JPS60214506A - 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】 技術分野 ・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。

従来技術 近年、半導体レーザー光により磁気記録を行なう光磁気
記録媒体が為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全作
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合金金真空蒸着、スパッタリング等の
方法で厚さ０．１〜１μｒｎ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々われる。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情報信号で
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、記録された情報信号を光学的に検出することにより
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ＩＭＨｚ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。

８１０、尋の保護膜を設ける（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Ｏ３、基板面に吸着されたＯ、、Ｈ，Ｏ等及び合
金磁性体のターゲット中に含まれる０、　、　Ｈ，Ｏ尋
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
るだけ厚くシ、その上にＣｕ　、　ＡＩ　、　Ｐｔ　、
　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。

目　的 本発明の目的は記録感度が高く、シ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％） （但しＭｅ　＝　Ｂａ　、　Ｓｒ　、　Ｐｂ及びＣｍの
少なくとも１種；Ａ：＝Ｚｎ、ＴＩ、Ｉｎ、ｇｏ、ｓｎ
、Ｔａ、Ｇｅ及びＢ１の少なくとも１種；０〈！≦ｏ、
５；ｏ　（ｒ≦０．４；４．５≦ｎ≦６；鳳はＡ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
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
Ｔａ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
にとのＴｃ及びＨａの適正範囲はＴｃについては１００
〜３５０℃、Ｈａについては３００〜６０００エルステ
ツドと考えられる。これはＴｏが１００℃以下では記録
したメモＩＪ−５− 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、Ｈａ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表レーザー出力や外部磁界が太きく
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。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）で示される
六方晶系７エライトが知られている。

本発明者らはこの種の磁性体がそれ自体、酸化物である
ため、酸化劣化の恐れがガく、しかも膜厚１０μｍ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　６− 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ｆｃＲｈ又は前記Ａで示される金属原子で置換す
ると、いずれもＴｏが低下することを見出した。しかし
同時に、Ｒｈで置換した場合は飽和磁化４πＭｍが激減
すると同時に、保磁力Ｈａが著しく増大し、一方、Ａ金
属で置換した場゛合は４πＭｍの減少は少ないが、Ｈａ
が急激に減少し、いずれの場合も光磁気記録媒体用材料
として適用することが困難であることを見出した。そこ
で本発明者らは更にこれらＲｈ及びＡ金属の特性に着目
して一般式（２）の中のＦｅ原子の一部をＲｈ及びＡ金
属で同時に置換してみたところ、光磁気記録に適した一
般式（１）の金属酸化物磁性体を見出した。

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Ｆ＠原子の一部をＲｈ及びＡ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
たものである。

これらのＴｃ及びＨｅ特性により本発明の金属酸化物磁
性体又は磁性膜は半導体レーザー光により記録、再生を
行なう光磁気記録媒体用材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、記録窓ｉ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Ｍｎ
ＣＯ３とＦすＯ８とＲｈ　、　Ａ金属の各酸化物とを混
合粉砕し、これを適当な形状の金型に入れて成型後、１
２００〜１４００℃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表に示したものが挙げられる。なお
同表にはキュリ一温度Ｔｏ、保磁力Ｈｅ及び飽和磁力４
πＭｍを併記した。

（以下余白） 　９− なお本発明の金属酸化物磁性体にはファラデー回転角を
更に増大して磁気光学特性を改善するためにＬａ　、　
Ｙｂ　、　Ｔｂ　、　Ｄｙ　、　Ｇｄ等の金属を添加す
ることができる。

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ｆｉｌｌ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５００〜７００℃で真空
蒸着、スパッタリング、イオンシレーティング等の方法
で膜厚０．１〜１０μｍ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ウムのような
耐熱性金輌；一般ガ２ス；石英ガ２ス；　ＧＧＧ単結晶
；サファイヤ；リチウムタンタレート；結１１− 晶化透明ガラス；パイレックスガラス；パイコールガラ
ス；表面を酸化処理し又は処理しガい単結晶シリコン；
　Ａｌ、Ｏ，、ＡＩ！Ｏ，・ＭｇＯ、ＭｇＯ・ＬｉＦ　
、　Ｙ！０Ｂ−ＬｉＦ　、　Ｂｏｏ　、　Ｚｒ０１１Ｉ
ｙｌｏ、、　’ｒｈｏ、＠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。この釉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は透明紡電層、δ
はガイドトラック層、６は保＃ＩＩ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、ポリカーゼネート樹Ｉ３凱ポリエス
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、１２− 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　、　ＡＩ　、　Ａｇ　、　Ａｕ　、　ＰＬ　、　
ＴａＯｘ　、　ＴｓＣ。

Ｓ＠Ａｓ　、　ＴｅＡｓ　、　ＴｉＮ　、　ＴａＮ　、
　ＣｒＮ　、シアニｙ染料、フタロシアニン染料等を真
空蒸着、スノぞツタリング、イオンブレーティング等の
方法で対象面に膜厚５０θ〜１ｏｏｏｏＸ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８１０．。

Ｓ　１０　＊　ＴｉＯ２＊　ＴＩＯｓ　Ｃｓ０１１　Ｈ
ｆ０１　ｐ　Ｂｅ０１　Ｔｈ０２　ｔ８１、Ｎ、　＠を
前記と同様な方法で対象面に膜厚約０．０５〜０．５μ
ｍ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、３？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、
ＴｓＮ、　８１．Ｎ４゜ＴａＮ　、　ｓｉｏ、　−８１
０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０．１〜１０μｍ程度に付着させることに
より形成される。なおこの保ｍ膜は反対膜３を保咳する
目的で設けられる。透明接着層７は、反射膜３を設けた
ガイドトラック付き基板１′の反射膜と磁性膜２を設け
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。）の磁性膜とをエポキシ樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド等の樹脂で約２〜１００μｍ程度に接着
することによ多形成される。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ガるので、基板ｌに和尚するが、こ
こでは磁性［２の耐熱性向上の目的で設けられる。厚さ
は約ｌθ〜５００μ展程度が適当である。

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。

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Ｔｏ及びＨｅ　ｆ有し、記録感度が
高いにも拘らず、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７アラデ一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 前記例示のＮｎｌ−１Ｂの金属酸化物磁性体ターゲット
を各々用いて、予め蒸着法で膜厚ａｏｏＸのＡｇを付着
させ、更にこの上に膜厚１ｏｏｏＸのＳ１０．を被着せ
しめた石英基板上に１５− Ａｒ分圧２．　Ｏｗ　Ｔｏｒｒ　、　Ｏ，分圧０．３　
ＨＴｏｒｒ　、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０．３μ
扉厚の磁性膜を形成した。

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　ｍＷ　、波長
８２０ｎｍ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Ｉ　ＭＨｚのパルスで１０４／秒照
射して磁気反転せしめ、記録したところ、いずれも２ツ
ト径約１．５μｍの記録ピットが形成された。

【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。 １・・・基板 １′・・・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・・・ガイドトラック層６・・
・保護膜　７・・・透明接着層 ＝１６− ８・・・耐熱層 特許出願人　株式会社　リ　コ　一 １７− 第１図　第２図 第３図　第４図 第５図 手続補正書 昭和５９年５　月２９日 特許庁長官若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　顕部７１４５２号２、発明の名称 金属酸化物磁性体及び磁性膜 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 （６７り株式会社　リ　コ　− 代表者　浜　１）　広 ４、代理　人 ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範、Ｑ〒Ｊ発明の詳細な説明」の
各欄　ゝ ６、補正の内容 １）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 ２）明細書第５頁第１行 ｒ　ＭｅＯｌｌｎ　（ＲｈｘＡｙＦｓｔ−（ｘ＋−！−
）Ｏｎ　：）　Ｊ　ｔ”ｒ　Ｍ＠Ｏ＠ｎ　（ＲｈｚＡｙ
Ｆｈ−（ｚ＋”　Ｙ　）　ＯＲ〕Ｊに訂正する。 ３）同第１４頁下から第８行［約２〜１００μｍ程度」
ヲ「約０．２〜１０μｍ厚相度」に訂正する。 ７、　添付書類の目録 （１１別　紙　１通 　２− 別　紙 特許請求の範囲 １、一般式 ％式％）） （但しＭｅｗＢａ　、　Ｓｒ　Ｉ　Ｐｂ及びＣａの少な
くとも１種；Ａ＝Ｚｎ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｓｅ、ａｎ、Ｔａ
。 Ｇｅ及びＢｉの少なくとも１種；０〈ｘ≦０．５；０く
！≦０．４　；　４．５≦ｎ≦６；論は人のイオン価数
） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％）） （但しＭｅ＝Ｂａ　、　Ｓｒ　、　Ｓｂ及びＣａの少な
くとも１種；　Ａ＝Ｚｎ、ＴＩ　、　Ｉｎ、８ａ、８ｎ
、Ｔａ。 Ｇ・及び組の少なくとも１種；０くｘ≦０．５；０〈！
≦０．４　；　４．２Ｉ≦ｎ≦６；篇はＡ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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ％式％） （） （但しＭｅ　＝　Ｂａ　、　Ｓｒ　、　Ｐｂ及びＣａの
   少なくとも１種；　Ａ＝Ｚｎ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｓａ、Ｓｎ
   、Ｔａ。 Ｇ６及びＢ１の少なくとも１種；０〈ｘ≦０．５；０〈
   ！≦０．４　；　４．５≦ｎ≦６；■は人のイオン価数
   ） で示される金属酸化物磁性体。 ２、一般式 ％式％：） （但しＭａ＝＝Ｂａ　、　ａｒ　、　８ｂ及びＣａの少
   なくとも１種；　Ａ＝Ｚｎ、ＴＩ、Ｉｎ、Ｓａ、Ｓｎ、
   Ｔａ、Ｇｅ及びＢｉの少なくとも１種；０〈Ｉ≦０．５
   　；　Ｏ（Ｙ≦０．４　；　４．５≦ｎ≦６；鳳は人の
   イオン価数）で示される金属酸化物より々る磁性膜。