JPS60211904A - 金属酸化物磁性体及び磁性膜 - Google Patents

金属酸化物磁性体及び磁性膜

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JPS60211904A
JPS60211904A JP6863184A JP6863184A JPS60211904A JP S60211904 A JPS60211904 A JP S60211904A JP 6863184 A JP6863184 A JP 6863184A JP 6863184 A JP6863184 A JP 6863184A JP S60211904 A JPS60211904 A JP S60211904A
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magnetic
oxide
film
metal
magnetic film
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JP6863184A
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Hajime Machida
元 町田
Hitoshi Nakamura
均 中村
Nobuyuki Koinuma
鯉沼 宜之
Fumiya Omi
文也 近江
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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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】 技術分野 本発明は光磁気記録媒体に用いられる新規な金属酸化物
磁性体及びそれよりなる磁性膜に関する。
従来技術 近年、半導体レーザー光により記録、再生を行なう光磁
気記鍮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
類金属と董移金属との非晶員合金7:l)もなるものが
多い。このような非晶貝会金磁性体冫用いて光磁気記録
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Tb−Fe合省を真空蒸着、スノκツタリ
ング等の方法で厚さ0.1〜1μ−m程度に付着させて
磁性展を形成している。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ー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エリ行なわれる。前述のような
非品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I
MHzにおいて)で記録できるという利点はあるが、非
品質合金磁性体、特に希土類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sto,sto,等の保謹膜を設ける(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
t,H,O等及び合金磁性体のターゲット中に含まれる
o,,t{.o等にエリ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K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、その上にCu,At,Pt,Au
等の反射膜な設け、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
ファラデー方式は高S/Nの<M号が得られるという点
で有利であるが、従来の非品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)MeO゜A(
”iMII4yMIll}z”tCy&x”hr+}z
)”〕(但しMe=Ba,Sr及び/又はPb:MI=
Ga,A4Mn又はCr:M1=In,Sa,Zn,T
I,Ta,Go又はSn;MIll=COs’gs旧,
Sm,Th,Y,Dy.Tb,L,Gd,Er,Eu,
Yb又はCe;0<x≦o.s,O<y≦0.3,0<
z≦O.’!,Oくx+y+z≦1.2*m,n,lは
夫々、MI,MIt,Mm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(1)
の金属酸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(
適正なキュリー温度、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ー温度
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He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Taについては100
〜350℃、Hcについては300〜6000エルステ
ッド(好ましくは3000エルステッド以一下)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”C以上では半導体
レーザー光による記碌が困難であり、一方、Heが30
0エルステッ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エルステッド以上では
記録時の磁化反転K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、従来エリ磁気バブル材料として六万晶形及びスピ
ネル形の金属酸化物磁性体が研究されている。このうち
六方晶形のものでは例えば一般式{2} MeO・A(Fe20B) (但しMe,Aは一般式(1)に同じ)で示されるもの
が知られている。本発明者らはこの株の磁性体がそれ自
体、酸化物であるため、酸化劣化の恐れがな《、しかも
膜厚1oμm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ー温度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Fe原子の一部なM1金属で置換する
と、保磁力Haが増大し、一万、キュリー温度Tcは低
下すること、同じ(Fe原子の一部なMI金属で置換す
ると、t{CもTcも著しく低下すること、及び同じ(
Fe原子の一部な−金属で置換すると、Taは殆んど変
化しないが、Heは低下することを見出した。
本発明は以上のような置換金属M1,MII,MIII
の磁気特性EIc及びTcに対する特性変化に着目して
光磁気記録媒体用として好適な組成の金属酸化物磁性体
を発見したことに基づくものである。
次に前記一般式《1》の金属酸化物磁性体の具体例を示
す。
磁性体屋構造式 IBa()6(Gao.sIn6.ICo(1.IFe
,,so,)2Ba0・6[Ga6.IZn(1.12
13tO−1”el.uo8:]3Ba0・6.0(G
ao,6Sc6.IBi6.1Fel.10s)413
1Q−5.5[Ga6.7Ti6.oaBio.tFe
t.+*Os]5Sr()5J(Gao.aTao.s
tVo.eFeo.aoOs〕68rO”5.8CG&
(1.6Cr6.ISml).IFel40g)7Sr
0・6.0CGio.4SI1o.s’¥o.osFe
l.asOa〕8Sr0・5.9[Ga6.@Geo−
ttGdo.xF111−x40g:19Pb()5.
8CG&o.aZno.ttBio.osF(1t.t
eOs)10Pb0・5.6[G&o.sTio.oe
COo.osFex−syos]11BJL0・6−0
(A4.sZno.ttBio.,FJ.4403’)
12Ba0・5.8(A4.5Tio.oeCoo.s
Fet−sxos)13BaO・s.s[A4.aIn
o.ISIQ).IFel.Oo3〕14Ba0・6.
0[A4.sCro−tYo.osF11t−msOs
]15’Sr0・6.0(A4.BTIL6.12Er
6.IFJ.1403’:116Sr06.01:A4
.6Sc6.IEu6,IFe1.BO3:117Sr
O”5.7(A4.11Zn6.12Yb6.66Fo
le!ao,]IsSrO゜5・5[A4.gSno.
stGeo.uFeo.aaOs]198r0・6.0
[A4.sCro.sMgo.xtFe+.atOsE
磁性体A構造式 20Pb0・6.0(A4.5Zno−o6Bio.I
Fel,jaos)21Pb04.6[A4,6Tao
.ucOo.+F1i1t.saos:]22Ba0・
6.0(MnO.6Zno.oeBio.tFet.s
ao,]23Ba()6.0[Mng,6Ti。,66
CoO.osFes.syOs)24fla()6.0
[Mn。.BSco.oaSTIIo.osFet.t
Os]258a()5.7[Mnn.sZno.+tB
io.oaFes・toOn〕26Ba0・5.8(M
n6.6Cr(1.IGdO.61Fe1.BO3]2
7BaO”5.8CMno.7Geg.66Tbg,I
FJ.HO6128SrO”’0(Mn6.6Znl)
.06Bi6,sFGl,t60B]29Sr()5.
ti[Mno.sTio.oaCOo.xFet.at
os]30Sro−6.0[:Mno4Seo.,).
Smo..Fe.−osOs]31BaO”6.0[C
ro.aTi(1,o6Bio,2F6g.BOs)3
2Ba0・6.0(Cro.aZna.oeBio.o
sFet.stOs)33Ba0・5.5[Cr0.y
Ing,(15Coo.tF11t−tsos)34D
a()5.7[Crg.sSco.oiSnb.sFe
,,16033358a04.0(Crg.aTao.
s*Gdo.osll+.t*Os)36Ba0・6.
0[Cr(1a4Sno.tDyo−osF11*.g
oon]37PbO−6.0[:Cr6.eZ11o.
tzBio.osFet−toOn138PbO・5.
6[Cr6.7In6.ICoo−os”et−tlo
s]磁性体屋構造式 39Sr()6.0(Cro.6Tio.oeBio.
*Fet.uos)40Sr0・5.5(Cro.sZ
no.oaSmo.tFetsaOa)418m()6
.0CGio.sZno.txBio.osFet.a
yOs342Sr0・6.0[A4.aZno.BBi
o.tFet.atOa〕43Ba0・6.0(Gao
.sTio−osBio.osFet.syOs)44
Sr04.0(Aち.@Ti@.oaBlo*tF11
t.stOa)45SrO・6.0CMno.BZno
.ttBlo.osFer.syOs)46Pb0・6
j)[Mn6.6Zno.osBio.xlft.ta
Os)47Pb()6.0(Mn6,4Tio.oeC
oo.sFIBt.atOs)48Ba()6.0(G
ao.@Zno.(16B1g.IFel,3603〕
498a()6.0(Ga6.ICr(1.1Bio.
o5Fe+.asOs:]50Ha()6.0[A41
.ISn6.oo旧0.0SF’el−88oa)以上
の金属酸化物磁性体は一般に夫々所定量のMe金属の酸
化物又は炭酸塩とMi金属の酸化物とMI金属の酸化物
とMl[金属の酸化物とを混合粉砕し%1100〜12
00℃の温度で3〜5時間焼成し、次にこれを粉砕した
後、適当な大きさの円板状金型に入れてプレスし、つい
でこれを1250〜1400℃の温度で5〜8時間再び
焼成して円板状ターゲットとして用いられる。
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な
前述のようなターゲットとして基板温度400〜700
℃で真空蒸着、ス,eツタリング、イオンプレーテイン
グ等の方法で膜厚0.1〜lOμm程度に付着させれば
よい。
こうして第1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400〜800℃
の熱処理を、場合により磁界を印加しながら,行なって
垂直磁化させる必安がある。
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単結晶;サファイヤ:
リチウムタンタレート:結晶化透明ガラス:パイレツク
スガラス;ノくイコールガラス表面を酸化処理しない単
結晶シリコンsALIOHIA403mMg01MgO
’LIF,Y20B,LIF@Bed.ZrO1Yl0
B.Th02・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)等の無機材料が使用できる。
本発明の磁性膜は第1図のような単層型光磁気記録媒体
に限らず,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しては第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
ドトラック付き基板、3は反射膜、4は透明誘電1響、
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′
はアクリル樹脂、ポリカーポネート樹脂、ポリエステル
樹脂等の樹脂を射出成型、押出成型、フォトエッチング
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.A4Ag.Au.Rt.TeOxeT
eC.SeAs,TeAs,TiN+TaKCrN.シ
アニン染料、フタアシアニン染料等を真空蒸着、ス,e
ツタリング、イオンゾレーテイング等の方法で対象面に
膜厚500〜10000八程度に付着させろことにエリ
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S102tSiO,T102*TiO,CeO,H
fO,,Bed.The?+St3N4等’p(前記と
同様な方法で対象面に膜厚約0.05〜0.5μm程度
に付看させることにより形成される。なおこの透明訪・
竃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。ガイドトラック層5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
を圧看しながら、紫外線を照射して前記樹脂を硬化させ
ることにエリ形成される。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
IS1BN4vTaN,Sion+S10等を樹脂の場
合は塗布法で、その他の.一合は真空蒸着、スノぞツタ
リング、イオンプレーテイング等の方法で対象面に膜厚
約0.1〜10μm程度に付着させることKより形成さ
れる。なおこの保護膜は反射膜3を保aする目的で設け
られる。透明接着層7は、反射膜3乞設けたガイドトラ
ック付き基板1′の反射膜と磁性膜2χ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
。)の磁性膜とをエボキ7樹脂、ポリウレタン、ポリア
ミド等の樹脂で1μm以下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とを接合する
だめの層である。なお耐熱層8は前述のよう1よ無機劇
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几る。厚さはM1o〜5
(10μm楊度が適当である。
本発明の磁性膜な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。
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He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−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1〜50 下記表に示した組成のターゲット(厚さ3i7z、直径
100關の円板状)を、予め石英基板上に蒸着法によっ
て50OA厚にAgを彼着し、更にその上にスパッタリ
ング法によってIOOOA厚にsto,を被着した表面
にAr分圧2−OmWTorr,O,分圧0.3gTo
rr、放電′亀力0.35KV、基板温度550〜60
0℃の条件で2時間スパツタリングして3000A厚の
磁性膜を設けた。なお使用した磁性体の保磁力Ha及び
キュリー温度Tcを同表に示す。
次に以上のようにして得られた光磁気記録媒体を一方向
に磁化させ、ついでこの磁気の方向とは逆の外部磁界0
,5Kエルステッドを印加しながら,出力20mVl7
)半導体レーザーテIMH+のパルスで照射して磁気反
転せしめ、記録を行なったところ、いずれも微小ピット
が記録された。勿論、再生も可能であった。
【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。 1・・・基板1′・・・ガイドトラック付基板2・・・
磁性膜3・・・反射膜 4・・・透明誘電層5・・・ガイドトラック層6・・・
保謹膜7・・・透明接着層 8・・・耐熱層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.一般式 MeO”A(MqXMI[,ryMmt,F6,(”x
    +i,+,>OW(但しMe”’Ba,Sr及び/又は
    Pb”.Ml=Ga,A4Mn又はCr:Ml=In,
    Sc,Zn,Ti,Ta,Go又はSn;MIll=C
    O,Mg,BLSm,’rh,y,D)’t’rb,L
    ,GdtEr,Eu,Yb又はCe’.0<X≦OJ3
    ,o<y≦0.3,0<z≦0.3.0<z+y+z≦
    1.2’,m,n,lは夫々、J,Ml,M正のイオン
    価数) で示される金属酸化物磁性体。 2、一般式 MeO*A(JArXM%yMilli,Fe,,A,
    ,4,,z,On)(但しMe=Ba,Sr及び/又は
    Pbe,MI=Ga,A4Mn又はCr:M1=In,
    Sc,Zn,Ti,Ta,Ge又はSn;MIIl=C
    o,Mg,Bl,Sm,Th,Y,D)’y’rb,L
    ,Gd,Er,Eu,YbはCe’,0(x≦0.8,
    O<7≦0.3,0<z≦0.3.0(x+y+z≦1
    .2:m,n,lは夫々M1,M1.%のイオン画数) で示される金属酸化物磁性体よりなる磁性膜。
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