JPS60133705A - 金属酸化物磁性体及び磁性膜 - Google Patents

金属酸化物磁性体及び磁性膜

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JPS60133705A
JPS60133705A JP58241773A JP24177383A JPS60133705A JP S60133705 A JPS60133705 A JP S60133705A JP 58241773 A JP58241773 A JP 58241773A JP 24177383 A JP24177383 A JP 24177383A JP S60133705 A JPS60133705 A JP S60133705A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic material
film
magnetic film
metallic oxide
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Pending
Application number
JP58241773A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Koinuma
宣之 鯉沼
Hitoshi Nakamura
均 中村
Motoharu Tanaka
元治 田中
Atsuyuki Watada
篤行 和多田
Fumiya Omi
文也 近江
Hajime Machida
元 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/674,224 priority patent/US4670323A/en
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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】 葺豊公互 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。
皿米挟先 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1MHz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
in。
SiO2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O2、基板面に吸着された0、、H,O等及び合
金磁性体のターゲット中に含まれるO、、H2O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 HA (l HP t HA
 u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 的一 本発明の目的は記録感度が高く、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。
構 成 本発明の金属酸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
T’cが低いこと及び記録したメモリーを安定に維持す
る3− 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Tc及びHeの適正範囲はTcについては100
〜350℃、 Heについては300〜5000エルス
テツドと考えられる。 これはTcが100℃以下では
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
、lIc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5000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
六方晶形のものでは例えば一般式(2) %式% (但しM e 、 ’nは一般式(1)に同じ)4− で示されるものが知られている。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、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4
50℃以上と高いため、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
討したところ、一般式(2)の中のFe原子の一部をG
a又はZn原子で置換すると、Ga置換、Zn置換のい
ずれの場合もTcが低下することを見出した。同時にH
eについてはGa置換の場合は増大するが、Zn置換の
場合は低下することを見出した。例えばGa又はZn置
換体B a Fe、2−2Mz Ol、(MはGa又は
Zn、ZはGa又はZnの置換数を表わす。)はTcに
ついては第1図のような傾向を示し、またHeについて
は第2図のような傾向を示した。そこで本発明者らはこ
のようなGa及びZn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及びト
ICの前記適正範囲を考慮して一般式(2)のFeの一
部をGa及びZn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Fe原子の一部をGa及びZn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又
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BaGaX’ Zny’ Fe、2− 、x’ 
+y’ 、01s(但しX′はGa置換数、Y′はZn
置換数)ではTcは第3図に示すように、Gaの置換数
X′が2.24で、且つznの置換数Y′が1.75の
時、230℃であり、 またHcは第4図に示すように
、Gaの置換数X′が2.24で、且つZnの置換数Y
′が1.75の時、約480にエルステッドである。こ
れらのTc及びHe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夫々所定量のBa
CO3又は5rCO,とFe2O。
とGa20sとZn○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 7− BaO・5 (Ga、、Zno、、Fe、、、08)B
aO・5.6 (Ga、、# Zn、、、Fe、、、O
,)B ao ・5.6 (Ga、、IZno、F 8
r、! 01I)B a O・6 (G ao、z Z
 n6,1F e)、as Os )B ao ・6 
(G a、t Zno、 F el、g Os )Sr
O・5 (G a、、z Z nox F E3t、t
tOs )Sr0−5.6 (Gao、+Zn、、、F
e、、08)S ro ・5.6 (Gaa、、Zn1
1.J F e7.y Os )SrO・6 (Ga、
、i Zno、rFe、、、、O,)SrO・6 (G
aa、q Zn、、、Fe、、= o、)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G o
 + B ir Vr L a + Y HY b T
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
ーゲットとして基板温度500〜600℃で真空蒸着、
スパッタリング、イオ8− ンプレーティング等の方法で膜厚0.1〜10μm程度
に付着させればよい。こうして第5図に示すように基板
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℃未満で行なうこともできる。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
ニウムのような耐熱性金属;石英ガラス; GGG i
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;AQ20. 、 AQ、○、 ・M
gO,MgO・LiF、Y2O9・LiF、Bad、Z
rO2・Y2O,、The2 ・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、住友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5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
ドトラック付き基板、3は反射膜、4は透明誘電層、5
はガイドトラック層、6は保護膜、7は透明接着層、8
は耐熱層である。ここでガイドトラック付き基板1′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 + A Q + A g +
 A u !Pt、TeOx、TeC,5eAs、Te
As。
T + N 、 T a N 、 Cr N 、シアニ
ン染料、フタロシアニン染料等を真空蒸着、スパッタリ
ング、イオンブレーティング等の方法で対象面に膜厚5
00〜10000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。透明誘電層4はS
 i02.S io。
Tie2.Tie、CeO,HfO2,Bed。
The2.S i、N4等を前記と同様な方法で対象面
に膜厚約0.05〜0.5μm程度に付着させることに
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上する目的で設けられる。
ガイドトラック層5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
。保護膜6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 1gN4. T
aN、 S io2. S io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
ンブレーティング等の方法で対象面に膜厚約0.1〜1
0μm程度に付着させることにより形成される。なおこ
の保護11− 膜は反射膜3を保護する目的で設けられる。透明接着層
7は、反射膜3を設けたガイドトラック付き基板1′の
反射膜と磁性膜2を設けた耐熱層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
単層型光磁気記録材料のことである。)の磁性膜とをエ
ポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド等の樹脂で約2
〜100+nμ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
層型光磁気記録材料の磁性膜2とを接合するための層で
ある。なお耐熱層8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
上の目的で設けられる。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上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。
12− 来一一一果 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
用材料として適正なTc及びHc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1〜10 下記表に示した組成のターゲットを各々用いて、表面光
学研摩処理した石英基板上にAr分圧2.0anT o
 r r、0□分圧0.3mmT o r r、放電々
力0.35KV、基板温度520〜550℃(7)条件
で2時間スパッタリングして0.2μ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500エルステ
ツドの磁界を印加しながら、出力20mWの半導体レー
ザー光を記録媒体表面での強度10+++!j及び周波
数1M1lzのパルスで照射して磁気反転せしめ、記録
したところ、いずれもビット径約1.5μmの記録ビッ
トが形成された。
【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
 et12− z Mz Ox−(MはGa又はZn、
2はGa又はZnの置換数)におけるGa又はZnの置
換数Zと、キュリ一温度Tc及び保磁力Heとの関係図
、第3図及び第4図は夫々、金属酸化物磁性体 BaGay’ Zny’ FE1r+−(X’ +y’
 、O1+。 (X’はGaの置換数、Y′はZnの置換数)における
Znの置換数Y′と、Tc及びHe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。 l・・・基 板 1′・・ガイドトラック付き基板 2・・・磁性膜 3・・・反射膜 4・・・透明誘電層 5・・ガイドトラック層6・・保
 護 膜 7・・透明接着層 8・・耐熱層 扇l閏 吊3図 町2閃 リ 1 t

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、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。
JP58241773A 1983-11-26 1983-12-21 金属酸化物磁性体及び磁性膜 Pending JPS60133705A (ja)

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JP58241773A JPS60133705A (ja) 1983-12-21 1983-12-21 金属酸化物磁性体及び磁性膜
US06/674,224 US4670323A (en) 1983-11-26 1984-11-23 Magneto-optic recording medium having a metal oxide recording layer
DE19843443049 DE3443049A1 (de) 1983-11-26 1984-11-26 Eine magnetische metalloxydsubstanz und eine daraus bestehende magnetische schicht sowie deren verwendung

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