JPS59160164A - 磁気光学記録材料 - Google Patents

磁気光学記録材料

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JPS59160164A
JPS59160164A JP3432383A JP3432383A JPS59160164A JP S59160164 A JPS59160164 A JP S59160164A JP 3432383 A JP3432383 A JP 3432383A JP 3432383 A JP3432383 A JP 3432383A JP S59160164 A JPS59160164 A JP S59160164A
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rare earth
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magneto
amorphous alloy
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Yoshifumi Sakurai
桜井 良文
Hiroaki Tsujimoto
浩章 辻本
Masuhiro Shoji
益宏 庄司
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Kureha Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気光学記録に使用される記録媒体の記録層
として用いるのに適した磁気光学記録材料に関する。
磁気光学記録は、フェロ磁性体やフェリ磁性体学効果を
利用して記録された信号を読み出すことのできるもので
あシ、信号の書き込みや読み出しの手段としてレーザー
等の光ビームが用いられる。
一般にフェロ磁性体やフェリ磁性体はキューリ一点以下
の温度で強い磁性を示し、磁化を飽和させるのに十分な
外部磁場を印加すると一様な方向に磁化されるが、キュ
ーリ一温度付近にpると、保磁力は小さくなシ零に近づ
く。従って、このような材料に外部磁場を印加し、一方
向に全体を磁化させた後、次いで逆方向の弱い磁場を加
えると同時に局所的にレーザービームを照射すると、レ
ーザービームは瞬間的に局所加熱効果を与えるためレー
ザービームが当った箇所だけ温度が上昇し、保磁力が小
さくなるか、もしくは零になる。そしてレーザービーム
照射前の温度にもどると、逆方向の弱い外部磁場が加え
られているため、この箇所だけ磁化の反転が生じ、スポ
ット状の反転磁区が形成されるので、レーザービームが
轟てられたことが記録として残される。
このような記録の読み出しは、記録の際に用いたのより
も弱いレーザービームを照射して磁気力れ以外の磁区と
の識別によシ行われる。
従って、磁気光学記録材料としては、室温より高いキー
−り一温度を持ち、磁気光学効果を有することが必要と
なる。更に、高密度記録を可能とするためには磁化が記
録層の膜面に対して垂直な方向に向くのが安定であるこ
と、即ち、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有すること
が望まれる。
現在、このような要請に答える磁気光学記録用の垂直磁
気記録媒体の記録層としては、MnB1等の多結晶膜T
b Fe + Gd Coに代表される非晶質膜などが
ある。
上記の材料の中でTb −Fe 、 Gd−Co等の希
土類−鉄系遷移金属からなる合金薄膜は、非晶質膜であ
るために読み出し時の結晶粒界による雑音の影響が少な
く、SN比のよい信号が得られるばかシでなく、ガラス
、プラスチックなどの任意の基板上に蒸着、スパッタリ
ング等の方法によシ容易に作製が可能である等の利点を
有している。
しかしながら、上記の非晶質材料は熱的に準安定状態で
あるために加熱によシ膜の温度上昇が生じた場合には不
可逆的に膜が結晶化を起し、記録内容が消滅してしまう
という重大な欠点がある。
例えばTb −Fe 、 Gd−CClにおいては30
0℃程度でこのような結晶化が生じる。
上記の問題以外にも希土類、鉄系遷移金属という化学的
に活性な元素を用いている故それらの加熱による酸化と
いう問題がある。その故、繰シ返し安定に書込み、読み
出しを行うにはより低早で書込み、消去のできるキー−
り一温度の低い材料が望ましい。つt、b、キューリ一
点は室温以上であ“ることを条件としつつも上記結晶化
や酸化等の生じる温度よりはできるだけ低い温度である
ことが望まれることになる。
一方、読み出し特性の面から見ればよシsN比の良い信
号を得るには磁気光学媒体の有する磁気カー回転角の大
きいものが望まれる。
ところが一般に従来の磁気光学記録材料では記録層のキ
ー−り一温度を下げた場合、それに応じて磁気カー回転
角も減少する関係にあった。そのためキューリ一温度が
低く、大きな磁気カー回転角を有する適当な記録材料は
開発されていなかった。したがってよシ低いキーーリ一
温度で、大きな磁気カー効果を有する記録材料、言い換
えれば気記録材料の出現が望まれている。本発明はかが
る材料を提供することを目的とするものである。
従来の磁気光学記録媒体では遷移金属としてFe。
Co等が通常用いられ、Nlは通常用いられない。この
理由は例えばTb−Ni0例において知られる様にN1
は膜面に垂直な磁化容易軸が得られにくいと考えられて
いたためである。ところが本発明者等は非晶質希土類−
遷移金属からなる合金簿膜において希土類としてTb単
独又はTbを主として含み、遷移金属としてFeとNi
を特定の組成比で共に含む場合には意外にもキーーリ一
温度が低くなるにも拘らずより大きな磁気カー効果を有
する磁気光学記録材料が得られることを見い出して本発
明に至ったのである。
即ち、本発明は、一般式Ry(M[□−5)N”x〕D
−y)で表わされ、該式中RはTb単独又はTbを主と
して含みTbと他の希土類元素とから構成され、MはF
e単独又はNiを除く他の遷移元素とFeとから構成さ
れ、Xは0.05≦X≦08の範囲の数値であり、yは
01≦y≦0.4の範囲の数値である非晶質合金膜から
成ることを特徴とする磁気光学記録材料に関する。
本発明の磁気光学記録材料を形成する非晶質合金の一般
式中RはTb単独又はTbを主として含みTbと他の希
土類元素とから構成されるものであり、Tbを主として
これに加えうる他の希土類元素は、望ましくはGd 、
 Dy 、Mo 、 Er 、 Tm等の重希土類元素
である。また、上記一般式中、MはFe単独又はN1を
除く他の、遷移元素とFeとから構成されるものであJ
JNiを除く他の遷移元素としては、Coの他には、T
i 、V’+Cr、Mn、Cu、Mo、Ru+Rh、P
d+Ir+Pt+Au+Re、W等であるが、大きな磁
気カー回転角を得る原子数比でl’i”eよりも過剰と
なると、磁気カー回転角が減少してしまう傾向にあるの
で、Mは原子数比でFeを主として構成されること、即
ち、例えば他の遷移元素がCOである場合にはFe/C
oの原子数比が1又はそれ以上であることが望ましい。
更に記録の高密度化を図るためには、磁気光学記録層と
なる非晶質合金膜の膜面に垂直な方向に磁化容易軸を持
たせるようにするのが必要となり、そのためには、上名
己合金の一般式において、Tb単独又はTbを主として
含みTbと他の希土類元素とから構成されるRの組成比
y、!:Niの組成比Xが重要となる。膜面に対して垂
直な方向に磁化容易軸を持たせるだめには、少なくとも
Feをある量販上含ま々ければならず、N1の組成比X
は0.95以下に抑えなければならない。また、Rの組
成比yは、非晶質合金膜の形成方法により、或いはTb
に他の希土類元素を加えて用いる場合には希土類元素の
種類によっても、最適な数値範囲は変動しうるが、一般
にyが0,1未満又は0.4より大きい場合には垂直磁
化膜は得られないので、yは0.1≦、≦0.4の範囲
の数値とすることが必要である。更に磁化を出来るだけ
垂直として磁気記録媒体の記録特性、保持特性ならびに
再生特性を向上させるためには、yは015≦y≦0.
3の範囲の数値とするのが望ましい。
上記組成の範囲内にある材料であっても、従来知られて
いる同程度のキーーリ一温度を有する磁気記録材料と較
べて必ずしも磁気カー回転角の増大効果があるとは限ら
ない。本発明者が大きな磁気カー回転角を得ることの出
来る組成範囲について研究した結果、Nlの組成比x 
lio、05≦X≦08の範囲の数値とする必要がある
ことが判明した。よシ大きな磁気カー回転角を得るため
には、Xは007≦X≦0.78の範囲の数値とするの
が好ましく、よシ好ましくは0.10≦X≦075、更
により好ましくは0.30≦X≦0.70の範囲の数値
とする。
・本発明に係る磁気光学記録材料を作製するについては
種々の方法が考えられる。一般に希土類−鉄系非晶質合
金の薄膜の製造方法としてはシスバッタリング法、真空
蒸着法、イオンプレーティンとができる。
膜面に垂直な磁化容易軸を有する非晶質合金膜を得るに
は、例え4Gd−Co膜等では膜作製法が重要であって
蒸着基板にDCバイアスを印加した状態でRFスパッタ
リングを行うなどの方λをとらなければならず、通常の
真空蒸着法によっては膜面に垂直な磁化容易軸が得られ
ない。しかし本発明になる磁気光学記録材料においては
スパンタリング法による他、例えばタンクステンボード
を用いた抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム加熱による蒸
着法等の通常の真空蒸着法において作製した膜において
も膜面に垂直な磁化容易軸を有する合金膜が得られると
いう利点を有している。特に膜厚が100X以上となる
ことにより、垂直磁化膜が得られやすい。
本発明に係る合金膜を基板上に形成して磁気光学記録媒
体を製造する場合、基板としては、ガラスの他、金属や
プラスチックを用いることもできるが、表面精度を満足
することが必要である。まの形態とすることが可能であ
シ、合金膜の厚さは100〜300 oX程度に形成さ
れる9、本発明の磁気光学記録材料は、希土類元素と遷
移元素として特定のものを含み、特定の組成からなる非
晶質合金膜で構成されることによシ、キューリ一温度が
低いにもかかわらず、よシ大きな磁気カー回転角を有す
る。換言すれば、同じ回転角の材料に比較して、キー−
り一温度がよシ低い。
このため、記録の書き込み時に必要なキーーリ一点付近
までの温度上昇が少なくてすみ、非晶質合金膜が不可逆
的に結晶化を起すおそれがないので、繰返し使用できる
。また、大きな磁気カー回転角を有しているので、信号
読み出し時のSN比が大きくとれるという点でも、本発
明の磁気光学記録材料は優れている。
尚、磁気カー回転角が大きい材料は一般に、ファラデー
回転角も大きいので、合金膜を非常に薄くして下地に□
反射層を設けるなどすることによシフアラデー回転を有
効に利用する場合にも、本発明に係る磁気記録材料は同
様に優れた材料とじて用いることができる。
実験例I Tby (F” (1−glNij(1−y’lの式で
表わされる非晶質合金でyの値が04であって、Xの値
がそれぞれ0゜0.05.0.1.0.2.0.3.0
.5.0.7である原子数比となるようにTb + F
e 、 Niを秤量し、7種類の組成の配合試料を用意
した。各合金組成の配合試料をアークメルト法によシ溶
融混合して合金を作シ、得られた各合金を破砕して真空
蒸着用の母合金とした。
真空蒸着は7 X 10= ’rorr以下の真空中で
、タングステンボートを用いた抵抗加熱によるフラノシ
ー蒸着法により行った。蒸着用の基板は充分に洗浄した
スライドガラスを用い蒸着基板温度は室温に保持した。
得られた非晶質合金膜の膜厚は1000〜2OoOλ程
度であった。組成分析によれば、非晶質合金膜の組成は
、母合金と比較したとき、Tbの組成比yが減少してい
たがNiおよびFeの組成比はほぼ母合金と同様であシ
、一般式Tbo、+g (Fe (1−)Ni−)0.
82で示される組成を有していた。磁気カー回転角の挙
動を、He−Neレーザー(波長λ=633nm)テ極
カー効果を用いて作製した薄膜のガラス基板側よシ測定
した。その結果として、Niの組成比Xを独立変数とし
、各組成比についての磁気カー回転角の大きさを第1図
に示す。また、極力−効果にょシ測定した各組成比につ
いてのキューリ一温度を第2図に示す。
第2図よシ明らかな如く、Tbo、+s (FeH−s
)NJo、szの組成の合金膜のキー−り一温度は全体
的に低く、0.05≦X≦03の範囲でばTb Fe合
金膜(□−0の場合)よシも低い。キー−り一温度はr
=0.1付近が最低値でこれよりxの値が大きくなるに
従い、徐々に増加はするが、グラフの曲線の傾向から、
x=08の場合でもキー−り一温度は150℃付近にと
どまる。
このようにキー−り一温度が低いにもがかわらず、第1
図に示される如く、大きな磁気カー回転角を有する。第
1図より、磁気カー回転角はx−05刊近が最大であシ
、0.07≦X≦0.78で0.18゜以上、0.10
≦X≦0.70で0.20’以上で、特に030≦X≦
0.70では0.26°以上と非常に太きい。
現在、光磁気ディスクの記録層材料として有用とされて
いるGd−Tb−Fe(キューリ一温度160℃、磁気
カー回転角o、24°、但し測定波長が633nm)と
比較しても0.3≦X≦0.7の範囲のものは特にキュ
ーリ一温度が低く、しかも大きな磁気カー回転角を有し
、よりすぐれた性質を具備していることがわかる。
更に上記方法により作製した薄膜の酸化による磁気カー
回転角の室温の経時変化を検討した。測定は、作製した
膜の膜面側より行ない表1のような結果を得た。
表  1 磁気カー効果による記録信号強度は光反射率をRとし、
磁気カー回転角を02としたときθに−fTEもしくは
θkRに比例する。それゆえ本発明になる非晶質希土類
−遷移金属合金薄膜は磁気カー回転角の経時変化がTb
Feに対してすぐれておシ、読み出し信号強度の経時変
化も少々いことが予想され記録材料としてすぐれた性質
を具備していることがわかる。
また光反射率をHe−Neレーザー(λ−633nm)
を用い測定した。表2にその結果を示す。反射率はNi
の量によらず同様の減少傾向を示した。
表  2 実験例2 Tbo、4(F eo、4s C00,45N io、
+ )0.6の組成となるように、T b + F e
+ Co + N tを秤量し、実験例1と同様にして
母合金を作り、真空蒸着により非晶質合金膜を作製した
得られた非晶質合金膜の膜厚は1000〜2000^程
度であシ、非晶質合金膜の組成は分析によればT bo
、z+ (F eo、4s COo、a5N i(1攬
’0.79であ、?、Tbの組成比が減少していた以外
は母合金と同様であった。
この非晶質合金膜の磁気カー回転角θにならびにキュー
リ一点Tcは極力−効果を用いて測定したところ、 θi==’0.43°、Te=240℃であった。比較
のためにNiの組成比Xが00場合として、Tbo、z
+’(Feo、5COo、s)o、7*の組成を有する
非晶質合金膜を上記と同様にして作製し、極力−効果を
用いて磁気カー回転角θにとキューリ一点Tcを測定し
たところ、 θk””0.43°、Tc=270℃ となった。
この例からMがCoを含む場合、本発明に係る非晶質合
金は、TbFeCoと比較して、磁気カー回転角θkが
同程度でありながら、キューリ一点度が低いものが得ら
れることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は各々、Tbo、+++ (F e(
H−2)Ni、Jo、szの組成の非晶質合金について
、Niの組成比Xの数値に対する磁気カー回転角の大き
さ及びキューリ一点度を示すグラフである。 第1図 0150         1.0 別−一一歩

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 Ry (M(1−)Nx、)(1−y)
    で表わされ、該式中RはTb単独又はTbを主として含
    みTbと他の希土類元素から構成され、MはFe単独又
    はNlを除く他の遷移元素とFeから構成され1.zi
    l−io、05≦X≦0.8の範囲の数値であり、yは
    0.1≦y≦0.4の範囲の数値である非晶質合金膜か
    ら成ることを特徴とする磁気光学記録材料。
  2. (2)非晶質合金膜の膜面に対して磁化容易軸の方向が
    垂直である特許請求の範囲第1項記載の磁気光学記録材
    料。
  3. (3)Mが原子数比でl’i”eを主として構成される
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の磁気光学記録材
    料。
  4. (4)Mがlli’6とCoから構成される特許請求の
    範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の磁気光学記録材
    料。
  5. (5)xが0.07≦X≦078の範囲の数値である特
    許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の磁気光
    学記録材料。
  6. (6)xが0.10≦X≦075の範囲の数値である特
    許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の磁気光
    学記録材料。
  7. (7)  xが0.30≦X≦070の範囲の数値であ
    る特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の磁
    気光学記録材料。
  8. (8)yが0.15≦y≦0.30の範囲の数値である
    特許請求の範囲第1項〜第7項のいずれかに記載の磁気
    光学記録材料。
JP3432383A 1983-03-04 1983-03-04 Jikikogakukirokuzairyo Expired - Lifetime JPH0232766B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139949A (en) * 1989-02-10 2000-10-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magneto optical recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6139949A (en) * 1989-02-10 2000-10-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magneto optical recording medium

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