例１０では、面内ムラは均一になったが
保磁力が０．５ｋＯｅと低く初期化層として用いること
ができなかった。
【００３７】
【発明の効果】本発明の光磁気記録媒体は、Ｉ層が膜厚
方向に組成変調された遷移金属と希土類金属の非晶質合
金から成り、組成変調の変調周期がＷ層側で小さくなっ
ていることにより、Ｉ層の交換結合力の面内ムラを改善
し、且つ十分な保磁力を維持することにより、安定した
オーバーライト動作を実現するという効果を有する。
方向に組成変調された遷移金属と希土類金属の非晶質合
金から成り、組成変調の変調周期がＷ層側で小さくなっ
ていることにより、Ｉ層の交換結合力の面内ムラを改善
し、且つ十分な保磁力を維持することにより、安定した
オーバーライト動作を実現するという効果を有する。
【００３８】また、本発明の光磁気記録媒体は、熱磁気
記録によりオーバーライト可能な媒体であればよく、光
磁気ディスク、光磁気カード、光磁気テープ等に応用可
能なものである。
記録によりオーバーライト可能な媒体であればよく、光
磁気ディスク、光磁気カード、光磁気テープ等に応用可
能なものである。
【図１】本発明の光磁気記録媒体Ｍの磁性層構成の部分
断面図である。
断面図である。
【図２】従来の光磁気記録媒体Ｍ1 の磁性層構成の部分
断面図である。
断面図である。
【図３】光磁気記録媒体のオーバーライト動作のメカニ
ズムを説明する磁化の状態図である。
ズムを説明する磁化の状態図である。
１：基板 ２：保護層 ３：Ｍ層 ４：Ｗ層 ５：Ｓ層 ６：Ｉ層 ６ａ：第１Ｉ層 ６ｂ：第２Ｉ層 ７：保護層
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に、垂直磁気異方性の記録層と、該
記録層より高いキュリー温度を有する垂直磁気異方性の
記録補助層と、さらにキュリー温度が高い垂直磁気異方
性の初期化層とが順次積層され、該初期化層は膜厚方向
に組成変調された遷移金属と希土類金属の非晶質合金か
ら成り、かつ前記組成変調の変調周期が記録補助層側で
小さいことを特徴とする光磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14267997A JPH10334528A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14267997A JPH10334528A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 光磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334528A true JPH10334528A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15321005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14267997A Pending JPH10334528A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334528A (ja) |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14267997A patent/JPH10334528A/ja active Pending
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