JPS63206935A - 磁気光学記憶装置 - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気光学記憶装置を含め多数の応用分野にお
いて有用な磁性材料ならびにコーティングを含む磁性構
造体に関するものである。
いて有用な磁性材料ならびにコーティングを含む磁性構
造体に関するものである。
磁性材料は、現代技術において重要な役割を演じている
。これらはモーターやその他の機械装置の部品として、
永久磁石や電磁石に使用されている。磁性材料は、さら
に各種の記憶装置、変圧器、インダクタンス等にも使用
されている。これらの技術の発達は、少なからず種々の
訴追性材料によるものであり、現代技術における有用な
新装置の開発もこれによるものである。
。これらはモーターやその他の機械装置の部品として、
永久磁石や電磁石に使用されている。磁性材料は、さら
に各種の記憶装置、変圧器、インダクタンス等にも使用
されている。これらの技術の発達は、少なからず種々の
訴追性材料によるものであり、現代技術における有用な
新装置の開発もこれによるものである。
これら磁性材料は代表的には、鉄、ニッケル、コバルト
、希土類金属のような元素およびこれら元素の合金(例
えばF eT b −、F e Co T b等)で構
成されている。
、希土類金属のような元素およびこれら元素の合金(例
えばF eT b −、F e Co T b等)で構
成されている。
現代技術でとくに魅力あるものは、各種記憶装置用の磁
性材料の発展である。コンピューターや現代技術の発展
の結果、種々の特性や性能を有する高密度、高容量記憶
装置が必要となって来ている。コンピューター磁気ディ
スクのような各種の磁性タイプの装置は、安価で製造が
容易であるなどの理由で高密度記憶装置に使用されて来
た。
性材料の発展である。コンピューターや現代技術の発展
の結果、種々の特性や性能を有する高密度、高容量記憶
装置が必要となって来ている。コンピューター磁気ディ
スクのような各種の磁性タイプの装置は、安価で製造が
容易であるなどの理由で高密度記憶装置に使用されて来
た。
光学ディスクもまた記憶装置として使用されている。光
学ディスクは、記憶面をアクセスし、読み取るため、低
出力レーザーを取り入れている。
学ディスクは、記憶面をアクセスし、読み取るため、低
出力レーザーを取り入れている。
レーザー放射は、記憶面の非常に小さいスポットを照射
することができるため、磁気記憶密度は非常に高く、通
常のサイズのディスクで500メガバイトにも達する。
することができるため、磁気記憶密度は非常に高く、通
常のサイズのディスクで500メガバイトにも達する。
従来の光学ディスクの主な欠点は、これらが消去したり
再プログラムすることが出来ないことである。従来の光
学ディスクは各種の応用分野で有用ではあるが、非常に
高いビット密度を存するディスクであって、消去し再プ
ログラムすることができるものが大いに要求されている
。
再プログラムすることが出来ないことである。従来の光
学ディスクは各種の応用分野で有用ではあるが、非常に
高いビット密度を存するディスクであって、消去し再プ
ログラムすることができるものが大いに要求されている
。
消去可能で再プログラム可能なディスクとして、各種の
ディスク構造体が提案されている。とくに魅力のあるも
のは、情報を記憶するのに磁性状態を利用している磁気
光学原理にもとづいて働くディスクである。このタイプ
の装置では、情報Gよ、通常、室温より十分高いキュリ
ー温度を有する磁性材料中の一様に磁化された領域の形
で、ディスク中の磁性状態に含まれる。ディスクの読み
取りは、一般に、極性カー効果(polar Kerr
e[ect)を用いてレーザーにより光学的に行われ
ている。
ディスク構造体が提案されている。とくに魅力のあるも
のは、情報を記憶するのに磁性状態を利用している磁気
光学原理にもとづいて働くディスクである。このタイプ
の装置では、情報Gよ、通常、室温より十分高いキュリ
ー温度を有する磁性材料中の一様に磁化された領域の形
で、ディスク中の磁性状態に含まれる。ディスクの読み
取りは、一般に、極性カー効果(polar Kerr
e[ect)を用いてレーザーにより光学的に行われ
ている。
磁化方向の変換は、関係のある領域を局部的に加熱し、
希望する磁化を生じさせるために磁石または電磁石を用
いて行われている。このような装置については、Mar
k H,Kryderによる「磁気光学記録技術(Ma
gneto−optic Recording Tec
hnology) Jと題するJournal or
A Bed Ph 5ics57 (1)、391
3−3918頁(1985年8月15日)の文献、なら
びに1.5ander等の「ディジタル磁気光学記録装
置(Digital Magneto−optic R
ecorder)Jと題する聾復四区副虹しΣ竪阻u、
Di Chen編、Proc、5P11E 382.
240頁(1983)の文献を含め多数の文献に記載さ
れている。
希望する磁化を生じさせるために磁石または電磁石を用
いて行われている。このような装置については、Mar
k H,Kryderによる「磁気光学記録技術(Ma
gneto−optic Recording Tec
hnology) Jと題するJournal or
A Bed Ph 5ics57 (1)、391
3−3918頁(1985年8月15日)の文献、なら
びに1.5ander等の「ディジタル磁気光学記録装
置(Digital Magneto−optic R
ecorder)Jと題する聾復四区副虹しΣ竪阻u、
Di Chen編、Proc、5P11E 382.
240頁(1983)の文献を含め多数の文献に記載さ
れている。
磁性媒体の性質は、データ記憶密度や書き込み速度など
のような光学ディスクの特性を大きく定めるものである
、高記憶密度と適度な書き込み速度を有する磁気光学大
量記憶装置の材料としては、希土類遷移金属合金の非品
性薄膜が大いに有望とされている。このような合金の磁
性および磁気光学の性質は、組成変化の極めて敏感なこ
とが知られている。このような組成変化は、酸化や腐食
または、磁性材料と界面を接している他の材料との化学
反応や相互作用(例えば拡散)によって生ずる。
のような光学ディスクの特性を大きく定めるものである
、高記憶密度と適度な書き込み速度を有する磁気光学大
量記憶装置の材料としては、希土類遷移金属合金の非品
性薄膜が大いに有望とされている。このような合金の磁
性および磁気光学の性質は、組成変化の極めて敏感なこ
とが知られている。このような組成変化は、酸化や腐食
または、磁性材料と界面を接している他の材料との化学
反応や相互作用(例えば拡散)によって生ずる。
磁気光学ディスクの磁気記憶媒体として各種の材料が検
討されて来ている。各種の遷移金属元素や希土類元素以
外に、希土類元素を含む各種合金が対象となっている0
代表的な元素としては、遷移金属元素からは鉄、ニッケ
ルおよびコバルト、希土類金属からはテルビウムやガド
リニウム、それにビスマスやスズのような他の元素があ
る。とくに魅力あるものは、TbFe合金と、代表的に
はTb+、io Feo、3z Coo、+sからTb
o、 za Pea、 35 Coo、 atまでの範
囲にあるTbFeCoの各種組成の合金である。
討されて来ている。各種の遷移金属元素や希土類元素以
外に、希土類元素を含む各種合金が対象となっている0
代表的な元素としては、遷移金属元素からは鉄、ニッケ
ルおよびコバルト、希土類金属からはテルビウムやガド
リニウム、それにビスマスやスズのような他の元素があ
る。とくに魅力あるものは、TbFe合金と、代表的に
はTb+、io Feo、3z Coo、+sからTb
o、 za Pea、 35 Coo、 atまでの範
囲にあるTbFeCoの各種組成の合金である。
−ヒ記の磁性フィルムが腐食をうけるのを防止するため
、SiO、Sing、Si3N4などのような各種あ非
磁性フィルムで被覆されていることが多い、このような
非磁性保護フィルムは安定性を大幅に改良するものであ
るが、外部条件に対しより安定し不活性であることが望
まれている0種々の磁性材料と、このような磁性材料の
ための保護フィルムについては、P、Bernstei
nおよびC,GueugnonのrTbFel膜のエー
ジング現象(Aging Phenomenain T
bFe Th1n Films) J % Journ
al of AppliedPhysics 55 (
6) 、1760−1762頁1984年3月15日)
、ならびにT、C,Anthony等の「磁気光学4重
層の熱安定性(ThermalStability o
f Magneto−optic Quadrilay
ers)J、Journal of Applied
Physics 59 (1) 、213−217頁
(1986年1月1日)による文献を含め多数の文献に
論じられている。
、SiO、Sing、Si3N4などのような各種あ非
磁性フィルムで被覆されていることが多い、このような
非磁性保護フィルムは安定性を大幅に改良するものであ
るが、外部条件に対しより安定し不活性であることが望
まれている0種々の磁性材料と、このような磁性材料の
ための保護フィルムについては、P、Bernstei
nおよびC,GueugnonのrTbFel膜のエー
ジング現象(Aging Phenomenain T
bFe Th1n Films) J % Journ
al of AppliedPhysics 55 (
6) 、1760−1762頁1984年3月15日)
、ならびにT、C,Anthony等の「磁気光学4重
層の熱安定性(ThermalStability o
f Magneto−optic Quadrilay
ers)J、Journal of Applied
Physics 59 (1) 、213−217頁
(1986年1月1日)による文献を含め多数の文献に
論じられている。
安価で、長期間にわたって高度に安定しており、記憶装
置や光学ディスク記憶装置を含め各種の磁性装置に適し
た磁性材料構造体の出現が強く要望されている。
置や光学ディスク記憶装置を含め各種の磁性装置に適し
た磁性材料構造体の出現が強く要望されている。
本発明は、磁性材料と多重層保護コーティングとを含む
装置であり、一層は磁性材料の組成を変質するような外
部保護フィルムとの相互拡散や反応を防止するためのバ
リヤー層であり、もう一つの層(化学的不活性層)は酸
化や腐食のような化学的変質を防止するために化学的に
安定な材料から作られている。本発明は、磁気記憶媒体
または光学ディスクのような磁気光学記憶媒体としてと
くに有用である。磁性材料は当業者によく知られており
、金属、合金、化合物、非品性物質(例えば融体超急冷
磁性ガラス(splat cooled magnet
icglasses)またはリボン)などが含まれる。
装置であり、一層は磁性材料の組成を変質するような外
部保護フィルムとの相互拡散や反応を防止するためのバ
リヤー層であり、もう一つの層(化学的不活性層)は酸
化や腐食のような化学的変質を防止するために化学的に
安定な材料から作られている。本発明は、磁気記憶媒体
または光学ディスクのような磁気光学記憶媒体としてと
くに有用である。磁性材料は当業者によく知られており
、金属、合金、化合物、非品性物質(例えば融体超急冷
磁性ガラス(splat cooled magnet
icglasses)またはリボン)などが含まれる。
一般に磁性材料は、室温より高い屡々約1000℃に達
するキュリー温度を有している。光学ディスクに使用さ
れる材料の多くは50℃ないし600℃、より多くは5
0℃ないし250℃のキュリー温度を有している。磁気
記憶媒体用として、代表的な磁性材料は鉄および/また
はコバルトと、テルビウムやガドリニウムのような希土
類金属、およびビスマスやスズのような他の材料との合
金類である。バリヤー層は通常、磁性材料表面の少なく
とも一部を被覆している。バリヤー層は典型的には、そ
れが薄膜であってもその中を通過拡散するのを防止し、
かつ磁性材料や保護フィルムのいずれとも反応しない材
料で作られる。代表的なバリヤー層材料は、ニオブ、タ
ンタルおよび好ましくはニオブを含むジルコニウムであ
る。化学的不活性層は通常、アルミニウム、クロム、ニ
ッケルまたはチタンのようにその表面に不動態化層を形
成する材料(代表的には金属)である、光学ディスクの
ような記憶装置については、磁性材料、拡散バリヤーお
よび腐食バリヤーは、しばしばloないし数千オングス
トロームの範囲の厚さを有する薄いフィルム状であり、
この構造体が、多くは反射性、接着性、スペーシングな
どを付与するための他の薄膜とともに基体上に取り付け
られる。全構造体は、取り扱いを容易にするため、保護
コーティングで被覆されることが多い、これらの構造体
は、磁性媒体の変質を長期間防止し、磁性材料がレーザ
ーで加熱された時でも磁性を確実に安定させる上で優れ
ている。
するキュリー温度を有している。光学ディスクに使用さ
れる材料の多くは50℃ないし600℃、より多くは5
0℃ないし250℃のキュリー温度を有している。磁気
記憶媒体用として、代表的な磁性材料は鉄および/また
はコバルトと、テルビウムやガドリニウムのような希土
類金属、およびビスマスやスズのような他の材料との合
金類である。バリヤー層は通常、磁性材料表面の少なく
とも一部を被覆している。バリヤー層は典型的には、そ
れが薄膜であってもその中を通過拡散するのを防止し、
かつ磁性材料や保護フィルムのいずれとも反応しない材
料で作られる。代表的なバリヤー層材料は、ニオブ、タ
ンタルおよび好ましくはニオブを含むジルコニウムであ
る。化学的不活性層は通常、アルミニウム、クロム、ニ
ッケルまたはチタンのようにその表面に不動態化層を形
成する材料(代表的には金属)である、光学ディスクの
ような記憶装置については、磁性材料、拡散バリヤーお
よび腐食バリヤーは、しばしばloないし数千オングス
トロームの範囲の厚さを有する薄いフィルム状であり、
この構造体が、多くは反射性、接着性、スペーシングな
どを付与するための他の薄膜とともに基体上に取り付け
られる。全構造体は、取り扱いを容易にするため、保護
コーティングで被覆されることが多い、これらの構造体
は、磁性媒体の変質を長期間防止し、磁性材料がレーザ
ーで加熱された時でも磁性を確実に安定させる上で優れ
ている。
本発明は、磁性材料の長期にわたる安定性が、r層材料
の化学変化を防止するために化学的不活性層を設けるだ
けでなく、化学的不活性層と磁性材料との間の反応を防
止し、磁性材料中へのまたは磁性材料からの材料の拡散
を防止するため、磁性材料と化学的不活性層間にバリヤ
ー層を設けることによって達成できるという発見に基づ
くものである。本発明は、磁性材料または磁気光学材料
を使用する多くの装置に応用することができる。
の化学変化を防止するために化学的不活性層を設けるだ
けでなく、化学的不活性層と磁性材料との間の反応を防
止し、磁性材料中へのまたは磁性材料からの材料の拡散
を防止するため、磁性材料と化学的不活性層間にバリヤ
ー層を設けることによって達成できるという発見に基づ
くものである。本発明は、磁性材料または磁気光学材料
を使用する多くの装置に応用することができる。
代表的な装置としては、モーター、発電機、変圧器、チ
ョークなどのような磁気回路エレメントが挙げられる。
ョークなどのような磁気回路エレメントが挙げられる。
本構造体は一般に磁性材料、バリヤー層および化学的不
活性層を含んでいる。
活性層を含んでいる。
バリヤー層の性質、および組成がとくに重要である。こ
の層は、化学的不活性層と磁性材料層間のいかなる反応
も防止し、磁性材料中へのまたは磁性材料からの材料の
相互拡散を防止しなければならない、とくに、化学的不
活性層中の材料が磁性材料中へ拡散するのを防止しなけ
ればならない。
の層は、化学的不活性層と磁性材料層間のいかなる反応
も防止し、磁性材料中へのまたは磁性材料からの材料の
相互拡散を防止しなければならない、とくに、化学的不
活性層中の材料が磁性材料中へ拡散するのを防止しなけ
ればならない。
またバリヤー層の材料自体が磁性材料と相互拡散しては
ならない。
ならない。
バリヤー層材料のその他の望ましい特性はつぎのとおり
である。バリヤー層材料は、磁性材料との相互溶解性が
ほとんどないか、全くないことが必要である。これは通
常状態図で決定することができる。バリヤー層材料は、
化学的不活性層と反応してはならない。誘電体材料が化
学的不活性層として使用された場合に、問題となりそう
に思われる。
である。バリヤー層材料は、磁性材料との相互溶解性が
ほとんどないか、全くないことが必要である。これは通
常状態図で決定することができる。バリヤー層材料は、
化学的不活性層と反応してはならない。誘電体材料が化
学的不活性層として使用された場合に、問題となりそう
に思われる。
バリヤー層として各種の材料が使用できるが、通常、金
属または合金が好ましい、このような材料は、真空蒸着
、スパッタリング、電子ビーム堆積などのような技術に
よって表面上により容易に堆積させることができる。金
属や合金の極めて薄い膜によって、磁性材料を欠陥なく
均一に被覆でき、また穴もしくは空隙が最小の被覆がで
きる可能性がある。堆積の容易さや組成の安定性のため
合金より金属の方がいくらか好ましい。
属または合金が好ましい、このような材料は、真空蒸着
、スパッタリング、電子ビーム堆積などのような技術に
よって表面上により容易に堆積させることができる。金
属や合金の極めて薄い膜によって、磁性材料を欠陥なく
均一に被覆でき、また穴もしくは空隙が最小の被覆がで
きる可能性がある。堆積の容易さや組成の安定性のため
合金より金属の方がいくらか好ましい。
本発明は各種の磁気装置に適用できるが、とくに興味あ
るものは、主として磁気光学記憶装置を含め各種の磁気
記憶装置である。
るものは、主として磁気光学記憶装置を含め各種の磁気
記憶装置である。
磁性材料としては各種のものが磁気光学記憶装置に利用
される。磁気光学ディスク用の磁性材料は一般に合金で
あり、希土類金属を含有した合金が多い。磁性材料は結
晶粒界ノイズを避けるため非品性でなければならない。
される。磁気光学ディスク用の磁性材料は一般に合金で
あり、希土類金属を含有した合金が多い。磁性材料は結
晶粒界ノイズを避けるため非品性でなければならない。
磁性材料はまたサブマイクロメーターの磁区を保持し、
記憶の「読み取り」のための良好な信号雑音比に対して
十分な磁気光学効果を提供し、室温付近での安定な磁区
を確保する一方レーザー加熱による「書き込み」が可能
であるようなキュリー温度を有し、また長期にわたって
安定したち、のでなければならない。磁気光学記録のた
めに初期に使用された磁性材料は、カー回転の大きいM
nBtであった。
記憶の「読み取り」のための良好な信号雑音比に対して
十分な磁気光学効果を提供し、室温付近での安定な磁区
を確保する一方レーザー加熱による「書き込み」が可能
であるようなキュリー温度を有し、また長期にわたって
安定したち、のでなければならない。磁気光学記録のた
めに初期に使用された磁性材料は、カー回転の大きいM
nBtであった。
現在磁気光学記録材料として最も多く使用されているも
のは、真空堆積、スパッタリングまたは電子ビーム堆積
により堆積される非品性希土類遷移金属合金である。磁
気光学的カー回転においてMnB1に比肩しうる材料は
未だ見出されていないにも拘らず、非品性膜は鏡のよう
な表面を有し、多結晶MnB1膜より皇かに雑音が少な
いため、より良好な信号雑音比が達成される。さらに非
品性合金の堆積手段は、生産環境において比較的容易に
行える。
のは、真空堆積、スパッタリングまたは電子ビーム堆積
により堆積される非品性希土類遷移金属合金である。磁
気光学的カー回転においてMnB1に比肩しうる材料は
未だ見出されていないにも拘らず、非品性膜は鏡のよう
な表面を有し、多結晶MnB1膜より皇かに雑音が少な
いため、より良好な信号雑音比が達成される。さらに非
品性合金の堆積手段は、生産環境において比較的容易に
行える。
希土類遷移金属合金の磁性は、希土類金属原子と遷移金
属原子間の反強磁性結合 (antiferromagnetic coupli
ng)によって支配される。希土類原子の単位容量当り
の磁気モーメントは、通常は遷移金属原子のそれとは違
っており、ニールタイプ(Neel−type)の強磁
性材料が生ずることになる。保磁力は通常温度が上昇す
るにつれて低下する。これらの材料に光束を絞ったレー
ザー光で磁区を書き込むためには、磁性材料の温度を通
常室温以上に上昇させる。
属原子間の反強磁性結合 (antiferromagnetic coupli
ng)によって支配される。希土類原子の単位容量当り
の磁気モーメントは、通常は遷移金属原子のそれとは違
っており、ニールタイプ(Neel−type)の強磁
性材料が生ずることになる。保磁力は通常温度が上昇す
るにつれて低下する。これらの材料に光束を絞ったレー
ザー光で磁区を書き込むためには、磁性材料の温度を通
常室温以上に上昇させる。
現在量も多く使用されている材料は、遷移金属のFeと
Coの1種またはそれ以上に加えて希土類のGd、 T
bおよびoyの1種またはそれ以上を含有する合金であ
る。GdFeとGdCo膜は、概して補償温度近くでは
温度依存性の非常に強い保磁性を示すが、補償温度から
遠いような温度ではむしろ保磁性は低い。磁界が働いて
いない磁性薄膜によって保持できる最小の磁区の直径は
、 dO=σ/Mile である。ここでσは磁壁エネルギー、Mは磁化、tic
は保磁力である。GdCoやGdFeの膜を作るのに特
別の技術を使わない限り、M[Icの積が余りに小さい
ため、これらの中のサブマイクロメーターの磁区は安定
しない。
Coの1種またはそれ以上に加えて希土類のGd、 T
bおよびoyの1種またはそれ以上を含有する合金であ
る。GdFeとGdCo膜は、概して補償温度近くでは
温度依存性の非常に強い保磁性を示すが、補償温度から
遠いような温度ではむしろ保磁性は低い。磁界が働いて
いない磁性薄膜によって保持できる最小の磁区の直径は
、 dO=σ/Mile である。ここでσは磁壁エネルギー、Mは磁化、tic
は保磁力である。GdCoやGdFeの膜を作るのに特
別の技術を使わない限り、M[Icの積が余りに小さい
ため、これらの中のサブマイクロメーターの磁区は安定
しない。
サブマイクロメーターのけ区を保持できる最も初期に使
用された材料の一つは、TbFeであった。
用された材料の一つは、TbFeであった。
TbFeとGdTbFeの合金は、現在でも磁気光学記
録材料で最も多く使用されている材料の一つとして残っ
ている。これら膜のカー回転角度は約0.25゜である
。これらは真空蒸着またはスパッターリングで堆積させ
ることができる。
録材料で最も多く使用されている材料の一つとして残っ
ている。これら膜のカー回転角度は約0.25゜である
。これらは真空蒸着またはスパッターリングで堆積させ
ることができる。
GdTbCo合金はサブマイクロメーターの磁区を支持
するために十分な固有の保磁性(MHc)を有している
。Coをベースとする合金は、Feをベースとする合金
より一般に僅かに高い磁気光学的カー回転(θに=0.
3°)を与え、とくにそのキュリー温度が高いため高温
でのカー回転が大きい。さらにGdCo膜は、GdFe
膜より一般に腐食が小さい。
するために十分な固有の保磁性(MHc)を有している
。Coをベースとする合金は、Feをベースとする合金
より一般に僅かに高い磁気光学的カー回転(θに=0.
3°)を与え、とくにそのキュリー温度が高いため高温
でのカー回転が大きい。さらにGdCo膜は、GdFe
膜より一般に腐食が小さい。
TbFeCo合金ではカー回転が僅かに高い合金となる
。
。
より最適な性質を備えた改良磁性材料が将来見出され得
ることを強調したい。磁性層の厚さはかなり変えること
ができる。代表的な厚さの範囲は、10ないし5000
オングストローム、好ましくは25ないし3000オン
グストロームである。
ることを強調したい。磁性層の厚さはかなり変えること
ができる。代表的な厚さの範囲は、10ないし5000
オングストローム、好ましくは25ないし3000オン
グストロームである。
最適の厚さは個々の材料に依存するが、一般に磁性材料
は孔のない連続膜を確保するため十分厚くする必要があ
る。磁性や光学的性質が厚さを限定することが多い。
は孔のない連続膜を確保するため十分厚くする必要があ
る。磁性や光学的性質が厚さを限定することが多い。
拡散バリヤーは種々の材料で作ることができる。
金属元素は、拡散を防止する上で有効なことが多く、極
めて薄い層に堆積させることができるので、最も適した
材料であることが多い。
めて薄い層に堆積させることができるので、最も適した
材料であることが多い。
拡散バリヤーとして使用される代表的な金属は、ニオブ
、タンタル、ジルコニウム、チタン、ケイ素、銅、タン
グステンおよびモリブデンである。
、タンタル、ジルコニウム、チタン、ケイ素、銅、タン
グステンおよびモリブデンである。
好ましいものはニオブとタンタルで、ニオブを含有する
チタンが最も好ましい、これら金属の固溶体および合金
もまた有用である(例えばより薄層の効果的なバリヤー
を得るために)が、大部分は堆積が容易なことと組成と
層構造を調節するのが容易なために金属元素が好ましい
、バリヤー層の厚さは、磁気ディスク構造体中で、この
層が配置される個所に依存してかなり変えることができ
る。
チタンが最も好ましい、これら金属の固溶体および合金
もまた有用である(例えばより薄層の効果的なバリヤー
を得るために)が、大部分は堆積が容易なことと組成と
層構造を調節するのが容易なために金属元素が好ましい
、バリヤー層の厚さは、磁気ディスク構造体中で、この
層が配置される個所に依存してかなり変えることができ
る。
例えば、ディスクを読み取るレーザーからの光線がバリ
ヤー層を通過する場合は、層の厚さが重要となって来る
。一般に10ないし500オングストロームの厚さが好
ましい。IOオングストローム以下では、層は連続(孔
がなく欠陥密度が最小)でなくなり、500オングスト
ロームを超えると、不必要で材料が不経済となり、必要
な光線透過が困難となる。50ないし200オングスト
ロームの範囲が通常好ましい。
ヤー層を通過する場合は、層の厚さが重要となって来る
。一般に10ないし500オングストロームの厚さが好
ましい。IOオングストローム以下では、層は連続(孔
がなく欠陥密度が最小)でなくなり、500オングスト
ロームを超えると、不必要で材料が不経済となり、必要
な光線透過が困難となる。50ないし200オングスト
ロームの範囲が通常好ましい。
化学的不活性層は、少なくとも200℃までの温度(好
ましくは300℃またはそれ以上)で、とくに空気や大
気条件に曝露したとき化学的に安定していなければなら
ない、光学記憶装置においては「消去」や「書き込み」
段階で高温が用いられる。さらに化学的不活性層は、室
温または上記の高温のいずれにおいてもバリヤー層と反
応したり、バリヤー層を変質されてはならない。
ましくは300℃またはそれ以上)で、とくに空気や大
気条件に曝露したとき化学的に安定していなければなら
ない、光学記憶装置においては「消去」や「書き込み」
段階で高温が用いられる。さらに化学的不活性層は、室
温または上記の高温のいずれにおいてもバリヤー層と反
応したり、バリヤー層を変質されてはならない。
化学的不活性層に使用される材料としては、金属、合金
および誘電体(例えばガラス、酸化物等)を含め各種の
材料が挙げられる0代表的な誘電体としては、Sing
、SiO、窒化ケイ素、ホウケイ酸ガラス、リンケイ酸
ガラス、A l z03 、CrtOx、TiO□およ
び酸化ニッケルが挙げられる。
および誘電体(例えばガラス、酸化物等)を含め各種の
材料が挙げられる0代表的な誘電体としては、Sing
、SiO、窒化ケイ素、ホウケイ酸ガラス、リンケイ酸
ガラス、A l z03 、CrtOx、TiO□およ
び酸化ニッケルが挙げられる。
化学的不活性層として好ましい材料は、上記の性質を有
している金属および合金である。金属や合金は、薄く、
孔がなく欠陥のない層を得るのに容易なため好ましい。
している金属および合金である。金属や合金は、薄く、
孔がなく欠陥のない層を得るのに容易なため好ましい。
一般に、200℃もしくは300℃までの温度で安定な
不動態化層を空気中で形成する金属または合金が好まし
い。代表的な金属は、クロム、アルミニウム、ニッケル
、チタン、アルミニウム含有ケイ素で、クロムが最も好
ましい。代表的な合金としては、クロムと鉄の各種合金
(例ステンレススチール)や、各種のニッケルをヘース
とする合金〔例インコネル(Inconel )など〕
である。化学的不活性層の厚さは、大幅に変えることが
できる。光線がその層を通過する場合(例えば光学ディ
スク装置の読み取り段階で)は、厚さが薄いことが重要
になる。代表的な厚さは10ないし500オングストロ
ームの間で、20ないし150オン・ゲストロームが好
ましい。厚さの下限は、孔がなく欠陥のない層を確実に
形成し、その層の上に酸化皮膜を保持するに十分な厚さ
を有するように設定される。上限より厚い層は光線透過
が困難であり、必要でないことが多い。化学的不活性層
が他の機能をも果す場合(反射層、誘電層など)は、よ
り厚い層(例えば数千オングストローム)にしている場
合が多い。
不動態化層を空気中で形成する金属または合金が好まし
い。代表的な金属は、クロム、アルミニウム、ニッケル
、チタン、アルミニウム含有ケイ素で、クロムが最も好
ましい。代表的な合金としては、クロムと鉄の各種合金
(例ステンレススチール)や、各種のニッケルをヘース
とする合金〔例インコネル(Inconel )など〕
である。化学的不活性層の厚さは、大幅に変えることが
できる。光線がその層を通過する場合(例えば光学ディ
スク装置の読み取り段階で)は、厚さが薄いことが重要
になる。代表的な厚さは10ないし500オングストロ
ームの間で、20ないし150オン・ゲストロームが好
ましい。厚さの下限は、孔がなく欠陥のない層を確実に
形成し、その層の上に酸化皮膜を保持するに十分な厚さ
を有するように設定される。上限より厚い層は光線透過
が困難であり、必要でないことが多い。化学的不活性層
が他の機能をも果す場合(反射層、誘電層など)は、よ
り厚い層(例えば数千オングストローム)にしている場
合が多い。
本発明は、種々の磁性構造体として使用することができ
る。例えば磁気構造体として、モーターやその他の電磁
気装置に多数用いられる小粒子とすることができる。第
1図は、磁性材料11、バリヤー層12および化学的不
活性層13からなるこのような粒子■を示したものであ
る。磁性材料としては、粒子、リボン、ワイヤー、層な
どを含む種々の構造的形態や、非品性、ガラス、単結晶
、エピタキシー結晶、多結晶などを含む種々の物理的形
態をとることができることを認識する必要がある。
る。例えば磁気構造体として、モーターやその他の電磁
気装置に多数用いられる小粒子とすることができる。第
1図は、磁性材料11、バリヤー層12および化学的不
活性層13からなるこのような粒子■を示したものであ
る。磁性材料としては、粒子、リボン、ワイヤー、層な
どを含む種々の構造的形態や、非品性、ガラス、単結晶
、エピタキシー結晶、多結晶などを含む種々の物理的形
態をとることができることを認識する必要がある。
記憶ディスクや記憶プレートの代表的なものでは、各種
の層が平らな形状の層になっていることが多い。第2図
にその代表的な構造体■を示す。
の層が平らな形状の層になっていることが多い。第2図
にその代表的な構造体■を示す。
この構造体は、フィルムまたは層状の磁性材料21で作
られていて、この磁性材料は少なくともその一部がバリ
ヤー層22で被覆され、さらにバリヤー層は少なくとも
その一部が化学的不活性層23で被覆されている。この
種の構造体は、他の層を伴って、磁気光学ディスクを含
む各種の磁性ディスク記憶装置用として屡々使用されて
いる。
られていて、この磁性材料は少なくともその一部がバリ
ヤー層22で被覆され、さらにバリヤー層は少なくとも
その一部が化学的不活性層23で被覆されている。この
種の構造体は、他の層を伴って、磁気光学ディスクを含
む各種の磁性ディスク記憶装置用として屡々使用されて
いる。
第3図は、消去可能な光学ディスク旦に屡々使用される
構造体を示している。この光学ディスクは屡々ガラスか
ら作られている基体31と、バリヤー層33および34
(例えばNb)ならびに化学的不活性層35および36
(例えばCr)に取り囲まれた磁性材料N32(例え
ばFeTb)が作られている。トップの保護層は、取扱
い易くするため使用されることが多い。この層はラッカ
ーで作られ、その厚さは1ないし5mi#(約0.25
ないし1.25mm)の範囲のことが多い。光学的アク
セスは矢印37により示されているように基体を通して
行われることが多い。
構造体を示している。この光学ディスクは屡々ガラスか
ら作られている基体31と、バリヤー層33および34
(例えばNb)ならびに化学的不活性層35および36
(例えばCr)に取り囲まれた磁性材料N32(例え
ばFeTb)が作られている。トップの保護層は、取扱
い易くするため使用されることが多い。この層はラッカ
ーで作られ、その厚さは1ないし5mi#(約0.25
ないし1.25mm)の範囲のことが多い。光学的アク
セスは矢印37により示されているように基体を通して
行われることが多い。
他の構造体も使用される。一般にこれら構造体は、屡々
ある種の光学的相殺効果(opticalcancel
ling effect)により、読み取り機能の感度
を向上するために設計されている。例えば、四分の一波
長板を用いて、回転レーザー光のみを反射し、不変レー
ザー光の反射を最小限にしている。
ある種の光学的相殺効果(opticalcancel
ling effect)により、読み取り機能の感度
を向上するために設計されている。例えば、四分の一波
長板を用いて、回転レーザー光のみを反射し、不変レー
ザー光の反射を最小限にしている。
第4図は、四分の一波長板の相殺効果を用いた代表的な
光学ディスク構造体40を示す。該光学ディスク構造体
旦は、基体41と、磁気光学回転により影響をうけない
一部レーザー光を相殺して、反射時の強度を最小とする
ような厚さをもった誘電層42から作られている。磁性
材料はまた層43の形態となっていて、バリヤー層44
および45さらに化学的不活性層46および47により
取り囲まれている。屡々銅または゛ノ゛ルミニウムで作
られている反射層48はトップに位置し、その上を通常
ラッカーで作られた保護層49で被覆している。多くの
場合、上方の化学的不活性層47は、その厚みを増大す
ることにより反射層としての機能も果すことができる。
光学ディスク構造体40を示す。該光学ディスク構造体
旦は、基体41と、磁気光学回転により影響をうけない
一部レーザー光を相殺して、反射時の強度を最小とする
ような厚さをもった誘電層42から作られている。磁性
材料はまた層43の形態となっていて、バリヤー層44
および45さらに化学的不活性層46および47により
取り囲まれている。屡々銅または゛ノ゛ルミニウムで作
られている反射層48はトップに位置し、その上を通常
ラッカーで作られた保護層49で被覆している。多くの
場合、上方の化学的不活性層47は、その厚みを増大す
ることにより反射層としての機能も果すことができる。
磁性材料層の厚さは、レーザー光を一部透過させ、反射
層48で反射させる程度である(一般的には300ない
し400オングストローム)、バリヤー層44と化学的
不活性層46は、光線の透過を最大にするため出来るだ
け厚さを小さくする必要がある。
層48で反射させる程度である(一般的には300ない
し400オングストローム)、バリヤー層44と化学的
不活性層46は、光線の透過を最大にするため出来るだ
け厚さを小さくする必要がある。
第5図は光学ディスクに使用される他の構造体50を示
すものである。この構造体は、磁性材料内部におけるレ
ーザー光の強度を、通常、相乗的干渉効果(const
ructive 1nterference effe
cts)により最大にするよう配列されたものである。
すものである。この構造体は、磁性材料内部におけるレ
ーザー光の強度を、通常、相乗的干渉効果(const
ructive 1nterference effe
cts)により最大にするよう配列されたものである。
構造体■は、基体51.誘電層52およびやや薄石の磁
性材料層53 (一般には約150オングストローム)
から作られており、磁性材料層はバリヤー層54および
55さらに化学的不活性層56および57で取り囲まれ
ている。これらの層の」二に誘電層58があり、その層
の厚さは磁性材料層53においてレーザー光の相乗的干
渉効果が存在するような厚さとなっている。この層の上
には一般にアルミニウムまたは銅で作られた反射層59
とラッカーで作られた保護層60がある。
性材料層53 (一般には約150オングストローム)
から作られており、磁性材料層はバリヤー層54および
55さらに化学的不活性層56および57で取り囲まれ
ている。これらの層の」二に誘電層58があり、その層
の厚さは磁性材料層53においてレーザー光の相乗的干
渉効果が存在するような厚さとなっている。この層の上
には一般にアルミニウムまたは銅で作られた反射層59
とラッカーで作られた保護層60がある。
第1図は、バリヤー層によって取り囲まれ、さらにバリ
ヤー層の外周が化学的不活性層で取り囲まれた磁性材料
を有する粒子としての磁性構造体を示し、 第2図は、磁性材料、バリヤー材料および化学的不活性
材料の大よそ平らな層で作られた磁性構造体を示し、 第3図は、各層が基体に取り付けられた光学ディスクに
有用な磁性構造体を示し、 第4図は、反射材と四分の一波長板がビア)情報の検出
を向上するために組み込まれた、光学ディスクに有用な
磁性構造体を示し、 第5図は、磁性材料中の光学強度を、誘電層と反射層と
を適切に使用することにより高めた、光学ディスク用と
して有用な別の磁性構造体を示すものである。 〔主要部分の符号の説明〕 エニー・〜粒子磁性構造体 ■・・−平らな磁性構造体 ■、■、50・−光学ディスク用磁性構造体11.21
.32.43.53−・−磁性材料層12.22.33
.34.44.45.54.55−・−バリヤー層 13.23.35.36.46.47.56.57・・
−化学的不活性層 49.60・−保護層 31.41.51−・基体 48.59−反射層 42.52.58−・・誘電層 FIG、I FIG、2 フ0 FIG、3 FIG、 4 凹 FIG、 5
ヤー層の外周が化学的不活性層で取り囲まれた磁性材料
を有する粒子としての磁性構造体を示し、 第2図は、磁性材料、バリヤー材料および化学的不活性
材料の大よそ平らな層で作られた磁性構造体を示し、 第3図は、各層が基体に取り付けられた光学ディスクに
有用な磁性構造体を示し、 第4図は、反射材と四分の一波長板がビア)情報の検出
を向上するために組み込まれた、光学ディスクに有用な
磁性構造体を示し、 第5図は、磁性材料中の光学強度を、誘電層と反射層と
を適切に使用することにより高めた、光学ディスク用と
して有用な別の磁性構造体を示すものである。 〔主要部分の符号の説明〕 エニー・〜粒子磁性構造体 ■・・−平らな磁性構造体 ■、■、50・−光学ディスク用磁性構造体11.21
.32.43.53−・−磁性材料層12.22.33
.34.44.45.54.55−・−バリヤー層 13.23.35.36.46.47.56.57・・
−化学的不活性層 49.60・−保護層 31.41.51−・基体 48.59−反射層 42.52.58−・・誘電層 FIG、I FIG、2 フ0 FIG、3 FIG、 4 凹 FIG、 5
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、a、室温より高いキュリー温度を有する磁性材料と
、 b、磁性材料の少なくとも一部と接触して いるバリヤー材料を含む第1の領域と、 c、第1の領域の少なくとも一部と接触し ている化学的不活性材料を含む第2の領域とを含んでい
る磁性構造体を含む装置において、d、前記のバリヤー
材料が、磁性材料から の或いは磁性材料への相互拡散を防止し、磁性材料また
は化学的不活性材料と反応しない性質を有しており、 e、前記の化学的不活性材料が雰囲気条件 ならびにバリヤー層に対して化学的に不活性であること
を特徴とする装置。 2、磁性材料が、鉄、コバルト、希土類金属、ビスマス
およびスズからなる群から選ばれた物質を含む請求項1
記載の装置。 3、前記の物質が合金である請求項2記載の装置。 4、前記の合金が、鉄、コバルト、テルビウム、ジスプ
ロシウム、ガドリニウム、ビスマスおよびスズからなる
群から選ばれた元素を少なくとも1種類含む請求項3記
載の装置。 5、前記の磁性材料が、GdFe、GdCo、GdFe
Co、TbFe、TbCo、GdTbFe、GdTbC
oおよびTbFeCoからなる群から選ばれた合金を含
む請求項4記載の装置。 6、前記のバリヤー材料が、ニオブ、タンタル、ジルコ
ニウム、チタン、ケイ素、銅、タングステンおよびモリ
ブデンからなる群から選ばれた物質を少なくとも1種類
含む請求項1記載の装置。 7、前記のバリヤー材料が、ニオブ、タンタルおよびジ
ルコニウムからなる群から選ばれた物質を少なくとも1
種類含む請求項6記載の装置。 8、前記のバリヤー材料が本質的にニオブからなる請求
項7記載の装置。 9、前記の化学的不活性材料が、クロム、アルミニウム
、ニッケル、チタンおよびケイ素からなる群から選ばれ
た金属を含む請求項1記載の装置。 10、前記の化学的不活性材料が、クロムおよびアルミ
ニウムからなる群から選ばれた金属元素を少なくとも1
種類含む請求項9記載の装置。 11、磁性構造体が a、ほぼ平らな磁性材料の層と、 b、前記の磁性材料の表面をほぼ被覆するほぼ平らな層
の形状をした第1の領域と、 c、前記の第1の領域をほぼ被覆するほぼ平らな層の形
状をした第2の領域とを含む請求項1記載の装置。 12、前記の磁性構造体が、基体上に取り付けられた、
請求項11記載の装置。 13、前記の基体がガラスを含む請求項12記載の装置
。 14、前記の磁性構造体が、ラッカーを含む保護層で被
覆された請求項12記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/015,900 US4740430A (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Magneto-optic memory |
US015,900 | 1987-02-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63206935A true JPS63206935A (ja) | 1988-08-26 |
Family
ID=21774248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63034119A Pending JPS63206935A (ja) | 1987-02-18 | 1988-02-18 | 磁気光学記憶装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4740430A (ja) |
EP (1) | EP0279581A3 (ja) |
JP (1) | JPS63206935A (ja) |
CA (1) | CA1301923C (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5003528A (en) * | 1988-09-09 | 1991-03-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Photorefractive, erasable, compact laser disk |
JP2660569B2 (ja) * | 1989-02-10 | 1997-10-08 | 三菱電機株式会社 | 光磁気記録媒体 |
DE3904611A1 (de) * | 1989-02-16 | 1990-08-23 | Hoechst Ag | Magnetooptische schicht und verfahren zu ihrer herstellung |
US4877690A (en) * | 1989-03-01 | 1989-10-31 | Eastman Kodak Company | Magnetooptical recording element |
US5032470A (en) * | 1989-04-17 | 1991-07-16 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Optical recording medium with an aluminum alloy metallic layer containing at least hafnium |
EP0395369B1 (en) * | 1989-04-27 | 1997-07-02 | Canon Inc. | Optical recording medium and process for production thereof |
CA2017226A1 (en) * | 1989-05-23 | 1990-11-23 | Kiyotaka Shindo | Information recording media |
JP2918600B2 (ja) * | 1990-02-16 | 1999-07-12 | 三菱樹脂株式会社 | 光磁気記録媒体 |
US5441804A (en) * | 1991-02-12 | 1995-08-15 | Mitsubishi Plastics Industries Limited | Magneto-optical recording medium and method for production thereof |
JP3122151B2 (ja) * | 1991-02-28 | 2001-01-09 | ソニー株式会社 | 光磁気記録媒体 |
DE4137427C1 (ja) * | 1991-11-14 | 1993-01-14 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt, De | |
US5389428A (en) * | 1992-12-08 | 1995-02-14 | At&T Corp. | Sintered ceramic components and method for making same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59146463A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-22 | Canon Inc | 光熱磁気記録媒体の製法 |
JPS601637A (ja) * | 1983-05-31 | 1985-01-07 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 熱−磁気−光記録装置および該装置用の記録素子 |
JPS61115257A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光磁気記録用媒体 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4277540A (en) * | 1971-05-03 | 1981-07-07 | Aine Harry E | Thin film magnetic recording medium |
US4124736A (en) * | 1974-10-29 | 1978-11-07 | Poly-Disc Systems, Inc. | Surface protected magnetic recording members |
US4610911A (en) * | 1983-11-03 | 1986-09-09 | Hewlett-Packard Company | Thin film magnetic recording media |
FR2560419B1 (fr) * | 1984-02-29 | 1986-06-13 | Bull Sa | Milieu d'enregistrement magneto-optique |
JPH0789414B2 (ja) * | 1986-01-31 | 1995-09-27 | シャープ株式会社 | 光学記憶素子 |
US4898774A (en) * | 1986-04-03 | 1990-02-06 | Komag, Inc. | Corrosion and wear resistant magnetic disk |
-
1987
- 1987-02-18 US US07/015,900 patent/US4740430A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-10 EP EP88301111A patent/EP0279581A3/en not_active Withdrawn
- 1988-02-16 CA CA000558992A patent/CA1301923C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-18 JP JP63034119A patent/JPS63206935A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59146463A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-22 | Canon Inc | 光熱磁気記録媒体の製法 |
JPS601637A (ja) * | 1983-05-31 | 1985-01-07 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 熱−磁気−光記録装置および該装置用の記録素子 |
JPS61115257A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光磁気記録用媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0279581A3 (en) | 1990-03-07 |
US4740430A (en) | 1988-04-26 |
EP0279581A2 (en) | 1988-08-24 |
CA1301923C (en) | 1992-05-26 |
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