JPS60158604A - 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】 肢豊分国 本発明は新規な金属酸化物磁性体及びそＪＬよりなる磁
性膜に関する。

災米韮亙 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」二に前記磁性体、
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Ｓｉｎ。

ＳｉＣ２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０２，８２０等及び合
金磁性体のターゲット中に含まれる０２．Ｈ，Ｏ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＋　Δ１１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／Ｈ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 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。

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）を備えていなげおばな
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Ｈｃ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℃、　Ｉ−１ｃについては３００〜６０００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、Ｈｃ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、ｈ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肛
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４５０℃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原子の一部を前記Ａで示され
る金属原子又は前記りで示されるＤ金属原子で置換する
と、Ａ！換、Ｄ置換のいずれの場合もＴｃが低下するこ
とを見出した。同時に保磁力ＨｃについてはＡ置換の場
合は増大するが、Ｄ置換の場合は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Ａ及びＤ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Ｔ　ｃ及びＨｅの前記適正範囲を考慮して一
般式（２）のＦｅの一部をＡ及びＤ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１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
）の金属酸化物中のＦｅ原子の一部をＡ及びＤ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、
たちのである。

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］二保磁力範囲を満足するものである。こ
れらのＴｃ及び）ｌ　ｃ特性により本発明の金ｍ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
を行なう光磁気配ｆｉ媒体用利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Ｂ感度が高い上、
＃Ｊ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
Ｃ０，、ＳｒＣＯ２及び／又はｐｂｃｏ、或いはＰｂ０
とＦｅ、Ｏｇと前記への金属酸化物と前記りの金属酸化
物とを混合粉砕し、これを適当な形状の金型に入れて成
型後、１２００〜１４００℃の等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 １）Ｂ　ａｏ　・５．６　ＣＧａ、、、　Ｃｏ、、　Ｆ
　Ｃ７，Ｏ，ｌ）　＋２）Ｂａ０・５．８（Ｇａ、、ｔ
　Ｂｉ、、、Ｆｅ、、０２）　。

３）Ｂａ０・５．６　（Ｇ　ａ、、　Ｓ　ｉ、、３Ｆ　
ｇ、、０８〕。

４）ＢａＯ”５．６　（Ｇａ４．ｙ　ｓｂ、（Ｆｅ、、
　Ｏ，）　＋５）　Ｂ　ａ　０　・５−９　［Ｇ　ａ−
、ｉ　Ｔ　ｂ／、Ｊ　Ｆ　ｅ、、ａ　Ｏ９）　。

６）Ｂ　ａｏ　・５．２　（Ｇ　ａ、、　Ｙ、２Ｆ　ａ
、、　０３］　。

７）Ｂ　ａＯ・５．７　［Ｇ　ａ、、　Ｓｍ、、　Ｆ　
ｅ、１．Ｏ，〕。

８）Ｂ　ａｏ　・５．６　、（Ｇ　ａ、ｒＧｄ、、　Ｆ
’ｅ、、　Ｏ，）　。

９）Ｂ　ａｏ　・５．９　［Ｇａ、、　Ｓｎ、、、　Ｆ
　ｅ、、、　Ｏ１＋］　。

１０）　Ｂ　ａ　Ｏ’　５−５　ＣＧ　ａｍ、ｔ　Ｖａ
、７　Ｆｅ／、３０３：ｌ　１Ｉｔ）Ｓｒ０・５．６　
［Ｇａ、、　Ｂ　ｉ、、　Ｆｅ、、　Ｏ，）　。

１２）　Ｓ　ｒ　０　・５−　”　［Ｇ　ａ、、　Ｇ　
ｏ、ｚＥ”　Ｃ７ｙ　Ｏ９）　ツ１３）Ｐｂ０・５．６
　ＣＧａ、、　Ｂ　’、７Ｆａ、に、Ｏｓ　）　＋１４
）Ｐｂ０・５．９　［Ｇ　ａ、、ｇ　Ｃｏ、２Ｆ　Ｃ７
，０ｓ　］　＋１５）Ｂ　ａ　Ｏ・’５．６　［Ｇ　ａ
ａ、ｅ　Ｓ　ｎ、２Ｔ、ｂ、、　Ｆ　ｅ、２０．ｌ］　
？１６）Ｓ　ｒｏ　７５．８　（Ｇ、ａ、、、　Ｇｄ、
、　Ｂ　ｉ、、、　Ｆ　Ｃ７，０，ｌ）　＋１７）Ｓ　
ｒｏ−５，６［Ｇａ、ＪＳｍ、、Ｓｎ、、Ｆｅ７ｖＯｇ
）１１８）Ｐｂ０・５．６　（Ｇａ、、　Ｖ、、Ｙ、、
Ｆ　ｅ、　Ｏ＋＋　３　。

１９）Ｂａｄ・５．６　（Ｇａ、、、Ｓｂ、、、、Ｆｅ
、ａ、０．　］　。

２０）Ｂａ０・５．９　［Ｇａ、、Ｓｍ、２Ｆｅ７．Ｏ
ｚ　］　＋２１）Ｂ　ａｏ　・５．５　［Ｇａ、、　Ｖ
、、Ｆ　ｅ、、、Ｏｓ　］　＋２２）　Ｂ　ａ　０　・
６−０　（Ｇ　ａ、、Ｂ　ｔｉ＋、／　Ｆｅ、ｔ　Ｏ、
ｌ］　＋２３）Ｓ　ｒ　０　・６．０　［Ｇ　ａ、、　
Ｂ　；Ｃ７Ｆ　ｅ、、○、］。

２４）Ｐｂ０・６．０　［Ｇａ、、　Ｂ　ｉ、、７　Ｆ
ｅ、、　Ｏ，）　。

２５）Ｂ　ａｏ　・５．８　［Ａｎ、、　Ｂ　ｉ、、　
Ｆ　ｅ、、　Ｏｓ　］　。

２６）Ｂ　ａｏ　・５．６　［Ａ、Ｑ、、　Ｓｍ、ＪＦ
　ｅ、、、　ｏ３］　。

２７）　Ｓ　ｒ　０　・６．０　（Ａ　Ｑ、、ｔ　Ｙ、
、Ｆ　Ｂ、、　Ｏ、］　。

２８）　Ｐ　ｂ○’　６−０　〔Ａ　Ｑ、、、　Ｃｏ、
７Ｆ　ｅ、、＆０．　］。

２９）Ｂ　ａｏ　・６．０　（Ｍｎ、、　Ｖ、、　Ｆ　
ｅ、、　ＣＣ＋　）　。

３０）　Ｂ　ａ　０　・６　、ＯＣＭ　ｎ、ｔ　Ｂ　ｉ
ｉ＋、／　Ｆ　ｅ、ＸＯａ　］　。

３１）Ｂ　ａｏ　・６．Ｏ（Ｍｎ、、　Ｌ　ａ、、　Ｆ
　Ｃ７，０，’ｌ　。

３２）Ｂ　ａｏ　・６．０　（Ｍｎ、、　Ｅｕ１．　Ｆ
　ｅ、、、Ｏｓ　］　！３３）Ｓ　ｒｏ　・６．ＯＣＭ
ｎ、ｊＨｏ、、Ｆ　ｅ、、　０３］　。

３４）Ｐ　ｂｏ　・６．０　〔Ｍｎ、、　Ｙ　ｂ、、　
Ｆ　ｅ、、、Ｏ，）　。

３５）Ｂ　ａＯ・６．０　［ＡＱ、ｆＥｕ、、Ｆ　ｅ、
、Ｏ３］　。

３６）ＢａＣ１６，Ｏ［Ｇａ、、Ｔｂ、、Ｆｅ、、ｔＯ
，＋　：ｌ　＋３７）　Ｂ　ａ　０　・６．０　ＣＧ　
８ａＦＧ　ｄ／、／　Ｆｅ／ａ　○、〕。

３Ｂ）Ｓ　ｒＯ’６．（５ＣＡＱ、（Ｄｙ、、、　Ｆ　
ｅ、、、　Ｏｓ　）　ｔ３９　）　Ｓ　ｒ　０　・６−
０　［Ａ　Ｇ　＝ｒ　Ｖ　ａ、ｉ　、　Ｆ　０７ｇ　Ｏ
Ｒ：’　。

４０）　Ｂａ　０　・６−０１’　Ｃｒ、ＪＦＢ　＋、
、ｔ（Ｆ　ｅｔ、５ｐＯｓ　）　＋４１）Ｂ　ａ　０　
・６．０　（Ｃｒ、、、Ｃｏ、、、　Ｆ　ｅ７．、Ｏａ
　）　＋４２）Ｓｒ０・６．０（Ｃｒ、ｙＶ、、Ｆｅ、
、０１ｌ）＋４３）Ｐｂ０・５．８　［Ｃｒ６．　Ｂ　
ｉ、、　Ｆｅ、、、Ｏｓ　］　＋４４）Ｂ　ａ　Ｏ・６
．０　（Ｍｎ、、　Ｇｏ、、、　Ｆ　ｅ７．ｏ３　）　
＋４５）Ｂ　ａｏ　・６．Ｏ［Ｇａ、、、−Ｂ　Ｓ、、
、　Ｇｄ、、Ｆ　ｅ７ＪＯ，３。

４６）ＢａＣ１６，０［Ｇａ、、、　Ｂ　ｉ、、　Ｓｍ
、、Ｆｅ／、Ｏ，］　＋４７）Ｂａ０・６．０　［Ｇａ
、ＦＢ　ｉ、、　Ｇｏ、、、　Ｆｅ、、Ｏａ　］　！４
８）ＢａＯ１６，Ｏ［Ｇａ、、　Ｂ　ｉ、、　Ｙ、、Ｆ
ｅ７．Ｏｓ　］　＋１４）ＢａＯ”　−０（Ｇ　ａ　Ｚ
Ｊ　Ｂ　ｉ　Ｊ、、　■、、ＦｅｘｊＯ８）　＋等が挙
げられる。

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へ・６００°Ｃ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
で膜厚０．１〜１０μＩｎ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
５ＧＯ〜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；ＧＧＧ；ザファイヤ；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
．　、　ＡＱ２０．・ＭｇＯ。

Ｍｇ０−Ｌ１Ｆ＋　Ｙ、０．・ＬｉＦ＋　Ｂｅｄ。

Ｚｒ○、’Ｙ、０２．Ｔｈｅ２・ＣａＯ等の透明セラミ
ック利；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１−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、ビはガイ
ドトランク付き基板、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、フ第１−
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、ＡＱ、Ａｇｏ　Ａ’ｕ＋Ｐ
ｔ＋　ＴｅＯｘ、ＴｅＣ，５ｅＡｓ、ＴｅＡｓ。

Ｔ　ｉ　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
ｉＯ□、Ｓｉｎ。

Ｔｉｅ、、Ｔｉｅ、ＣｅＯ，ＨｆＯ２，Ｂｅｄ。

Ｔｈｅ、ｒ　Ｓ　Ｌ　Ｎａ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髪向上する目的で設けられる
。ガイド）〜ランクＷＪ５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−１・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　ｉ３Ｎ４
．ＴａＮ、Ｓ　ｉｏ、、Ｓ　ｉ。

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０．１〜１０μＩｌｌ程度に付着させること
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Ｎ７は、反射膜３を設けたガイドトラック付き
基板ビの反射膜と磁性膜２を設けた耐熱ＮＢ　（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２〜１００μｍ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と髪接合するた
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１０〜５００
μｍ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。

羞−一末 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
用材料として適正なＴｃ及びト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１〜４９ 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６芙基板上にΔｒ分圧２．ＯｎｗｎＴ　
ｏ　ｒ　ｒ　、　０２分圧０．３ｎｎｎ　Ｔ　ｏ　ｒ　
ｒ　、放電々力０．３５ＫＶ、基板温度５５０〜６５０
℃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１（ｃ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２０ｄ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ＩＭｌ
ｌｚ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１へ径約１．５４＋ｎの記録ビットが
形成された。

【図面の簡単な説明】

第１〜５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　仮 ビ　・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・カイ１〜１へラック層６・・・保
　護　膜　７・・・透明接着層８・・・耐　熱　層 沁１図 箱３図 男５面

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。