JPS63222351A - 光磁気デイスク - 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】 〔概要〕 光磁気ディスクの記録感度を向上する方法として、記録
膜の下地膜側を遷移金属が過剰な組成比に、また保護膜
側を希土類金属過剰な組成比に形成した光磁気ディスク
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は記録感度を向上した光磁気ディスクに関する。

光磁気ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を
行うメモリであり、光ディスクと同様に記録容量が太き
（、非接触で記録・再生を行うことができ、また塵埃の
影響を受けないなど優れた特徴をもっている。

ここで、光ディスクは記録媒体として低融点金属を用い
、情報の記録と再生を穴（ピット）の有無により行う読
み出し専用メモリ　（Ｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅ　Ｍｅｍｏ
ｒｙ）が主体であるのに対し、光磁気ディスクは書き換
え可能なメモリ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）で
あって実用化が進められている。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクは光ディスクと素子構成は同様である。

すなわち、第３図に示すように表面に案内溝（プリグル
ープ）を備えたガラス或いはプラスチソクスからなる透
明基板ｌの上に下地膜２．記録膜３．保護膜４と層形成
されている。

ここで、下地膜２は透明基板ｌを通じての湿気の侵入や
プラスチックス中に含まれるモノマや不純物の拡散によ
って記録膜３を構成する記録媒体が劣化するのを防ぐた
めに設けられている。

また、保護膜４は大気中の酸素および湿気による記録媒
体の酸化を防ぐと共に、機械的な保護も兼ねて設けられ
ている。

ここで、記録膜３は希土類−遷移金属の合金からなリフ
エリ磁性を示す垂直磁化膜から構成されており、テルビ
ウム・鉄・コバルト（Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ）。

ガドリニウム・テルビウム・鉄（Ｇｄ　Ｔｂ　Ｆｅ）、
　Ｔｂ　Ｆｅなどが用いられ真空蒸着法やスパッタ法を
用いて膜形成が行われている。

か〜る構造をとる光磁気ディスクへの情報の記録は垂直
にバイアス磁場を加えている状態で透明基板１の側から
レンズで集光したレーザ光を照射し、垂直磁化膜の被照
射部の温度が上昇して保磁力が減少し、バイアス磁場の
方向に磁化反転するのを利用して行われている。

また情報の消去は記録ビットの磁化の方向とは反対方向
に磁場を加えなからレーザ光を照射して加熱し、もと通
りの方向に磁化を反転させることにより行われている。

か＼る光磁気ディスクは大容量記録が可能で且つ書き換
えができることから電算機の外部メモリとして期待され
ているが、そのためには信号の高速処理が必要であり、
記録感度の向上が必要である。

具体的には従来の記録感度は線速度１８　ｍ／ｓの条件
で１８　ｍＷ程度のレーザ出力を必要として実用化が進
められているが、信号を高速処理するには１３ｍＷ程度
の出力で足りるよう感度を向上する必要がある。

ここで、光磁気ディスクの記録感度は記録膜の膜厚と記
録層を構成する記録媒体のキュリ一温度によって一義的
に決められている。

すなわち、記録感度はレーザ光の照射を受けた記録膜の
熱容量により決まるものであり、高感度化のためにキュ
リ一温度の低く、且つ安定な記録媒体が実用化されて使
用されている。

そこで、記録媒体と膜厚の選定によらず高感度化する方
法として下地膜の膜厚と屈折率を調整して入射光を多重
反射させて記録膜への入射光量を増加させ、熱エネルギ
ーを有効利用する方法が適用され、既に実用化されてい
る。

然し、このような方法を用いても感度の向上は充分では
ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように光磁気ディスクは電算機用の外部メモ
リとして有望視されているが、この実用化のためには記
録感度を現在よりも更に向上する必要があり、この具体
的な方法を開発し、実用化することが課題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題はディスク状透明基板上に下地膜。

記録膜、保護膜と層形成してなる光磁気ディスクにおい
て、希土類金属と遷移金属との合金よりなる記録膜を下
地膜側は遷移金属が過剰な組成比に、また保護膜側は希
土類金属過剰な組成比に形成した光磁気ディスクの使用
により解決することができる。

〔作用〕

本発明は記録感度の向上をフェリ磁性体の特性を利用し
、記録膜の組成比を変えることにより行うものである。

光磁気ディスクの記録膜を構成する記録媒体はフェリ磁
性体であって、ＴｂやＧｄのような希土類金属（Ｒａｒ
ｅ−ｅａｒｔｈ　ｎ＋ｅｔａｌ以下略してＲＥ）とＦｅ
、Ｃｏののような遷移金属（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ−ｅ
ｔａｌ以下略してＴＭ）との非晶質合金層からなってお
り、第４図に示すように両者の磁化の方向は反平行であ
る。

そのため、見掛は上の自発磁化（ΔＭｓ）は両者の差と
して表されるが、ＲＥの磁化のほうが温度に対して敏感
に変化し、そのため自発磁化（ΔＭｓ）は補償温度（Ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ−Ｔｅａ＋ｐｅｒａｔｕｒｅ以
下略してＴ　ｃｏｍｐ）において０となる。

第５図はか−るフェリ磁性体からなる記録膜を加熱する
場合の自発磁化（ΔＭｓ）と保磁力（Ｈｃ）の変化傾向
を示すものである。

すなわち、記録膜を室温より昇温しでゆくと、使用する
材料組成によって決まる補償温度（Ｔｃ。

ｍｐ）に近づくに従って自発磁化（ΔＭｓ）の大きさ５
は同図に示すように減少し、一方、保磁力（Ｈｃ）６は
増加して極大となり、補償温度（Ｔ　ｃｏｍｐ）を境と
して磁化の方向は反転して自発磁化（八ＭＳ）は再び増
加するが、キュリ一温度（Ｔｃ）に近づ（に従って再び
減少し、キュリ一温度（Ｔｃ）では常磁性体となるため
保磁力（Ｈｃ）と自発磁化（ΔＭｓ）は０となると云う
性質がある。

本発明はかかるフェリ磁性体からなる記録膜の組成比を
部分的に変えると自発磁化（ΔＭｓ）の大きさが大きく
変化し、これにより保磁力（Ｈｃ）の特性も大きく変化
するのを利用するものである。

すなわち、第３図に示すように透明基板ｌの上に下地膜
２．記録膜３．保護膜４と層形成して構成される光磁気
ディスクにおいて、遷移金属（ＴＭ）と希土類金属（Ｒ
１りとの合金からなる記録膜の表面を遷移金属（ＴＭ）
が過剰となるように形成すると、保磁力は第１図の実線
７で示すように温度上昇と共に緩やかに減少し、キュリ
一温度（Ｔｃ’）は従来のキュリ一温度（Ｔｃ）よりも
上昇する傾向がある。

また記録膜の表面を希土類金属（ＲＥ）が過剰となるよ
うに形成すると、保磁力は破線８で示すように従来と同
様な特性を示すが左側にずれ、そのためにキュリ一温度
（Ｔｃ　’）は従来よりも低下する傾向にある。

そこで、本発明は記録膜の両面を遷移金属（ＴＭ）過剰
と希土類金属（ＲＥ）過剰の組成で形成することにより
高感度化を実現するものである。

すなわち、光磁気ディスクは３０００ｅ程度のバイアス
磁場（Ｈｌ）を印加して使用されており、゛その大きさ
は第１図の特性図において一点破線９の位置に対応して
いる。

ここで、実線７で示す特性の記録膜を備えた光磁気ディ
スクの挙動を考えると、磁化の方向とは逆方向にバイア
ス磁場（Ｈ６）が印加されており、この状況で温度上昇
が行われると保磁力は実線７のように減少し、イの点よ
り少なくなると磁化反転が生じて記録状態となる。

同様に破線８で示す特性の記録膜の保磁力は補償温度（
Ｔ　ｃｏｍｐ）で発散するが、その後に急速に減少しキ
ュリ一温度（Ｔｃ　“）の直下の温度で保磁力はバイア
ス磁場（Ｈｌ）よりも少なくなり、口の点を越すと磁化
反転が生ずる。

ここで、光磁気ディスクを高感度化する必要条件は記録
膜の熱容量を少なくすることである。

そこで、本発明はレーザ照射は透明基板側から行われる
ことから第３図に示す記録膜３を下地膜２の側は遷移金
属（ＴＭ）過剰に、また保護膜４の側は希土類金属（Ｒ
Ｅ）過剰の組成で形成することにより高感度化を行うも
のである。

このような構成をとると、レーザ照射を受ける下地膜側
の記録膜は温度上昇に当たってイの状態に速く達して磁
化反転の引金となり、保護膜側の記録膜はキュリ一温度
（Ｔｃ　’）が従来より低いので高感度化が可能となる
。

なお、このような組成比に形成するには遷移金属（ＴＭ
）と希土類金属（ＲＢ）を二元蒸着する場合に蒸発速度
を変えることにより容易に行うことができる。

〔実施例〕

ディスク状のガラス基板の上に紫外線硬化樹脂（フォト
ポリマ）を塗布し、これに転写型（スタンパ）を圧接し
て硬化させて案内溝を設けた透明基板１の上に下地膜２
として硫化亜鉛（Ｚｎ　Ｓ　）を、記録膜３としてＴｂ
　Ｐｅ　Ｃｏを、また保護膜４として硫化亜鉛（ＺｎＳ
）を電子ビーム蒸着法を用いてそれぞれ８０ｎａ＋の厚
さに形成した。

ここで、ＺｎＳは５　Ｘｌ０−’Ｐａの真空度で２八／
Ｓの蒸着速度で行い、一方、Ｔｂ　Ｆｅ　ＣｏはＴｂと
Ｆｅ　Ｃｏとの二元で行い、８０ｎｓの膜厚の内、初め
の２０ｎｍはＴｂｚ＋（ＦｅａｓＣＯｌｓ）ｒｑの組成
で、次の１０ｎａ＋の膜形成終了までにＴｂｚｓ（Ｐｅ
ｓｓＣｏ＋５）ｔｓの組成に変え、以後の５０ｎｒｎを
この組成比で成膜した。

このように成膜することにより記録膜の下地膜側は遷移
金属（ＴＭ）過剰になり、また記録膜の保護膜側は希土
類金属（ＲＥ）過剰となる。

この形成した本発明に係る光磁気ディスクと記録膜とし
てＴｂｚ４（Ｐｅｅ５Ｃｏ＋　ｓ）　？６の単一組成を
用いる従来構造の光磁気ディスクの特性を線速度が３ｍ
／Ｓの条件で比較すると次のようになった。

表 次に第２図は実施例１０と従来例１１の記録膜について
保磁力の温度依存性を示すもので、キュリ一温度が低下
すると共に磁化反転が容易になっていることが判る。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により光磁気ディスクの
記録感度の向上ができ、これによりレーザ光の低出力で
の記録およびディスクの高速回転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は記録膜の特性図、 第３図は光磁気ディスクの構成を示す断面図、第４図は
自発磁化の説明図、 第５図は記録膜の温度依存性の説明図、である。 図において、 ２は下地膜、　　　　　　３は記録膜、４は保護膜、　
　　　　５は自発磁化、６は保磁力、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク状透明基板上に下地膜、記録膜、保護膜と層形
   成してなる光磁気ディスクにおいて、希土類金属と遷移
   金属との合金よりなる前記記録膜を下地膜側は遷移金属
   が過剰な組成比に、また保護膜側は希土類金属過剰な組
   成比に形成することを特徴とする光磁気ディスク。