JPS60164303A - 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】 肱生公団 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。

鵞迷Ｍ 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”Ｉ’ｂ−Ｆｅ合金を真空蒸着、スパッタ
リング等の方法で厚さ０．１〜ｌ　ｐ　ｍ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旧ＩＺ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１模上にＳｉｎ。

５ｉ０２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。７、基板面に吸着された○、、８２０等及び合
金磁性体のターゲット中に含まれるＯ、、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
出力を向上するだめの再生方式として磁性膜をできるだ
け厚くし、そのｌにＣｕ、ＡＱ、Ｐｉ、Ａｕ、Ａｇ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。

、、Ｌ＝−一部 本発明の目的は記録感度が高く、しかもｉ−１酸化前食
性及び透光性１ｃ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ＩＩ々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％］ ｎ１はＨのイオン価数） 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
′ＦＣが低いこと及り葡峠だメモリーを安定に維持する
ために保磁力１（ｃが適度に高いことが必要である。一
般にこの１゛Ｃ及びＩ−１ｃの適正範囲はＴ　ｃについ
ては１００〜３５０°Ｃ１ｌ」ｃについては３００〜６
０００エルステッ１−と考えられる。こ４しはＬ’　ｃ
が１００　Ｃ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°Ｃ以−に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エルステツド以」二では記録時の磁化
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各種の金属酸化物
磁性体が研究されている３、このうち六方晶形のもので
は例えは 一般式（２） ％式％：１ （但しＭ　ｅ　、　ｎは一般式（１）に同し）で示され
るＭ型フエライｊ〜が知られている。本発明者らはこの
種の磁性体がそＪｌ、自体、酸化物であるため、酸化劣
化の恐れがなく、しがも１１ダ（１！７：　ｌ　Ｏｔｉ
　ｍどしても透光性を備えていることに注目した。しか
しこれらはギュリーｉ！、−１１度′Ｉ゛（、が４５０
°Ｃ以上と高いため、前述のように半導ｆ４＼１／−ザ
ー光による記録は困難であり、そのままでは）１６磁気
記録媒体用利料として適用できない１．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
の一部を八Ｑ及び前記Ｍ金属原子で、ある割合で置換す
ると、前記適正１−ｉ　ｃを維持しながら、Ｔｃが低下
することを見出した。

本発明はこのような知見に基づくものである。

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ＡＱ及びＭ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
したものであるが、更に本発明の金属酸化物磁性体又は
磁性膜は。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Ｂ　
’ａ　ＣＯ，、Ｓ　ｒ　Ｃｏ、又はＰ、ｂＣＯ。

（或いはＰｂ０）とＦｅ２Ｏ，とＡＱ、Ｏ，ｌとＭ金属
の酸化物とを混合粉砕し、こ、ｈを適当な形状の金型に
入れて成型後、１２００〜１４００”Ｃ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
具体例としては下記のものが挙られる。

（１）　Ｂａ０・５．６［ＡＱ、、７．Ｇａ、ＪＦｅ、
、Ｏ７）　。

（２）　ＢａＯ・６　ＣＡＱ、、ｔ　Ｂ　ｉａ、ｚ　Ｆ
ｅ７．Ｏ＋＋　〕。

（３）　Ｂａ０・６　（Ａ礼、、Ｓｂ、、、Ｆｅ、Ｊ○
、〕。

（４）　ＢａＯ’５．８［ＡＱ、、ｚｃｏ、ＪＦｅ、、
Ｏ１〕。

（５）　Ｂａ０・５．７　ＣＡＱａ、Ｉ　Ｙ、、　Ｆ’
ｅ、、Ｏｔ　）　。

（６）　、Ｂ　ａｏ　・５．２　［ＡＱ、　Ｓｍ、ＪＦ
　ｅ、、　０１］　。

（７）　’　Ｂ　ａ　Ｏ’　５．６　（Ａ　Ｑａ、／　
Ｍ　ｎ　、、ａ　Ｆ’　ｅ　Ｚ　、Ｏ、）　’（８）　
Ｂ　ａｏ・５．５　ＣＡＱ、、、Ｔｂ、、ＦＱ、、ｋｏ
、）　。

（９）　Ｓ　ｒ　０　・６　、Ｏ（Ａ　Ｑ−、Ｘ　Ｓ　
ｂ　、ｓ　Ｆｅｙａ　Ｏ、］　。

（１０）　Ｓｒ０・５．７　〔ＡＲ，ｔＣｏ、、Ｆ’ｅ
、、、Ｏ，、：ｌ　。

（１１）　Ｓ　ｒＯ・５．７　［ΔＱ、、ｔＹ、、　Ｆ
　ｅ／、、　Ｏｎ　］　＋（１２）　Ｓ　ｒ　０　・５
．７　［Ａ　Ｑ、、　Ｓｍ、、　Ｆ　ｅ／、０３］。

（１３）　Ｓ　ｒｏ　・５．６　［’Ａｌ２ｚ、、ｐ　
Ｍｎ、ＪＦ　ｃ、、Ｏ，］　。

（１４）Ｐｂ０・５−５　（Ａ　Ｑａ２Ｔ　ｂ　、、ａ
　Ｆ　ｅ　７．Ｏ＊　）　。

（Ｌ５）　Ｐ　ｂｏ・６．０　（Ａ１１．’、、　Ｃｕ
、＋、、２　Ｆｅ、　Ｏ１］　。

（１６）　Ｐ　ｂｏ　”５．６　（ＡＣ３Ｇ　ｅ、ｊＦ
　ｅ７２０＊　）　＋（１７）　ＰｂＯ”５．７　［Ａ
Ｑ、、７　Ｓ　ｉ、、、　Ｆｅ７．　Ｏ！ｌ　］　。

（１８）　Ｐｂ０・５．８．（Ａｎ、、　Ｖ、、　Ｆｅ
、、　Ｏ，）　１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５００〜７
００℃で真空蒸着、スパッターリング、イオンブレーテ
ィング等の方法で膜厚０．１〜ＩＯμｍ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ｌ上に、垂
直磁化さｈ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５００〜８００℃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ラ１１の
ような耐熱性金属；石英ガラス；ＧＧＧ；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＋＋　、ＡＱ２０，１−ＭｇＯ，Ｍ’
ｇＯ・ＬｉＦ、Ｙ、Ｏ，−ＬｉＦ、Ｂｅｄ、ＺｒＯ７’
Ｙ、Ｏ，、Ｔｈｅ、・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）笠の無機材料が使用できる。

本発明の磁性膜は、第１図のようなｊＬ層梨型光磁気記
録媒体限らず、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己ては第２〜５
図に示すような構成のものが挙げられる。図中、１′は
ガイ１クトランク付き基板、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１−ラックイ１
き基板１′は前述のような有機トキ料を１・１出成型、
押出成型、フォトエツチング法等により加ＩＩ：　Ｌ、
て作ら九る。なお基板のガイ１−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■駆３はＧ
　ｕ　＊　Ａ　Ｑ、　、Ａ　ｇ　、Δ（１゜Ｐ　ｔ　＊
　Ｔ　ｅ　Ｃ’　ｘ　＋　−Ｉ”　ｅ　Ｃ＋　Ｓ　ｅΔ
ｓ　、　’１’　Ｔ！Δ５゜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膵Ｎ５００〜１００００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、、Ｓ　ｉｏ。

１”ｉｏ、、Ｔｉ１ｔ　Ｃｅ、Ｏ，ＨｆＯ，、Ｂｅｄ。

′■・ｈＯ，、Ｓ　ｉ、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４１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は対象面に紫外線硬化性樹
脂を塗布しまた後、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、’ｒｉＮ＋　Ｓｉ
、Ｎ４　＋’ｌ’ａＮ＋　ｓｉｏ、、ｓｉ。

等を樹脂の場合は塗布法で、その他の場合は真空蒸着、
スパツタリング、イオンブレーテインタ等の方法で対象
面に膜厚約０１〜ｌ　Ｏ／１．　ｍ稈Ｊ身に（＝Ｊ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Ａしる。

透明接着層７は、反射膜３を設（づたカイドトラックイ
」き基板ｌ′の反射膜と磁性膜２を設は〕辷耐熱層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」どは前記！、ｌｊ、層型光磁気記録材料のこ
とである。）の磁（１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２〜１００４ｍ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′」二の反射膜３と単層型光磁気記録材料の磁
性１１Ｑ２とを接合するための層である。なお耐郊層８
は前述のような無＋１料よりなるので、基板１に相当す
るか、ここでは磁性膜２の耐熱性向」二の目的で設けら
れる。厚さは約１０〜５００１１着程度が適当である。

本発明の磁性膜を用いた以−ヒのような光磁気記録媒体
ｌ＼の記録、再生は従来と同しく磁性膜又は基板側から
変調又は偏向さ４したレーザー光を照射して行なわれる
。

効　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１〜１８ 下記表に示した組成のターゲットを各々用いて、表面光
学研摩処理した石莢基板」二にＡｒ分圧２．０ｍｍＴｏ
　ｒ　ｒ　−０，分圧０．３ｎｕｎ　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ、
放電々力０．３５ＫＷ、基板温度５００〜７００℃の条
件で２時間スパッタリングして０．３μｍ厚の磁性膜を
形成した。これら磁性膜のキュリ一温度］゛Ｃ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０．５にエルス
テッドの磁界を印加しながら、出力２０　ｍ　Ｗの半導
体レーザー光を記録媒体表面での強度１０　ｍ　Ｗ及び
周波数ＩＭＩＩｚ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〜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１〜５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　板 １′　・・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 第１厘　箇２１ 第３図　篤４酋 完５既

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　一般式 ％式％］ １ ｍは阿のイオン価数） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％］ １ ｍは台のイオン価数） で示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。