JPS60124901A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

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】 狭嘉光亙 本発明は新規な金属酸化物磁性体及びそれよりｌなる磁
性膜に関する。

黄】ｑ１権 近年、半導体レーザー光により磁気記録を行なう光磁気
記録媒体が高密度記録用として研究開発されている。従
来、光磁気記録媒体に用いられる磁゛性体としては希土
類金属と遷移金属との非晶質合金からなるものが多い、
このような非晶鬼合金磁性体を用いて光磁気記録媒体を
作るには一般にガラス板のような基板上に前記磁性体１
例えばＴｂ　７Ｆｅ合金を真゛空蒸着、スパッタリング
等の方法で厚さＯ０１〜１μｍ程度に付着させて磁性膜
を形成している。こうして得られる光磁気記録媒体への
記録、再生は次のようにして行なわれる。即ち記録は磁
性膜のキュリ一温度又は補償温度近傍における温度変化
に対応した保磁力の急激な変化特性を利用して２値信号
で変調されたレーザー光を磁性膜に照射加熱して磁化の
向きを反転させることにより行なわれる。また再生はこ
うして反転記録された磁性膜の磁気光学効果の差を利用
して読出すことにより行なわれる。前述のような非晶質
合金磁性体を用いた光磁気記録媒体は記録感度が高いた
め、半導体レーザー光によって高速度（周波数１　Ｍ　
Ｈｚにおいて）で記録できるという利点はあるが、非晶
質合金磁性体、特に遷移金属成分は酸化腐食を受け易い
ので、経時と共に磁性膜の磁気光学特性が劣化するとい
う大きな欠点がある。これを防止するため、非晶質磁性
膜上にＳｉｎ。

Ｓｉｎ、等の保護膜を設ける（形成法は磁性膜の場合と
同様、真空蒸着、スパッタリング等による）ことも知ら
れているが、磁性膜或いは保護膜の形成時、真空中に残
存する０２、基板面に吸着された０２，１″１２０等及
び合金磁性体のターゲラ１−中に含まれる０２，８２０
等により経時と共に磁性膜が酸化腐食される上、記録時
の光及び熱により更にこの酸化腐食は促進される。また
非結晶質磁性体は熱によって結晶化され易く、そのため
に磁気特性の劣化を来たし易いという欠点を有する。更
に再生出力を向上するための再生方式として磁性膜をで
きるだけ厚くし、その上にＣｕ＋　ＡＱ＋　Ｐｔ、Ａｕ
等の反射膜を設け、レーザー光を磁性膜に照射透過させ
た後、反射膜で反射させ、この反射光を検出する反射型
ファラデ一方式は高Ｓ／Ｎの信号カス得られるという点
で有利であるが、従来の非晶質磁性膜は透光性に欠ける
ため、この方式し；用いることができないものであった
。

■−−煎 本発明の目的は記録感度が高く、シかも耐酸化腐食性及
び透光性に優れた、光磁気記録媒体用材料として特に好
適な新規な金属化物磁性体及びこの金属酸化物磁性体よ
りなる磁性膜を提供することである。

１−一部 本発明の金属酸化物磁性体は一般式 ％式％ ） で示されるものであり、また磁性膜は前記一般式の金属
化物磁性体よりなるものである。

光磁気記録媒体に用いられる磁性体又は磁性膜には半導
体レーザー光によって記録、再生可能な磁気光学特性（
ａ正なキュリ一温度、保磁力等）を備えていなければな
らないが、特に高い、ｉ８録感度を得るためにキュリ一
温度Ｔｃが低いこと及び記録したメモリーを安定に維持
するために保磁力Ｈｅが適度に高いことが必要である。

一般にこの］ｃ及びｌ−１ｃの適正範囲はＴｃについて
は１００〜３５０℃、　Ｈｃについては３００〜６００
０エルステツ１くと考えられる。これはＴｃが１００℃
以Ｆでは記録したメモリーが再生時のレーザー光によっ
て不安定になって再生特性の劣化原因となり、　また、
３５０℃以上では半導体レーザー光による記録が困難で
あり、一方、Ｈｅが；３００エルステツド以下ではメモ
リーが不安定とな−】て消失するＦｉＪ能性があり、ま
た６０００工ルスデソド以上では記録時の磁化反転に必
要なレーリ１−出力や外部磁層が大きくなり、好ましく
ないからである。

一方、従来より磁気バブル材料として六方晶形及びスピ
ネル形の金属酸化物磁性体が研究されている。このうち
スピネル形のものでは例えばＣＯスピネル型鉄酸化物が
知られている。本発明者らはこの種の磁性体がそれ自体
、酸化物であるため、酸化劣化の恐れがなく１、しかも
膜厚１０μとしても透光性を備えていることに注目した
。　しかしこれらはキュリ一温度Ｔｃが４５０℃以上と
高いため、前述のように半導体レーザー光し；よる記録
は困難であり、そのままでは光磁気記録媒体用材料とし
て適用できない。そこで本発明者らは種々検討したとこ
ろ、ＣＯスピネル型鉄酸化物の中のＦｅ原子の一部を前
ｉ２Ｍで示される金属（以下Ｍ金属という）原子で置換
すると、Ｔ’　ｃが低下することを見出した。そこで本
発明者らはこのようなＭ金属の置換効果に着目し、更に
光磁気記録媒体用の磁性体又は磁性膜に要求されるＴｃ
及びＨｃの前記適正範囲を考慮してＣＯスピネル型鉄酸
化物のＦｅの一部をＭ金属で種々の割合で置換した結果
、前記一般式の金属酸化物磁性体が光磁気記録媒体とし
て優れた特性を与えることを見出し、本発明に到達した
。

このように本発明は、特にキュリ一温度が高いため、光
磁気記録媒体用材料として顧みられなかったＣＯスピネ
ル型鉄酸化物中のＦｅ原子の一部をＭ金属原子で置換す
ることによって、メモリーに要求される適度に高い保磁
力を維持しながら、キュリ一温度を低下せしめて半導体
レーザー光による記録、再生を可能にし、こうして光磁
気記録媒体用材料として適用できるようにしたものであ
る。

以上の説明から判るように本発明の金属酸化物磁性体は
光磁気記録媒体用材料として要求される適正キュリ一温
度範ＨＴＣ及び−正保磁力範囲Ｈｃを満足するものであ
る。これらのＴｃ及びＨｃ特性により本発明の金属酸化
物磁性体又は磁性膜は半導体レーザー光により記録、再
生を行なう光磁気記録媒体用材料として適用できること
は勿論、キュリ一温度が低いため、記録感度が高い上、
耐酸化腐食性及び透光性を備えている等の特長を持って
いる。

本発明の金属酸化物磁性体を作るには Ｆ　ｅ　−Ｏｓ　１モルとＣｏ２０，０．５モルとＭ２
０ｇ０．５モルとを混合粉砕し、これを適当な形状の金
型に入れて成型後、１２００〜１４００℃の温度で焼結
すればよい。

以上のようにして得られる本発明の金属酸化物磁性体の
具体例としては Ｃｏ　Ｃｒ、、　Ｆ　ｅ７．０４　ＨＣｏ　Ｍ　ｎ、、
　Ｆ　ｅ、ｅ　Ｏａ　＋Ｃ，ｏＣｒｒ、、Ｆｅ、、、０
４＋　ＣｏＣｒ、、　Ｆｅ、ｐｅａ　ｔＣｏＭ”ａ、ｔ
　Ｆｅ７．ｒｌ　０４１　ＣＯＡ　ｎ、、　Ｆ　ｅ　！
Ｊ　Ｏ４＋Ｃｏ　Ａ　Ｑ、ｅＦ　ｅ、、。０４　ｒ　Ｃ
ＯＺ　ｎ、、、Ｆ　ｅ、、ｔＯａ　ｔＣｏＺｎ、、Ｆｅ
、。０４．　ＣｏＴ　！、、、／　Ｆ　ｅ、、　Ｏａ　
。

ＣｏＳｎ、Ｆｅ、、’０４ｒＣｏＣｕ、、Ｆｅ、、０４
１ＣｏＲｈ、、　Ｆ　ｅ、、　０４１　ＣｏＣｒ、、、
　Ｆ　ｅ、、、０４１ＣｏＣｒ、ａＦ　ｅ、、、　Ｏａ
　＋　ＣｏＭｎ、、Ｆ　ｅ、ＡＱ４゜ＣＯＭ　ｎ、７　
Ｆ　＠ｒ、＋　０４＋　ＣＯＣｒ、、　Ｂ、　ｉ　、ａ
　Ｆ　ｕ、、　０４Ｃｏ　Ｍ　ｎ、４　Ｂ　”１１．Ｉ
　Ｆ　ｅ、、　０４　ＨＣｏ　Ａ　Ｑｌ）　Ｂ　ｉ＃、
　Ｆ　ｃ、　Ｏａ　＋ＣｏＣｒ、Ｉ　ｖａ、＋　Ｆｅ、
、、０４　、ＣｏＭｎ、、Ｓｎ、、Ｆｅノ（Ｏ，。

Ｃｏ　Ｍ　ｎ、、　Ｖ、、　Ｂ　ｉ、ｚ　Ｆ　ｅ７．０
４等が挙げられる。

なお以上のような金属酸化物磁性体にはファラデー回転
角を更に増大して磁気光学特性を改善するためにＬ　ａ
　＊　Ｙ　ｂ　＋　Ｄ　ｙ等の金属を添加することがで
きる。

本発明の金属酸化物磁性体を用いて磁性膜を作るには、
基板の種類にもよるが、一般に基板−Ｌ、にこの磁性体
をターゲソ１−として基板温度５０（ｌ−６００℃Ｃ！
ｃ空蒸着、スパッタリング、イオンブ１ノーデ・イング
等の方法で膜厚０．１〜ｌＯμｍ程度に伺着させればよ
い。こうして第５図・に示すようにＪ１１板１上に、垂
直磁化された磁性膜２をＴＴｉ−る光磁気ｉ！８　Ｂ媒
体が得られる。なお場合によ−、では磁性膜の形成は基
板温度５００°Ｃ未満でｔｊなうこともできる。但しこ
の場合は磁性膜形成後、これに５００〜・７００℃の熱
処理を、場合により磁界を印加しながら、行なって垂直
磁化させる必要がある。ここで基板の材料としては一般
にアルミニウムのような耐熱性金属；石英ガラス；　Ｇ
ＧＧ　；サファイヤ；リチウムタンタレート；結晶化透
明ガラス；パイレックスガラス；表面を酸化処理し又は
処理しない単結晶シリコン；ＡＱ、　Ｏ，、ＡＱ２０．
　・ＭｇＯ，Ｍｇ０−Ｌ　ｉＦ　ＨＹ２０ｇ　・Ｌ　Ｉ
　Ｆ　ＨＢ　ｅｏ、　Ｚ　ｒ　０２　・Ｙ２０３＋Ｔｈ
ｅ２　・ＣａＯ等の透明セラミック材；無機シリコン材
（例えば東芝シリコン社製トスガード、住人化学社製ス
ミセラムＰ）等の無機材料或いはアクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂。

ポリエステル樹脂等の有機材料が使用できる。

本発明の磁性膜は第１図のような単層型光磁気記録媒体
に限らず、従来公知のすべての多層型光磁気記録媒体に
適用できる。この種の多層型の例としては第２〜４図に
示すような構成のものが挙げられる。図中、１′はガイ
ド１−ランク付き基板、３は反射膜、４はガイドトラッ
ク層、５は保護膜、６は透明接着層、７は耐熱層である
。ここでガイドトラック付き基板ビは前述のような有機
材料を射出成型、押出成型、フォトエツチング法等によ
り加工して作られる。

なお基板のガイドトラックは記録、再生時のレーザー光
を案内するものである。反射膜３はＣｕ　＋ΔＱ、Δｇ
、Ａｕ、Ｐｔ、ＴｅＯｘ、ＴｅＣ。

Ｓ　ｅΔＳ２丁ｅΔＳ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＣｒＮ、シア
ニン染料、フタロシアニン染料等を真空蒸着、スパツタ
リング、イオンブレーティング等の方法で対象面に膜厚
５００〜１００００人程度に付着させることにより形成
される。なおこの反射膜は、磁性膜を透過したレーザー
光を反射し、再び磁性膜を透過することによるファラデ
ー効果を増大させる目的で設けられる。ガイド１〜ラッ
ク層４は対象面に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、ガイ
ド溝を有する金型を圧着しながら、紫外線を照射して前
記樹脂を硬化させることにより形成される。１１膜５は
アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ＴｉＮ、Ｓ　ｉ、Ｎａ　、ＴａＮ、Ｓ　ｉｏ
、ｒＳ　ｉ　Ｏ等を樹脂の場合は塗布法で、その他の場
合は真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーテインク
等の方法で対象面に膜厚約０．１〜１０μｍ程度に１４
着させることにより形成される・なおこの保護膜は反射
膜３を保護する目的で設けられる。透明接着層６は、反
射膜３を設けたガイドトヴックイ」き基板１′の反射膜
と磁性膜２を設けた耐熱層７（この層は前記無機材料よ
りなるので、「磁性膜を設けた耐熱層Ｊとは前記単層型
光磁気記録材料のことである。）の磁性■シとをエポキ
シ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド等の樹脂で約２〜１
００ｍμ厚程度に接着することにより形成される。即ち
この透明接着層は単に基板１′上の反射膜３と単層型光
磁気配８利料の磁性膜２とを接合するための層である。

なお耐熱層７は前述のような無機材料よりなるので、基
板１に相当するが、ここでは磁性膜２の耐熱性向上の目
的で設けらＪＬる。厚さは約１０〜５００ｍμ程度が適
当である。

本発明の磁性膜を用いた以」二のような光磁気記録媒体
への記録、再生は従来と同じく磁性膜又は基板側から変
調又は偏向されたレーザー光を照射して行なわれる。

雅−−−９＝末。

本発明の金属酸化物磁性体又は磁性膜は光磁気記録媒体
用月利どして適正なＴｃ及びＩ−１ｃを有し、記録感度
が高いにも拘わらず、従来品にはなかった耐酸化腐食性
及び透明性を備えているので、磁気光学特性の経時劣化
がなく、且つ再生時に透過光も利用でき、このため再生
出力の高いファラデー回転角を利用して再生することが
できる。

以下に本発明の実施例を示す。

実施例１〜１２ Ｆ’ｅ２０８１モルとＣｏ２０，０．５モルとＭ２Ｏ，
０，５モルとをボールミルでよく混合分散し、　これを
内径１２０ｎｗｎ深さ２ｍの円板状金型に入れて圧力３
００　ｋｇ　／　ｃａ　、温度１２００″ｃで２時間焼
結を行ない、表記の円板状ターゲラ１−を得た。

次にこれらのターゲットを用いてへｒガス９０％−〇、
１０％の混合ガス中、基板温度２００”Ｃ、ガス圧３パ
スカル、放電々カ５０Ｗの条件で石英基ｔｌｆｆ　Ｊに
Ｉ２］７スパノタリングを行ない、５０００　Ａ厚の磁
性膜を設けた。これら磁性膜のキュリ一温度Ｔｃ及び保
磁力Ｈｅを測定した結果を下表に示す。

次に以上のようにして得られた多光磁気記録媒体を８０
０℃に加熱しながら外部よりＩＯＫエルステッドの磁界
を印加することにより垂直方向に磁化させ、　この磁化
の方向とは逆のＱ、５エルステツドの磁界を印加しなが
ら、出力２０ｍｌｌ１の１１′導体レーザー光を記録媒
体表面での強度１０ｍ１＋’及び周波数ＩＭＩｌｚのパ
ルスで照射して磁気反転せしめ、記録したところ、いず
れもピット径約１．５μｍの記録ピッ１−が形成された
。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は夫々本発明の磁性体又は磁性膜を用いた光
磁気記録媒体の一例の構成図である。 ■・・・基　板 １′・・・ガイド１−ラツクイ」き基板２・・・磁性膜
　３・・・反射膜 ４・・・ガイド１へラック層　５・・・保　護　膜６・
・・透明接着層　７・・・耐　熱　層重１図 冷２固 兜３園

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、一般式 ％式％ ） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％ ） で示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。