JPS5961011A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPS5961011A
JPS5961011A JP57169707A JP16970782A JPS5961011A JP S5961011 A JPS5961011 A JP S5961011A JP 57169707 A JP57169707 A JP 57169707A JP 16970782 A JP16970782 A JP 16970782A JP S5961011 A JPS5961011 A JP S5961011A
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magneto
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元 町田
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Ricoh Co Ltd
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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】 気記録媒体に関する。
従来、光tm気メモリー材料の磁性膜としてアモルファ
ス磁性合金pQ Gd−Co, Gd−Fe, Tb−
Fe 。
()d−Tb−Fe 、 Dy−Tb−Feなどが用い
られていたが磁気光学特性、力−またはファラデー回転
角が不十分で再生時のS/Nが低かった。キュIJ −
!,度を上げると例えばGd.−Tb−Feのようにカ
ー回転角が向上するものがあるかいまたカー回転角は不
十分であり、またキュリ一温度が高いと記録時のレーザ
ーパワーが大きいという欠点がある。
そこで、本発明者等は光磁気メモリー材料の磁性膜とし
てThFeCO糸合金を使用してカー回転角を大きくす
ることを既に提案した。しかしながら、TbFeCOの
使用によりカー回転角が改善きれるが光磁気光学特性と
して釦十分満足のいくものではなかった。オた、キュリ
一温度が高いために記録時のレーザパワーを大きくする
必要がありその結果記録速度を十分にイUることができ
ないという問題があった。
本発明は上記問題に鑑みてなこれたものであって、遷移
金X (Fe, Co)と希土類(Dy 、Tb. G
d)との合金薄膜において遷移金属の磁気モーメントが
主に光磁気光学効果に作用している点に着目し、てカー
甘たはファラデー回転角の大きい磁性合金組成を選択し
甘た、記録時のレーザパワーをできるだけ小感くするた
めに遷移金属′に希土類を適正に組合せることにより小
さなエネルギーで記録できかつ再生時に大きなS/Nを
得ることができる元磁気記録娯体のβi」発に成功し本
発明の完成に至った。本発明の目的は記録時のメモリー
媒体面でのレーザパワーが小さいブtS磁気記録媒体を
提供することである。また、本発明の別め目的は(11
生時のS/Nすなわち磁気丸字効果ファラデー回転角の
大き、い光磁気記録媒体を提供することである。
本発明の光磁気記録媒体(1、磁性薄層として、一般式 %式%) (丈中1MlはTb、 GdおよびDyを表わし、Ml
はTb、 t)d、DyおよびB1を表わし、そしてM
lとMzは異々つており、0.0 (x (1,[1,
07≦y〈1.酎および0.1<Z<0.3である) で表わされる磁性合金膜を有することを特徴とするもの
である。
本発明にふ−ける磁性薄層の組成ではFeとC○の2種
の遷移金ハによってファラデー回転角が改善さね’r 
して2稗の希土類元素の組合せによって垂直異方性とキ
ュリ一温度が調整されるものと考えられる。本発明の磁
性>19層に用いられる合金組成の代表的な例とし7て
はり、下のものをあげることができる。
(GdO,7Tbo、3 )0.2i (Fe O,9
5CO0,05)0.7/、 −(a)、 (GdO,
5Dy(1,5)0.1s(Fe(+、9coo、+ 
)o、82°−(b)、(TboニアDyo、2)0.
22(FeO,8COO12)o、7a゛”(C)、(
Tb0.9Bi0.1 )0.17(Feo、7aCo
o、22)o、ag°゛(d)、 (Gdo、a5Bi
o、+54.26(Feo、5aCOO,12)o、7
4°°(e)。
光磁気記録媒体の重要な課題は記録時には小さなエネル
ギーを要し、一方再生時には大きなS/Nがイ4↓らね
ばならない。記録時のエネルギーは磁性膜のキュリ一温
度、膜厚、媒体の熱伝導率が大きな要因である。第1図
は膜厚と記録に必要なエネルギー(レーザ出力)との関
係を示すグラフである。この図から明らかなように、膜
J%’、 0.02μmまで膜厚とレーザ出力は直線間
(、?[に膜厚の増大に比例する。膜厚0.02μmり
下になるとレーザ出力が増大する。これはレーザ元が6
過してしまい熱が蓄積されないためである。
したがって、本発明では磁性薄層のニジさを150〜5
00Aにするのが適堝である。
また、第2図は本発明の磁性薄層に用いられる合金組成
と記録可能な出力(レーザパワーmw)およびキュリ一
温度(’C)との関係を示すグラフである。グラフ中、
実線はレーザパワーを、点線はキュリ一温度を示す。記
録条件としてはLD波長800nm、レーザパルス幅5
 ftg 、外部磁界200 oeおよび膜厚002〜
・005μmを用いる。キュリ一温度の低いD3+の量
が増大するに従ってキュIJ−i1M度が低下し、記録
に磨機なレーザパワーの出力が減少する。・ C)下、図面1について本発明の光Bi気記録媒体の構
成を説明する。
第6図(Alす、本発明の光磁気記録媒体の層構成例を
示す模式図であって、基板1上に高屈折率層2、磁性薄
層5および酸化防止崩兼反射層4を順次設けたものであ
る。第6図(B)は別の層構成例を示す模式図であって
、基板1上に磁性薄層2、高屈折率層3、反射層5およ
び酸化防止N6を順次設けたものである。
基板としては、ガラス、プラスチックなどを用いること
ができる。高屈折率層Qコ1例えばF6203、TiO
2、CeO2,5b2o3、Wo3.5iO1Bi20
3、CdOなどの屈折率が20以上の物をスパッタリン
グ法によって付着させる。
酸化防止および断熱層としてはMgO、At203.5
102、TiO2、Tho2の酸化物および窒化物Ta
N。
TiN、CrN、 ZrN、 I3N、 NbN ’f
zどが用いられ、膜厚(は1oooQ以上である。第4
図では基板上に磁性薄層が@100〜30DAの膜厚で
付着しており、再生時のレーサー光が透過司能な物であ
る。反射層としては金属薄膜Cu、 Ag、 Cr、 
A7.、 Rh、Au、N1およびMgO,At205
、TlO2、ThO2,5102などが用いられる。反
射層に金属薄膜を用いる場合はその上に酸化防止層が必
要である。
次に、本発明の光磁気記録媒体の製造例を具体的に説明
する。
厚さ1隣のガラス基板上に最初に磁性層をアルゴンガス
圧3X10−2TOrr、放電々力300W。
膜作製速度2OA/ElθCの東件で作製する。スパッ
タリングは6つのターケ゛ツトを用いて基板回転で行い
例えばGd Tb Fe Co磁性層のターゲット上の
配置はFeターゲット上にGd、 Tb、Coのチップ
が磁性層に対応する面積比で配置される。
1つのターゲットは高屈折率層例えばSiOであり、も
う1つの3ターゲツトは反射層例えばCuがそれぞれ配
置される。各々の積層膜は同−真壁中でターゲット上の
シャッターが開閉されて順次膜が積層され光磁気記録媒
体が作製されるものである。上述したようにして作製さ
れた本発明の光磁気記録媒体の構成例を以下の表1に記
載する。磁性薄層の欄において、(a)、(b)、(C
)、(d)および(θ)はそれぞれ先に例示した合金組
成に対応する。表1に示した本発明の光磁気記録媒体に
ついて、レーザ800 nmおよび媒体面1mWを用い
て測定したファラデー効果によるカー回転角(θk)と
記録周波数2 M b i t、/Sにおける記録レー
ザーパワーを以下の表2に示す。
表  1 A8元光磁気録媒体の構成〔第3図(A) )試料A 
 磁性薄層   高屈折率層  酸1げ勇トJ曽兼反射
層A−1(a)膜厚250A  SiO膜厚 500λ
 )’Igo  500[IAA−2(b)  ’ 4
00λ TiO2p 2oor+X  A220530
DOAA−”l  (c)  ’ 30o′Asto 
 s 1ooo″A、  Fe2O330[][]AA
−4(c]、)  ’  250A  CeO2’  
3000A  Wo3 30[10AA−5(0)  
n 200^ SiO’ 2500λ Az2o350
0rlAB、光磁気記録媒体の構成〔第3図(B)〕磁
磁性薄層  高屈折率層  反射層 酸化防止層B−1
(a)膜厚20 DA  SiO膜厚250[]X  
cu 5000^5i025f]0OAB−2(b) 
” 200λSiO’ 20[]OA Cu  ’  
Ce02300QAB−5(c) 〃150A TiO
2’ !1000λMgO”I’i023000AB−
4(d) ’ 170A、 SiO’  500A W
O2’  TaN300nAB−5(e)  〃 2s
oQ−CeO2#  1000ス pJ、   ’  
  CrN5DDCJA表   2 A−10,7465mW A−20,624,2 A−30,583,0 A−40,523,0 A−50,643,0 B−10,883,5 B−20,742,8 B−30,682,5 B−40,602,8 B−50,722,5
【図面の簡単な説明】
第1図は磁性薄層の膜厚と記録エネルギーとの関係を示
すグラフであシ、第2図は磁性薄層の合金組成と記録エ
ネルギーとの関係を示すグラフであり、そして第3図囚
および(B)は光磁気記録媒体の層構成を示す模式四で
ある。 1・・・基板、2・・磁性薄層、5・・・高屈折率層、
4・・・酸化防止層」1反射層、5・・・反射層、6・
・酸化防止層。 特許出願人  株式会社 リ  コ  一代 理 人 
 弁狸士  山  下   白  パ□図 (B) 手続補正書 11f(ft157年12月2目 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和5フイI”l’、)許願第169707号3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区中馬込1丁目34作6号名称 (6
74)  株式会社 リ コ −4、代理人 5、補正命令の日刊 (自発) 昭和  年  月  IJ (発送日 昭6、 補正)
対象  明細書全文および図面7、補正の内容 1)明細書を別紙訂正明細蓬のとおり全文補正します。 2)図面第3図(A)を別紙のとおり補正します(符号
「−6」を「2」と、そして符号「2」を「6」と補正
します)。 以上 訂  正  明  、i、ill   引。 1、発明の名称  光磁気記録媒体 2、特許請求の範囲 磁性薄層として、一般式 %式%) (式中、MIはTb、GdおよびDyを表わし、Mfi
はTb、 (M、、 DyおよびB1を表わし、そして
MIと1匂は異なっており、0.0 (x (1,[1
,0,7≦y(1,0および0.1<Z<0.6である
) で表わさハ、る硼性合金1Nを有することを特徴とする
光磁気記録媒体。 3、発明の詳細な説明 本発明は新規な組成の磁性溝層を有する光磁気記録媒体
に関する。 従来、光磁気メモリー材料の磁恰膜としてアモルファス
磁性合金膜Gd−Co、Gd−Fe、 Tb−I+’e
。 Gd−Tb−Fe、Dy−Tb−Feなどが用いられて
いたが磁気光学特性、カーまたはファラデー回転角が不
充分で再生時のs/Nが低かった。キュリ一温度を上け
ると例えばGd−Tb−Feのようにカー回転角が向上
するものがあるがい1だカー回転角は不充分であり、ま
たキュリ一温度が高いと記録時のレーザーパワーが大き
いという欠点がある。 そこで、本発明者等は光磁気メモリー材料の磁性膜とし
てTbFeCo系合金を使用してカー回転角を大きくす
ることを既に提案した。しかしながら、TbFeCoの
使用によりカー回転角が改養されるが光磁気光学特性と
しては充分満足のいくものではなかった。また、キュリ
一温度が高いために記録時のレーザパワーを大きくする
必要があシその結果記録速度を充分に得ることができな
いという問題があった。 本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、遷移
金M(ye、Co)と希土類(Dy、’rb、oa)と
の合金薄膜において遷移金属の磁気モーメントが主に光
磁気光学効果に作用している点に着目してカー寸たけフ
ァラデー回転角の大きい磁性合金組成を選択し゛また、
記録時のレーザパワーをできるだけ小さくするために遷
移金属に希土類を1・適正に組合せることによυ小さな
エネルギーで記録できかつ再生時に大きなS/Nを得る
ことができる光磁気記録媒体の開発に成功し7本発明の
完成に至った。本発明の目的は記録時のメモリー媒体面
でのレーザパワーが小さい光磁気記録媒体を提供するこ
とである。また、本発明の別の目的は再生時のS/Nす
なわち磁気光学効果ファラデー回転角の大きい光磁気記
録媒体を提供することである。 本発明の光磁気記録媒体は、磁性薄層として。 一般式 %式%) (式中、MJはTb、 GdおよびTJyを表わし、M
JIはTb、Gd 、DyおよびB1を表わし、そして
MJとMxは異なっており、0.0<x<1.0.07
≦、y<1.0および0.1 < z < 0.3であ
る)で表わされる磁性合金膜を有することを特徴とする
ものである。 本発明における磁性薄層の組成ではFeとC。 の2釉の遷移金属によってファラデー回転角が教養され
そして2種の希土類元素の組合せによって垂直異方性と
キュリ一温度が調整されるものと考えられる。本発明の
磁性薄層に用いられる合金組成の代表的な例としては以
下のものをあげることができる。 (Gdo−7Tbo、x)o、24(Feo、95CO
o、os)o、76−(a)、 (Gclo、5D70
.5)0.18(Feo、9Coo、1)o、a2−(
b)、(Tb0.7D70.2)0.22(Fe0.8
CO0,2)0.78 =’(c)、(Tb0.9 B
i o、1)o、1y (Fe Q、78CO0,22
)o、a 3 =(d)、 (Gd o、a s Bi
o、1s)a、26(I’eo−88cO0,12)0
.74°−(e)。 光磁気記録媒体の重要な課題は記録時には小さなエネル
ギーを要し、一方再生時には大きなS/Nが祷らねばな
らない。記録時のエネルギーは磁性膜のキュリ一温度、
膜厚、媒体の熱伝導率が大きな要因である。第)図は膜
厚と記録に必要なエネルギー(レーザ出力)との関係を
示すグラフである。この図から明らかなように、膜厚0
602μmまで膜厚とレーザ出力は直線関係に膜厚の増
大に比例する。膜厚0.02μm以下になるとレーザ出
力が増大する。これはレーザ光が透過してしまい熱が蓄
積されないためである。 したがって、本発明では磁性薄層の厚さを200〜10
0DAにするのが適轟である。 また、第2図は本発明の磁性薄層に用いられる合金組成
と記録可能な出力(レーザパワーmw)およびキュリ一
温度(C)との関係を示すグラフである。グラフ中、実
線はレーザパワーを、点線はキュリ一温度を示す。記録
条件としてはT、D波長800 nm、レーザパルス幅
5μ日、外部磁界2000eおよび膜厚0.02〜0.
177mを用いる。キュリ一温度の低いDyの量が増大
するに従ってキュリ一温度が低下し、記録に必要なレー
ザパワーの出力が減少する。 以下、図面について本発明の光磁気記録媒体の構成を説
明する。 第3図(ロ)は本発明の光磁気記録媒体の層構成例を示
す模式図であって、基板1上に高屈折率層2、磁性薄層
3および酸化防止層4を順次設けたものである。第6図
(B)は別の層構成例を示す模式図であって、基&1上
に磁性薄層2、高屈折率層6、反射層5および醇化防止
層6を順次設けたものである。 基板としては、ガラス、プラスチックなくを用いること
ができる。高屈折率層は例えばFe2O2、’]’ 1
02、Ce02.5b2o3、WO3,5iO1B i
203、CdOなどの屈折率が2. Or:x上の物を
スパッタリング法によって付着させる。 酸化防止層としては)AgO,A120y、、51o2
、’r1o2およびThe2の酸化物が用いられ、膜厚
は1000A以上である。第6図(B)では基板上に磁
性薄層が膜200〜500/\の膜厚で付着しており、
再生時のレーザー光が透過可能々物である。反射層とし
ては金属薄膜Cu、Ag、 Cr、 A1.Rh、 A
u およびN1などが用いられる。反射層に金属薄膜を
用いる場合はその上に酸化防止層が必要である。 次に、本発明の光磁気記録媒体の製造側全具体的に説明
する。 厚さ1能のガラス基板上に最初に磁性層をアルゴンガス
圧3X 10−2Torr、放電々力300W、膜作製
速度20犬/8θCの条件で作製する。スパッタリング
は6つのターゲットを用いて基板回転で行い例えばGd
 Tb Pe Co磁性層のターゲット上の配置はFe
ターゲット上にGd、 Tb−Coのチップが磁性層に
対応する面精比で配置される。 1つのターゲットは高屈折′4層例えばSiOであシ、
もう1つのターゲットは反射層例えばCuがそれぞれ配
置される。各々の積層膜は同一真空中でターゲット上の
シャッターが開閉されて順次膜が8tNされ光磁気記録
媒体が作製されるものである。上述したようにして作製
された本発明の光磁気記録媒体の構成例を以下の表1に
記載する。磁性薄層の欄において、(a)、(b)、(
C)、(d)および(θ)はそれぞれ先に例示した合金
組成に対応する。表1に示した本発明の光磁気記録媒体
について、レーザ800 nmおよび媒体面1mwを用
いて測定したファラデー効果によるカー回転角(θk)
と記録周波数2M bit/Sにおける記録レーザパワ
ーを以下の表2に示す。 表   1 A、″lt、磁気記録媒体の構成〔第3図囚〕A、−2
(b)  〃  6ooス  ’rio2  #  2
000ス A/203 30(10スA−3(c) 〃
8ooスSiOI 100(]λFe2O33000ス
A−4(cl) ’ 1000A CeO2”5000
A WO33000λA−5(e) ’ 50.ON 
slo s 2500スAt2o35000A13、光
磁気記録媒体の構成〔第3図(B〉〕磁性薄層  高屈
折率層  反射層 酸化IL’j止層1−1111胛園
■−一―−11−枠一一■――−−−。 B−1(a)H1jJM2DOA  SiOMノ草25
QQA  Cu 500(JA  5i025000A
B−2(b) ’ 200A SiO’ 20UOA 
Cu  #Ce023000AB−3(c)  ’  
200A  TiO2’  3000X Ag  ’ 
   Ti023000AB−4(d)  ’   2
00;V  slo   s   500λ Au  
 ’    TaN  3000AB−5(e) 〃2
50ス CeO2’  10[]OA AL  ’  
CrN 3000A表   2 A−10,746mW A−20,627 A−30,587 A−40,528 A−50,646 B−10,883,5 B−20,742,8 B−30,682,5 B−40,602,8 B−50,722,5 4、図面の簡単な説明 第1図は磁性薄層の膜厚と記録エネルギーとの関係を示
すグラフであシ、第2図は磁性薄層の合金組成と記録エ
ネルギーとの関係を示すグラフであり、そして絹3図(
A”lおよび(R)は光磁気配録媒体の層構成を示す枠
弐図である。 1・・・基板、2・・・磁性薄層、6・・・高屈折率B
i、4・・酸化防d一層、5・・・反射層、6・酸化防
止層。 肴許8猪(1人  株式会社 リ  コ  −第1図 第。 (A) (G 3図 (8) 「−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 磁性い#/層として、一般式 %式%) (式中、M工けTl)、 f)dおよびDyを表わし、
    M■ばはTb、 G(]、 DyおよびB1を表わし、
    そして)IIとMIrケ異なっており、 0.0(x(
    1,[]、0.7≦y〈10および0.1 (Z (0
    ,3である〕で表わさ、hる磁性合金膜を有することを
    特徴とする光磁気記録媒体。
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