JPS63288441A - 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］ 本発明は反磁性複合酸化物層を有する記録材料、特に、
高密度記録が可能で経時変化が少なく、耐久性に優れた
高密度、高信頼性記録材料に関するものである。

［従来の技術］ 近年、情報化社会の高度化に伴い、膨大な情報の処理、
保存、利用のための高密度、高信頼性記録材料が要求さ
れている。

従来、高密度記録材料として磁気記録材料、光記録材料
、光磁気記録材料等を挙げることができる。

強磁性材料を記録媒体とする磁気記録材料は強磁性材料
の残留磁化を用いて、記録、再生を行うことを原理とし
ている。磁気記録材料では高密度化に伴い媒体の薄膜化
、高保磁力化が必要となるが薄膜化により残留磁化減少
に基づ＜Ｓ／Ｎ比の低下、高保磁力化による磁気ヘッド
の飽和現象が問題となる。また、高密度化とともに記録
部分が減磁作用を受けやすくなり経時変化が問題となる
。減磁作用に対して垂直磁気記録方式が提案されている
が、耐久性、信頼性の点で充分ではない。更に記録媒体
と磁気ヘッドの距離を極めて小さくとる必要があり、耐
久性、信頼性を低下させる要因となっている。

また、光磁気記録材料も強磁性材料の残留磁化を用いて
記録部分を形成するが、減磁を起こし易く問題である。

一方、光記録材料はレーザー光照射によって記録ピット
を形成し、透過光または反射光の強度変化に基づいて記
録、再生を行うことを原理としているが、特に金属系薄
膜を用いる場合、酸化による膜の劣化が問題であり、耐
久性、信頼性が充分とはいえない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術の上記問題点を解決できるような高
密度、高信頼性の記録材料を提供しようとするものであ
る。

［問題を解決するための手段コ 本発明者らは前記問題点を解決すべく、鋭意研究を重ね
た結果、基板上に反磁性複合酸化物層を有する記録材料
が耐久性に優れ、高密度記録が可能であることを見出し
、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は基板上に反磁性複合酸化物層を有す
ることを特徴とする記録材料である。

以下本発明の記録材料について詳細に説明する。

本発明の記録材料は反磁性複合酸化物を有するものでお
り、さらに詳しくは超伝導性複合酸化物が反磁性を示す
ことに基づくものである。

このような、超伝導性複合酸化物として、Ｌ　＋　−Ｔ
　ｒ−ｏ系［超伝導臨界温度（以下ＴＣと略称する＞　
１３．７　Ｋ］　Ｂａ−（Ｐｂ−Ｂ　ｉ　）−０系（Ｔ
Ｏ１３ｋ＞　、Ｒｂ−Ｗ−０系（ＴＣ６，４ｋ）あるい
は銅系複合酸化物がある。Ｌ　ｉ−Ｔ　ｒ−ｏ系、Ｂａ
　−（Ｐｂ−Ｂ　ｉ　）−〇系、Ｒｂ−Ｗ−０系複合酸
化物は高価であり、かつ、ＴＯが低いため、資源的に乏
しい液体ヘリウムを冷却に用いねばならず実用上の用途
が限られてしまう。

一方、銅系複合酸化物は液体窒素の沸点以上の温度にＴ
Ｃをもつものもめるため、冷却に低コストで資源的に豊
富な液体窒素を用いることができ、工業上より好ましい
ものとなる。

銅系複合酸化物は一般式 ％式％ ここでＭｌはＣａ１ＳｒおよびＢａから選ばれる少なく
とも一種。ＭｌはＳＣ，Ｙ、Ｌａ。

Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ５Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
Ｖ、る１−１ｏ、Ｔｍ、Ｙｂ、ｍｕから選ばれる少なく
とも一種である。ざらにａｌｂ、ｘの組成比としては、 ０．５≦ａ≦３ ０．１≦Ｘ≦０．９ ２．６≦ｂ≦４．０ であることが高いＴＣの超伝導性複合酸化物を作るので
好ましいものとなる。

超伝導性複合酸化物は超伝導が破壊される臨界磁場強度
（以下Ｈｅと略称する）が大きく、ＨＣ以下の磁界で反
磁性を示すため、従来の強磁性記録材料では記録が破壊
されるような強い磁界中でも安定である。特に銅系複合
酸化物では５０テスラ以上のＨｃを有するものもある。

さらに超伝導性複合酸化物は空気中で安定であり、記録
材料として極めて有用なものである。

超伝導性複合酸化物はＴＯおよびＨｃ以下の温度で超伝
導状態となり反磁性を示すことに基づき、常磁性相と反
磁性相との磁性の差を利用して記録、再生を行うことが
できる。

すなわち反磁性体は負の磁化率（以下χｄと略称する）
を有するが、超伝導体以外の反磁性体ではχｄの絶対値
が小さく（χｄ〜−１０−６ｅ＋ｎｕ／ＣＩ程度）、常
磁性相トノ磁化率（以下χｐと略称する）の差の絶対値 （１χｐ−χｄｌ＞が小ざく信号強度が低下する。

一方、超伝導体ではχｄの絶対値が大きい（ｚｄ　〜−
１０３ｅｍｕ／ｇ）反磁性体となり、常磁性相のχｐと
の差の絶対値（１χｐ−χｄｌ＞が大きいため、記録部
分を磁化率の差により検出することが可能となる。本発
明の記録材料は反磁性相と常磁性相の磁化率の差を利用
したものでおる。

次に反磁性複合酸化物層の製造方法について説明する。

本発明の反磁性複合酸化物の製造方法は例えば希土類酸
化物や希土類水酸化物等の希土類化合物、酸化バリウム
、炭酸バリウム、酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチ
ウム等のアルカリ土類金属化合物、および酸化第２銅や
炭酸第２銅のような銅化合物を所定量混合加熱して同相
反応させる方法、希土類元素、ストロンチウム、バリウ
ムのようなアルカリ土類金属、および銅の塩化物や硝酸
塩の可溶性水溶液の混合物にシュウ酸塩の水溶液を添加
して共沈した後、加熱して反応させる方法がある。

また、これらのうち２種の金属塩化合物の混合物を共沈
法によって製造した後、他の金属化合物と混合して所定
の複合酸化物を得ることもできる。

加熱反応する条件は組成によって異なるが６００℃から
９００℃において、０．５時間から２４時間、所定の雰
囲気中において行うことが好ましい。

次に複合酸化物層の製造方法について、その−例を示す
が本発明にこれに限定されるものではない。

得られた複合酸化物を用いてスパッタリング用ターゲッ
トを焼結体、ホットプレス成形体、粉末等で作製した後
、スパッタリング法により基板上に複合酸化物薄膜を作
製することができる。

また、複合酸化物粉末を溶液中に分散した後、噴霧法、
バインダー法によって薄膜を形成し、必要があれば加熱
処理を行い、複合酸化物膜とすることもできる。

ざらに蒸着法、ＭＢＥ法などにより合金層を形成した後
、酸化させて複合酸化物層を製造する方法やＣＶＤ法も
用いることができる。

また、必要があれば複合酸化物層中に充填剤を含有させ
たり、複合酸化物層上に保護層を設けることができる。

本発明に用いる基板は上記の複合酸化物層製造に耐えつ
る耐熱性を有するものであればいずれのものでもよい。

特に基板が非磁性材料である場合、基板上の複合酸化物
層の磁化率変化に基板材料が影響しないため好ましいも
のとなる。

次に本発明における記録、再生方法について説明する。

本発明における記録方法は反磁性複合酸化物層の一部に
レーザー光、赤外線等の輻射エネルギーを照射すること
によって反磁性相を加熱して相転移させ常磁性相とする
ことにより行う。この際照射される反磁性相の全部また
は一部で常磁性に相転移すればよいので、照射後に反磁
性相が混在していても構わない。

また、反磁性を有するためにはＴｃ、Ｈａ以下とする必
要があるが、輻射エネルギー照射をＴＯ，８０以上の条
件下で行って結晶相を転移させるとＴＣ，ＨＣ以下にお
いても照射された部分が常磁性相となりうるため、Ｔｃ
、Ｈｃ以上の条件下で記録することもできる。

更に照射された複合酸化物のＴＣが低下しＴ−Ｃに変化
する場合（Ｔ−Ｃ＜ＴＣ＞も、Ｔ′ＣＡＴ≦丁Ｃに温度
Ｔを保てば常磁性相とすることができる。

本発明における再生方法は記録部分と非記録部分ではχ
が変化し透磁率が異なることに基づき再生を行う。

次に再生方法の一例を述べるが本発明はこれに限定され
るものではない。記録材料の温度を複合酸化物のＴＣ以
下に保持することにより輻射エネルギー照射部分は常磁
性に、また照射されない部分は反磁性とした後、複合酸
化物面の垂直方向より複合酸化物相に磁場を印加する。

また、複合酸化物面の磁場印加方向と反対面に磁気ヘッ
ドを設置する。記録されていない反磁性相がある場合、
磁場が反磁性相を透過しないため、磁気ヘッドで磁場は
検出されないが記録された常磁性相がある場合、常磁性
相を磁場が透過し磁気ヘッドにより磁場が検出される。

磁気ヘッドまたは複合酸化物層を印加磁場方向と垂直方
向に移動させることにより複合酸化物層上の記録部分を
磁気ヘッドにより読みとり、記録の再生をおこなうこと
ができる。

磁場印加の方法は超伝導磁石、常伝導磁石、または永久
磁石を用い必要であれば高透磁材料を用いて、複合酸化
物層面の垂直方向に磁場が生ずるように磁気回路を形成
する。この際磁場が垂直方向のベクトルを有することが
必要であるが、同時に水平方向のベクトルを含んでいて
も構わない。ただし、磁場強度はＨＣ以下とすることが
必要である。

次に本発明に用いる磁気ヘッドはｌａ場の検出が可能な
磁気センサーを総称していう。すなわち高透磁材料にコ
イルを巻きつけ、高透磁材料が磁場中で磁化されると電
磁誘導によりコイルに電気信号を生じ磁場強度が検出さ
れる高透磁材磁気ヘッド、ホール効果に基づき磁気抵抗
効果や電流磁気効果により磁場中で抵抗、電流変化を生
じ、磁場強度が検出されるホール素子、核磁気共鳴に基
づき、共鳴周波数より磁場強度が検出できるＮＭＲ素子
などを用いることができる。

また、本発明の記録材料を用いて再生を行うためには複
合酸化物層をＴｃ以下の温度に保持することが必要であ
る。この際、用いる複合酸化物のＴＣに応じた冷却法を
用いればよい。特に銅系複合酸化物には高いＴｃを有す
るものもあり、必ずしも液体ヘリウムやそれに伴う冷却
装置は必要としない。従って記録後再生の必要に応じ、
低コストで簡便な方法を用い複合酸化物層をＴｃ以下の
温度に保てばよい。

［実施例］ 以下、実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ 塩化イツトリウム、硝酸バリウムおよび硝酸銅をそれぞ
れ１ｍ０＋／Ｕの濃度にイオン交換水中に溶解した。塩
化イツトリウム１文、硝酸バリウム２文、および硝酸銅
３交を採り混合水溶液とした。次いでシュウ酸２水塩９
５７ｇｒ（化学量論量の１．１倍）を該混合水溶液中に
添加して、イツトリウム、バリウムおよび銅のシュウ酸
塩を共沈せしめた。得られた沈澱は濾過、水洗した後１
００℃において乾燥した。続いて９００℃の温度におい
て空気中で１２時間焼成した。当複合酸化物の組成は（
Ｙｏ、３３Ｂａ０，６７＞　ＣＬＪＯ３である。

１ｑられた複合酸化物１０ｇｒをポリメチルメタクリレ
ート（商品名デルペット）の１　ｏｗｔ％トルエン溶液
２０９ｒとともにボールミルで５時間混練した。得られ
た混練液を０．３ｍｍ厚のサファイア板に塗布した後、
９００℃の温度において酸素中で２時間焼成して膜厚８
μｍの複合酸化物薄膜を得た。

複合酸化物薄膜上に炭酸ガスレーザー （２００Ｗ、５ｓｅｃ）を照射して１０μｍφの記録部
分を形成した。

該複合酸化物薄膜を液体窒素温度（７７Ｋ＞に冷却した
後単極磁気ヘッドを用い、該複合酸化物薄膜に垂直方向
に５００Ｇの磁界を印加しながら、該複合酸化物薄膜を
透過する磁界を検出したところレーザー照射を受けた部
分では磁界を透過し、透過磁界の検出により記録部分の
再生が可能であった。

なお、該複合酸化物薄膜を四端子法により、抵抗率の温
度依存性を測定したところ８５に以下で抵抗率がゼロに
なり、液体窒素温度では超伝導状態であった。

［発明の効果］ 以上説明したとおり本発明の記録材料は高密度記録が可
能で記録後の経時変化がなく、耐久性に優れ空気中で安
定であり、高密度、高信頼性記録材料として工業上極め
て有効なものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に反磁性複合酸化物層を有することを特徴
   とする記録材料。
2. （２）反磁性複合酸化物層の一部を常磁性相とすること
   により記録部分が形成できる特許請求の範囲第（１）項
   記載の記録材料。
3. （３）輻射エネルギー照射により反磁性複合酸化物層の
   一部が常磁性相になるような反磁性複合酸化物からなる
   特許請求の範囲第（１）項記載の記録材料。