JPS6353735A - 光磁気記録媒体 - 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、磁気光学効果を利用してレーザ光により情報
の記録、再生を行う光磁気記録媒体に関するものであり
、特にその耐蝕性の改善に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、希土類元素と遷移金属元素の非晶質合金磁性
膜を記録層とする光磁気記録媒体において、 記録層を窒素を含有する非晶質合金磁性膜で被覆するこ
とにより、 光磁気特性を下げることなく耐蝕性を大幅に改善しよう
とするものである。

〔従来の技術〕

近年、書き換え可能な高密度記録方式として、半導体レ
ーザ光により記録、再生を行う光磁気記録方式が注目さ
れている。

この光磁気記録方式において使用される記録材料として
は、Ｔｂ、　Ｇｄ等の希土類元素とＦｅ、　Ｃｏ等の遷
移金属元素との非晶質合金膜が研究されており、なかで
もＴｂＦｅＣｏ、　ＴｂＦｅ、　ＧｄＦｅ、　ＧｄＴｂ
Ｆｅなどの材料は感度、読み出し性能等の点でかなり良
好な特性が得られている。

しかしながら、これらの記録材料は、一般に腐食され易
いという欠点を存しており、実用化するにあたってはそ
の耐蝕性の改善が望まれている。

この解決方法として、例えばＴｉ、Ｃｒ等の種々の元素
の添加による耐蝕性の向上が各踵状みられているが、こ
れら元素の添加は往々にして光磁気特性等の劣化をもた
らし、あまり好ましいものとは言えない、あるいは、特
開昭５８−６０４４４号公報や特開昭６０−１２５９３
３号公報に記載されるように、上述の記録材料を窒素ガ
スを混入したアルゴンガス雰囲気中でスパッタリングし
、耐蝕性を改善することも試みられている。しかしなが
ら、これら方法は記録層自体に窒素を混入するもので、
垂直磁気異方性膜としての特性を維持するためには窒素
混入量に制約があり、この程度の窒素混入では耐蝕性改
善は充分なものとは言い難い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、希土類元素と遷移金属元素の非晶質合金磁
性膜を記録層とする光磁気記録媒体においては、記録層
の光磁気特性を低下することなく耐蝕性を改善すること
が大きな課題となっている。

そこで本発明は、かかる実情に鑑みて提案されたもので
あって、希土類−遷移金属非晶質合金磁性膜の腐食され
易いという欠点を解決することを目的とし、特に光磁気
特性を損なうことなく耐蝕性の改善を図り、信頬性の高
い光磁気記録媒体を提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の光磁気記録媒体は、上述の目的を達成するため
に、透明基板上に希土類元素と遷移金属元素よりなり膜
面に垂直方向に磁気異方性を有する記録層を形成し、該
記録層上に希土類元素と遷移金属元素よりなり窒素を含
有する保護層を形成したことを特徴としている。

すなわち、本発明の光磁気記録媒体は、第１図に示すよ
うに、透明基板（１）と透明基板（１）側から照射され
るレーザ光により情報の書き込み及び読み出しが行われ
る記録Ｎ（２）　、ならびに優れた耐蝕性を有し記録層
（２）を腐食から保護する役割を果たす保護層（３）と
から構成されるものである。

なお上記保護層（３）上には、必要に応じて樹脂層や誘
電体層等を設けてもよい。

記録層（２）は、希土類元素と遷移金属元素の非晶質合
金磁性膜であり、垂直磁気異方性を有するものである。

ここで、希土類元素としては、Ｔｂ。

ｃｄ、ｏｙが挙げられ、これらの１種若しくは２種以上
が使用される。また、遷移金属元素は、Ｆｅを主体とす
るものであるが、Ｃｏを含んでいてもよい。

さらに、これら希土類元素や遷移金属元素の他、Ｔｉ１
ＣｒｌＰｔ等の微量元素が添加されていても差し支えな
い、　　　　　　゛ 上記記録層（２）は、＾「雰囲気中でのスパッタリング
により２００〜４０００人程度の膜厚で形成される。

このスパッタリングは数ミリＴｏｒｒないし数十ミリＴ
ｏｒｒの低圧下で行われ、スパッタ圧は通常１０−Ｓ〜
１０−　”Ｔｏｒｒの範囲に設定されるが、好ましくは
１０４〜５Ｘ１０−”Ｔｏｒｒである。

一方、保護層（３）も先の記録層（２）と同様、希土類
元素と遷移金属元素とからなる磁性膜であるが、この保
護層（３）は膜中に窒素を含み面内磁気異方性を有して
いる。かかる保護層（３）は、０．５〜１０モル％の窒
素を含むＡｒ雰囲気中、先の記１１Ｎ（２）と同様の条
件下でスパッタリングを行うことにより、１００〜２０
００人程度の膜厚で形成される。

したがって、この保護層（３）は、例えば先の記録層（
２）のスパッタリングの後、スパッタ雰囲気中に窒素ガ
スを導入し、さらにスパッタリングを続けることにより
容易に形成することができる。

上記保護Ｎ（３）　は、それ自体が記録層としての役割
を果たすものではなく、窒素の含有量に制約がないこと
から、非常に優れた耐蝕性を発揮する。

〔作用〕

希土類元素と遷移金属元素とからなる非晶質合金磁性膜
に窒素を含有せしめると、優れた耐蝕性を発揮する。

したがって、かかる含窒素膜を記録層を被覆する如く形
成すれば、記録層の腐食が防止される。

このとき、記録層自体の組成は何ら変更していないので
、光磁気特性が損なわれることはなく、良好な記録、再
生が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験結果ならびに実施例に基づ
いて説明する。

先ず、Ｔｂ、。’　ｅ？　ｂ　Ｃｏ　４なる組成（数値
は原子％を表す、）を有する合金ターゲットを用い、到
達真空度４　Ｘ　１０−　”Ｔｏｒｒまで真空排気した
後、真空チャンバ内にＡｒガス（純度９９．９９％）を
導入し、１×１０”　”Ｔｏｒｒのガス圧で３００Ｖ、
ＬＡの直流電圧を加え、ガラス基板上に膜厚１０００〜
４０００人の希土類−遷移金属非晶質合金磁性Ｗ！Ｊ　
（ＴｂＦｅＣｏ磁性膜）を作製した。なお、膜厚はスパ
ッタ時間をコントロールすることにより制御した。

得られた磁性膜は、いずれも光磁気特性の良好な垂直磁
化膜であることが確認された。

これら試料をＩＮ（規定）のＮａＣ１溶液に１時間浸す
と、いずれも全面に著しい腐食が認められ、その光磁気
特性も極端な劣化を示した。

そこで、前述と同様の条件で、スパッタガスを３．１モ
ル％の窒素ガスを含むＡｒガスに変え、やはり膜厚１０
００〜４０００人の磁性膜を得た。

これらの磁性膜は、いずれも面内磁気異方性を示したが
、耐蝕性に関しては著しく優れ、ＩＮのＮａＣｌ　ｆＪ
液に１時間浸しても全く腐食が認められなかった。さら
に実験を重ねたところ、このような耐蝕性向上に顕著な
効果を示す窒素ガスの濃度（スパッタ時）は、０．５〜
１０モル％であった。また、このスパッタ時の窒素ガス
濃度は得られる磁性膜中の窒素含有量に対応しており、
窒素ガス濃度の変化に伴って膜中の窒素含有量は第２図
に示すように変化することがわがった。

以上の実験結果に基づき、本発明を適用した光磁気記録
媒体を作製した。

叉施貫上 下記のスパッタ条件でガラス基板上に膜ｆｆ２５００人
のＴｂＦｅＣｏ磁性膜を成膜した。

スパッタ条件 ターゲット　　　　　　　　　　ＴｂｔｅＦｅｙｉＣＯ
＊到達真空度　　　　　　　　４　Ｘ　１０−’Ｔｏｒ
ｒＡｒガス圧　　　　　　　　　　Ｉ　Ｘ　１０−　”
Ｔｏｒｒ電圧　　　　　　　　　　　３００Ｖ　（直流
）電流　　　　　　　　　　　　ＬＡ 次に、スパッタガスをＡｒガスのみから窒素ガス濃度３
．１モル％のＮｔ−Ａｔ混合ガスに変え、同様のスパッ
タ条件でさらに１５００人成膜し、全体で４０００人の
膜厚のＴｂＦｅＣｏ磁性膜を得た。

この磁性膜のカー測定によれば、基板側は光磁気特性の
良好な垂直磁化膜に、−太腹面倒は面内磁化膜になって
いることが確認された。光磁気記録における信号の書き
込み、読み出しは基板側から行うので、特に基板側から
の光磁気特性が重要であるが、この磁性膜はこの点を充
分に満足している。

したがって、この磁性膜は、基板側には計ガスのみの雰
囲気中でスパッタ成膜された垂直磁気異方性膜が存在し
、その上にＮ２反応スパッタにより成膜された耐蝕性の
高い面内磁気異方性膜が被覆された一種の二層構°造膜
と言える。

実際、この磁性膜をＩＮのＮａＣ１溶液に１時間浸して
も腐食が見られず、著しい耐蝕性の向上が認められた。

次に、温度８０℃、湿度８０％の恒温恒湿槽内に５時間
放置した後の残留カー回転角の劣化度合いを調べた。な
お、この劣化度合いは、放置前のカー回転角（θｋｌ）
と放置後のカー回転角（θに２＞の比（θに！／θ、１
）で評価した。すなわち、θ、２／θｉ＋＋”１のとき
に劣化が無いということになる。

その結果、本実施例の磁性膜では、θｋｚ／θ１−１．
０であった。これに対して、従来の磁性Ｈａ　（Ａｒガ
ス雰囲気中でのみスパッタした膜、膜厚４０００人）で
は、θに、／θに、−０，９６テアー、ｆ、：。

したがって、本実施例において作製した磁性膜の特性劣
化が従来の磁性膜に比べて少な（、耐蝕性に優れている
ことは明らかである。

去施斑主 実施例１と同様のスパッタ条件で、先ず静ガスのみの雰
囲気中で６５０人成膜し、次にスパッタガスを窒素ガス
濃度３．１モル％のＮｚ−Ａｒ混合ガスに変えて３５０
人成膜し、全体で１０００人の膜厚のＴｂＦｅＣｏ磁性
膜を得た。

この磁性膜の光磁気特性は実施例１の磁性膜とほぼ同じ
で、基板側のカーループは第３図に示すように角形比の
良い垂直磁気異方性を、また膜面側のカーループは第４
図に示すように面内磁気異方性を示した。

また、この磁性膜のｌＮＮａＣ１溶液１時間の浸漬実験
によれば、腐食がほとんど見られず、耐蝕性の向上が認
められた。

さらに、実施例１と同様に温度８０℃、湿度８０％の恒
温恒湿槽、５時間放置による耐蝕実験を行ったところ、
θに！／θ□＝０．９８であり、単一層の磁性膜（Ａｒ
ガス雰囲気中でのみスパッタした膜。膜厚１０００人）
のθに！／θ□−０，８４であることから、この磁性膜
の耐蝕性が著しく優れていることは明白であった。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の光磁気記録
媒体においては、希土類元素と遷移金属元素とからなる
記録層を窒素含有膜により被覆しているので、希土類−
遷移金属非晶質合金磁性膜の欠点とされていた耐蝕性が
大幅に改善され、しかも光磁気特性も充分満足し得る特
性が確保される。

すなわち、本発明によれば、光磁気特性を低下すること
なく耐蝕性を向上することが可能で、信転性の高い光磁
気記録媒体を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光磁気記録媒体の構成例を示
す要部拡大断面図である。 第２図はスパッタ時の窒素ガス濃度と得られる膜中の窒
素含有量の関係を示す特性図である。 第３図及び第４図は本発明の一実施例における磁性膜の
カーループを示す特性図であり、第３図は基板側でのカ
ーループを、第４図は膜面側でのカーループをそれぞれ
示す。 １・・・透明基板 ２・・・記録層 ３・・・保護層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明基板上に希土類元素と遷移金属元素よりなり膜面に
   垂直方向に磁気異方性を有する記録層を形成し、 該記録層上に希土類元素と遷移金属元素よりなり窒素を
   含有する保護層を形成したことを特徴とする光磁気記録
   媒体。