JPS61229248A - 光磁気記録媒体およびその製法 - Google Patents

光磁気記録媒体およびその製法

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JPS61229248A
JPS61229248A JP60070724A JP7072485A JPS61229248A JP S61229248 A JPS61229248 A JP S61229248A JP 60070724 A JP60070724 A JP 60070724A JP 7072485 A JP7072485 A JP 7072485A JP S61229248 A JPS61229248 A JP S61229248A
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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】 産業上の利用分野 この発明は高密度記録可能な光磁気記録媒体およびその
製法に関し、特にアルミニウムもしくはアルミニウム合
金の多孔質陽極酸化皮膜の微細孔中に磁性材を充填した
光磁気記録媒体およびその製法に関するものである。
従来の技術 近年に至り、磁気的カー効果を利用した光磁気記録方式
が開発されるようになっている。この光磁気記録方式は
、記録時にはレーザー光等の光を磁性体表面に照射して
キュリ一点以上の濃度に加熱することによって信号の書
込みを行ない、信号再生時にはレーザー光等の特定の偏
光角の光束を磁性体表面に照射して、磁気的カー効果に
よる反射光の偏光面の回転角度（偏光角度）を検出する
ことにより磁気記録を読出すものである。
このような光磁気記録方式に使用される記録媒体として
は、特に高密度記録可能なものとして、特開昭５９−７
２６６３号公報に記載の記録媒体が既に提案されている
。この提案の記録媒体は、第８図に示すようにアルミニ
ウムもしくはアルミニウム合金からなる基板１の表面に
多孔質陽極酸化皮膜２を形成し、その陽極酸化皮膜２の
各微細孔３中に純鉄等の磁性材４を電解析出により充填
した構造とされている。このような構造の記録媒体はも
ともと高密度磁気記録可能な垂直磁気記録媒体として開
発されたものであるが、光磁気記録方式にも好適に使用
されることが前記提案によって明らかにされている。す
なわちこのような記録媒体を光磁気記録方式に使用する
際には、予め各微細孔３中の磁性材４を膜面に垂直な方
向に磁化させておくことになるが、この場合微細孔３中
に電解析出された磁性材４は膜面に垂直な方向に異方性
を有するため垂直方向に充分に磁化され、しかもこの場
合垂直方向に磁化された磁性材４の端面に照射した光の
反射光の磁気的カー効果による偏光角度が大きくなるた
め、信号読出しも容易となるとされている。
発明が解決すべき問題点 前記提案の光磁気記録媒体においては、次のような問題
があった。すなわちこの種の光磁気記録媒体においては
、既に述べたように信号の読出し時には微細孔３中に充
填された鉄等の磁性材４の表面（上端面）５が照射光に
対する磁気的カー効果による反射光の偏光角（カー回転
角とも称される）θに検出のための有効反射面として作
用するが、単に微細孔３中に磁性材４を充填しただけの
構造では、実際には有効反射光による偏光角検出信号の
絶対強度やＳ／Ｎ比が小さく、検出精度が低くならざる
を得ない問題があった。その理由は次のように考えられ
る。
ｉ）有効反射面として作用する磁性材上端面５の面積が
微細孔３の開口面積によって規制されるため、有効反射
面が小さく、しかもその磁性材上端面５には微小な凹凸
が存在するため、反射光の反射方向が不揃いとなる。
；ｔ）ｍｍｍ化皮膜２自体の厚みは均一であっても、微
細孔３中に電解析出により充填された磁性材４の長さが
不均一となり、そのため偏光角θｋにばらつきが生じる
。
１ｉ１）前記同様に微細孔３中の磁性材４の長さの不均
一により、その上端面５のレベルが不揃いとなり、その
ため反射光の位相にばらつきが生じる。
ｉｖ）陽極酸化皮膜２自体はＡｌ２Ｏ３で構成されてお
り、このＡｆ２０３は透光性を有するため、第９図に示
すように信号読出しのためにレーザー光８を照射した際
にその光が微細孔３の周囲のＡｌ２Ｏ３層９を透過して
その下側の陽極酸化されていないＡ１２Ｍ層６との境界
７で反射光が生じ、また照射された光の一部は微細孔３
の周囲のＡｆ２０ａｌ１９の表面でも反射する。これら
の反射光は、信号読出しに無関係であって、正規の磁性
材上端面５での反射光の偏光角度検出精度を著しく低下
させる原因となる。
ところで、上述のような諸問題のうち、いくつかの問題
は磁性材４の上端面５とその周囲の陽極酸化皮膜２の表
面とを面一となるように研磨することによって解決し得
ると予想される。しかしながら研磨を行なった場合、研
磨時の機械的圧力によって磁性材４の上端に歪が発生し
てそのまま残留し、その歪のために偏光角θｋがばらつ
き、そのため単に研磨しただけでは根本的な解決となら
ないことが本発明者等の実験により確認されている。ま
た上述のように研磨してその企が磁性材上端部に残留す
れば、磁性材４の透磁率が低下してしまう問題もある。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、基
本的には、第８図に示されるような光磁気記録媒体を改
良して、記録読出し時における磁性体からの反射光によ
る磁気的カー効果による偏光角度検出精度を向上させる
ことを目的とするものである。具体的には、信号読出し
に有効な磁性体の有効反射面を増大させ、しかも照射し
た光が微細孔周囲のＡｌ２０３１に侵入しないようにし
て、信号の読出しに無関係な反射光が生じることをでき
るだけ防止するようにした光磁気記録媒体を提供し、併
せてそのような光磁気記録媒体を、前述のような研磨に
よる歪の残留による問題を招くことなく製造し得るよう
にした製法を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この発明の光磁気記録媒体は、アルミニウムもしくはア
ルミニウム合金からなる基板の表面に多孔質陽極酸化皮
膜が形成され、その多孔質陽極酸化皮膜の各微細孔中に
磁性材が充填され、さらに飽和磁化の大きい磁性材から
なる薄膜が、少なくとも前記微細孔の上およびその周辺
部を覆うよう。
に多孔質陽極酸化皮膜上面に形成されていることを特徴
とするものである。
またこの発明の光磁気記録媒体の製法は、アルミニウム
もしくはアルミニウム合金からなる基板の表面に陽極酸
化処理を施して多孔質陽極酸化皮膜を形成する工程と、 前記多孔質陽極酸化皮膜の各微細孔中に磁性材を電解析
出により充填する工程と、 前記陽極酸化皮膜の全面を、各微細孔中の磁性材の表面
と各微細孔周囲の部分の表面とが面一となるように研磨
する工程と、 研磨後の微細孔中の磁性材を一部除去するようにエツチ
ングする工程と、 エツチング後の陽極酸化皮膜の表面に、少なくとも微細
孔の上およびその周辺部を覆うように飽和磁化の大きい
磁性材からなる薄膜を形成する工程とを有してなること
を特徴とするものである。
発明の詳細な説明 第１図にこの発明の光磁気記録媒体の一例を模式的に示
す。
第１図に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる基板（以下Ａ１基板と称する）１には多孔
質陽極酸化皮１ｌＩ２が形成されており、この陽極酸化
皮ＷＡ２の微細孔３中には、純鉄。
あるいはニッケル、コバルト、あるいはそれらの合金等
の磁性材４が充填されている。そして鉄、コバルト、ニ
ッケルまたはそれらの合金等で飽和磁化が大きい磁性材
からなる薄膜１０が陽極酸化皮膜２の上面をＩうように
かつ表面が平滑となるように形成されている。すなわち
この薄１１０は、各微細孔３中に充填された磁性材４の
上面を覆うとともに、各微細孔３の周辺部のＡｌ２Ｏ３
層９の表面を覆うように形成されている。ここで、第１
図の例では各微細孔３の周囲のＡ１２０３１ｉｉの表面
部の９ｍがそのへ１２０３全面を壇うように示されてい
るが、実際には微細孔３の周囲のＡ！１２０３層の全面
を覆う必要はなく、要は＠細孔３中に充填されている磁
性材４から出る磁束により垂直方向に着磁される程度の
範囲まで形成されていれば足りる。すなわち、ｎｏｉｏ
はある微細孔の上面から隣の微細孔の上面まで連続して
いる必要はなく、各微細孔３についてその上面とその周
辺部のみに形成されていても良い。
次に第１図に示される光磁気記録媒体の製造方法、すな
わち第２発明に係る製法を第２図〜第５図にしたがって
段階的に説明する。
先ず第２図に示すようにＡ１基板１の表面に陽極酸化処
理を施して、多数の微細孔を有する多孔質陽極酸化皮９
１２を生成させる。このｗＡ極酸酸化処理常法にしたが
って行なえば良く、例えば硫酸、クロム酸等の無機酸あ
るいはシュウ酸等の水溶液を用い、液撹拌を行ないなが
ら直流電圧もしくは交直重畳電圧で実施すれば良い。な
お場合によっては陽極酸化皮［１２の微細孔３の径を拡
大させかつ孔径を上端から下端まで可及的に一様にする
ために、陽極酸化処理後に例えばスルファミンｆ１１〜
３０重量％およびリン酸０．１〜１重嚢％を含有する混
酸液中に浸漬させる浸漬処理を行なっても良い。
次いで第３図に示すように前記微細孔３中に電解析出に
よって鉄、ニッケル、コバルト等の磁性材４を充填する
。この電解析出も理は、鉄、ニッケル、コバルト等の磁
性材金３の塩を含む水溶液中で交流電解析出を行なえば
良い。例えば第１硫酸鉄アンモニウム、硫酸コバルト、
＠酸ニッケル等の金属酸塩を含み、さらに必要に応じて
リン酸およびグリセリン等を含有する電解液を用いて交
流電解析出を行なえば良い。なおこの電解析出に使用す
る交流は通常の対称交流でも良いが、Φ側ビーク電流密
度（Ａ＋）とｅ側ビーク電流密度（八−）との比（Ａ＋
／Ａ−）を０．２〜０．５の範囲内とした非対称交流を
用いることによって、微細孔３に対する磁性材４の充填
率を高めることができる。またこのような非対称交流を
用いる場合、ｅ側ビーク電流密度（Ａ−）の絶対値は、
０．５〜４Ａ／ｄａ”程度が適当である。
このようにして微細孔３に磁性材４を充填した後、第４
図に示すように陽極酸化皮１！２の全面に研磨加工を施
して、各＊Ｓ＋孔３中に充填されている磁性材４の上端
とその周囲のＡｌ２Ｏ３層９の表面とが面一となるまで
研磨する。
このように研磨した状態では既に述べたように微細孔３
中の磁性材４の上端部に研磨圧力による歪が発生・残留
している。そこで次に第５図に示すように化学エツチン
グによって微細孔３中の磁性材４の上端部を除去する。
ここで微細孔３の周囲の陽極酸化皮膜を構成しているＡ
ｆ２０３は化学的に安定であるから、通常の化学エツチ
ングに用いれる弱酸、例えば３％シュウ酸水溶液を用い
ることによって容易に磁性体４の部分のみをエツチング
することができる。
エツチング終了後、Ｆｅ、Ｎｉ、ＧＯ，あるいはそれら
の合金等の飽和磁化の大きい磁性材、具体的には飽和磁
化Ｓｓが０．５Ｔ　（テスラ）以上、好ましくは１．０
１以上の磁性材からなる１１１１０を陽極酸化皮１１２
の表面に形成する。すなわち、前述のエツチングにより
空所とされた微細孔３の上端部を埋めかつその周辺部を
覆いしかもそれらの部分が全体的に均一な膜厚となるよ
うに高８８の磁性材薄膜１０を形成する。このような磁
性材薄膜１０を形成する手段としては、無電解メッキ法
を用いることが好ましい。無電解メッキ法による場合、
金属磁性材料とＡｉ’２０３との化学ポテンシャルの差
により先ず磁性材が微細孔３の上端部の空所底部（すな
わち予め充填されている磁性材４の上端面）から析出を
開始し、その空所に充満された後、続いてその空所から
オーバーフローして微細孔周囲の陽極酸化皮膜表面にも
析出され、Ｉ＆終的に１１！ｉａ化皮ＷＩ２の全面を均
一に覆う１ｆ１０が形成される。もちろん場合によって
は微細孔上面およびその周辺部のみを薄膜１０が覆った
段階で無電解メッキを終了させても良い。なお場合によ
っては無電解メッキ法以外の方法、例えば気相成長法、
スパッタリング、蒸ＩＩ法等を用いても良いことは勿論
である。このようにして形成された高３ｓ磁性材からな
る′ｆ？Ｉ膜１０の表面には、特に研磨を施す必要はな
い。すなわち、ＷＩ膜１０の下側の陽極酸化皮膜２の表
面が前述の研磨工程で充分に平滑化されているから、５
ｍ１ｏ自体の表面も平滑となるからである。
以上の各工程において、Ａｌ基板１に陽極酸化処理を施
す工程において生成させる１ｍｍ酸酸化皮膜２厚みは、
微細孔３中へ磁性材４を充填して研磨した後の厚みで６
声以下、好ましくは３声以下とするのが適当である。そ
の理由は、３声を越えれば微細孔中の磁性体の長さが大
きくなって熱磁気書込みが困難となってしまうからであ
る。
また陽極酸化皮１１２の微細孔３の径は、１００ｎ■程
度以下とすることが好ましい。１００ｒｖを越えれば微
細孔３内め磁性材の磁化容易方向が膜面に対して水平と
なるが、または垂直方向の異方性を有していても垂直方
向の残留磁化が小さくなるからである。また同じ理由か
ら、微細孔３の径りと微細孔３の長さ！（但し研磨後の
長さ）との比Ｄ／ｌは１０以上とすることが好ましい。
一方、磁性材４の充填および研磨を行なった後のエツチ
ング工程では、微細孔３内の磁性材４が表面から１０〜
２００　ｎｉ程度の範囲内の厚さ除去されるまでエツチ
ングすることが好ましい。その理由は、エツチング深さ
が１Ｏｎ−未満では研磨工程で導入された歪が残留して
いる部分を充分に除去することができず、一方エッチン
グ深さが２゜Ｑｎｓ＋を越えるまでエツチングすること
は、エツチング処理時間が長くなるとともにその後の高
ＢＳの磁性材ｍｍ１ｏの形成のための無電解メッキに要
する時間も長時間化して、能率の低下を招くからである
。
さらに、高Ｂｓの磁性材薄膜１０の形成工程においては
、その薄膜１０の厚みが５〜１００ｒｖとなるようにす
ることが望ましい。すなわち、５１１未満では後述する
ように偏光角θにの検出に寄与する有効反射面を増大さ
せる効果が充分に得られず、またレーザー光が薄膜１０
を透過して下部の磁性材４の偏光角θにと上部の高３ｓ
薄膜磁性材１０の瓢光角θにとが干渉する場合も生じる
からである。一方薄１１０の厚みが１００ｒｌｌを越せ
ば隣り合う微細孔内の磁性材による磁束同士が干渉した
り、また垂直方向の異方性が弱められてしまうおそれが
ある。
作　　　用 前述のようにして得られた光磁気記録媒体における信号
読出時の光の反射状況および磁束の流れを第６図に拡大
して模式的に示す。
第６図から理解されるように、微細孔３の周囲の半透明
なＡｌ２Ｏ３層９は高Ｂｓｔｎ性材の薄膜１０によって
覆われており、この磁性材薄１１１０は不透明であるか
ら、レーザー光８を照射した際にＡｊ’２０ｓ層９まで
照射光が侵入してＡＩ基層６との境界７で反射光が生じ
ることが有効に防止される。したがって反射光は磁性体
薄１１１０の表面での反射光のみとなり、その結果不要
な反射光との干渉等が生じることが防止される。
また各微細孔３の開口端よりも上側の部分の薄ｍｉｏ内
においては、第６図の破線矢印で示すように磁束が拡大
し、その結果偏光角度検出に寄与する有効反射面が微細
孔の口径より拡大して、信号読出し時における偏光光量
を大きくすることができる。すなわち、従来の第８図、
第９図に示される光磁気記録媒体においては、信号読出
し時における偏光角度検出に寄与する有効反射面は、微
細孔３内に充填された磁性材上端面５のみであったが、
この発明の光磁気記録媒体では、微細孔３の開口端より
上方の磁性材薄１１１０内で磁束が拡大する分だけ有効
反射面が増大することになる。
さらに、偏光角度検出のための有効反射面となる磁性材
薄１１１１０の表面はレベルが均一であり、また微細孔
３内に充填されている磁性材４と高ＢｓＷｉ性材薄［１
１０の部分とを合わせた磁性体全体についての膜面に対
し直角な方向の長さは均一であるから、反射面レベルの
不均一による反射光の位相の不均一や、膜面に直角な方
向の磁性体長さの不均一による偏光角度のばらつきも防
止される。
そして前述のように研磨工程（第４図）では磁性材４の
上端部に研磨応力による歪が発生・残留するが、その歪
が残留した部分は次のエツチング工程（第５図）で除去
され、最終的に高８３の磁性材１ｕｔｔｉｏによって置
換されることになるから、最終製品の磁性材部分に研磨
による歪が残留しない。したがって磁性材上端部に残留
する歪による偏光角度減少が防止され、大きな偏光角度
を得て、検出精度を向上させることができる。またこの
ように磁性材部分に研磨歪が残留しないことは、磁性材
の透磁率向上にも寄与する。
なおまた、表面の磁性材薄！１１０としてコバルト合金
の如き高飽和磁化材料を用いることによって、表面磁束
密度を著しく高めて、信号読出し時の偏光角度を充分に
高くすることができる。また特にパーマロイを１１１１
０に用いた場合は耐食性が良くなるという長所もある。
実施例 純度９９．９９％のＡｌを用いて溶製した４％Ｍｇ−Ａ
ｌ合金からなる圧延板の表面を研磨してＡＩ基板とし、
そのへ２基板の表面に、３％シュウ酸水溶液を電解浴と
して用いて常法にしたがって陽極酸化処理を施し、膜厚
５−の多孔質陽極酸化皮膜を生成した。次いで第−硫酸
鉄アンモニウム５０　Ｇ／ｆ、＊’７８！３０　Ｑ／ｌ
、り’）セリン２ｇ／′ｌを含有する電解液にて交流電
解により電解析出処理を行ない、陽極酸化皮膜の微細孔
中に純鉄を電解析出させた。その後、陽極酸化皮膜の全
面をその皮膜厚みが３声となるまで研磨した。この状態
では微細孔中の鉄がほぼ１００％皮膜表面に揃っている
ことが磁気測定により確認された。次いで研磨後の鉄の
上部を３％シュウ酸水溶液を用いて５Ｑｎｉ深さ程度ま
でエツチング除去した。さらに無電解メッキ液として、
硫酸ニッケル５　ｇ／ｌ、硫酸コバルト１５ｇ／ｌ、重
炭酸ナトリウム１００／１、ロッセル塩３０ｇ／ｌ、ホ
ルムアルデヒド２００／１．その他添加剤を含有するメ
ッキ液を用いてＧｏ−Ｎｉ合金を無電解メッキにより陽
楊酸化皮膜の表面に析出させ、膜厚６０ｎｌの高Ｂｓ薄
膜を形成した。
以上の実施例において、研磨したままの状態の中間製品
としての光磁気記録媒体と、ざらにエツチングして高Ｂ
ｓ１ｉｌｌｌを形成した後のｕｒｎ製品としての光磁気
記録媒体とについて、波長６３２　ｎｓの光を用いて磁
気的カー効果による偏光角θにのヒステリシス特性を調
べた結果を第７図に示す。
但しこの測定は、強さＨの磁場中に各光磁気記録媒体を
配置した時の偏光の回転角を調べたものであり、したが
って第７図の横軸Ｈは、外部磁場の強さを示す。
第７図の曲１ｆ！Ａは研磨したままの光磁気記録媒体に
おける偏光角θにのヒステリシスを示すものであり、こ
の場合には最大偏光角は０．１２°に過ぎなかった。−
力筒７図の曲１ａＢは研磨後エツチングしさらにＣｏ　
−Ｎｉ　ＲＷＩを形成した光磁気記録媒体の偏光角θに
ヒステリシスを示すものであり、この場合には最大温光
角が０．６°となり、研磨したままの状態と比較して格
段に偏光角が大きくなることが確認された。
発明の効果 この発明の光磁気記録媒体によれば、前述のように信号
読出し時における照射光が少なくとも微細孔の周囲では
膜面内部まで侵入せず、したがって磁気的カー効果によ
る偏光角度検出に無関係な不要反射光が生じることを可
及的に防止でき、また偏光角度検出に有効な有効反射面
が従来の第８図に示される光磁気記録媒体よりも拡大さ
れており、しかも有効反射面のレベルが均一でかつ膜面
に垂直な方向での磁性材全体の長さも均一であり、した
がって信号読出し時において大きな偏光角度を得ること
ができるとともにＳ／Ｎ比も大きく、そのためｘｇ度で
信号の読出しを行なうことができる。
また特にこの発明の光磁気記録媒体の製法によれば、研
磨時の圧力によって導入された磁性材の歪が最ｎ製品ま
で！留せず、そのため残留歪により偏光角度が小さくな
ることを有効に防止し、−明信号読出し？１度を高める
ことができる。
さらにこの発明による光磁気記録媒体においては、陽極
清化皮膜のａｍ孔の形状異方性を利用して垂直磁化を図
っておりしかも垂直磁化すべき材料（ｉｌ　ＦＪ孔内充
填磁性材４）と表面で偏光角θｋを与える材ｇ（高８ｓ
ｌ性材のｉ’１ｆｌｌｌｏ）とが別になっているため、
微細孔内部の磁性材に要求される特性と磁性材表面に要
求される特性とを同時に満足する材料を選択しなければ
ならないという従来の磁性材選定上の制約がなく、それ
ぞれに要求される特性に応じた最適な材料を選定でき、
例えば微細孔充［１性材としては磁化のし易さや電解析
出の容易性等の観点から、また表面の磁性材薄膜として
は大きい偏光角θｋを与えることや耐食性等のＩ！点か
ら、それぞれに最適な材料を選択することができ、した
がって工業上のメリットが著しく大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の光磁気記録媒体の一例を模式的に示
す断面図、 第２図から第５図まではこの発明の光磁気記録媒体の製
法を段階的に示す模式的な断面図、第６図はこの発明の
光磁気記録媒体の一部の断面を拡大して示す模式図、 １７図はこの発明の実施例による光磁気記録媒体の磁気
的カー効果による偏光角度θにの外部磁ＩＨに対すると
ステリシス特性を示す線図、第８図は従来提案されてい
る光磁気配ｌａ媒体の一例を模式的に示す断面図、 第９図は第８図の光【Ｕ気記録媒体の一部の断面を拡大
して示す模式図である。 １・・・へ１基板、　２・・・多孔質陽極酸化皮膜、３
・・・徴ｄ几、　４・・・磁性材、 １０・・・（高３ｓ磁性材の）薄膜。 ′　第６図 第９図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）アルミニウムもしくはアルミニウム合金からなる
    基板の表面に多孔質陽極酸化皮膜が形成され、その多孔
    質陽極酸化皮膜の各微細孔中に磁性材が充填され、かつ
    飽和磁化の大きい磁性材からなる薄膜が少なくとも微細
    孔の上およびその周辺部を覆うように前記多孔質陽極酸
    化皮膜の上面に形成されている光磁気記録媒体。
  2. （２）アルミニウムもしくはアルミニウム合金からなる
    基板の表面に陽極酸化処理を施して多孔質陽極酸化皮膜
    を形成する工程と、 前記多孔質陽極酸化皮膜の各微細孔中に磁性材を電解析
    出により充填する工程と、 前記陽極酸化皮膜の全面を、各微細孔中の磁性材の表面
    と各微細孔周囲の部分の表面とが面一となるように研磨
    する工程と、 研磨後の微細孔中の磁性材を一部除去するようにエッチ
    ングする工程と、 エッチング後に少なくとも前記微細孔の上およびその周
    辺部を覆うように、飽和磁化の大きい磁性材からなる薄
    膜を陽極酸化皮膜の上面に形成する工程とを有してなる
    光磁気記録媒体の製法。
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