KR940008645B1 - 광자기 기록매체 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 70℃의 온도 및 85%의 상대습도에서의 시간에 대한 캐르 회전각의 변화를 나타낸 그래프이고,
제2도는 시간에 대한 보자력의 변화를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
○ : (Tb0.29Fe0.71)0.96In0.02Sno.o2● : Tb0.31Fe0.69
본 발명은 정보기록용 광자기 기록매체에 관한 것으로, 특히 희토류 금속과 천이금속으로 이루어진 비정질 박막에 미량의 원소를 첨가하여 제조한 고신뢰성의 광자기 기록매체에 관한 것이다.
지금까지 통상적으로 사용된 정보기록용 매체로서 자기테이프, 자기디스크 등은 자기기록 및 재생시 발생하는 반자계와 헤드(Head) 및 매체간의 고속 주행에 따른 접촉 문제에 기인하여 기록밀도를 높이는데 한계가 있었다. 이러한 자기기록의 문제를 해결하기 위해 광을 이용한 정보기록의 연구가 시작되어 현재는 컴팩트 디스크, 비디오 디스크 등 재생전용의 광디스크가 대략 보급단계에 이르고 있으며, 또한 1회 기록하여 보관 및 재생이 가능한 추기형 광디스크도 문서관리시스팀(Filing system)등에 응용이 되고 있다. 그러나, 궁극적으로 종래의 자기기록 매체를 대체할 수 있는 소거 가능형 광디스크는 아직 개발이 완료되지 않은 상태에 있으며, 이의 종류로는, 앞으로 광자기형과 상변이형의 2종류가 유망하고 제1세대의 소거 가능형 광디스크로서는 광자기형이 기대되고 있다.
광 디스크는 레이저 빔을 접속하여 미소한 스폿(spot)에 정보를 기록 및 재생할 수 있고 고밀도, 대용량비접촉 특성으로 인해 기존의 자기기록매체를 상당부분 대체할 것으로 전망되며 특히 소거 가능한 광자기디스크는 일부 특수한 용도를 제외하고는 광디스크 시장의 대부분을 차지할 것으로 전망된다.
상기한 광자기 디스크의 기록, 재생 및 소거원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
각면에 수직으로 자화용이 방향을 갖는 광자기 박막에 기록신호에 따라 자화를 상ㆍ하로 정렬시켜 기록하며, 이는 디지탈 기록의 1.0비트로 기록할 수 있다. 이때, 통상의 반도체 레이저로 기록부분을 가열하며 그 부분의 온도가 국부적으로 상승되어 재료의 보자력(Hc)이 0으로 감소되는 경화온도 근처까지 가열한다. 이와 같이 처리된 자화부는 외부의 약한 자장에도 쉽게 자화가 되어 기록이 가능해진다. 또한, 재생시에는 편광된 빛의 평광면이 자화방향에 따라 회전 방향이 달라지는 캐르효과(Kerr effect)를 이용하여 정보를 재생할 수 있다. 한편, 소거는 레이저 빔을 조사하여 일정방향의 자계를 가함으로써 행할 수 있다.
상기한 광자기 디스크의 기록, 재생 및 소거방법의 광자기 기록 재료로서는 주로 희토류 원소와 천이금속을 스퍼터링법에 의해 비정질 박막을 만들어 이용하고 있다. 그러나 희토류 원소와 천이금속은 모두 산화하기 쉬운 특성을 가지며, 두 종류의 원소가 합금으로 되어 있을 때는 한 원소의 선택적 부식등에 의해 보자력(Hc) 및 캐르 회전각(θk)등 기록 및 재생에 결정적인 영향을 미치는 자기 광학 특성이 변화하게 된다.
상세히 설명하면, 상기한 희토류 원소로서는 테르븀(Tb), 가돌리늄(Gd) 또는 디스프로슘(Dy) 등이 바람직하고, 천이금속으로서는 철(Fe) 또는 코발트(Co)가 바람직하다. 통상적으로, 상기한 원소와 천이금속을 적절히 조합하여 2원계, 3원계 또는 4원계의 합금을 만들어 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들면 TbFe, TbCo, GdFe, GdCo, TbFeCo, GdTbFe 또는 GdTbFeCo 등이 있다. 그러나 이들은 상기한 바와같이 보자력(Hc) 및 캐르 회전각(θk)등의 기록 및 재생에 필요한 파라메타의 최적값을 얻기가 곤란하며 또한, 사용중 제반 특성들이 변화하여 고신뢰성의 소거 가능한 광자기 디스크를 얻기에 많은 어려움이 수반되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결한 고신뢰성의 광자기 기록매체를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 적어도 1종의 희토류원소와 적어도 1종의 천이금속으로 조합된 다원계 합금의 비정질 박막에 소정량의 인듐과 주석을 첨가하는 기술적 수단을 채용한다.
본 발명의 희토류 원소로서는 상기한 바와 같은 테르븀, 가돌리늄 또는 디스프로슘 등이 사용 가능하고, 천이금속으로서는 철 또는 코발트 등을 사용할 수 있다. 또한 첨가되는 제3의 원소로서는 인듐(In) 및 주석(Sn)이 바람직하다. 특히, 본 발명에서 바람직하기는 (Tb0.29Fe0.71)0.96In0.02Sn0.02이다.
TbㆍFe 박막에 인듐과 주석을 첨가했을 때의 효과는 제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 매우 크다. 제1도는 70℃의 온도 및 85%의 상대습도에서의 시간에 대한 캐르 회전각(θk)의 변화를 나타낸 그래프이고, 제2도는 시간에 대한 보자력(Hc)의 변화를 나타낸 그래프이다. 상기 그래프에 나타난 바와 같이, TbㆍFe로 이루어진 박막은 상기 두가지의 광자기 특성이 시간이 경과함에 따라 많은 변화를 나타낸 반면, 본 발명에 따른 (Tb0.29Fe0.71)0.96In0.02Sn0.02박막은 시간이 경과해도 계속 일정한 광자기 특성을 유지함을 알수 있다. 이는 상기한 인듐(In)이 테르븀 및 철과 반응 결합하여 치밀한 산화막을 형성함으로써 막 자체를 보호해 주는 역할을 하고, 또한 주석(Sn)이 비정질 박막의 조직을 균일하게 하는 비정질화 촉진 원소로서 균일 박막에 따라 선택적 특성 열화를 방지하는 작용을 하기 때문이다.
상기한 인듐의 사용량을 0.01 내지 0.04중량%가 바람직하고, 사용량이 0.01중량% 미만이면 상기한 효과가 나타나지 않으며, 0.04중량%보다 많으면 캐르 회전각(θk)의 값이 저하된다. 또한 주석의 사용량은 0.01 내지 0.05중량%가 바람직하고, 사용량이 0.01중량% 미만이면 역시 상기한 효과가 나타나지 않으며, 0.05중량%보다 많으면 기억(Ms) 및 자화력(Hc) 등의 자기특성에 악영향을 준다.
이하 본 발명의 실시예를 제시하여 더욱 구체적으로 설명한다.
테르븀(Tb)타게트, 철(Fe)타게트 및 인듐(In)-주석(Sn) 합금 타게트를 DC-마그네트론법을 이용한 동시다원 스퍼터링법에 의해 (Tb0.29Fe0.71)0.96In0.02Sn0.02가 되게 박막을 형성시킨다. 이때 기본압력은 8×10기압이고 Ar 압력은 12mTorr로 한다.
상기한 (Tb0.29Fe0.71)0.96In0.02Sn0.02박막의 캐르 특성을 측정하기 위해 외부자계 12KOe 하에서 각 시간을 1일, 3일, 15일, 30일 및 60일 경과시켜 70℃의 온도 및 85%의 상대습도의 분위기에서 캐르 회전각(θk)의 값을 측정하여, 그 결과를 제1도에 나타냈다. 이는 시간이 경과해도 캐르 회전값은 0.3°전후에서 거의 변화가 없이 일정한 상태를 유지한다. 또한 제2도에 나타낸 바와 같이, 보자력(Hc)의 값도 4KOe 전후에서 거의 일정한 상태를 유지한다.
결론적으로 TbㆍFe막에 In과 Sn을 미량 첨가한 본 발명에 따른 비정질 박막은 장시간이 경과해도 자기 광학특성이 일정하게 유지됨을 알 수 있다.
이상과 같이 제조한 본 발명은 희토류 원소-천이금속의 비정질 박막에 인듐(In) 및 주석(Sn)을 첨가함으로써 높은 신뢰성 및 균일한 광자기 특성을 갖는 광자기 디스크 재료를 얻을 수 있어 보자력(Hc) 및 캐르 회전각(θk) 등이 장시간 동안 일정한 값을 갖는 고품질의 광자기 디스크를 제조할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 적어도 1종의 희토류 원소와 적어도 1종의 천이금속으로 조합된 다원계 합금의 비정질 박막에 이 박막의 열화를 방지하고 자기광학특성을 일정하게 유지할 수 있도록 소정량의 인듐 및 주석을 첨가시킨 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
- 제1항에 있어서, 상기 비정질 박막에 상기 인듐 및 주석을 각각 0.01 내지 0.04중량%와 0.01 내지 0.05중량% 첨가시킨 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
- 제1항에 있어서, 상기 다원계 합금이 0.29중량%의 Tb와 0.71중량%의 Fe로 조합된 것을 특징으로 하는 광자기 기록매체.
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