KR100214028B1 - 단파장용 광자기 기록매체 - Google Patents

단파장용 광자기 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단파장용 광자기 기록매체에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 기판(11)위에 유전체막(12)이 형성되고 그 위에 보호막(14) 및 반사막(15)이 순차적으로 형성되어 있는 단파장용 광자기 기록매체에 있어서, 상기 유전체막(12)과 보호막(14)의 사이에 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y(0x≤25atm.%, 0y15atm.%)로 이루어진 재생막(16)과 TbFeCoCr로 이루어진 기록막(13)을 순차적으로 형성시키므로써 단파장 영역에서도 동화상 처리가 가능하고 재생막과 기록막의 교환결합에 의해 높은 커 회전각과 수직자화값을 가지며, 재생시의 C/N 비가 50dB 부근에 이르고 Cr원소의 존재로 인하여 내식성 및 내산화성을 향상시킬 수 있는 단파장용 광자기 기록매체에 관한 것이다.

Description

단파장용 광자기 기록매체
제1도는 종래의 단파장용 광자기 기록매체의 계략적인 단면도이고,
제2도는 본 발명의 단파장용 광자기 기록매체의 개략적인 단면도이며,
제3도는 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd 조성 함량에 따른 보자력(Hc)의 변화를 나타낸 그래프이고,
제4도는 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd 조성 함량에 따른 포화 자화값(Ms)의 변화를 나타낸 그래프이며,
제5도는 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd 조성 함량에 따른 수직 자기이방성 상수(Ku)의 변화를 나타낸 그래프이고,
제6도는 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd 조성 함량에 따른 커(Kerr) 회전각(o)의 변화를 나타낸 그래프이며,
제7도는 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd 조성 함량에 따른 C/N비(dB)의 변화를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 : 기판(2P 글래스) 2, 12 : 유전체막(SiN)
3 : 기록막(TbFeCo) 13 : 기록막(TbFeCoCr)
4, 14 : 보호막(SiN) 5, 15 : 반사막(Al 또는 Al-Ti)
16 : 재생막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y)
본 발명은 단파장용 광자기 기록매체에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 단파장 영역에서의 레이저 파장에서도 커 회전각이 높고 수직자화가 잘되는 기록재생 특성이 우수한 광자기 디스크를 얻는 것을 목적으로 하는 재생막/기록막의 2층 기록막 구조의 단파장용 광자기 기록매체에 관한 것이다.
급격하게 변화하는 정보화 시대에서 대용량, 고밀도의 정보처리는 반드시 필요한데, 동화상 정보를 처리할 수 있는 고밀도 광자기 디스크에 대한 요구는 대용량의 정보를 처리하는 멀티미디아(multimedia) 응용과 맞물려 반드시 실현되어져야 하는 요소기술인 것이다.
한편, 광기록 분야에서 기록밀도를 높이는 데에는 레이저 파장을 단파장으로 하는 것이 가장 바람직한데, 그 이유는 예를 들어 830nm의 적외선 영역 레이저 파장이 400nm의 청색 레이저 영역으로 되면 접속 레이저빔 스폿(spot)의 단면적은 1/4로 줄어 기록밀도는 4배로 향상되기 때문이다. 따라서, 단파장 레이저 영역에서 사용가능하고 자기적, 자기광학적 특성이 우수한 광자기 기록매체가 요구된다.
제1도는 종래의 단파장용 광자기 기록매체의 개략적인 단면도로서, 도면중 부호 1은 기판, 2는 유전체막, 3은 기록막, 4는 보호막, 5는 반사막이다. 상기 제1도에 따른 종래의 단파장용 광자기 기록매체는 기판(1)위에 유전체막(2)이 형성되고 그 위에 TbFeCo로 이루어진 기록막(3)이 형성되어 보호막(4)및 반사막(5)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.
그러나, 레이저 빔을 단파장(532nm 이하)에서 사용하여 정보를 기록재생하는 경우, 상기한 기존의 1세대 광자기 디스크 기록막인 TbFeCo는 높은 수직자화값을 가지지만, 커 회전각이 830nm의 레이저 파장일 때보다 60% 정도로 감소한 작은 값을 가지기 때문에 수직자화가 잘되고 자기광학효과(커 회전각)가 좋아야 하는 기록막의 기본특성을 충족시키지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 뿐만 아니라 단파장 레이저 영역에서 사용가능하고 자기적, 자기광학적 특성이 우수한 단파장용 광자기 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단파장용 광자기 기록매체는 기판 위에 유전체막이 형성되고 그 위에 보호막 및 반사막이 순차적으로 형성되어 있는 단파장용 광자기 기록매체에 있어서, 상기 유전체막과 보호막 사이에 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y로 이루어진 재생막과 TbFeCoCr로 이루어진 기록막을 순차적으로 형성시켜서 된 것으로 이루어진다.
이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
기존의 광자기 기록매체는 전술한 바와 같이 레이저 파장 830nm에서는 수직자화 및 기록이 잘 되고 재생시 커 회전각값도 커서 재생이 잘 되는 특성을 보유하는 반면, 단파장 영역(532nm이하)에서 사용할 경우에는 830nm에서보다 커회전각이 60%정도로 감소되어 동특성 평가시 45dB 이하의 낮은 C/N 비를 가지므로 재생이 곤란한 문제점이 있다.
본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 유전체막과 보호막의 사이에 커 회전각이 높은 막 특성을 갖는 재생막과 수직자화가 잘 되는 기록막의 장점을 이용한 상호 교환결합 방식의 2층 기록막 구조의 단파장용 광자기 기록매체를 개발한 것이다.
제2도는 본 발명의 단파장용 광자기 기록매체의 개략적인 단면도인데, 도면 중 부호 11은 2P 글래스 기판, 12는 SiN 유전체막, 13은 TbFeCoCr 기록막, 14는 SiN 보호막, 15는 Al 또는 Al-Ti로 이루어진 반사막, 16은 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y재생막이다.
제2도에 따른 본 발명의 단파장용 광자기 기록매체는 기판(11)위에 유전체막(12)이 형성되고 그 위에 보호막(14)및 반사막(15)이 순차적으로 형성되어 있는 단파장용 광자기 기록매체에 있어서, 상기 유전체막(12)과 보호막(14)의 사이에 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y로 이루어진 재생막(16)과 TbFeCoCr로 이루어진 기록막(13)의 2층막이 순차적으로 형성된 구조이다.
즉, 다시 말해서 이러한 구조의 단파장용 광자기 기록매체는 상호 교환결합을 이용한 것이며, 경희토류인 Nd와 중희토류인 Gd가 단파장 영역에서 자기 광학효과(커 회전각)가 큰 장점을 이용하여 Nd, Gd원소간에 서로 상승작용에 의한 커 회전각을 끌어 올릴 수 있다.
또한, Tb원소의 존재로 인하여 단파장영역에서 커 회전각은 작으나 높은 보자력과 수직자화값을 갖는 장점을 이용하여 보자력과 수직자화값을 상승시킬 수 있으며, Cr원소의 존재로 인해 디스크 수명과 관계된 내식성(내후성)의 향상 뿐만 아니라 포화자화값(Ms)을 낮추어 Co원소의 존재로 인한 큐리온도 상승에 따른 자구(domain)의 불안정을 안정하게 하였고 수직자기 이방성 상수값의 향상을 가져올 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 2층 기록막 구조는 상호 교환결합에 의해 커 회전각도 크고 수직자화도 잘 되어 기록재생 특성이 우수하고 내식성도 향상된 단파장용 광자기 디스크이므로 대용량의 정보를 압축해 담는 동화상의 HD-TV 화질급 미디어로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 재생막의 Nd 및 Gd원소는 본 발명의 광자기 기록매체의 전체적인 특성에 상당히 중요한 영향을 미치는데, 상기 Nd 원소함량 x는 0x≤25atm.%이며, Gd 원소함량 y는 0y15atm.%이다. 만약 Nd와 Gd원소의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 수직자화값이 급격히 떨어져서 자구(domain) 안정성에 불리하게 작용하며 이에 따라 커회전각도 감소하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 재생막인 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y의 두께는 10∼1000Å범위이다. 이 때 레이저빔은 상기 재생막을 통과하여 기록막에 도달하여야 하므로 재생막의 두께가 상기 범위를 벗어난 경우에는 레이저빔의 투과가 어렵고, 기록막 두께의 한정은 레이저빔의 파워에 따른 기록감도와 관련되므로 기록막의 두께가 상기 범위를 벗어난 경우에는 기록감도가 저하되는 문제점이 있다.
하기 표 1은 Nd 및 Gd 조성의 함량에 따른 본 발명의 재생막/기록막(NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y/ TbFeCoCr)의 2층막 구조의 자기적 특성 및 자기광학적 특성의 변화를 나타낸 것으로, Nd 및 Gd 조성함량은 atm.%로 나타내었다.
한편, 보자력(Hc) 및 포화자화값(Ms)의 측정은 미국 DMS사의 VSM(Vibration Sample Magnetometer)을 사용하였으며, 수직 자기이방성 상수(Ku)의 측정은 미국 DMS사의 토크 마그네토미터(Torque magnetometer)를 사용하였다. 또한, 커 회전각(θk)은 532nm 파장의 SHG 녹색 레이저를 광원으로 사용하는 자체 제작된 커 루프 트레이서(Kerr Loop Tracer)를 사용하여 측정하였고, C/N 비는 레이저 파장 488nm의 Ar 레이저를 사용한 일본 Matsui사의 다이나믹 테스터(dynamic tester)를 이용하여 측정하였다.
상기 방법으로 측정한 측정치들을 하기 표 1에 기재하였고 제3∼7도의 그래프로 나타내었다.
제3∼7도는 각각 재생막(NdGd(TbFeCoCr))/기록막(TbFeCoCr)의 Nd 및 Gd의 조성함량에 따른 보자력(Hc)의 변화, 포화 자화값(Ms)의 변화, 수직 자기이방성 상수(Ku)의 변화 커 회전각(°)의 변화 및 C/N비(dB)의 변화를 나타낸 그래프이다.
상기 표 1 및 제3∼7도에 의하면, Nd 및 Gd 조성의 함량을 변화시켰을 때 Nd 조성이 10∼20atm.%, Gd 조성이 5∼10atm.%에서 커회전각(θk), C/N 비가 높은 값을 나타내고 있으며, 상기 최적범위를 벗어난 본 발명에 따른 Nd 및 Gd 조성의 함량범위에서도 대체로 만족할 만한 특성을 나타내었다. 그러나, 본 발명에 따른 Nd, Gd 조성의 함량범위를 벗어난 경우에는 수직자화값 및 회전각이 급격히 감소함을 알 수 있다.
그러므로, 본 발명의 단파장용 광자기 기록매체를 사용할 경우, Nd, Gd원소의 존재로 인하여 단파장 영역에서 상호 상승작용에 의해 커 회전각이 0.5°내외에 이르는 우수한 자기 광학효과를 나타내며, Cr 원소의 존재로 인해 내식, 내후성의 향상과 포화자화값(Ms)의 감소로 인한 자구(domain)의 안정성 및 수직 자기이방성 상수의 증가로 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 재생막과 기록막의 교환결합으로 인하여 높은 커 회전각과 수직 자화값을 지니며 재생시 C/N 비가 50dB 부근에 이르는 기록 재생특성을 얻을 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 기판(11)위에 유전체막(12)이 형성되고 그 위에 보호막(14) 및 반사막(15)이 순차적으로 형성된 단파장용 기록매체에 있어서, 상기 유전체막(12)과 보호막(14) 사이에 NdxGdy(TbFeCoCr)100-x-y으로 이루어진 재생막(16)과 TbFeCoCr로 이루어진 기록막(13)이 순차적으로 형성되고, 상기 재생막(16)의 Nd 및 Gd의 각각의 함량이 0x≤25atm.%, 0y≤15atm.%인 것을 특징으로 하는 단파장용 광자기 기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재생막의 두께가 10∼500Å범위이고, 상기 기록막(13)의 두께가 10∼1000Å범위인 것을 특징으로 하는 단파장용 광자기 기록매체.
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