JPS60124902A - 金属酸化物磁性体及び磁性膜 - 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】

ｗ術分野 本発明は新規な金属酸化物磁性体及びそれよりなる磁性
膜に関する。 従来抹−術 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
のような非晶質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、例
えばＴｂ　−Ｆｅ合金を真空蒸着、スパッタリング等の
方法で厚さ０．１〜１μｍ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、真空蒸着やスパッ
タリングで容易に作製でき、かつキュリ一温度が７０〜
２００°Ｃと比較的低く、また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ＩＭＩＩｚ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Ｓ
　ｉ　Ｏ，Ｓ　ｉ　Ｏ２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、真空中しこ残存する０２、基扱面に吸着された０２
．Ｏ２０等及び合金磁何体のターゲット中に含まれる０
２．）１．０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ｈる５、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。更に再生出方を向上するための再生方式と
して磁性膜をできるだ

【ブ厚くし、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の信号が得られ
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、この方式に用いることができないもの
であった。 目　的 従来磁気バルブ材料としてＭｅＯ・ｎ　［Ｆｅａ　Ｏｓ
　］（但しＭｅはＢａ、Ｓｒ、Ｐｂ）が研究されていた
が、キュリ一温度が４５０℃以上と高く、半導体レーザ
ーによって記録再生できなかっただめに、光磁気記録媒
体に適用されなかった。本−発明の目的は、Ｆｅの一部
を他の元素と置換することにより、キュリ一温度を下げ
て半導体レーザーでも記録可能で、メモリーに要求され
る保磁力も大きく、し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＋Ａ利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、ｊフ成 本発明の金Ｗｉ’、ｒＩｌｌ化物磁性体は一般式（１）
％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（
適正なキュリ一温度、保磁力等）を備えていなければな
らないが、特に高い記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Ｌｌ　ｃが適度番で高いことが必要であイ
）７　・般にこのＴ−ｃ及びＨｃの適正範囲はＴｃにつ
いＣは１００〜３５０℃、　Ｈ（−については３００〜
ｒｉ　Ｏｆ）０エルステツドと考えら」しる。　これは
Ｔｃが１００　”Ｃ以下℃は記録したメモリーが再生時
のし−リ°−先によって不安定になって再生特性の劣イ
し原因となり、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、Ｉｌｃが３００エル
ステツド以下ではメモリーが不安定となって消失する可
能性があり、また６０００工ルステツド以上では記録時
の磁化反転に必要なレーザー出力や外部磁界が大きくな
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」−で六方晶形及びス
ピネル形の金属酸化物磁性体が研究されている。このう
ち六方晶形のものでは例えば一般式（２） ％式％］ （但しＭｅ、ｎは一般式（１）に同じ）で示されるもの
が知られている。本発明考らはこの種の磁性体がそれ自
体、ｍ化物であるため、酸化劣化の恐りがなく、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
く。 またＨｅが４．５にエルステッド以上であるため、前述
のように半導体レーザー光に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削したところ、　一般式（２
）の中のＦｅ原子の一部をＡＱ又は゛１゛ｉ原子で置換
すると、ＡＱ、置ｌｆｉ　、　’ｌ”　ｉ　置換のいず
れの場合もＴ　ｃが低下することを見出した。同時に保
磁力についではＡｆｌ置換の場合は増大するが、Ｔｉ置
換の場合は低下することを見出した。例えばＡＱ又は１
゛ｉ置１負１４司３　ａ　Ｆ’　ｅ　、２−２Ｍｚ　Ｏ
ｌｇ　（ＭはＡＱ又はＴｉ。 ２はＡＱ、又は１゛ｉの置換数を表わす。）はＴｃに“
〕いては第１図のような傾向を示し、またｌｌｃに−】
いては第、ｌ！　１８＋のような傾向を示した。そこで
本発明、ｔＬらはこのようなＡＱ及びＴｉ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一般式
（２）のＦｅの一部をＡｌｌ及びｒｉの２種の金属で種
々の割合で置換した結果、一般式（１）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一般式（２
）の金属化合物中のＦ　ｅ原子の一部をＡΩ及びＴｉ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
度範囲及び適正保磁力範囲を満足するものである。 例えばＢａＡｆｌｘ’　Ｔｉ　ｙ’　Ｆｅ１２−　［Ｘ
　’　＋ｙ　’　）　０ｓｑ（但しＸ′はＡＱ置換数、
Ｙ′はＴｉ置換数）ではＴｃは第３図に示すように、Ａ
Ｍの置換数Ｘ′が２．０５テ、且っＴｉの置換数Ｙ′が
２．００（７）時、２６０℃であり、またＨｃは第４図
に示すように、Ａｆｌの置換数Ｘ′が２．０５で、且っ
Ｔｉの置換数Ｙ′が２００の時、約３６００エルステツ
ドである。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月Ｔ１どして適用で
きることは勿論、キュリ一温度が低く、またメモリーに
要求される保磁力ｔ’ｊ：１００エルステッド以−にで
あり、耐酸化腐食性及び透光４１をｊｉｉｉえている笠
の特長を持っている。 本発明の金属酸化物磁性体に作るには夫々所；ｌニーｍ
のｒ；　ｉｌ　ＣＯ＊又は５ｔＣＯ，とＦｅ２Ｏ。 どΔＱ、ｔ：）、ど１°ｉｏ、とを；昆合１分？ｉＩＩ
＋シ、これを適゛１５な形状の金型に入れて成型後、１
２００〜１　’１００　Ｔ、　０）　Ｉ清度テｍｊ′古
ｔ　Ｊ＋、　ｌ；）：　、ｋ　イ、。 以１．の１、）に

【Ｃ１ワられる本発明の金属酸化物磁
性体のＪｊ、１．１、例どして【ＪＲｔＩＯ°ＡＱ、６
．　］−ｉ、、、Ｆ’ｕ、＋、＋＋　Ｏ−／（又はＢＨ
ｔΔＱｒｒｒ　ＴＬ、Ｆ　ｅｙｅ、　ｏｌｔ　以下同作
）。 ＢａＯ・Ａ　Ｑｒ、ｓ　’Ｔ’　Ｌ、Ｔ　Ｆ　ｅｙ＋ｒ
　Ｏｒｅ　＋Ｙ３ａＯ・ＡＱＨＴｌｇ）　Ｆ　ｅ、、　
’ｌｘ　ｙＢａＯ・ΔＱ１．ｒ　−１，’　Ｌ、６　Ｆ
　ｅｒＩＯＬＬ　！ＳｒＯ・八〇、、、　ｉ″ｉ１．ｅ
　Ｆ　ｅ１４ｆ　ｏ、、！Ｓ　ｒｏ　’　ＡＱ、、Ｔ　
’ｏ、ｔ　Ｆ　ｅ、、Ｏ１＃　；Ｓ　ｒ　Ｏ−Ａ　Ｑｒ
、ｅ　Ｔ　ｉ、。Ｆ　ｅｔ、ｏ　Ｏｔｒ　ｇＳ　ｒ　Ｏ
−Ａ　Ｑ、。　Ｔ　ｉｌ、Ｆ　Ｊｅ　Ｏｒｔ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Ｇｏ、
Ｂ　ｉ　、Ｖ＋　Ｌａ、Ｙ、Ｙｌ）。 Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｇｄ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、一般に基板上にこの磁性体をタ
ーゲラ１−とじて基板温度５００〜６００℃で真空蒸着
、スパツタリング、イオンブレーティング等の方法で膜
厚０．１〜１０　Ｉｔ　＋ｎ程度に１１着させＡしばよ
い。こうして第５図に丞すように基板１上に、垂直磁化
された磁性膜２を有する光磁気記録媒体が得られる。な
お場合によっては磁性膜の形成は基板温度５００℃未満
て行なうこともできる。但しこの場合は磁性前形成後、
これに５００〜７００℃の熱処理を、場合により磁界を
印加しながら１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ラｌ、のような
耐熱性金属；石英ガラス；ＧＧＧ；ザファイヤ；リチウ
ムタンタレ−１−；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
；ＡＱ２０３．ΔＱ、２０，１−Ｍｇ○。 Ｍｇ　０−１−　ｉ　Ｆ　ｒ’　Ｙ　２０　ｇ　・Ｌ　
ｉ　Ｆ　＋　Ｂ　ｅ　ＯｒＺｒＯ３’Ｙ２０ａ　＋　Ｔ
ｈｅ２　’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（−スガード、住人化学社
製スミセラムＰ）笠の無機材１゛′Ｆ或いはアクリル（
６（脂、ポリカーボネ−１・樹脂−ポリエステル樹脂等
の有機４．（料が使用Ｃさる。 本発明の磁１′Ｉ」又は第５図のような単層型光磁気記
録媒イ４・１；限らず、従来公知のすべての多層型光磁
気配１７′媒体に適用できる。この種の多層型の例とし
Ｃは第６〜９図に示すような構成のものが挙げられる。 図中、１′はガイドトラツタ伺き基板、３は反射膜、４
は透明誘電層、５着層、８は耐熱層である。ここでガイ
ド１−ラン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、］ｙｒ　ｔ〜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ツタは記録、再
生時のレーザー光を案内するものである。反射膜３はＣ
ｕ、ＡＱ、Δｇ　ＨＡ　ｕ　）Ｐ　ｔ　ＨＴ　ｅ　Ｏｘ
　＋　Ｔ　ｅ　ＣＩＳ　ｅΔｓ、ＴｅＡｓ。 Ｔ　ｉＮ、ＴａＮ、ＣｒＮ、シアニン染オ十、フタロシ
アニン染料等を真空蒸着、スパッタリンク、イオンブレ
ーティング等の方法で対象面に膜厚５００〜１００００
ス程度にイ；」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。透明誘電層４はＳｉＯ２，Ｓｉ
Ｏ。 Ｔ　ｉｏ、＋　Ｔｉｅ、ＣｅＯ，１−ＴｆＯ２，Ｂｅａ
ｔＴｈａ２＋　Ｓ　ｉｓ　Ｎ、を等を前記と同様な方法
で対象面に膜厚約０．０５〜０．５μｍ程度に４４着さ
せることにより形成される。なおこの透明誘電層はファ
ラデー回転角を増大させて再生出力を向する目的−”Ｃ
Ｍけられる。ガーｒトドラックＮ５苅象面に紫外線硬化
性樹脂を塗布した後、ガドＩＩｋを有する金型を圧着し
ながら、紫外線を利して前記樹脂を硬化させることによ
り形成れる。保護膜６はアクリル樹脂、ボリウレタｖ１
を脂、ポリカーボネート樹脂、ポリニーテルルボン樹脂
、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂’Ｉ’ｉＮ、Ｓ　ｉ、
Ｎ、、’Ｊ”ａＮ、Ｓｉｏ２．Ｓｉ○′を（Ａ脂の場合
は塗布法で、その他の場合は真蒸着、スパッタリング、
イオンプレーティン等の方法で対象面に膜厚約０．１〜
１０μ川程度に着させることにより形成される。なおこ
の保脱は反射膜３を保護する目的で設けられる。 明接着ｙ？ｉＪ７は、反射膜３を設けたガイドトラ′）
ＩＪき基板１′の反射膜と磁性膜２を設けた熱層８（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」とは前記単層型光気記録材旧のことである。）の磁
性膜とにエキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド等の樹
上 は イ　上の反射膜３と単層型光磁気記録材料の磁性膜照　
２とを接合するための層である。なお耐熱層８さ　は前
述のような無機材料よりなるので、基板】ン　に相当す
るが、ここでは磁性膜２の耐熱性向」ニス 序　本発明の磁性膜に用いた以上のような光磁低空　記
録媒体への記録、再生は従来と同しく磁性膜グ　又は基
板側から変調又は偏向されたレーサー光磁」　を照射し
て行なわれる。 護　鬼−一米 透 ッ　低記録媒体用材料として適正なＴｃ及びＨｃ、を耐
　有し、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防磁　化がなく、
且つ再生時に透過光も利用でき、こボ　のため再生出力
の高いファラデー回転角を利用脂　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１〜８ 下記表に示した組成のターゲットを各々用いて１表面光
学研摩処理した石英基板上にＡｒ分圧２．Ｏｎｗｎ　１
’　ｏ　ｒｒ　、　Ｏ、分圧０．３ｍ＋ｎＴ　ｏ　ｒ　
ｒ、放電々力０．３５ＫＶ、基板温度５２０〜５５０℃
の条件で２時間スパッタリングして０．３μ厚の磁性膜
を形成した。これら磁性膜のキュリ一温度Ｔｃ及び保磁
力１１（：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各光磁気記録媒体を一方
向に磁化させ、この磁化の方向とは逆の０．５エルステ
ツドの磁界を印加しながら、出力２０＋Ｊの半導体レー
ザー光を記録媒体表面での強度１０ｍＷ及び周波数ＩＭ
ＩＩｚ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図及び第２図は夫々、金属酸化物磁性体Ｂ　ａ　Ｆ
　Ｅ’ｔ２−２Ｍ２０１．　（ＭはＡＱ又はＴｉ、Ｚは
ＡＱ又はＴｉの置換数）におけるＡＱ又はＴｉの置換数
２と、キュリ一温度Ｔ’　ｃ及び保磁力Ｈｃとの関係図
、第３図及び第４図は夫々、金属酸化物磁性体 Ｂ　ａＡＱｘ　’　Ｔｉｙ　’　ＦｅＨ−（ｘ　”＋　
ｙ　’　、’Ｏｔｉ　（Ｘ’はＡＱの置換数、Ｙ′はＴ
ｉの置換数）におけるＴｉの置換数Ｙ′と、Ｔｃ及びＨ
ｃとの関係図、第５〜９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。 １・・・基　板 ビ・・・ガイドトラックイ１き基板 ２・・磁性膜　３・・反射膜 ４・・透明誘電層　５・・・ガイド１−ラック層６・・
・保　護　膜　７・・透明接着層８・・耐熱層 笛１冒　示２図 雨３図　珀４０ ｙｔ　Ｙ・ 壓５図　尾６図

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。