JPS60201546A - 光磁気記録素子 - Google Patents

光磁気記録素子

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JPS60201546A
JPS60201546A JP5670084A JP5670084A JPS60201546A JP S60201546 A JPS60201546 A JP S60201546A JP 5670084 A JP5670084 A JP 5670084A JP 5670084 A JP5670084 A JP 5670084A JP S60201546 A JPS60201546 A JP S60201546A
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JP
Japan
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magneto
optical recording
magnetic layer
dielectric layer
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JP5670084A
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Takashi Yamada
隆 山田
Hisao Arimune
久雄 有宗
Takashi Maeda
隆 前田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • GPHYSICS
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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】 本発明は基体に対する磁性層の密着不良を解決すると共
に成膜速度を大幅に高めて生産性を向上させた光磁気記
録媒体に関するものである。
近年、垂直記録媒体や光磁気記録媒体などを用いた高密
度記録が盛んに研究され、光磁気記録媒体に射いては、
大量の情報を高密度に記録するため、レーザー光を投光
して記録媒体を局部加熱することによりビットを書き込
み、磁気光学効果を利用して読み出すという光磁気記録
が研究開発されており、例えば、希土類元素−遷移金属
から成る非晶質の金属磁性薄膜を主にスパッタリング法
によって成膜している。
この高密度記録に用いられるディスク用基板には軽量、
低価格、耐久性及び安全性、並びに射出成型によりガイ
ドトラック入り基板を大量に複製できることから、プラ
スチック材料が使用されるようになり、とりわけ、優れ
た透光性を有する高分子材料、例えばポリカーボネート
樹脂やポリメチルメタクリレート樹脂などを用いて光磁
気記録用基板が製作されるようになってきた。
ところが、このプラスチック基板は磁性層と比べて線膨
張係数が大きく、且つ他の基板材料と比べて吸水性が大
きく、更に磁性層を形成する高真空の装置内でプラスチ
ック基板に吸着された不純物、並びにそのプラスチック
成分の一部がガスとなって放出し、かかるプラスチック
基板に直接、磁性層を被着すると密着不十分で磁性層が
剥がれ易くなると共に水などによって磁性層が酸化され
易くなるため、長期に亘って安定した磁気記録特性を維
持することができず、信頼性に劣っていた。
前記課題を解決するにはプラスチック基板と磁性層の間
で物理的もしくは化学的な結合で密着性を向上させねば
ならず、前者においては、逆ス/fツタリング、イオン
ボンバードメント等の方法により適当に基板表面に凹凸
を形成することが提案されているが、高密度光磁気記録
においては、入射光が基板表面で乱反射を起こしてノイ
ズの原因及び実質的な反射率の低下をもたらし、好まし
い方法ではない。後者の化学的な結合で密着性を向上さ
せるにはプラスチック基板と磁性層の間にS′i、aN
4膜などの介在層を形成することが提案されているが、
かかる5i−sN+・膜を介して希土類元素−遷移金属
から成る光磁気記録媒体を形成しても未だ満足し得るほ
どに十分な密着性が得られないことが判っている。
更に上述に従って介在層を設けると大量に光磁気記録素
子を製造するのに伴って、量産面において、できるだけ
その成膜速度を高くすることが望まれる。
即ち、スパッタリングによって5iaN+膜などを形成
するに際して、その成膜速度は主に電力効率(このスパ
ッタ電力効率は単位投入電力W/、7当りの基板上での
成膜速度Ad /= # Wを意味する)の大小によっ
て決定され、電力効率を大きくするためには電力パワー
を大きくすればよいが、プラスチック基板に熱的損傷を
与えない範囲でプラスチック基板とターゲットの距離を
設定しながら電力パワーを大きくする必要があり、且つ
電力パワーを小さくしてエネルギーコストを低減せしめ
た量産型とするためには、できるだけ小さい電力パワー
で効率よ(成膜が行なわれるような材料が望まれる。
また、前記介在層を形成した光磁気記録素子を用いて、
基板側からレーザー光を投光した場合、レーザー光の波
長λ及び介在層の屈折率nに対してλ/4nの奇数倍の
層厚になるように設定できるとエンハンス効果によりカ
ー回転角を更に大きくできて読取り信号強度が大きくな
ることが公知となっている。従って、かかる設定条件を
達成するためには層厚方向に均一な膜質になっているこ
とが必要である。因に、スパッタリングによって形成し
たSi、sN+膜には、その膜中に遊離81金属の存在
がオージェ電子分光分析により確認され、又、基板側へ
向かって層厚方向にシリコン酸化物量が顕著となり、更
にスパッタ時の低電力パワーに伴って膜自体の屈折率が
不安定となったりするため、介在層の層厚を適確に設定
することができなかった。
従って本発明の目的は基体と磁性層の密着性を向上させ
ると共に磁性層の酸化を防止し、長期に亘って安定した
光磁気特性が維持できる高信頼性の光磁気記録素子を提
供することにある。
本発明の他の目的は小さな電力パワーで高速成膜を達成
した量産型に相応しい光磁気記録素子を提供することに
ある。
本発明の更に他の目的は基体側からレーザー光を投光し
て再生する光磁気記録素子において、エンハンス効果を
もたらすことによってカー回転角を一層大きくし、読み
取り信号強度を大きくしてS/N比の向上した光磁気記
録素子を提供することにある。
本発明の光磁気記録素子は基体上に硫化カドミウム(C
dS )から成る誘電体層を介して光磁気記録媒体を有
する磁性層を形成したことを特徴とするものである。
本発明において、磁性層の被着素地となる基体は種々の
形状を取り得るが、以下、ディスク用基板を例によって
詳細に説明する。
ディスク用基板の表面上にCdSから成る誘電体層を形
成するには、CdSを含むペーストを塗布してもよいが
、続いて磁性層をスパッタリングによって連続形成し、
量産型に相応しくするためにはPVD (物理蒸着)や
C!VD (化学蒸着)の薄膜形成技術がよい。
本発明によれば、基板材料にガラス、並びにポリカーボ
ネート樹脂(以下、PC樹脂と略す)やポリメチルメタ
クリレート樹脂(以下、PMMA樹脂と略す)などのプ
ラスチックスを用いることができ、特に、CdS誘電体
層の被着面がプラスチックスにより形成されていること
が望ましい。例えば、基板全体がプラスチックスにより
成るプラスチック基板は軽量、低価格、耐久性及び安全
性、並びに射出成型によりガイドトラック入り基板を大
量に複製できる利点を有するのに加え、かかる誘電著し
く向上することが判った。
この誘電体層の層厚は最適な密着性となるために100
Å以上必要であり、100人未満であると十分な密着性
を維持することができないばかりか、膜厚が小さいため
にピンホールが発生し易く、基板を構成するガラスやプ
ラスチックスの表面に付着した酸素原子や水分子な戸に
起因して磁性層の金属成分が酸化され、これにより、磁
気モーメントの消失傾向が現われることが実験上確かめ
られた。
更に前記誘電体層は薄膜形成技術によってプラスチック
基板の表面を平滑化することができると共に均一な膜質
となるため、レーザー光の乱反射を低減させることがで
きると同時に、レーザー光の波長λ及びCdSの屈折率
n(n=2.5)に対してλ/4Hの奇数倍の層厚にな
るよう馨こ設定するとエンハンス効果によってカー回転
角が大きくできて読取り信号強度が大きくなるため、S
/N比を大幅に向上させることができる。
更に本発明に係る磁性層は光磁気記録媒体を有すること
に特徴があり、この媒体にレーザ゛−光を投光して記録
、再生、消去をし、高密度記録を行なうものである。こ
の媒体には、例えば、単結晶、多結晶の他に、Gd、T
b、D7等の希土類元素及びFe、CO等の遷移金属か
ら成り、膜面に垂直な磁化容易軸を有する非晶質垂直磁
化膜があるが、基板側もしくは磁性層の側からレーザー
光を投光して磁気記録が可能となるものであれば、上記
以外、種々の材料を用いることができる。
また、本発明に用いられるC1Sは、元来、高温下で昇
暗し易い性質があり、仁れに基づいて数百ワット程度の
スパッタリングによりC1S誘電体層を形成すると電力
効率は143人・cI#/i−Wとなり、後述の実施例
より明らかな通り、−fflと大きい値となっている。
その結果、小さな電力パワーで高速成膜が達成でき、量
産に向く優れた材料であることは明らかである。
更にCdS誘電体層の熱伝導率は51sN+@電体層と
比べ、比較的小さいことが判っている。従って、光磁気
記録媒体にビットを形成するため、その箇所にレーザー
光を投光して局部加熱するに、際して、その加熱エネル
ギーが断熱効果の高い誘電体層によって放散され難く、
これにより、比較的低パワーのレーザー光によって媒体
のキュリ一点近傍の温度まで十分に局部加熱が可能とな
り、書き込みエネルギーの高効率化をもたらすことが判
明した。
以上の通り、CdS誘電体層を基体と磁性層の間に介在
させると基体と磁性層の密着性が向上し、且つS/N比
が大きくなり、長期に亘って安定した光磁気特性を有す
る光磁気記録素子となる。加えて、CdS誘電体層がス
パッタリングなどを用いて小さな電力パワ一により高速
に成膜されるため量産に向く材料と言える。
次に本発明の実施例を述べる。
〔実施例1〕 PMMA樹脂、PC樹脂及びガラスの各々の材料から成
る3種の基板上に5ins 、 5iaN+ 、 Ti
、N 、 MgFs 、 CdSの5種の材料をそれぞ
れスパッタリングによって形成し、その誘電体層の厚み
を約1000λとした。各々の誘電体材料の電力効率は
第1表に示す通りである。続いて、この誘電体層の上に
、周知のスパッタリング形成条件により、Tb5g F
e’18の組成の薄膜を約1000人の膜厚で形成した
尚、いずれの誘電体層もスパッタ条件は5 X 1O−
7TOrrまで真空排気後、5X10 ’rorrまで
アルゴンガスを導入し、ターゲットと基板の距離を10
゜nにすると共に電力パワーを100Wに設定して成膜
した。
かくして出来た光磁気記録素子をポーラーカーヒステリ
シスループ及びトルクメータによって測定したところ、
いずれも垂直磁化膜が形成されていることを確認した。
次に、それぞれの光磁気記録素子について、その磁性膜
の表面にスコッチテープを十分に付着させ(接着面積を
4.7 cdとした)、その後、このテープを引き剥す
というテストを同一箇所で5回繰り返すと共に磁性膜の
表面の幾つかの箇所でそのテストを繰り返し行なうこと
によって基板と誘電体層との密着性の度合を測った。
第1表はその密着テストの結果を示している。
第1表 第1表中、O印は密着性に優れ、全く剥れないことを示
し、Δ印は密着性がやや良く、幾度もスコッチテープを
付着させると剥れてくることを示し、X印は容易化剥れ
てくることを示している。
第1表より明らかなように、CdS誘電体材料はPC樹
脂及びPMMA樹脂のいずれのプラスチック基板に対し
ても密着性は良好であるが、他の誘電体材料については
両方のプラスチックスに対して十分な密着性を示すもの
はなく、特に8108誘電体材料については容易にプラ
スチック基板から剥れることが確認できた。
また電力効率についてはC(IS誘電体材料が他の材料
に比べて著しく大きな値を示していることが判る。
〔実施例2〕 PC樹脂及びPMMA樹脂の各々の材料から成る2種の
基板上に電力パワー100Wで61分スパッタリングを
行って厚み633AのCdS誘電体層を形成した。次い
で電力パワー200Wで41分スパッタリングを行って
Tbu Fe7sの組成の薄膜を約240OAの膜厚で
形成した。
かくして得られた2種の光磁気記録素子薯とついて、波
長633 nmのレーザー光を基板側から投光してカー
回転角を測定したところ、 PC樹脂基板では0.24
°、PMMA樹脂基板では0.23°の値を得た。
然るに、CdS誘電体層がなく他は上述と全く同一の2
種の光磁気記録素子について、同じ測定を行なったとこ
ろ、カー回転角は0.16°であった。
斯様に、C(1,s誘電体層には層厚を設定することに
より、エンハンス効果をもたらすことができた。
上述の実施例より、基体上に0!isから成る誘電体層
を介して磁性層を形成すると、基体と磁性層の密着性が
向上し、且つS/N比が大きくなり、長期化亘って安定
した光磁気特性を有する光磁気記録素子となる。加えて
、かかる誘電体層は電力効率が他の誘電体材料に比べて
格段に大きくなり、その結果、小さな電力パワーで高速
成膜を達成した量産型に相応しい光磁気記録素子が提供
される。
特許出願人 京セラ株式会社 手続補正書 (自発) 昭和59年5月1日 L 事件の表示 昭和59年特許願第 56τOo 号
2、発明の名称 光磁気記録素子 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都市山科区東野北井ノ上町5番地の224、補
正命令の日付 自発 (1) 明細豊中第13頁第8行目の「61分」を「8
分」と補正する。 以上

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基体上に硫化カドミウム(Cd5)から成る誘電
    体層を介して光磁気記録媒体を有する磁性層を形成した
    ことを特徴とする光磁気記録素子。
  2. (2)前記誘電体層の被着面がプラスチックスにより形
    成されでいることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の光磁気記録素子。
  3. (3) 前記基体がプラスチックスにより形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光磁気
    記録素子。
  4. (4) 前記プラスチックスがポリカーボネート樹脂で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第2項又は第3項
    記載の光磁気記録素子。
  5. (5)前記プラスチックスがポリメチルメタクリレート
    樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第2項又は
    第3項記載の光磁気記録素子。
  6. (6) 前記光磁気記録媒体が膜面に垂直方向に磁化容
    易軸を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の光磁気記録素子。
  7. (7) 前記基体がディスク状基板であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光磁気記録素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222445A (ja) * 1986-03-17 1987-09-30 Fujitsu Ltd 光ディスク

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222445A (ja) * 1986-03-17 1987-09-30 Fujitsu Ltd 光ディスク
JPH0566662B2 (ja) * 1986-03-17 1993-09-22 Fujitsu Ltd

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