JPS60151226A - 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】 且朱公■ 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。

以米技朱 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製作
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程度にイ」着させて磁性膜を
形成している。こうして得ら、ｌする光磁気記録媒体／
＼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〜温度が
７０〜２００℃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ＩＭＨｚ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、真空中に残存する０、。

基板面に吸着されたＯ、、、＋（２０等及び合金磁性体
のターゲット中に含ま４ＬるＯ、、Ｈ７Ｏ等により経時
と共に磁性膜が酸化腐食される」二、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」ニ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Ｃ１１＋　Ａ　Ｑ　＋　Ｐ　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　ヴＴ 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
適な新規な金属酸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。

膿成 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Ｊし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、飽和磁化等）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が低いこと及十分な再生出力が得られるよう飽
和磁化Ｍｓが適度に高いことが必要である。一般にこの
Ｔｃ及びＭｓの適正範囲はＴｃについては１００〜３５
０℃、Ｍｓについては２０００ガウス以上と考えられる
。　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、Ｍｓが２０００ガ
ウス以下では十分な再生出力を得ることはできない。

一方、従来より磁気バブル材料として金属酸化物磁性体
が研究されている。このうち六方晶系のものでは例えば 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■０μ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°Ｃ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Ｓｎ又はＩｎ原
子で置換すると。

Ｓｎ［換、Ｉｎ１ｉｉ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Ｍ　ｓについてはＳｎ［換の
場合は増大するが、Ｉｎ置換の場合は低下することを見
出した。例えばＳｎ又はＩｎ置換体ＢａＦｅ１２−２Ｍ
２０．、（ＭはＳｎ又はＩｎ、ＺはＳｎ又はＩｎの置換
数を表わす。）はＴ’　ｃについては第１図のような傾
向を示し、またＭｓ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Ｓｎ及びＩ　ｎの
置換効果に着目し、更に光磁気記録媒体川の磁性体又は
磁性膜に要求されるＴｃ及びＭｓの前記適正範囲を考慮
して一般式（２）のＦｅの一部を８０及びＩｎ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３Ｓｎ及びＩｎ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
高い飽和磁化を維持しながら、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
度範囲及び適正飽和磁化範囲を満足するものである。

例えばＢ　ａＳｎｘ’　Ｉｒ＋ｙ’　Ｆｅ１２−　＋　
Ｘ’　＋ｌｌ’　ｌ　Ｏ＋ｑ（但しＸ′はＳｎ［検数、
Ｙ′はＩｎ置換数）ではＴｃは第３図に示すように、Ｓ
ｎの置換数Ｘ′が０．７で、且つＩｎの置換数Ｙ′が０
．９の時、２４０℃であり、またＭｓは第４図に示すよ
うに、Ｓｎの置換数Ｘ′が０．７で、且つＩｎの置換数
Ｙ′が０．９の時、２９００ガウス（４ｚＭｓとして）
である。これらのＴｃ及びＭｓ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、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ＳｒＣＯ２とＦｅ２Ｏ３とＳｒ＋０２とＴｎ
２０．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℃の温度で焼結すれはよ
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 Ｂ　ａ　０　・５−３　［Ｓ　”ａ、ａ７？Ｉ　ｎ　、
、Ｉ”　ｅ　、、Ｏｓ　）　＋Ｂ　ａｏ・５．６　［Ｓ
ｎ、、、、　Ｉ　Ｉｌ、、、　Ｆｅ、　ｏａ　］　ｌＢ
ａＯ・５．６［Ｓｎ、、Ｊ、Ｉｎ、、Ｆｅ、、０．ｌｔ
Ｂ　ａ　０　・５−６　［Ｓ　”１．）／　Ｉｒ１＃Ｊ
　Ｆｅａｔ　Ｏａ　］　。

Ｂ　ａ　Ｏ’　５．６　（Ｓ　ｎ　ａ、、、　Ｉ　ｎ　
、ａ　Ｕ　ｅｔｔ　Ｏ３）　＋Ｂａ０・５．６　Ｃ５ｎ
、、Ｉ　ｎ、、Ｆｅ、、、Ｏ，＋　］　＋Ｂａ０・５．
８　［Ｓｎ、、、　ｉ　ｎ、、　ＦｅＡ、０１．　］　
ｒＢ　ａ　０　・５．８　（Ｓ　ｎ、、、、Ｉ　ｎ、２
Ｆ　ｅ／、Ｏ，：ｌ　。

Ｂａ　０　・５．８　ＣＳＩＩ／１７．　Ｉ　ｒｌ、５
　Ｆ　ｅ　、ａ　Ｏｏ　）　＋Ｓ　ｒｏ・５．８　（Ｓ
ｎ、、　Ｉ　ｎ、、Ｆ＋：、、Ｏ，〕。

等が挙げらＪｂろ。

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Ｃ１）
、Ｂｉｔ　Ｖ、Ｌａ、’ｌ　ＹＪＳｍ＋　Ｔ　ｂ　＋　
Ｄ　ｙ　ＨＧ　ｄ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、イオンブレーティング等の方法て膜厚
０．１〜１０μｍｎ程度に４４着させればよい。こうし
て第５図に示すように基板【上に、垂直磁化さＡした磁
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膜形成後、これに５
００〜７００℃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つ１１のような耐熱性
金属：石英ガラス：　ＧＧＧ　；サファイヤ；リチウ１
１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，、ＡＱ、　Ｏ，・ＭｇＯ。

ＭｇＯ’　Ｌｉ　Ｆ、Ｙ、０３　・Ｌ　ｔ　Ｆ、Ｂ　ｅ
ｏ＋Ｚｒｏ、　・Ｙ２Ｏ，、Ｔｈｅ２・ＣａＯ等の透明
セラミック材；無機シリコン材（例えば東進シリコン社
製１−スガード、住友化学社製スミセラｂ　ｐ　）等の
無機材料或′□いはアクリル樹脂、ポリカーボネー１−
樹脂、ポリエステル樹脂等の有機は石が使用できる。

本発明の磁性膜は第５図のような甲一層型光磁気記録媒
体に限らず、従来公知のすへ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どしては第６〜９図
に示すような構成のものが挙げらＪしる。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１−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（、Ｊ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１−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　ｒ　Ａ　Ｑｒ　Δ
ｇ、△Ｕ。

Ｐｔ、ＴｅＯｘ、ＴｅＣ，５ｅＡｓ、ＴｅＡｓ＋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。透明誘電層４はＳ　ｉｏ２．Ｓ　ｉｏ。

ｌ’ｉ０．、Ｔｉｅ、ＣｅＯ，ｌ−１ｆＯ，、Ｂｅｄ。

Ｔｈｅ２．Ｓ　ｉ、Ｎ４等を前記と同様な方法で対象面
に膜厚的０．０５〜０．５μｍ程度にイ」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１〜ラック層５ば対象面に紫外線硬化性樹脂を
塗布した後、ガイ１〜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＋　ＳｉＮ＋　Ｔ
ａＮ＋　５ｉｏ２Ｔ　ｓｉｏ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的０．１〜１０μ
ｍ程度にイ・」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７は、反射膜３を設けたガイドトラックイ（１き
基板ビの反射膜と磁性膜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２〜３００７１ｍ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ド上の反射膜
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ＩＯ〜５００７
１ｍ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ｔＬる。

刀−一一米 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Ｍｓ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ラ１〜を各々用いて、表面
光学研摩処理した石英基板」二にΔｒ分圧２．Ｏｎｗｎ
Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ　、　０２分圧０．３ｍｎ　Ｔ　ｏ　ｒ
　ｒ　、放電々力０．３５ＫＶ、基板温度５２０〜５５
０°Ｃの条件で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
び飽和磁化Ｍｓを測定した結果を下表に示す。

次に以ト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　＋ｎ　Ｗ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１．Ｍ　Ｉｔ　ｚ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１．５μｍｎ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
　ｅ　１７−　ｚ　Ｍ、ＬＯ１！　（ＭはＳｎ又は１　
ｎ、ＺはＳｎ又はＩｎの置換数）におけるＳ　ｎ又はＩ
ｎの置換数Ｚと、キュリ一温度Ｔｃ及び飽和磁化Ｍｓと
の関係図、第３図及び第４図は夫々、金属酸化物磁性体 ＢａＳｎ、’　Ｉｎｙ’　Ｆｅ、−＋　ｘ’　＋　ｙ’
　＋　Ｏ＋ｇ　（Ｘ’はＳｎの置換数、Ｙ′はＩｎの置
換数）におけるＩｎの置換数Ｙ′と、Ｔｃ及びＭｓ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　仮 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１−ラック層６・・
保　護　膜　７・・透明接着層 ８・・・耐熱層 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 扇１図 消３図 沁２霞 （Ｊ１２ 鴫６０ 焔８図 手続補正書 昭和５９年３月１３日 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願第６５９６号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都大田市中馬込１丁目３番６号 （６７４）株式会社　リ　コ　− 代表者　浜　１）　広 ４、代　理　人 ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄　“ｈ４１．・。、
・、１＼ ６、　補正の内容 （１）第３頁４行の「遷移」を「希土類」に補正する。 （２）第６頁３行の［μ」を「μｍ」に補正する。 （３）　第９頁下から１行の「５００〜６００℃」を「
５００〜７００℃」に補正する。 （４）第１０頁７行の「５００〜７００℃」を「５００
〜８００℃」に補正する。 （５）　同頁１９行〜第１１員１行の「無機材料・・・
・・・・・・（中略）・・・・・・・・・使用できる。 」を「無機材料が使用できる。」に補正する。 （６）　第１３員１５行の「である。」を「である。」
に補正する。 （７）　第１４頁１５行ノ１Ｋｖ」を「Ｋｗ」ニ、「５
５０」をｆｒ　ｏ　ｏＪに補正する。 （８）同頁１６行の「μ」を「μｍ」に補正する。 （９）第１５頁３行の「０．５　Ｊを「５００」に補正
する。 以上

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。