JP2561111B2 - 光磁気記録媒体 - Google Patents
光磁気記録媒体Info
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- JP2561111B2 JP2561111B2 JP63017779A JP1777988A JP2561111B2 JP 2561111 B2 JP2561111 B2 JP 2561111B2 JP 63017779 A JP63017779 A JP 63017779A JP 1777988 A JP1777988 A JP 1777988A JP 2561111 B2 JP2561111 B2 JP 2561111B2
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- Japan
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- layer
- magneto
- recording medium
- optical recording
- hre
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録媒体に関し、特に記録層を改良
することにより磁気記録特性を高めた光磁気記録媒体に
関する。
することにより磁気記録特性を高めた光磁気記録媒体に
関する。
近年、光磁気記録媒体は、レーザー光による書き込み
読み出し可能光磁気デイスクとして大容量データフアイ
ル等に広く利用されている。
読み出し可能光磁気デイスクとして大容量データフアイ
ル等に広く利用されている。
この光磁気記録媒体は、ガラス、プラスチツク等の透
明基板上にスパツタ法によりエンハンス層、記録層、保
護層、などを夫々数10Å〜数1000Å、有料樹脂保護層、
接着層などを夫々数μｍ〜数10μｍの厚さで積層した多
層構造の層を有する。光磁気効果を示す前記記録層には
希土類金属（RE）と遷移金属（TM）の合金の単一層若し
くは前記REから成る層（RE層）と前記TMから成る層（TM
層）を夫々数Å乃至10数Åの厚さで交互に少なくとも２
層以上積層した層が使用されている。特に後者のRE層と
TM層とを交互に積層した記録層は、磁化量、保磁力、光
磁気効果（カー効果）に優れ又その特性を制御し易いと
いう利点がある。このRE層とTM層とを交互に積層記録層
については、特開昭61−108112号公報、特開昭59−2172
47号公報、特開昭62−26659号公報、特開昭62−71041号
公報、特開昭62−128041号公報及び特開昭62−137753号
公報等に開示されている。これらに開示された記録層
は、前述の如くRE及びTMよりなる単一層よりも垂直磁気
異方性に優れ、その結果媒体のCN比を向上させ得るもの
であるが、光磁気デイスクに要求されている近時の課
題、1.高転送レート化即ち高回転数化に伴う媒体の高感
度化。2.信号品質の向上即ちCN比の一層の向上に対して
はなお満足され得るものではない。
明基板上にスパツタ法によりエンハンス層、記録層、保
護層、などを夫々数10Å〜数1000Å、有料樹脂保護層、
接着層などを夫々数μｍ〜数10μｍの厚さで積層した多
層構造の層を有する。光磁気効果を示す前記記録層には
希土類金属（RE）と遷移金属（TM）の合金の単一層若し
くは前記REから成る層（RE層）と前記TMから成る層（TM
層）を夫々数Å乃至10数Åの厚さで交互に少なくとも２
層以上積層した層が使用されている。特に後者のRE層と
TM層とを交互に積層した記録層は、磁化量、保磁力、光
磁気効果（カー効果）に優れ又その特性を制御し易いと
いう利点がある。このRE層とTM層とを交互に積層記録層
については、特開昭61−108112号公報、特開昭59−2172
47号公報、特開昭62−26659号公報、特開昭62−71041号
公報、特開昭62−128041号公報及び特開昭62−137753号
公報等に開示されている。これらに開示された記録層
は、前述の如くRE及びTMよりなる単一層よりも垂直磁気
異方性に優れ、その結果媒体のCN比を向上させ得るもの
であるが、光磁気デイスクに要求されている近時の課
題、1.高転送レート化即ち高回転数化に伴う媒体の高感
度化。2.信号品質の向上即ちCN比の一層の向上に対して
はなお満足され得るものではない。
本発明は、このような問題を解決するためになされた
ものであり、垂直磁気異方性に優れ、高感度で、高CN比
の光磁気記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。
ものであり、垂直磁気異方性に優れ、高感度で、高CN比
の光磁気記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。
本発明のかかる目的は、基板状にHRE（重希土類金
属）からなる第１の層と、TM（遷移金属）とLRE（軽希
土類金属）からなる第２の層とからなる積層が２周期以
上設けられてなる記録層を有する光磁気記録媒体により
達成される。
属）からなる第１の層と、TM（遷移金属）とLRE（軽希
土類金属）からなる第２の層とからなる積層が２周期以
上設けられてなる記録層を有する光磁気記録媒体により
達成される。
特に、 前記第１の層と前記第２の層から成る積層の１周期の
厚さが40Å以下であること又、 前記第１の層の前記LREは、Pr、Nd若しくはSmの単体
又はそれらの合金であり、前記第２の層の前記HREは、G
d、Tb若しくはDyの単体又はそれらの合金でありかつ前
記TMは、Fe若しくはCoの単体又はそれらの合金であるこ
と、更に又 前記記録層の組成を、HREx/（LREyTM1-y）1-xなる組
成式で表したときに、 0.05ｘ0.25であり、 かつ0.15ｙ0.40であることにより達成される。
厚さが40Å以下であること又、 前記第１の層の前記LREは、Pr、Nd若しくはSmの単体
又はそれらの合金であり、前記第２の層の前記HREは、G
d、Tb若しくはDyの単体又はそれらの合金でありかつ前
記TMは、Fe若しくはCoの単体又はそれらの合金であるこ
と、更に又 前記記録層の組成を、HREx/（LREyTM1-y）1-xなる組
成式で表したときに、 0.05ｘ0.25であり、 かつ0.15ｙ0.40であることにより達成される。
本発明の光磁気記録媒体は、従来から公知の方法例え
ば、記録層に関しては前記LREのターゲツトと前記HREと
TMの合金もしくはHREとTMのコンポジツトタイプのター
ゲツトを用いた多元同時スパツタ法等の方法で形成する
ことができる。
ば、記録層に関しては前記LREのターゲツトと前記HREと
TMの合金もしくはHREとTMのコンポジツトタイプのター
ゲツトを用いた多元同時スパツタ法等の方法で形成する
ことができる。
基板としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、エポキシ、ガラス等が用いられる。また、前
記基板上に設けられる記録層以外の層、例えば、窒化ケ
イ素、酸化ケイ素、窒化アルミ等各種の窒化物、酸化
物、硫化物等の従来より知られている材料を用いること
ができる。
リレート、エポキシ、ガラス等が用いられる。また、前
記基板上に設けられる記録層以外の層、例えば、窒化ケ
イ素、酸化ケイ素、窒化アルミ等各種の窒化物、酸化
物、硫化物等の従来より知られている材料を用いること
ができる。
前記第１の層に用いるLREとしてはPr、Nd、Sm、Sc、
Ｙ、La、Ce、Pmの単体又はそれらの合金が用いられる
が、中でもPr、Nd若しくはSmが垂直磁化膜を形成し易く
好ましい。前記第２の層に用いるTMとしてはFe、Co、Ni
の単体又はそれらの合金が用いられるが、中でもFe、Co
の単体又はそれらの合金は、キユリー温度が実用温度に
近く望ましい。又、前記第２の層に用いるHREとしてはG
d、Tb、Dy、Eu、Ho、Er、Tm、Yb、Luの単体又はそれら
の合金が用いられるが、中でもGd、Tb若しくはDyの単体
又はそれらの合金がカー回転各（θｋ）を大きくとれる
点で特に望ましい。本発明の記録層は前記LREBから成る
第１の層と前記HREとTMとから成る第２の層が夫々２層
以上交互に積層した多層積層構造であり、このことは記
録層をＸ線小角散乱法で解析した際、積層周期長さに対
応した散乱ピークが得られる事で確認できる。そして、
この第１の層と第２の層を合わせた１周期の厚さは、40
Å以下であることが望ましい。１周期が40Å以上になる
と第１の層と第２の層との磁気的相互作用が弱くなるた
め垂直磁気異方性が低下し面内磁性が強くなり、光磁気
記録媒体として使用できなくなる。
Ｙ、La、Ce、Pmの単体又はそれらの合金が用いられる
が、中でもPr、Nd若しくはSmが垂直磁化膜を形成し易く
好ましい。前記第２の層に用いるTMとしてはFe、Co、Ni
の単体又はそれらの合金が用いられるが、中でもFe、Co
の単体又はそれらの合金は、キユリー温度が実用温度に
近く望ましい。又、前記第２の層に用いるHREとしてはG
d、Tb、Dy、Eu、Ho、Er、Tm、Yb、Luの単体又はそれら
の合金が用いられるが、中でもGd、Tb若しくはDyの単体
又はそれらの合金がカー回転各（θｋ）を大きくとれる
点で特に望ましい。本発明の記録層は前記LREBから成る
第１の層と前記HREとTMとから成る第２の層が夫々２層
以上交互に積層した多層積層構造であり、このことは記
録層をＸ線小角散乱法で解析した際、積層周期長さに対
応した散乱ピークが得られる事で確認できる。そして、
この第１の層と第２の層を合わせた１周期の厚さは、40
Å以下であることが望ましい。１周期が40Å以上になる
と第１の層と第２の層との磁気的相互作用が弱くなるた
め垂直磁気異方性が低下し面内磁性が強くなり、光磁気
記録媒体として使用できなくなる。
一方、記録層の全厚は通常200乃至2000Åの範囲内に
あればよい。記録層中の第１の層の成分（LRE）と第２
の層の成分（HRE及びTM）の組成比は、記録層をLREx（H
RE・TM）1-xなる組成式で表したときのｘについていえ
ば0.15乃至0.40の範囲にあることが望ましい。ｘが該範
囲外にあると、磁性が面内磁性となり光磁気記録媒体と
しての適性がなくなる。
あればよい。記録層中の第１の層の成分（LRE）と第２
の層の成分（HRE及びTM）の組成比は、記録層をLREx（H
RE・TM）1-xなる組成式で表したときのｘについていえ
ば0.15乃至0.40の範囲にあることが望ましい。ｘが該範
囲外にあると、磁性が面内磁性となり光磁気記録媒体と
しての適性がなくなる。
また、第２の層のHREとTMの組成比については、HREy
・TM1-yなる式で表したときのｙが0.15乃至0.40の範囲
にあることが望ましい。ｙが0.40を越えると垂直磁気異
方性が低下し面内磁性となり逆にｙが0.15未満では感度
が低下し好ましくない。
・TM1-yなる式で表したときのｙが0.15乃至0.40の範囲
にあることが望ましい。ｙが0.40を越えると垂直磁気異
方性が低下し面内磁性となり逆にｙが0.15未満では感度
が低下し好ましくない。
本発明は、上述のように記録層をLREからなる第１の
層とHREとTMとよりなる第２の層を夫々交互に積層した
構成にすることにより抗磁力（Hc）の高温での低下を早
め、かつカー回転角（θｋ）も同時に大きくすることが
でき、その結果、光磁気記録媒体の感度の向上とC/Nの
向上を可能にした。これらの効果は、第２の層にHREが
組成比で0.15乃至0.40加えられることが従来の垂直磁気
異方性の高いREとTMの交互積層構造の記録層の特性を更
に改良することとなりもたらされたものであると考えら
れる。すなわち、REとTMとの間の磁気的相互作用が、第
１の層と第２の層との層間のみならず、第２の層内でHR
EとTMとの間でも働いていることが有効なのではないか
と考えられる。
層とHREとTMとよりなる第２の層を夫々交互に積層した
構成にすることにより抗磁力（Hc）の高温での低下を早
め、かつカー回転角（θｋ）も同時に大きくすることが
でき、その結果、光磁気記録媒体の感度の向上とC/Nの
向上を可能にした。これらの効果は、第２の層にHREが
組成比で0.15乃至0.40加えられることが従来の垂直磁気
異方性の高いREとTMの交互積層構造の記録層の特性を更
に改良することとなりもたらされたものであると考えら
れる。すなわち、REとTMとの間の磁気的相互作用が、第
１の層と第２の層との層間のみならず、第２の層内でHR
EとTMとの間でも働いていることが有効なのではないか
と考えられる。
本発明のかかる新規な効果を実施例により更に明確に
する。
する。
（実施例） （Ａ系列のサンプルの作成）＃１〜＃13 厚さ1.2mm、5.25インチφのポリカーボネート基板上
にスパツタリング法により、厚さ800ÅのSiN膜のエンハ
ンス層を設け、その上に、以下のような方法により、記
録層を設けた。
にスパツタリング法により、厚さ800ÅのSiN膜のエンハ
ンス層を設け、その上に、以下のような方法により、記
録層を設けた。
Ndターゲツト（LRE）と、FeCo合金ターゲツト上にTb
のチツプを配置したコンポジツトタイプのターゲツト
（HREとTM）の２ケのターゲツトを並べ、スパツタリン
グ室内の真空度を約１×10-6Torrにした後に同室内にAr
ガスを導入し、１×10-3Torr真空度にした。しかる後
に、マグネトロンスパツタ法により、前記基板を固定し
たホルダーを２ケのターゲツト上で回転させて、２元同
時スパツタを行ない、積層記録層を作成した。
のチツプを配置したコンポジツトタイプのターゲツト
（HREとTM）の２ケのターゲツトを並べ、スパツタリン
グ室内の真空度を約１×10-6Torrにした後に同室内にAr
ガスを導入し、１×10-3Torr真空度にした。しかる後
に、マグネトロンスパツタ法により、前記基板を固定し
たホルダーを２ケのターゲツト上で回転させて、２元同
時スパツタを行ない、積層記録層を作成した。
全厚は、ほぼ1000Åとなるように調整した。
また、第１の層の成分（Nd）と第２の層の成分（Fe,C
o及びTb）の組成比は、各ターゲツトにかける電力を調
整することにより、変化させた。
o及びTb）の組成比は、各ターゲツトにかける電力を調
整することにより、変化させた。
一方、第２の層の成分であるFeCo合金とTbの組成比
は、FeCo合金上に配置するTbチツプの個数を調整するこ
とにより、変化させた。
は、FeCo合金上に配置するTbチツプの個数を調整するこ
とにより、変化させた。
次に、以上のようにして得られた記録層の組成（ｘ、
ｙ）、一周期の厚さ（Λ）、キユリー温度（Tc）、カー
回転角（θｋ）を測定した。その結果が表−１である。
ｙ）、一周期の厚さ（Λ）、キユリー温度（Tc）、カー
回転角（θｋ）を測定した。その結果が表−１である。
記録層中の各成分（Nd、Fe、Co及Tb）の成分比を蛍光
Ｘ線分析により分析し、記録層の組成（ｘ、ｙ）を求め
た。また、記録層１周期の厚さ（Λ）は、Ｘ線小角散乱
法で求めた。さらにまた、キユリー温度（Tc）及びカー
回転角（θｋ）は、振動試料磁束計及びカーヒステリシ
ス装置で測定した。
Ｘ線分析により分析し、記録層の組成（ｘ、ｙ）を求め
た。また、記録層１周期の厚さ（Λ）は、Ｘ線小角散乱
法で求めた。さらにまた、キユリー温度（Tc）及びカー
回転角（θｋ）は、振動試料磁束計及びカーヒステリシ
ス装置で測定した。
表−１中の組成比ｘ、ｙは記録層をNdx・（Tby・（Fe
0.95Co0.05）1-y）1-xの組成式で表したときのものであ
る。
0.95Co0.05）1-y）1-xの組成式で表したときのものであ
る。
表−１中、サンプル＃１、＃５、＃８及び＃13につい
ては、面内磁性しか示さず、垂直磁気異方性が認められ
なかつたので、Tc、θｋは測定しなかった。
ては、面内磁性しか示さず、垂直磁気異方性が認められ
なかつたので、Tc、θｋは測定しなかった。
サンプル＃１から＃５をみると、第１の層と第２の層
の組成比ｘを0.20に固定したときの、第２の層の中のTb
（HRE）の組成比ｙの効果が分る。ｙが小さい＃１（ｙ
＝0.12）及び逆にｙが大きい＃５（ｙ＝0.45）では、記
録層は、垂直磁気異方性を示さず面内磁性であつた。そ
の他の＃２（ｙ＝0.15）、＃３（ｙ＝0.30）及び＃４
（ｙ＝0.40）では、いずれもTc＝200℃、θｋ＝1.25゜
であり、実用上充分な値を示した。
の組成比ｘを0.20に固定したときの、第２の層の中のTb
（HRE）の組成比ｙの効果が分る。ｙが小さい＃１（ｙ
＝0.12）及び逆にｙが大きい＃５（ｙ＝0.45）では、記
録層は、垂直磁気異方性を示さず面内磁性であつた。そ
の他の＃２（ｙ＝0.15）、＃３（ｙ＝0.30）及び＃４
（ｙ＝0.40）では、いずれもTc＝200℃、θｋ＝1.25゜
であり、実用上充分な値を示した。
ｘ＝0.20でｙ＝0.30であるサンプル＃６から＃８にお
いては、１周期の厚さ（Λ）が大きくなり、Λ＝45Å
（＃８）になると垂直磁気異方性を示さず、面内磁性で
あつた。他のサンプル＃６、＃７では、Tc、θｋともに
実用上充分な値を示した。
いては、１周期の厚さ（Λ）が大きくなり、Λ＝45Å
（＃８）になると垂直磁気異方性を示さず、面内磁性で
あつた。他のサンプル＃６、＃７では、Tc、θｋともに
実用上充分な値を示した。
第２の層の組成をｙ＝0.30と一定にして、第１の層の
成分Ndと第２の層の成分（Tb、Fe0.95Co0.05）の組成比
ｘをかえたサンプル＃９、＃10、＃11、＃12及び＃13を
検討したところｘが小さい＃９（ｘ＝0.02）では、カー
回転角（θｋ）が0.90と低下してしまうことが分つた。
逆に、ｘが大きくなりｘ＝0.30のサンプル＃13では、垂
直磁気異方性を示さず面内磁性となつた。他の＃10、＃
11及び＃12では、Tc、θｋともに実用上充分な値であつ
た。
成分Ndと第２の層の成分（Tb、Fe0.95Co0.05）の組成比
ｘをかえたサンプル＃９、＃10、＃11、＃12及び＃13を
検討したところｘが小さい＃９（ｘ＝0.02）では、カー
回転角（θｋ）が0.90と低下してしまうことが分つた。
逆に、ｘが大きくなりｘ＝0.30のサンプル＃13では、垂
直磁気異方性を示さず面内磁性となつた。他の＃10、＃
11及び＃12では、Tc、θｋともに実用上充分な値であつ
た。
（Ｓ系列のサンプルの作成） 比較のために、希土類金属（RE）と遷移金属（TM）の
積層記録層をTbターゲツト及びFeCo合金ターゲツトを用
い、また、各ターゲツトにかける電力をほぼ一定に保持
して、前記基板ホルダーの回転数を変化させることによ
り１周期の厚さΛを変化させた。記録層の組成は、〔Tb
0.22（Fe0.90Co0.10）0.78〕であつた。このようにして
作成したサンプル（＃14、＃15及び＃16）の記録層を
Λ、Tc及びθｋを測定した結果が表−２である。
積層記録層をTbターゲツト及びFeCo合金ターゲツトを用
い、また、各ターゲツトにかける電力をほぼ一定に保持
して、前記基板ホルダーの回転数を変化させることによ
り１周期の厚さΛを変化させた。記録層の組成は、〔Tb
0.22（Fe0.90Co0.10）0.78〕であつた。このようにして
作成したサンプル（＃14、＃15及び＃16）の記録層を
Λ、Tc及びθｋを測定した結果が表−２である。
（各サンプルの感度の測定） 各サンプルを線速4m/秒で回転させ、キヤリヤー周波
数1MHz、デューティー（duty）50％のレーザー光で録再
したときの感度を評価した。感度としては、２次高調波
のデイツプ点の書込パワー（Pw）を採用した。
数1MHz、デューティー（duty）50％のレーザー光で録再
したときの感度を評価した。感度としては、２次高調波
のデイツプ点の書込パワー（Pw）を採用した。
Ａ系列のサンプルとＳ系列のサンプルのTcに対する感
度の変化を比較したのが第１図である。
度の変化を比較したのが第１図である。
第１図中○印は、Ａ系列のサンプルを示し、ほぼ直線
１上に点在している。また、×印は、Ｓ系列のサンプル
を示し、ほぼ直線２上に点在している。第１図から明ら
かな如く、Ａ系列のサンプルは、Ｓ系列に比較して、そ
の感度が、Pwで約1.0mWを高くなつていることが分つ
た。
１上に点在している。また、×印は、Ｓ系列のサンプル
を示し、ほぼ直線２上に点在している。第１図から明ら
かな如く、Ａ系列のサンプルは、Ｓ系列に比較して、そ
の感度が、Pwで約1.0mWを高くなつていることが分つ
た。
この感度向上の要因は、Hcの温度特性にあることが分
つた。例えば、Tcが等しいＡ系列のサンプル＃12とＳ系
列のサンプル＃14（ともにTc＝210℃）を比較した第２
図ではHcがＡ系列の＃12の方が低くなつた。
つた。例えば、Tcが等しいＡ系列のサンプル＃12とＳ系
列のサンプル＃14（ともにTc＝210℃）を比較した第２
図ではHcがＡ系列の＃12の方が低くなつた。
第１図は、光磁気記録媒体の記録層のキユリー温度と感
度との関係を示す図である。 第２図は、サンプル＃12とサンプル＃14の光磁気記録媒
体の記録層のHcの温度変化を示す図である。 第１図中、１は、Ａ系列のサンプルについて、記録層の
キユリー温度と感度との関係を示す直線。 第１図中２は、Ｓ系列のサンプルについて、記録層のキ
ユリー温度と感度との関係を示す直線。
度との関係を示す図である。 第２図は、サンプル＃12とサンプル＃14の光磁気記録媒
体の記録層のHcの温度変化を示す図である。 第１図中、１は、Ａ系列のサンプルについて、記録層の
キユリー温度と感度との関係を示す直線。 第１図中２は、Ｓ系列のサンプルについて、記録層のキ
ユリー温度と感度との関係を示す直線。
Claims (4)
- 【請求項１】基板状にHRE（重希土類金属）からなる第
１の層と、TM（遷移金属）とLRE（軽希土類金属）から
なる第２の層とからなる積層が２周期以上設けられてな
る記録層を有することを特徴とする光磁気記録媒体。 - 【請求項２】前記積層の１周期の厚さが40Å以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気記
録媒体。 - 【請求項３】前記第１の層の前記HREは、Gd、Tbもしく
はDyの単体又はそれらの合金であり、前記第２の層の前
記LREは、Pr、NdもしくはSmの単体又はそれらの合金で
ありかつ前記TMは、FeもしくはCoの単体又はそれらの合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光磁気記録媒体。 - 【請求項４】前記記録層の組成を、 HREx/（LREyTM1-y）1-xなる組成式で表したときに、 0.15≦ｘ≦0.40であり、 かつ0.05≦ｙ≦0.25 であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017779A JP2561111B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017779A JP2561111B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192039A JPH01192039A (ja) | 1989-08-02 |
| JP2561111B2 true JP2561111B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=11953205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017779A Expired - Fee Related JP2561111B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561111B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2646398B2 (ja) * | 1989-09-20 | 1997-08-27 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 光磁気記録媒体 |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP63017779A patent/JP2561111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01192039A (ja) | 1989-08-02 |
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