JPS62273636A - 光磁気記録用媒体 - Google Patents

光磁気記録用媒体

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JPS62273636A
JPS62273636A JP11691886A JP11691886A JPS62273636A JP S62273636 A JPS62273636 A JP S62273636A JP 11691886 A JP11691886 A JP 11691886A JP 11691886 A JP11691886 A JP 11691886A JP S62273636 A JPS62273636 A JP S62273636A
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Masanobu Kobayashi
小林 政信
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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】 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) この発明は光学的記録用媒体、特に光磁気記録用媒体に
関する。
(従来の技術) 情報処理技術の分野においては、情報の増大及び多様化
の急速な進展に伴ない、磁気メモリの記録容量、吉込み
回数等の一層の増大化等の要求が近年益々高まってきて
いる。そこで従来より、有望な光学的記録媒体の一つと
して希土類−遷移金属系合金の非晶質膜(以下、RE−
TM系合金層と称する。但しREは希土類元素及びTM
は遷移金属元素を表わす、)を光磁気記録層として用い
た光磁気記録用媒体が提案されている(例えば、特開昭
52−31703号或は特開昭52−109193号参
照)。
これら公知のRE−TM系合金層は具体的にはREとし
てGd(ガドリニウム’) 、Tb (テルビウム)、
Dy(ジスプロシウム)その他の希土類元素とし、TM
としてはFe(鉄)又はGo(コバルト)を主成分とす
る。この膜は膜面に対して垂直な磁化をもったいわゆる
垂直磁化膜である。
このRE−TM系合金層を記録層として用いた光磁気記
録用媒体はIgmφ程度に絞られたレーザビーム及び外
部磁界を用いた熱磁気書込方式によって108ビツト/
 Cm 2という極めて高密度な記録が可能であり、し
かも、原理的には無限回に近い消去及び再書込みが可能
であるという著しく優れた特長を有していることが知ら
れている。
このRE−TM系合金層は主としてRE−Fe系と、R
E−Co系とに分類される。
RE−Fe系は優れた磁気及び光81%特性を有し、し
かも、特性の分布が均一な膜を作り易いという利点があ
るが、非常に耐食性が悪く、特に孔食の発生及び発達が
顕著であるという欠点がある。
一方、RE−Co系は耐食性の点では優れているが、均
一特性の膜が得にくく、しかも、午ユリ一点が高いため
、熱磁気書込み特性の点でRE−Fe系よりも劣ってい
る。
そこで従来は、周知の通り、RE−Feに少量のCoを
添加するのみで耐食性はもとより磁気及び光磁気特性の
両方の特性の改善を図っていた。
しかしながら、COの添加はキュリ一点の急上昇を引き
起し、過度に添加すると熱磁気書込みを困難にするため
、実際には少量しか添加していなかった。このように少
量のGoをRE−Feに添加して得られ・たRE−Fe
−Co系合金層は、磁気及び光磁気特性の点において、
RE−Fe系及びRE−Co系の両会金層のいづれより
も優れているが、#食性の点を比較すると、RE−Fe
系よりは改善されるが尚実用に供し得る程の耐食性を得
ることが出来なかった。
従って、この耐食性を改善する方法として、RE−TE
膜の記録層上に保護膜を設ける方法も行われている。こ
の保護膜は記録層を機械的損傷から保護すると共に、記
録層が外気、水分及び油等の外部雰囲気と直!接触しな
いように保護して、RE−TE膜の耐食性を高める一助
としての役割を果すものである。しかしながら1例えば
膜厚600A(7)RE−Fe−Coil!Iを100
OAの膜厚の5i02.SiO又はSi3N、で被覆し
た場合、85°Cの温度及び85%の相対湿度の条件下
で50時間ニージングチストを行ったところ、多数の孔
食が発生してしまい、耐食性が悪いことがわかった。
又、耐食性を改善するための従来の他の方法として、R
E−7M膜に種々の元素を添加する方法かある。しかし
、これら元素の添加によって磁気或は光磁気特性が劣化
してしまう場合が多いため、この添加量を少量に抑える
必要がありが、その場合には、充分な耐食性を得ること
が出来ないことが多く、又、逆に充分な耐食性を得よう
とする場合には、添加量をふやし、その結果磁気又は光
磁気特性を犠牲にすることとなる。
(発明が解決しようとする問題点) このように、RE−Fe系合金層及びRE−Fe−Co
系合金層は光磁気材料としては優れた特性を有するが、
耐食性が著しく悪いという問題点がある。
また、この耐食性の欠陥を補う方法として、従来は記録
層上に保護膜を設けたり、或は上述したように種々の元
素の添加を行っているが、いづれの方法も耐食性を実用
レベルにまで充分に改善することが出来ないという問題
点があった。
この発明の目的は、充分実用に供し得る耐食性を有し、
優れた磁気及び光磁気特性を併せ持った光磁気記録用媒
体を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明においては、光磁
気記録用媒体の記録層としての光磁気記録層をRE −
TM系合金層(但しREは希土類元素及びTMは遷移金
属元素を表わす)を含む層とする。
そして、この記録層を、不活性金属層及びRE−TM系
合金層とを交互に積層して成る多層膜を以って構成する
。この多層膜は組成変調多層膜であり、いわゆる人工格
子層である。この場合の積層の最初と最後の膜は同一の
膜又は異なる膜としても良い。
この発明の実施に当り、不活性金属層をAu。
Ag、Pt 、Pd、Ir、Rh、Ni及びCo(7)
群から選ばれた一種又は二種以上の金属を含む膜1例え
ば合金層、とするのが好適である。又、積層する各不活
性金属層を全て同一の金属からなる膜としても良いし、
或は、異種金属から成る膜との組み合わせであっても良
く、これらは設計に応じて任意好適に設定することが出
来る。
さらに、この発明の好適実施例によれば、  RE−T
M系合金層をRE−Fe−Co系合金層とし、Feを鉄
とし、Coをコバルトとし、REの量をこの合金の全体
量の18〜35原子%とし。
Coの量を20原子%以下とすることが出来る。
また、このCOを含まないRE−TM系合金層としても
良い。
さらに、この発明の好適実施例では、RE−TM系合金
層の膜厚をaとし及び不活性金属層の膜厚をbとしたと
き、a / b≧7/3とし、かつ、b≦50Aとする
のが良い、この場合、それぞれ積層すべき膜の膜厚を同
一としても良いし、或は異なる膜厚としても良く、設計
に応じて設定することが出来るものとする。
(作用) この発明の光磁気記録用媒体においても、記録層として
の人工格子層はRE−TM系合金層を有しているので、
この発明の光磁気記録用媒体は従来と同様に良好な光磁
気特性を有すると共に、この人工格子層は、TR−TM
層に対して、Au。
Ag、PL 、Pd、Ir、Rh、Nf及びCoの群か
ら選ばれた一種又は二種以上の金属を含む不活性金属層
を交互に積層した構造となっているため、光磁気特性を
劣化する恐れなくして不活性金属を記録層中に多量に含
ませることが出来、従って、後述する実験結果からも理
解出来るように。
RE−TM層に不活性金属を合金化して形成した記録層
の場合よりも、耐食性が著しく向上する。
(実施例) 以下1図面を参照してこの発明の実施例につき説明する
。尚、この発明は以下の特定実施例により説明するが、
これら実施例は単なる好適例の例示であって、この発明
は、特に限定している場合を除き、これら実施例に掲げ
られた材料、形状。
数値的条件及び配置関係にのみ限定されるものではない
ことを理解されたい。
う1   のU 第1図はこの発明の光磁気記録用媒体を使用した光磁λ
記録媒体の一実施例をその構造が理解出来る程度に示す
略図的要部断面図である。同図において図の複雑化を回
避するため、断面を表わすハツチング等を一部分省略し
て示す。
第1図において、lは基板で、この基板lとして充分に
平滑でかつ透明なガラス基板或は樹脂基板を用いる。2
はこの基板1の上側に設けた誘電体層であり、カー効果
エンハンスメントの働きを有する。従来はこの誘電体層
はカー効果エンハ  。
ンスメントと、保護層との働きを兼用していたので、使
用材料に制限があったが、この発明では保護層との1動
きを考慮しなくても良いので、カー効果エンハンスメン
トに有利な材料であれば良く、例えば膜厚800AのS
iO膜先使先使用ことが出来る。
この誘電体層2の上側に光磁気記録層3としての多層膜
である人工格子膜を具えている。この実施例ではこの人
工格子層3は基板側から不活性金属層4とRE−TM層
5とを交互に一層ずつ順次に積層させた積層体として構
成している。このRE−TM層5を例えばT b 3o
(Co s F e92 ) 7゜(但し、Tbはテル
ビウムである)とし及び不活性金属層4を例えばNi、
Go又はPtの単体金属層とした。また、この実施例で
は、RE−7M層5の一層の膜厚を90.85.80及
び70Aとそれぞれした場合に、不活性金属層4の一層
の膜厚を10.15.20及び30Aとそれぞれ対応さ
せ、全体で10周期積層させて100OA厚の人工格子
層3とした。
さらに、この人工格子層3上に例えばこの人工格子層に
用いたと同一の不活性金属で形成した保護層6として被
着する。この実施例では、この保護層6の膜厚を100
OAとした。
このようにして形成された光磁気記録用媒体からなるデ
ィスクを回転数90Orpmで回転させ、媒体面で6m
W以下の半導体レーザ光を用いてこの媒体に書込みを行
って、約1pm径程度の微小記録を得、また、10万回
以上の消去及び再書込みの反復に耐えることを確認した
カー電1−  びキュリーく 次に、上述した構成の光磁気記録用媒体の一例につき、
カー回転角及びキュリ一点に関しての実験結果に基づい
て、この記録用媒体の性質につき説明する。
第2図はこの記録用媒体の人工格子層3の成分組成をM
 X (T b30 (CO@ F ee)z )7.
)too−Xとして表わしたとき1MとしてGo(コバ
ルト)。
Niにッケル)又はpt(白金)のそれぞれのカー回転
角の大きさを示す図であり、横軸に平均組成比Xを取り
及び縦軸に不活性金属層4のないT b30 (COs
 Fe92 )7.の単層とした場合のカー回転角ek
oを基準としたカー回転角θに/ekOを取って示しで
ある。尚、この平均組成比XはRE−7M層5と不活性
金属層4との膜厚比すなわち6膜の原子密度と膜厚とに
よって求められた値である。この図において、実線は積
層構造の人工格子層4を具えるこの発明に係る媒体のカ
ー回転角であり、破線は比較例として示したRE−TM
層にNi、Co又はPtをそれぞれ合金化した媒体のカ
ー回転角である。
また、このCOの含有量とキュリ一点との関係を第3図
に示し、横軸に第2図の場合と同様なMX (T b3
p (COg F e92)7c+ )too−x (
7)平均組成比Xを取り及び縦軸にキュリ一点(7℃)
を取って示してあり、実線及び破線はCoの不活性金属
層を含むこの発明の媒体及びCOをRE−TM層に合金
化した場合の媒体のキュリ一点をそれぞれ示す。
これら実験結果から理解出来るように、積層構造である
人工格子層の場合には、Ni及びPtを過度に含む場合
にはカー回転角の減少が起るが、平均組成比Xがx=3
0のあたりであってもその減少量は小さいことがわかる
。従って11L層構造の場合のカー回転角の減少は合金
化した場合のそれよりも小さい、一方、COの場合には
含有量が多くなるとカー回転角が増大すると共にキュリ
一点を急上昇させる傾向にあるが、同様に組成比XがX
=30のあたりでもその上昇を小さく抑えていることか
分る。従って、積層構造の場合の書込みの困難性は合金
の場合の困難性よりも遥に小さい、このように、カー回
転角の減少及びキュリ一点の上昇を小さく抑えることが
出来るは、この発明の媒体が合金ではなく積層構造であ
るため、RE−TM層に対するNi、Pt或はcoの影
響が小さいからであると考えられる。
上述したように、RE−Fe−Co膜においてCoを増
加させるとカー回転角が増大するが、一方キューり点が
急上昇するので、Coの過度の添加は熱磁気書込みが困
難となる。そのため、RE−TMIIIにおけるCo量
は20%以下とするのが良い。
1皇五 次に、この発明の光磁気記録用媒体の耐食性につき第4
図に示した実験結果を参照して説明する。
従来より、RE−TM層にNi、Co又はptの添加量
が多いほど耐食性が増加することが知られている。この
発明の光磁気記録用媒体に対して耐食性の比較試験を行
ったところ、著しく耐食性が優れていることが確認され
た。
この耐食性試験に用いた記録用媒体の記録層を次の表I
に示す0gI料番号No、1は従来の記録層であり、資
料番号2〜6は第1図につき説明した積層構造の記録層
を有する媒体である。尚、この記録層“全体の厚みを1
00OAとなるようにした。
表I 資料       記録層 番号 No 、 I  Tb 3o(Coy Feqz )7
111000 A  (比較例)No 、 2  Tb
 3o CCa5 Fertz )7,90 A /旧
10Aの周期構造No、3  Tb3.(C08Fe9
2)7,85A/Ni15Aの周期構造No 、4− 
Tb 30 (Cot Feyz )z、80 A /
旧20Aの周期構造No、5  Tb30(CaIIF
eg2)7,80A/Co20Aの周期構造No、6 
 Tb3(7(CogFeyz)7,80A/Pt20
Aの周期構造以下、この耐食性につき述べる。
一般に、Fe系の光磁気記録用媒体は高湿度雰囲気中に
おいて孔食を生じ、この孔食は薄膜を貫通する。そのた
め、孔食量の増加に伴ない、光透過率が増大する。従っ
て、光透通事変化の大小で耐食性を評価することが出来
る。従って、この試験では、光磁気記録用媒体を温度8
5℃及び相対湿度85%の雰囲気中に保持した場合につ
き、各光磁気記録用媒体の光透過率の経時的変化を調べ
た。尚、この場合の光透過率の変化は各保持時間の経過
後の光透過率Tとこの雰囲気中に入れる前の状態での光
透過率(初期値という)Toとの比で表わした透過率比
T/Toとした。
第4図は資料番号No、1.2,3,4,5゜6につい
ての試験結果を、それぞれ横軸に保持時間(単位は時間
:/h)及び縦軸に光透過率を取って示しである。
第4図に示す実験結果からも理解出来るように、不活性
金属層4を有しない記録層(資料番号NO,1)と比較
して、NE、Co又はPtの不活性金属層4を積層させ
た人工格子層3の光磁気記録媒体(資料番号NO12〜
6)の場合には光透過率比が約100分の一以下と小さ
くなることが理解出来る。また、Ni層を不活性金属層
4として代表して示した(No、2〜4)光透過率から
理解出来るように、これら不活性金属の含有量が増加す
るに応じて従来の記録用媒体よりも光透過率比が著しく
小さくなり従って高耐食性となることが分かる。
尚、上述したT b 36 (COg F eq2)?
、単層の場合(資料番号No、1)も、上部に保護膜を
被着しであるため、保護膜のない場合よりは耐食性が優
れてはいるが、保護膜の欠陥等のため孔食は避けられな
い。
尚、この表工に例示した実施例でRE−7M層5の膜厚
をaとし不活性金属層4の膜厚をbとすると、 DI厚
比(4/b)がa/b≧7/3となるが、このように選
定した理由はRE−7M層5の割合が小さくなると、第
2図に示すように、特性の劣化を来すからである。
また、厚みbをb≦50Aと選定した理由は、不活性金
属層4が厚すぎると、繰り返し周期数が少なくなって1
11層構造の意味がなくなること及び不活性金属層がそ
れよりも厚くなるとRE−TM層の磁化特性が劣化して
しまうからである。
従って、これらの厚みの条件を満足すれば、その範囲内
において、厚みa及びbを設計に応じて任意に設定する
ことが出来ると共に、一つの人工格子層3を構成する各
層毎或は複数層毎に厚みを変えても良い。
i亙] この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、この発明の範囲内において多くの変形又は変更が可
能である。
例えば上述した実施例では希土類元素(RE)としてT
bにつき説明したが、このTbとは別の希土類元素例え
ばDy(ジスプロシウム)  、Gd(ガドリニウム)
、Nd(ネオジム)及びその他から選ばれた一種又は二
種以上の希土類元素を用いた場合であっても、不活性金
属層4をRe−TM層と積層構造にした効果はTbの場
合と全く同様に有効であり、従って、優れた光磁気記録
特性を有しかつ高耐食性を有する光磁気記録用媒体を得
ることが出来る。
また、一般にRE−TM層に対する不活性金属添加効果
はRE−TMIIIの種類にかかわらず同様である。従
って、上述した実施例では、RE−TM層としてRE−
Fe−Co合金層を用いた例につき説明したが、この合
金層と不活性金属層との積層により、RE−Fe合金層
であっても前述のRE−Fe−Cc合金層との積層の場
合と同等の効果を期待出来る。
また、耐食性増大のために積層する不活性金属層4とし
ては、Ni 、Co、Pt 、Au、Ag。
Pd、Ir及びRhのいづれか一種又は二種の元素を含
んでいれば良い、二種以上の元素とする場合には合金と
するのが好適である。
また、人工格子層3を形成するために順次に積層する不
活性金属層4の各層及びRE−TM層5の各層はそれぞ
れ一層毎に或は複数層毎に成分を異ならしても良い、ま
た、人工格子層3の外側の二つの層は互いに同一の層又
は異種の層であっても良い。
さらに、この発明の記録用媒体は基板1と人工格子層3
との間の誘電体層2を省略した構造となっていても良い
し、保護層6の上側に接着層を介してカバー基板層(図
示していない)を設けた構造としても良い。
さらに、保護膜として、従来と同様に酸化膜或いは窒化
膜であっても良いし、或はポリカーボネート樹脂膜、ポ
リウレタン、エポキシ、ポリイミド、フロロカーボン、
ポリキシレン、ポリビニル、ポリアミド、ポリサルファ
イド又はその他のポリマー材料を含む層であっても良い
さらに、基板lとしてポリカーボネート基板を例に揚げ
て説明したが、ガラスその他の任意好適な材料を用いる
ことが出来ると共に、その形状の板状、シート状、テー
プ状、目的に適ったその他の任意形状とすることが出来
る。
また、上述した実施例の説明で掲げた数値は単なる一好
適例であるので、この発明はこれらの値に限定されるも
のではない。
(発明の効果) 上述した説明から明らかなように、この発明による光磁
気記録用媒体は、記録層をRE−TM層と不活性金属層
との積層構造としたので、従来のような不活性金属をR
E−TM層に合金化した記録層と比較して特性の劣化が
少なく、かつ、多量に不活性金属を混入することが出来
る。従って、耐食性が従来よりも著しく向上するという
効果がある。
この耐食性の向上に起因して、記録の安定性が著しく向
上するため、記録用媒体の書込み及び再生特性の経時的
劣化を効果的に抑制出来る。
また、この発明で用いた記録層の耐食性が著しく高いの
で、保護層として、従来安価に入手出来しかも簡単な手
法によって記録層上に被着出来るポリで−材料による層
を用いることが出来、従って1歩留まりが向上し、安価
なかつ高信頼性の記録用媒体を提供することが出来る。
また、従来と同様に、この記録用媒体自体の性質により
、高密度記録が可能となり、記録感度が良いという利点
を有する。
また、この発明の光磁気記録用媒体はレーザ光を用いて
書込み及び消去が可能であり、使用光源に関する従来の
ごとき種々の制約が著しく軽減されるという利点がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光磁気記録用媒体を示す略図的要部断
面図、 第2図〜第4図はこの発明による光磁気記録用媒体の特
性の説明にそれぞれ供するカー回転角、キュリ一点及び
光透過率の実験結果を示す曲線図である。 l・・・基板、       2・・・誘電体層3・・
・記録層(人工格子層) 4・・・不活性金属層、  5・・・RE−TM層6・
・・保護層。 X キエリー、!、曲轢 第3図 保持吟声A / h 耐食性説明図 第4図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、記録層にRE−TM系合金層(但しREは希土
    類元素及びTMは遷移金属元素を表わす)を含む光磁気
    記録用媒体において、 記録層を、不活性金属層及びRE−TM系合金層とを交
    互に積層して成る多層膜を以って構成したこと を特徴とする光磁気記録用媒体。
  2. (2)前記不活性金属層をAu、Ag、Pt、Pd、I
    r、Rh、Ni及びCoの群から選ばれた一種又は二種
    以上を含む膜としたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の光磁気記録用媒体。
  3. (3)、前記RE−TM系合金層をRE−Fe−Co系
    合金層とし、Feを鉄とし、Coをコバルトとし、前記
    REの量を前記合金の全体量の18〜35原子%とし、
    前記Coの量を20原子%以下としたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の光磁気記録用
    媒体。
  4. (4)、前記RE−TM系合金層をRE−Fe系合金層
    とし、Feを鉄とし、前記REの量を前記合金の全体量
    の18〜35原子%としたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項又は第2項に記載の光磁気記録用媒体。
  5. (5)前記RE−TM系合金層の膜厚をaとし及び前記
    不活性金属層の膜厚をbとしたとき、a/b≧7/3と
    し、かつ、b≦50Aとしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項〜第4項のいづれかに記載の光磁気記録用
    媒体。
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