JPS61172236A - 光磁気記録素子 - 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） 本発明は非晶質金属垂直磁化膜の酸化を防止して初期特
性を維持せしめ、光磁気特性の長期信頼性を達成した光
磁気記録素子に関する。

〔発明の背景〕

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、光磁気記録媒体においては、
大量の情報を高密度に記録するため、集束レーザー光を
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記録方
式であり、この媒体には主として希土類−遷移金属元素
から成る非晶質金属垂直磁化膜が用いられる。代表的な
ものとしてＴｂＦ３合金等があり、　これらはスパッタ
リング法や真空蒸着法などによって成膜される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この光磁気記録方式は垂直磁化膜の表面
磁化状態を敏感に反映するものであるにもかかわらず、
希土類金属元素を含むため非常に耐環境特性に劣り、長
期に亘って酸化が進行して安定した磁気記録特性を維持
することができず、長期信頼性に問題がある。この為、
吸湿性、耐酸化性及び耐熱性の観点から基板材料、保護
膜材料及び記録媒体自身の改善が試みられてきたが、長
期信頼性を特に必要とする高密度記録媒体として未だ十
分な特性を有するに至っていない。

上記の問題を解決するため各種のやり方が提案されてい
る。例えば、記録媒体上に保護層を設け、外気と遮断す
ることが提案されているが、この層の膜厚が大きすぎる
と膜内に生じる内部応力の増加により、膜剥離、基板の
そり等が発生するため、１０００　Ａ程度の薄膜にする
必要がある。そのため、保護層の材質によっては、膜質
の劣化および欠損が発生し易く、その部分から酸化反応
が促進され、孔食が発生し、さらには、磁化膜の光磁気
特性の劣化を及ぼす。それゆえ、少なくとも、孔食の発
生を防止する必要がある。

一方、記録媒体中にＯｏ、Ｎｉ等の酸化に強い磁性元素
や半金属を加えるか、または酸化容易性元素などの添加
元素を加え、磁性媒体自身の耐酸化性の改善が試みられ
ているが、飛躍的な耐酸化性の向上は望めないばかりか
、逆に、添加元素が、光磁気特性例えばカー回転角の減
少を引き起こすなどの悪影響を及ぼす結果となる。

〔発明の目的〕

従って、本発明は上記事情に鑑みて完成されたもので、
その目的は、記録素子としての光磁気特性を阻害するこ
となく、孔食の発生を防止し記録媒体である磁化膜の酸
化を抑制し、耐環境特性に優れ、且つ高信頼性の光磁気
記録素子を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明によれば基体上に、少なくとも、膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を有する非晶質金属垂直磁化膜及び誘電
体層を順次積層して成る光磁気記録素子において、前記
誘電体層が不働態形成元素を含有することを特徴とする
光磁気記録素子が提供される。

〔問題を解決するための手段〕

本発明における光磁気記録素子の好適な構造を第１図に
示す。即ち、全体としてｌで示す記録体はガラスやプラ
スチック（ＰＭＭＡ　、　ＰＣ、エポキシ等）の基体２
上に光干渉層として５ｉａＮ４等から成る高屈折率の透
明誘電体層３を介して、あるいは基体２に直接、非晶質
金属垂直磁化膜４が形成される。垂直磁化膜４としては
ＴｂＦｅ　、　ＴｂＦｅＣｏ　。

ＧｉＴ’ｂＦｅＯｏ　、　ＧｄＤｙＦｅＣｏ　、　Ｄｙ
ＦｅＣｏ等の磁性合金から成る。磁化膜４上には、保護
層としての誘電体層５が形成されている。誘電体として
は、耐酸化性の点から非酸化物系若しくは還元性酸化物
系の誘電体が好ましく、特にＳｉ、ａＮ４．　ＡＪＮ　
、　ＺｎＳ　、　Ｓ１０等が好適に使用される。更に誘
電体層６上には所望により、樹脂等から成るオーバーコ
ート層６を被覆することができる。

本発明によれば、誘電体層す中に不働態形成元素を含有
させることにより、優れた耐酸化腐食性を得ることがで
きる。この理由として、本発明者等は、次のように考察
している。即ち、不働態形成元素を含む誘電体層５が磁
化膜４に直接設けられていることから、誘電体層６と磁
化膜４との界面において相互の元素から成る拡散領域が
形成されこの拡散領域は記録素子自体の酸化が進行する
段階で、　ＦＩＢおよび不働態形成元素間の相互作用に
より不働態皮膜が形成されるためと考えられ、この不働
態皮膜が外部からの酸化腐食作用に対して極めて耐力が
大きいため、誘電体層５からの孔食の発生が磁化膜４に
進行するのを防止することができると考えられる。

また、本発明の記録素子は不働態形成元素が磁化膜内に
直接添加されないことから磁化膜４に影響を及ぼすこと
がなく、磁化膜本来の光磁気特性を引き出すことができ
る。なお、磁化膜４の記録再生光入射側では１．２　ｗ
ｔ’ｍ前後の基体２、又は、誘電体層８により、はとん
ど酸化作用は受けないと考えられる。

本発明に詔いて、誘電体層す内に含有される不働態形成
元素としては、゛各種の元素が知られているが各々の元
素の不働態を形成し得る条件に差があることから、少な
くとも記録素子の置かれる環境条件、使用条件において
、不働態を形成し得るものを選択すべきである。本発明
によれば、特に、Ｏｒ　。

Ａ４、およびこれらを主体とする合金が好適に使用され
る。また、不働態形成元素は誘電体組成中に５ａｔｏｍ
％乃至４Ｑ　ａｔｏｍ％の含有率で含まれるのが好まし
い。即ち、上記範囲よりも含有量が大きいと誘電体自体
の熱伝導率が大きくなり過ぎることから記録素子自体の
機械的強度が低下し、クラックが入り易くなり、小さい
と、耐酸化性が低下し、本発明の効果を得ることができ
ない。

本発明の記録素子を製造する際には、周知の成膜方法を
採用し得るが特に、誘電体層４の成膜では誘電体の主成
分、例えば５ＬａＮ４．不働態形成元素をそれぞれ別個
のターゲット、又は両者を含む複合ターゲットとしてス
パッタリング、又は蒸着等の物理的成膜法を行なうと先
に設けられた磁化膜に対して、その界面において、先に
述べた拡散領域を有効的に形成することができる。

本発明を次の例で説明する。

実施例 高周波スパッタリング装置を用いてポリカーボネート樹
脂から成るディスク用基板２上に誘電体層８としてＳｉ
　ａＮ　４を６０ＯＡ、磁化膜４としテＴｂＦｅを１５
０ＯＡを成膜した後、　ＳｉＮ４を主体とする誘電体層
５を１．０００　久の厚みで設けた。この時、誘電体層
の組成を第１表に従って変え、５種の２×Ｑｍｖｒの記
録素子を作製した。

なお、誘電体層すの形成にはＳ’４８Ｎ　４円板状ター
ゲットを用いて、また不働態形成元素を含む場合は、５
ｊ−３Ｎ４ターゲツト上に各元素のチップを配した複合
ターゲットを用いてスパッタリングを行なった。

次に得られた記録素子に対し、次の特性試験を行なった
。

■放置試験 高温高湿下（６５℃、９０〜９５％ＲＨ）に５００時間
放置した。なお、放置時間１０時間、　１００時間、５
００時間において、再生用レーザー光（波畏６３２８　
Ｘ　）を基板側から投光し、カー回転角θｋを測定し、
初期値θｋ（。）に対するカー回転角の時間変化θｋ（
ｔ）／θｋ（。）を、また記録体の保磁力を測定し、初
期値Ｈａ　（ｏｌに対する保磁力の時間変化Ｈａ　ｌｔ
ｌ／Ｈｃ　（ｏ）を求めた。

なお、測定面積は２　Ｘ　２（ｔｎｍ）で行なった。

結果は第１表、および第２図のグラフに示した。

■人工汁液浸漬テスト 人工汁液（ＮａＥ（ＰＯ４０，９ｇ　、　Ｎａｃｌ　ｏ
、ｓ　ｇ　、　ＣＥ（８ＣＯＯＩ（α５ｇを純水で１０
０　ＱＣとしたもの）に２４時間ｉ漬した後、媒体に発
生した単位面積当りの平均孔食数を顕微鏡でカウントし
た。

結果は第２表に示した。

・は比較例を示す　　放置試験　○：変化なし　×：低
下するまず、第２図から明らかなように、酸化容易元素
であるＴ１を配合したもの（黒４）は、カー回転角の変
化はないが保磁力の低下が大きく、１００時間経過後に
は磁化膜が全面透明膜化し測定不可能となった。他の試
料では、カー回転角、保磁力共に経時的変化は見受けら
れず、光磁気特性に影響がないことが判った。

一方、第２表からはＡ４．Ｏｒ、Ｔｉともに耐孔食性向
上効果があることが確認されたが、その中でもＯｒは顕
著な効果を示した。

（発明の効果） 本発明によれば、上述したように、光磁気特性に何ら悪
影響を及ぼすことなく、記録体の耐酸化性を向上させる
ことが可能となり、経時的劣化がなく、耐環境特性に優
れ高信頼性の光磁気記録素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光磁気記録素子の好適な構造を示す
図である。 第２図は、記録素子のカー回転角および保磁力の時間変
化を示すグラフである。 ■・・・記録素子、２・・・基体、４・・・非晶質金属
垂直磁化膜、５・・・誘電体層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に、少なくとも、膜面に垂直な方向に磁化
   容易軸を有する非晶質金属垂直磁化膜及び誘電体層を順
   次積層して成る光磁気記録素子において、前記誘電体層
   が不働態形成元素を含有することを特徴とする光磁気記
   録素子。
2. （２）前記不働態形成元素がＡｌ、Ｃｒのいずれかであ
   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。