JPS63255857A - 光磁気記録材料 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は光磁気ディスクに使用される光磁気記録材料
に関し、特別の元素を添加するとともに各組成比を特別
の範囲に限定することにより耐食性を向上させたもので
ある。

「従来の技術」 近時、大容量記録が可能な光磁気ディスクが種々開発さ
れつつあり、この種の光磁気ディスクの一例として、磁
化容易軸を基板表面に垂直とした光磁気記録材料からな
る薄膜を基板表面に形成してなるものが知られている。

この種の光磁気ディスクに信号を書き込むには、表面部
分の薄膜の磁化方向を予め揃えておき、薄膜の一部にレ
ーザー光線を照射し、そのキュリ一温度付近まで加熱し
、この状態で逆向きの弱磁場を加えて加熱部分の磁化方
向を反転させ、室温まで冷却することにより行っている
。また、信号の読み出しを行うには、磁気的カー効果を
利用し、偏光したレーザ光線を薄膜に照射し、反射光の
偏光面の回転角（これをカー回転角；θにと呼ぶ。）の
違いによる光の強度差を検出して行っている。

ところで従来、このような光磁気ディスクの記録材料と
なる磁性体として種々のものが提案されているが、近年
では例えばＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金などの希土類金属、
遷移金属系合金が主流になりつつある。これは、この系
の合金のキュリ一温度が２００℃前後と比較的低く、磁
気反転が容易であること、更には、保磁力（Ｈｃ）が２
４０ｋＡ／ｍ程度であって室温付近で容易に磁気反転し
ない上に、記録安定性が良好であるとともに記録密度を
高め易いなどの理由によるためである。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前記希土類金属、遷移金属系合金からな
る光磁気記録材料にあっては、Ｔｂが活性な金属である
ことから、酸化され易く、耐食性に劣る欠点があった。

このため従来、希土類金属、遷移金属系の合金にＡｌや
ＴｉあるいはＯｒなどの金属を添加して耐食性を改善す
るようにしている。

ここで、この系の合金の耐食性を十分に向上させるため
には、前記元素の添加量を多くする必要があるが、添加
量を多くすると、カー回転角や保磁力が急激に低下して
実用上の問題を生じる欠点がある。また、この系の合金
は、媒体上への人体圧の付着などに起因するＮａ＋イオ
ンやＣＩ−イオンを含むような電気化学的腐食環境下で
は十分な耐食性を示さない欠点がある。

「問題点を解決するための手段」 そこでこの発明にあっては、前記問題点を解決して耐食
性を向上させるために、 組成式（ＲＥａ、ＴＭｂ）＋　−ｃ−ｄ　Ｍｃ　Ｂｅ　
ｄ［ただし、ＲＥは、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウ
ム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｐｍ
（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユーロ
ピウム）。

Ｇｄ（ガドリウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジス
プロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム
）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、Ｌｕ
（ルテチウム）などのランタニド元素とＳｃ（スカンジ
ウム）とＹ（イツトリウム）の中から選択される１種以
上の元素を示し、 ＴＭは、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉにッケル
）などの鉄族元素の中から選択される１種以上の元素を
示し、 Ｍは、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、１（（
（ハフニウム）などのＮａ族元素と■（バナジウム）、
Ｎｂにオブ）、Ｔａ（タンタル）などのＶａ族元素とＣ
ｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ　（タングステ
ン）などのＶＩａ族元素とＡＩ（アルミニウム）とＡｕ
（金）とＡｇ（銀）とＲｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジ
ウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉ
ｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）などの白金族元素とＣ
ｕ（銅）とＩｎ（インジウム）とＳｉ（ケイ素）とＧｅ
（ゲルマニウム）の中から選択される１種以上の元素を
示し、 Ｂｅはベリリウムを示すものとする。］で示されるとと
もに、各原子の組成比を０６≦ａ≦０．９・ ０．１≦ｂ≦０．４ ０．００１≦Ｃ≦０．４ ０．０１≦ｄ≦０．４ （ただし、ａ＋ｂ＝１） の範囲としたものである。

なお、前記組成比において、ｂ＞０．４であると、即ち
、希土類元素が遷移金属元素に対して４０％を越えると
媒体の抗磁力が小さくなりすぎて安定に存在しうる磁区
の大きさが大きくなりすぎ、十分な記録密度を得ること
ができない。また、逆にｂ＜　Ｏ、ｌでは書き込みスポ
ット内でざらに磁区の反転が生じてＣ／Ｎ（搬送波対雑
音比）の低下につながり好ましくない。

このような組成の光磁気材料は、透明プラスチックやガ
ラスなどの基板上に、蒸着、スパッタなどの薄膜作成技
術によって厚さ５０〜１１００ｎの薄膜を形成して光磁
気ディスクを製造するために使用される。また、この薄
膜上に必要に応じて５ｉｏ７．ＡＩＮ、５ｉ３Ｎｔ、Ｓ
ｉＣ，ＭｇＦｔなどの誘電材料からなる薄膜を形成して
耐食性を更に向上させ、カー回転角のエンハンスメント
効果を期待することも自由であり、薄膜上に反射層を形
成してファラデー効果を利用するようにしても良い。

「実施例１」 表面洗浄したガラス製基板を真空容器内にセットし、ま
ずその内部を０．０７ｍＰａ以下に排気した後、純度９
９．９９％のアルゴンガスを内部圧力か０．７Ｐａとな
るまで導入する。次にＦｅ−Ｃ。

系合金からなるターゲット上にＴｂチップとＢｅチップ
とＣｒチップを所定量並べた複合ターゲットを用い、直
流スパッタ（４００ＶＸ０．５Ａ）によって、前記基板
上に下記に示す組成を有する厚さ５０〜１１００ｎの薄
膜を膜生成速度５〜１５　ｎｍ／分で形成し、光磁気デ
ィスクＡ　、Ｂ　、Ｃを得た。各光ディスクＡ、Ｂ、Ｃ
の薄膜の組成を以下に示す。

Ａ　　：［（Ｆ　　ｅｏ、ｅｃ　００．１）Ｏ，？６Ｔ
　　ｂｏ、ｔ５コｏ、ａｃｒｏ、＋Ｂｅｏ、＋Ｂ　：［
（Ｆ　ｅｏ、ｓｃ　０１１．１）０．７５Ｔ　ｂｏ、ｔ
ｓ］ｏ、ａｃ　ｒｏ、２Ｃ；［（Ｆ　ｅｏ、ｅｃ　００
．１）０．７５Ｔ　ｂｏ、ｚｓ］ｏ、ｓＢ　ｅｏ、ｚ「
実験例１」 前記各光ディスクＡ、Ｂ、Ｃを８０°Ｃ１９０％Ｒ１Ｈ
１の恒温恒湿中に所定時間放置し、残留カー回転角（θ
［）の変化を測定することにより耐食性の評価を行った
。その結果を第１図に示す。

第１図から、ＢｅとＣｒを各々単独に添加するよりもＢ
ｅとＣｒを複合添加した方か、残留カー回転角の変化が
少なく、より耐食性が向上していることが判明した。

「実験例２」 また、面記実施例１で行った製法と同等の製法によりＣ
ｒとＢｅの含有量を種々の値に変化させて多数の光磁気
ディスクを製造し、各光ディスクについて、各薄膜のカ
ー回転角とＢｅおよびＣｒ添加量の関係を求めた。その
結果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、Ｃｒ添加量の増加とともに
カー回転角が減少している。ここで、実用上は前記薄膜
の上に、Ｓ　ｉｏ　、Ｓ　ｉＮ等の透明誘電膜を被着す
ることにより見掛は上のカー回転角を大きくすることが
できる上に、読み出しピックアップの性能向上によりカ
ー回転角が０．ｌ°程度でもデジタル記録に十分なＣ／
Ｎ５０ｄＢを確保することが可能となる。更に、Ｃｒ含
有量が０．１％以下、また、Ｂｅ含有量が０．１％以下
では耐食性を向上させることは期待できない。したがっ
て、カー回転角の下限を０．１°　として、前記諸条件
と第２図から求められる最適なＣｒ、Ｂｅの添加量は以
下の通りとなる。

０．０１≦Ｂｅ≦０，３８． ０．００５≦Ｃｒ≦０．２５ 「実験例３」 実験例１で使用した光ディスクの腐食電位（Ｅｃｏｒｒ
）を０．１規定のＮ　ａＣ１０、中において測定した。

その結果を第３図に示す。

第３図から明らかなように、Ｃｒ無添加のものは、Ｂｅ
添加により高い腐食電位を示すが、ＢｅとＣｒを添加す
ることによりこの腐食電圧の問題は改善できることが判
明した。なお、Ｃｒの添加により腐食電位を低下させる
ことはできるものの、第２図に示す実験結果から見てＣ
ｒの添加量には限界があり、第２図と第３図に示す実験
結果から鑑みてＢｅとＣｒの添加量は以下に示す範囲が
好ましい。

０．０１≦Ｂｅ≦０．３８． ０．０２５≦Ｃｒ≦０．２５ 「実施例２」 前記実施例１で行った製造方法と同等の製造方法を実施
して組成式 ％式％ で示される組成となるような薄膜を有する光ディスクを
作成した。ただし、前記組成式における添加元素Ｍは、
ＣｒとＴｉとＺｒとＨｆとＶとＮｂとＴａとＭｏとＷと
ＡｌとＡｕとＡｇとＲｕとＲｈとＰｄとＯ８とＩｒとＰ
ｔとＣｕとｉｎとＳｉとＧｅの中の１種を用いるものと
する。

これらの光ディスクを８０℃、９０％Ｒ，Ｈ，の恒温恒
湿中に１００時間放置し、その耐食性を検討した。この
場合の耐食性の評価は、１００時間放置前後のカー回転
角の比［θｐｃ　（１００）／θＫ（０）；ただし、θ
Ｋ（０）は、浸漬前のカー回転角を示し、θＫ　（１０
０）は、１００時間放置後のカー回転角を示す。］を求
めて行うとともに、腐食電位（Ｅｃｏｒｒ）（ｍＶ　）
を測定した。第１表にその結果を示す。

第１表 第１表に示す結果から、Ｔｏ−Ｆｅ−Ｃｏ系の合金に、
添加元素Ｍのみを２０％添加した各試料は耐食性の面で
不足であるが、１０％のＢｅと添加元素Ｍを複合して添
加した場合は耐食性が向上することが明らかとなった。

「発明の効果」 以上説明したようにこの発明は、組成式（ＲＥ　ａ。

ＴＭｂ）＋　−ｃ−ｄ　Ｍｅ　Ｂｅ　ｄで示される光記
録材料であって、組成比を特別な範囲に設定したもので
あるために、耐食性が向上し、電気化学的腐食環境下で
あっても腐食を防止できる効果かある。従ってこの発明
の光磁気記録材料を用いる光磁気ディスクは信頼性が向
上するとともに、特別な酸化防止膜を設ける必要がなく
なる。また、Ｂｅに加えて元素Ｍの添加によってカー回
転角を低下させることなく耐食性を向上させることがで
き、デジタル記録用として十分なＣ／Ｎを有する光磁気
ディスクを得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の光磁気材料の特性を説
明するためのもので、 第１図は放置時間と残留カー回転角の関係を示す線図、 第２図はＣｒおよびＢｅ含有量とカー回転角の関係を示
す線図、 第３図はＣｒおよびＢｅ含有量と腐食電位の関係を示す
線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　組成式（ＲＥ＿ａ、ＴＭ＿ｂ）＿１＿−＿ｃ＿−＿ｄ
   Ｍ＿ｃＢｅ＿ｄ（ただし、ＲＥは、ランタニド元素とＳ
   ｃとＹの中から選択される１種以上の元素を示し、 ＴＭは鉄族元素の中から選択される１種以上の元素を示
   し、 Ｍは周期律表IVａ族元素とＶａ族元素とVIａ族元素とＡ
   ｌとＡｕとＡｇと白金族元素とＣｕとＩｎとＳｉとＧｅ
   の中から選択される１種以上の元素を示す。）で示され
   るとともに、組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄを０．６≦ａ≦０．
   ９ ０．１≦ｂ≦０．４ ０．００１≦ｃ≦０．４ ０．０１≦ｄ≦０．４ （ただし、ａ＋ｂ＝１） の範囲としたことを特徴とする光磁気記録材料。