JPS62267949A

JPS62267949A - 光磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS62267949A
Application number: JP61111877A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Kaneko; 裕治郎金子; Fumiya Omi; 文也近江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1987-11-20

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】艮亙立国本発明は、マグネトプランバイト型酸化物磁性体を用い
た光磁気記録媒体に関する。

灸釆皮揉近年、光の熱効果を利用して磁性薄膜に磁区を書込んで
情報を記録し、磁気光学効果を利用して情報を読み出す
ようにした光磁気記録媒体が注目されている。

現在、光磁気記録媒体に用いられる磁性体としては、希
土類−鉄族非晶質合金が盛んに研究されており、例えば
ＧｄＣｏ、ＴｂＦｅ。

ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ等が検討されている。この
非晶質磁性体は粒界ノイズがなく、また、組成を変える
ことによって飽和磁化Ｍｓを調整できるため、Ｋ工〉２
πＭｇ”（Ｋ工：垂直磁気異方性定数）を満す垂直磁化
膜が比較的容易に得られるという利点をもっている。

しかし、非晶質磁性体、特に遷移金属成分は酸化腐食を
受けやすいために、経時ととも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。また、再生出力を
大きくするために磁性膜上にＡＩ、Ａｕ、Ｃｒ等の反射
膜を設け、レーザ光を磁性膜に照射、透過させたのち反
射膜で反射させ、この反射光のファラデー効果を検出す
る方式は、高Ｃ／Ｎ比が得られるという点で有利である
。しかし、従来の非晶質磁性体は透光性に欠けるため、
この方式を用いることができないという欠点があった。

これらの欠点を改善するものとして、ＣＯスピネルフェ
ライト（ＣｏＦｅ、０４）、Ｂａフェライト（Ｂ　ａ　
Ｆ　６１２０ｘＪ、Ｙ　Ｉ　Ｇ（Ｙ、　Ｆ　ｅ、Ｏ，）
のような記録再生光（レーザ光）に対して透光性をもつ
酸化物磁性体を記録層に用いる方式が提案されている。

酸化物磁性体は、それ自体が酸化物であるため酸化劣化
の恐れがなく、また、膜厚を１０μｍ以上にしても透光
性を備えているために、反射膜を用いてファラデー効果
を利用する方式が採用できる。さらに、各種不純物を添
加することにより、キューリ一点などの磁気特性や磁気
光学特性を改善できることも見い出されている。我々は
以前より、光磁気記録媒体用の磁性体としてマグネトプ
ランバイト型フェライトを提案しており、その磁気特性
、磁気光学特性および耐酸化性が優れていることを見出
した。

ところが、マグネトプランバイト型酸化物磁性体の１つ
であるＢａフェライトを例にとると、Ｂａフェライトは
、大きな結晶磁気異方性により、垂直磁気異方性は大き
いが飽和磁化も大きい。安定した垂直磁化膜にするため
には、ある程度Ｍｓを小さくすることが必要であるが、
Ｂａフェライトの結晶性を損なわせ°ることになるため
、非晶質磁性体のように容易に組成を変えることができ
ない。よって、高い飽和磁化Ｍ８による大きな反磁界た
めに磁気特性の角形比が悪くなり、そのため、磁気記録
されたビットが不安定になる。また、角形比が悪くなる
と、記録ビット内の磁化の向きが不均一となり、磁気光
学特性の劣化による再生出力（Ｃ／Ｎ比）の低下につな
がる。

見朝立ｌ煎本発明は、マグネトプランバイト型酸化物磁性体の高い
飽和磁化の影響を緩和して、角形比を改善した光磁気記
録媒体を提供するものである。

光１４戸１文本発明の光磁気記録媒体は、マグネトプランバイト型酸
化物磁性体からなる記録層を設けた光磁気記録媒体にお
いて、前記記録層に隣接して軟磁性薄膜を設けたことを
特徴とする。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、本発明の光磁気記録媒体の構成例を示す断面
図であり、プレグルーブが設けられた基板１１上に、軟
磁性薄膜１３、記録Ｍ１５および反射層１７が順次積層
されている。１９は保護層を示しており、両面記録可能
な記録媒体とする場合は、これが接合層となる。

記録層１５は、マグネトプランバイト型酸化物磁性体か
らなり、このような酸化物磁性体としては、Ｂａフェラ
イト（ＢａＦｅｔｚ○２．）あるいはこのＦｅまたはＢ
ａ原子の一部を他の原子で置換したもの、Ｓｒフェライ
ト（Ｓ　ｒ　Ｆ　ｅ１□○０．）あるいはこのＦｅまたは
Ｓｒ原子の一部を他の原子で置換したもの、ｐｂフェラ
イト（Ｐ　ｂ　Ｆ　ｅ１□○０．）あるいはこのＦｅま
たはＰｂ原子の一部を他の原子で置換したものなどを例
示することができる。

記録層１５の膜厚は０．１〜３μｍ程度が適当であり、
好ましくは０．５〜１μｍである。記録層１５は、対向
ターゲットスパッタリング、ＤＣ−ＲＦマグネトロンス
パッタリングなどの各種スパッタリング、ＤＣ−ＲＦイ
オンブレーティング、真空蒸着法、メッキ法などの薄膜
形成方法により形成することができる。

この構成例においては、軟磁性薄膜１３としては、記録
・再生光に対して６０％以上の透過率を有し、かつ、軟
磁性特性をもつものが用いられる。このような軟磁性材
料としては、Ｍ　ｎ　−Ｚｎフェライト（（Ｍｎ、Ｚｎ
）ＦｅｘＯ４〕、Ｎｉ−Ｚｎフェライト（（Ｎ　ｉｒ　
Ｚ　ｎ　）　Ｆ　ｅ　ｚ○、〕、Ｃｕ　−Ｚ　ｎフェラ
イト（（Ｃｕ　、　Ｚ　ｎ）Ｆ　ｅ２０．）等の軟磁性
を示すスピネルフェライト、あるいはＢ　ａ　Ｍ　ｅ、
　Ｆ　ｅｌ、０，７りＭ　ｅは２価金属イオン）などの
フエロックスプレーナーなどが挙げられ、いずれも半導
体レーザ（例えば、波長：　７８０ｎｍ）に対して６０
％以上の透過率を示す。この中でもＮ　ｉ　−Ｚ　ｎフ
ェライトは、他のスピネルフェライトやフエロックスプ
レーナーに比べると成膜時の結晶化温度が低く成膜が容
易なことや、良好な軟磁性薄膜が安定して得られるため
、欺磁性薄膜としてより好適である。軟磁性薄膜の膜厚
は０．０２〜０．５μｍ程度が好適であり、好ましくは
０．０５〜０．２μｍである。軟磁性薄膜１３は、記録
層１５と同様の膜形成方法により形成することができる
。

反射層１７は−Ａ　ｕ　ＨＡ　ｌ　＊　Ａ　ｇ　ＨＰ　
ｔ　ｙ　Ｃｒ　ｒＮｄ、Ｇｅ、Ｒｈ、ＴｉＮなどから形
成される。

射層１７の膜厚は０．１〜０．５μｍ程度が適当であり
、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。

基板１１としては、アルミニウム、アルミニウムーマグ
ネシウム合金、アルミ青銅、黄銅、クロメル、ステンレ
ス鋼、ジェラルミン等の金属材料；石英ガラス、結晶化
ガラス、バイコールガラス、パイレックスガラス等の各
種ガラス；シリコン、ガリウム・ガドリニウム・ガーネ
ット（Ｇ−Ｇ−Ｇ）、Ｌｉタンタレート、Ａ１□０３、
ＭｇＯ，Ｂｅｏ、Ｚｒｏ２、Ｙ２Ｏ，、ＴｈＯ２等の単
結晶あるいは焼結体などが例示される。

保護層１９は、　Ｓ　ｉＯ＋　Ｓ　ｘ　Ｏｚ　＋　Ｚ　
ｎ　Ｓ　。

ＺｎＯ，ＭｇＯ，ＡＩＮなどから形成できる。

保護Ｍ１９の膜厚は０．０２〜０．２μｍ程度が適当で
あり、好ましくは０．０５〜０．１μｍである。

第２図および第３図は、軟磁性薄膜１３が透光性を有す
る場合の他の構成例を示す断面図でありる。第２図の構
成は、基板ｌｌ上に下地層２１゜軟磁性薄膜１３．記録
層１５、反射層１７が順次積層されており、さらにその
上に保護層１９が設けられている。この下地層２１は、
軟磁性薄膜１３をエピタキシャル成長させて磁気特性を
改善する役割をもつ。このエピタキシャル成長した軟磁
性薄膜１３により、さらにその上の記録層１５もエピタ
キシャル成長し、磁気特性が改善される。下地層２１は
、Ｚ　ｎ　Ｏ、Ｍ　ｇ　Ｏ、Ｎ　ｉ　Ｏ等の材料が軟磁
性薄膜に応じて選択され、形成される。

第３図の構成は、本発明の光磁気記録媒体の他の構成例
を示す断面図であり、基板ｌｌ上に下地層２１′、記録
Ｍ１１５、軟磁性薄膜１３、反射層１７、保護層１９が
順次積層されている。下地層２１′は、直接に記録層１
５のエピタキシャル成長のために働き、軟磁性薄膜１３
洋の下地層２．１と同様に、Ｚｎ○、ＭｇＯ，ＮｉＯ等
のような記録、再生光に対して透光性を有する材料から
形成される。

下地層２１．２１’の膜厚は０．０５〜０．２μｍ程度
が好適である。

第４図は、高反射率をもつ軟磁性薄膜を用いた場合の、
本発明の他の構成例を示す断面図である。基板１１上に
下地層２１′、記録層１５、軟磁性薄膜１３′が形成さ
れている。軟磁性薄膜１３′は軟磁性特性を有するとと
もに、記録・再生光に対して５０％以上の反射率を有す
る材料から形成されている。このような具体的材料とし
ては。

Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ｍｏ−Ｆｅ−Ｎｉ合金。

Ｃｏ−Ｚｒ−ＮｂのようなＣＯ系非晶質合金などが挙げ
られる。ここで軟磁性薄膜１３′は、反射層としての役
割も兼ねている。

以上示した各光磁気記録媒体は、たとえば第１図に示し
たように、記録・再生に用いられる半導体レーザ光を、
記録層１５を通してさらに反射層１７で反射させ、この
反射光のファラデー回転角を検知できる。高Ｃ／　Ｎ信
号が得られる。

また、多重反射効果を利用してさらに再生特性を改善す
ることもできる。この場合には、記録層と反射層との間
に光学層（誘導体層）を設けてもよい。光学層はＳｉｎ
、Ｓｉｎ、、ＺｎＳ。

ＺｎＯ，Ｍ’ｇｏ、ＡＩＮ等から形成できる。光学層の
膜厚は、材料の屈折率により適宜決定される。

一方、記録情報の書込みに際しては、記録層１５の磁化
の方向と逆方向の磁界を加えた状態で、レーザービーム
を照射してキュリ一点以上に加熱し、その部分の磁化の
方向を反転させて記録ビット３１を形成する（第５図参
照）。このとき、本発明の光磁気記録媒体では軟磁性薄
膜１３が記録層１５に隣接して存在するので、記録ビッ
ト３１とその周囲の記録ビットと逆向きに磁化した部分
とに磁路３３が形成される。このため記録層１５の飽和
磁化Ｍｓが大きい場合でも反磁界から受ける影響が小さ
くなり記録ビット３１内の磁区の向きが均一化されて記
録媒体面に対して垂直方向に揃うようになるため、記録
ビットが安定に存在するとともに、磁気光学効果も改善
される。

反射層、下地層、保護層、光学層は、ＤＣ−ＲＦマグネ
トロンスパッタリング等の各種スパッタリング、ＤＣ−
ＲＦイオンブレーティング。

真空蒸着法などの薄膜形成方法により形成できる。

光層１夏り辰本発明によれば、マグネトプランバイト型酸化物磁性体
からなる記録層に隣接して、軟磁性薄膜を設けることに
より、反磁界を小さくすることができる。この結果、記
録ビット内の磁界が一方向に揃うようになるとともに記
録ビットが安定に存在し、そのため、磁気光学特性が良
好になるとともに、信号成分とノイズ成分との比Ｃ／Ｎ
が向上する。

実施例ガラス基板（コーニング社製、＃　７０５９）を用い、
この上に後記の表−１に示した材料で記録層、軟磁性薄
膜、下地層１反射層、保護層を形成し、光磁気記録媒体
を作成した。これらの光磁気記録媒体を用いて磁気記録
を行い、ついで、再生してＣ／Ｎ（ｄＢ）を測定した。

以下、各層の作製条件および記録、再生方法を示す。

洛」１欠胆滅ｎ阪（１）記録層（各酸化物磁性体とも共通）形成手段：Ｄ
Ｃ対向ターゲットスパッタリング基板温度二６００〜７
００℃ 導入ガス：Ａｒ：Ｏ，＝１：１導入ガス圧（全圧）：　Ｉ　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒスパッ
タ時間：９０分（２）軟磁性薄膜Ｉ（Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚ
ｎフェライト）形成手段：ＲＦマグネトロンスパッタリング基板温度：
３００℃ 導入ガス：Ａｒ：Ｏ，＝１：１導入ガス圧（全圧）　：　２．ＯＸ　１０−’Ｔｏｒｒ
スパッタ時間：４５分（３）軟磁性薄膜ＩＩ（Ｎｉ−Ｆｅ）形成手段：ＤＣスパッタリング基板温度：室温導入ガス：Ａｒ導入ガス圧（全圧）　：　８．ＯＸ　１０−”Ｔｏｒｒ
スパッタ時間＝時間分２０分下地層（Ｚ　ｎ　Ｏ）形成手段：ＤＣマグネトロンスパッタリング基板温度：
３００℃ 導入ガス：　Ａ　ｒ　：○、＝１　：　１導入ガス圧（
全圧）　：　６．０Ｘ１０−’Ｔｏｒｒスパッタ時間：
５分（５）反射層（Ｃｒ）形成手段：抵抗加熱型蒸着法基板温度：室温蒸着時間＝５分（６）保護層（ＳｉＣ２）形成手段：ＲＦマグネトロンスパッタリング基板温度：
室温導入ガス：Ａｒ：０２＝１：１導入ガス圧（全圧）　：　６．ＯＸ　１Ｏ−）Ｔｏｒｒ
スパッタ時間＝時間分２０分　　　２光磁気記録媒体を回転させながら、半導体レーザ（λ＝
　７８０ｎｍ）を用い、次の条件でスポット照射して記
録ビットを形成した。

記録周波数：　１．５ＭＨｚ媒体速度：　３　ｍ１ｓｅｃビットサイズ＝１μｍφ この記録媒体を、同じ波長の半導体レーザで再生してＣ
／Ｎ（ｄ　Ｂ）を求めた。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】第１図、第２図、第３図および第４図は、本発明の光磁
気記録媒体の構成例を示す断面図である。第５図は、本発明の軟磁性薄膜の作用機構について示す
説明図である。第６図は、軟磁性薄膜を有しない比較例の光磁気記録媒
体の構成を示す断面図である。１１・・・基板　　　　　　１３．１３’・・・軟磁性
薄膜１５・・・記録層　　　　　１７・・・反射層１９
・・・保護層または接着層２１．２１’・・・下地層　　　３１・・・記録ビット
箆１図　　　　　　　第２図児３ｙ　　　　　　　児４図肩５図

Claims

【特許請求の範囲】

１、マグネトプランバイト型酸化物磁性体からなる記録
層を設けた光磁記気録媒体において、前記記録層に隣接
して軟磁性薄膜を設けたことを特徴とする光磁気記録媒
体。