JPS60209942A - 熱磁気記録媒体 - 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】 本発明は、熱磁気記録媒体の改良に関し、更に詳しくは
熱磁気記録特性向上のための反射並びに位相変調機能を
有する層に関する。

各種配備材料上にヒートモードでピット記録を行ない光
学的に読み出す光メモリが実用化されつつあり、特に最
近はレーザー光源や光学装置の発展に伴ない大容量レー
ザーメモリとして脚光をおび丁まか−この上−’）　／
Ｆ　ｇＩ鹸好虹の一旙シ１プｍ朴薄膜を用いた熱磁気記
録媒体が知られている。すなわち、ＮｎＢ１の如き磁性
多結晶薄膜に外部磁界を作用させるレーザービームのス
ポット照射による照射部の温度上昇でキューリ一点を越
える加熱が行なわれると照射部では磁化の反転が生ずる
。概して、磁気的ピット記録の行なわれた媒体は、磁気
カー効果やファラデー効果等の磁気光学効果により偏光
子を介して光学的に読み出すことが可能である。又、消
去は一様勉外部磁界を印加して部分又は全面を加熱すれ
ば行なわれる。最近では、磁気的に均一な組成、適当な
キューリ一温度、そして比較的大きな磁気光学効果の得
られるＦｅＴｂＧｄの３元系薄膜に代表されるＦｅ、　
Ｃｏ、　Ｎｉ等の遷移金属とＴｂ、　ｆｌｙ、　Ｇｄ、
　Ｈａ等の希土類金属とをスパッタリングにより共蒸着
した非晶質薄膜が検討されている。

一方、この熱磁気記録媒体には再生信号レベルが低いと
いう欠点がある。特に、カー効果再生方式においては、
カー回転角が小さいため信号雑音比（Ｓ／Ｎ）を大きく
することが困難であった。そのため従来は、記録磁性材
料を改良したり、あるいは記録媒体上に一酸化ケイ素（
Ｓｉｎ）や二酸化ケイ素（Ｓｉ’Ｏｚ）の誘電体薄膜を
形成して磁性層面上への多重反射を利用してカー回転角
を大きくする工夫がなされてきた。又、特開昭５８−６
５４１号公報特開昭５Ｅｌ−８５４２号公報に開示され
ているように、非晶質磁性膜を充分薄くし、裏面に金属
反射層を設けることにより、カー効果とファラデー効果
を利用して大きなカー回転角を得る方法も得られている
。あるいは、上記非晶質磁性膜層と反射層の間に透明誘
電体膜層を設けて、これら３層の材料と膜厚を最適に選
ぶことにより、更に効率良く大きな回転角を得ることが
できるという報告もある（Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、ｖ
ｏｌ、−５３，Ｎｏ、Ｂ　Ｐ４４８５〜４４Ｂ４）。

しかしながら、いずれの方式においても反射層及び透明
誘電体膜層の膜厚を例えば２０〜５０Ａ以内の精度で精
密に制御する必要があり、この制御が難しい為に製造さ
れた媒体間でＳ／Ｎ比のばらつきが生じるといった問題
点があった。また、記録媒体の高感度、高信号雑音比（
Ｓ＃ｌ）を実現するためには、反射層に用いる金属薄膜
層を例えば、１００〜８００　Ａ程度の薄さに設定しな
ければならなかった。ところが、現在知られている希土
類−遷移金属非晶質膜と同様に金属薄膜も酸素の存在下
で高温高湿の環境に放置すると容易に酸化されて、結果
的に媒体の記録感度の低下、記録再生時の工た。

従来技術による熱磁気記録媒体の構成例を第１図、第２
図に示す。

８１図において、１１は透光性基板、１２は非晶質磁性
薄膜、１３は金属反射層、１４は保護層を示す。

第２図においては、２１は透光性基板、２２は非晶質磁
性薄膜、２３は透明誘電体膜、３４は金属反射層、３５
は保護層を示す。

第１図及び第２図の構成では、いずれも金属反射層を利
用して、非晶質磁性薄膜で得られるファラデー効果を併
用して高いＳ／Ｎを得ることを目的としている。更に、
第２図の構成では透明誘電体膜層２３を付加することに
よって、非晶質磁性薄膜層２２と透光性基板２１の界面
での反射光と金属反射層２４で反射された後非晶質磁性
薄ｍ層２２と透光性基板２１の界面に到達する光とに位
相差を与えて媒体の反射率を低減させる効果を得ている
が、その問題点は上述のとおりである。

本発明の目的は、媒体間でＳ／Ｎ比のばらつきが少なく
、優れた保存安定性を有する熱磁気記録媒体を提供する
ことにある。

本発明の目的は、次の熱磁気記録媒体によって達成され
る。

すなわち、基板上に少なくとも磁性薄膜記録層と該記録
層と相接して反射並びに位相変調機能を有する層とを有
する熱磁気記録媒体において、反射並びに位相変調機能
を有する層が、屈折率の虚数部（ｋ）が、記録層との界
面から離れるに従い増加する材料にて形成されているこ
とを特徴とする熱磁気記録媒体である。

即ち、本発明に於いては、反射並びに位相変調機能を有
する層が単層で形成され、この層が屈折率の虚数部（ｋ
）が徐々に変化する材料１．つまり、位相変調機能を果
たす誘電体層内に反射機能を果たす金属元素が分散し、
この金属元素の含有率が記録層との界面から離れるに従
って増加する材料から成る。この構成によって金属元素
の酸化を防ぎ、また金属元素の分散を調整する事によっ
て、再生光の反射する深さが平均化し、媒体間の再生特
性のばらつきを減少させるものである。このような金属
元素の含有率の調整は、非常に薄い膜を高精度に形成す
る事に比べると、比較的簡単にできる。また金属膜と誘
電体膜のはっきりした界面が存在しない為、剥離しにく
いといった利点もある。

前記反射並びに位相変調機能を有する層を形成する材料
は、記録再生光に対して高い反射率を有する金属元素、
例えばＣｕ、　Ａｇ、　Ａｕ、　ａｌなどと、記録再生
光の吸収の小さい化合物、例えば、Ｓｉｎ。

５ｉ０２などの酸化物、ＭｇＦ２　、ＮａＦ　＊　Ａｌ
Ｆ３などの７゜化物、ＺｎＳ、５ｂ２９３などの硫化物
の他ヨウ化物、有機高分子化合物とを組合わせて、所望
の位相羊になるよう選択される。上記の材料を用いて、
スパッタリング、電子ビーム蒸着、抵抗加熱等の方法に
より、前記反射並びに位相変調機能を有する層は形成さ
れる。膜厚は２００〜１００ＯＯＡが適しており、特に
好ましくは、　２０００〜４００ＯＡである。なお、反
射光の位相差の調整は、膜厚の変更、材料の組成比を連
続的に変えることによっても可能である。

本発明の熱磁気記録媒体の構成例を第３図に示す。

本発明の熱磁気記録媒体の構成例を第３図の略断面図を
用いて示す。プラスチック又はガラス等からなる透光性
基板３１上にＧｄＴｂＦｅ、　ＴｂＤｙＦｅ。

ＧｄＩ）ｙＦｅ等の膜面に垂直な磁化容易軸を有する希
土類−遷移金属非晶質薄膜記録層３２を設ける。その上
に、本発明の反射並びに位相変調機能を有する層３３を
設け、更に保護層３４を設ける。保護層は有機高分子膜
を塗工して設けても良いし、酸化物、硫化物のような無
機材料あるいは金属材料を蒸着により設けても良い。

本発明の第３図の反射並びに位相変調機能を有する層３
３は、単層膜でありながら第２図の金属反射層２４と透
明誘導体膜層２３の積層膜と同様、位相変調が可能で媒
体の反射率を変えることができる。

反射並びに位相変調機能を有する層３３の光学的性質を
説明するために第４図に膜厚と屈折率の虚数部（ｋ）の
関係を示した。

第４図においてＡ点は記録層３２との界面を、Ｂ点は保
護層３４との界面を表わし、縦軸は屈折率の虚数部（ｋ
）を任意単位で、横軸は反射並びに位相変調機能を有す
る層３３の膜厚を表わしている。Ａ点からＢ点に向かっ
て、すなわち膜厚が厚くなるに従って屈折率の虚数部が
大きくなる。

本発明の熱磁気記録媒体においては、使用する記録再生
装置に合わせて補助層が設けられたり、両面に記録層が
被着された構成においても、適用することができる。例
えば、第３図の透光性基板３１と非晶質磁性薄膜記録層
３２の間に補助層として反射防止層や熱伝導率の小さい
有機高分子等による断熱層を設けることも可能である。

補助層としては上記以外にインデックスマークやトラッ
キングマークを書き込んだ層等も含れてよい。

以下、比較例及び実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

比較例１ 以下の工程により、熱磁気記録媒体を作製した。直径１
２０ｍ腸、厚さ！、５腸腸の平滑なガラス基板を清浄し
、この片面にスピンナー塗布機で硬化型シリコーン樹脂
（ＳＲ−２４１０レジン、トーレ・シリコーン社製）を
乾燥膜厚０．５井■となるように塗工した。乾燥条件は
１５０℃、２時間であった。シリコーン樹脂は磁気記録
層にビーム照射されて発生する熱の散逸を防止するため
のものである。

次に、上記シリコーン樹脂層の表面に反射防止層として
一酸化ケイ素（ＳｉＯ１純度８９．８駕）を電子ビーム
蒸着により反射率が最小となる所定の厚さに形成した。

この厚さは、現在使用されている半導体レーザー（Ｇａ
ＡｓＡｌ）の波長８２０ｎｍを一酸化ケノ廖＾ｌ１ｉＩ
４ｃ市＾Ａ款＾ｌ右鴫−−＾ｌ畠づ妨　０１−１霞の厚
さである０次に、磁気記録層としてＦｅｙ６．Ｇｄ□２
Ｔｂ□２の組成の非晶質薄膜をスパッタリング装置によ
り０．０２弘■に形成した。更に保護層として一酸化ケ
イ素（ＳｉＯ１純度９Ｌ９％）を電子ビーム蒸着により
　０．３ｙＬｍの厚さに形成した。この熱磁気記録媒体
にガラス面側より光学ヘッドを用いてピット記録及び再
生を行った。記録用光学ヘッドは出力２０履智の半導体
レーザー（８２０ｎ層）を光源とし、記録層表面に〜１
．２＃鳳φの微小スポットとして照射される構成になっ
ている。又記録層の面に垂直方向の磁界を印加できるよ
うに電磁石を配している。

円板状の熱磁気記録媒体を回転駆動して記録層を一様に
磁化し、次いでレーザーをパルス発振して５ＭＨｚの信
号をピット記録した。読み出し再生は１０層−の半導体
レーザーを光源とし、記録時と同様に記録層を照射して
反射光を偏光子を介して検出した。良好な再生信号が得
られ、　Ｃ／Ｎ値は２４ｄＢであった。

実施例１〜２４ 比較例１と同様の方法で本発明の熱磁気記録媒体を作成
した。すなわち、熱磁気記録層としてＦｅ７ｅＧｄ１２
　ｔｂ、２の組成の非晶質膜を約０．０２３ＬＩＩの厚
さに製膜後、電子ビーム蒸着、スパッタリングあるいは
、抵抗加熱ハ着によって、表−１に示す金属元素と半導
体レーザー光の吸収の小さい元素、化合物を表−１の組
成比、膜厚で形成した。表中の界面（Ａ）、界面（Ｂ）
の組成比は、第３図に示した界面（Ａ）と界面（Ｂ）そ
れぞれにおける組成比を示す。また反射並びに位相変調
機能を有する層中では、はぼ連続的に（直線的に）それ
ぞれの元素の組成比が変化する様に製膜を行なった。

表−１に示すＡ、Ｂ各界面でのｎ、にの値はマックスウ
ェル・ガーネットの式による計算予想値である０表−１
に示すように、ｎは反射並びに位相変調機能を有する層
のベースとなる誘電体によって様々な値となるが本発明
はこのｎによらず効果を有するものである。

作製した熱磁気記録媒体について記録再生特性（再生Ｃ
／Ｎ値）を試験した。試験条件は比較例と同様記録のレ
ーザー出力は媒体面上で７１、記録信号は５０％デユー
ティ、５　ＭＨｚのパルス信号であり、再生のレーザー
出力は媒体面上で２ｍＷ、　Ｃ／Ｎ値はバンド巾３０Ｋ
Ｈｚで評価した。なお、　Ｃ／Ｎ値は記録ピットの大き
さと媒体の磁気光学効果の大きさとの両方の効果を示す
ものと考えられる。

さらに、耐腐食性試験として、温度４５℃、相対湿度９
５鬼の恒温恒湿槽に２箇月間放置した後のＣ／Ｎ値の測
定と剥離試験を行った。Ｃ／Ｎ値の測定は前述の方法で
行った。剥離試験は、保護層３４の面にマイラーテープ
を貼りつけ、ひきはがして各層間の剥離を観察した。

以上の結果を表−２に示した。剥離は、比較例において
は記録層と金属層との界面、実施例においては反射並び
に位相変調機能を有する層内で生じた。

比較のために、比較例１および反射並びに位相変調機能
を有する層のかわりに金属層を設けた他は実施例と同様
に作成した熱磁気記録媒体（比較例２〜５）についても
同様に試験した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の熱磁気記録媒体の構成例の略断
面図、第３図は本発明の熱磁気記録媒体の構成例の略断
面図である。第４図は膜厚と屈折率の虚数部（ｋ）の関
係を示すグラフである。 １１．２１．３１：透光性基板 １２．２２．３２：磁性記録層 ３３：反射並びに位相変調機能を有する層１３．２４：
金属反射層 ２３：透明誘電体層 １４．２５．３４：保護層 Ａ：磁性記録層と反射並びに位相変調機能を有する層と
の界面 Ｂ：保護層と反射並びに位相変調機能を有する層との界
面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に少なくとも磁性薄膜記録層と該記録層と相接し
   て反射並びに位相変調機能を有する暦とを有する熱磁気
   記録媒体において１反射並びに位相変調機能を有する層
   が、屈折率の虚数部（ｋ）が、記録層との界面から離れ
   るに従い増加する材料にて形成されていることを特徴と
   する熱磁気記録媒体。