JPH01124131A - 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〕 本発明はレーザ光の照射により、記録、再生と消去を行
なう光磁気記録媒体に係り、特に良好な記録再生特性を
得るのに好適な記録膜を有する光磁気記録媒体に関する
。

〔従来の技術〕

希土類元素と遷移金属からなる非晶質磁性膜を記録膜と
して用いる光磁気記録媒体は、情報の書き換えが可能で
あり、かつ高密度の記録を行なうことができる。しかし
ながら、さらに大量の情報を高速に扱うためには、光磁
気記録媒体の記録再生特性をいっそう向上させることが
必要である。

光磁気記録媒体の再生信号の大きさは、主にカー（Ｋｅ
ｒｒ）回転角の大きさによって決定される。

近年、記録膜のカー回転角を増大させる方法として、希
土類元素であるＮｄあるいはＧｄを記録膜に添加する方
法が知られている。例えば、ＮｄとＧｄの両者を含む記
録膜として、ＮｄＧｄＦｅ膜が特開昭６０−１１７４３
６号において提案されている。また。

日本応用磁気学会誌、第１１巻、第１９３頁から第１９
６頁には、Ｎｄを含む記録膜のカー回転角がレーザ光の
短波長領域で増大する傾向があることが示されている。

これは、特に短波長レーザ光を用いて微小ピットを書き
込み、高密度記録を行なう場合において有効である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術においては、　ＮｄとＧｄ
の添加によるカー回転角増大の効果を最大限に活用する
記録膜の構成についての配慮が全くなされておらず、従
来のＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏなどの記録膜を用いた光磁気
記録媒体に比べて、実用的に優位な記録再生特性が得ら
れないという問題があった。

すなわち、従来の記録膜を単層で用いる構成においては
、良好な記録感度が得られるようにキュリー温度を低温
に設定する必要があり、ＮｄとＧｄの添加量は制限され
ていた。また、ＮｄやＧｄを含むため垂直磁気異方性や
保磁力の大きさが十分でなく、記録ドメイン内の磁化が
記録膜面の垂直方向から傾いており、そのために大きな
再生出力が得られず、また記録した情報の安定性が悪い
という問題があった。

本発明の目的は、希土類元素であるＮｄとＧｄを含む磁
性層を記録膜の一部分として用いた構成とすることによ
り、記録再生特性の優れた光磁気記録媒体を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、少なくともＮｄとＧｄを含む第１の磁性層
と、ＮｄとＧｄを含まない第２の磁性層で構成された二
層構造の記録膜を用いることにより。

達成される。

記録膜は必ずしも二層構造である必要はなく。

第１の磁性層と第２の磁性層を多数積層した構成であっ
ても良い。

レーザ光の入射面に、第１の磁性層が配置されることが
望ましく、第１の磁性層の最適の膜厚は５０Å以上、３
００Å以下である。

最も望ましい記録膜の構成は、レーザ光の入射する基板
面に、第１の磁性層を５０〜１５０人積層し。

さらにその上に第２の磁性層を７００〜１０００人積層
した構成である。もちろん、記録膜の膜面側からレーザ
光を入射させて再生を行なう場合には、上記と逆の積層
順となる。

また、上記の積層構造は必ずしも膜厚方向の組成分布が
不連続に変化する必要はなく２組成分布が連続的に変化
する構造であっても良い。

【作用〕

ＮｄとＧｄを含みカー回転角の大きい第１の磁性層をレ
ーザ光照射による情報読み出し層として用いるので、大
きな再生出力が得られる。一方、第２の磁性層として、
キュリー温度が低く、十分な大きさの垂直磁気異方性と
保磁力を持つ磁性層を選択することにより、記録感度の
低下やノイズレベルの上昇を防ぐことができる。

記録膜を構成する両者の磁性層は磁気的に結合されてお
り、レーザ光照射による記録再生時には。

−層の記録膜のようにふるまうため、良好な記録再生特
性が得られる。

〔実施例〕

以下２本発明の一実施例を挙げ図面を参照しながらさら
に詳細に説明する。

（実施例１） 第１図に示す構成の光磁気ディスクを以下に示す手順で
作製した。直径１３ｃ■の透明樹脂基板１上に、マグネ
トロン式高周波スパッタ法により窒化シリコン膜（誘電
体膜２）を８５０人積層した０次に記録膜として同じく
マグネトロン式高周波スパッタ法により、１００人のＮ
ｄ１．　Ｇｄ！２Ｆｅ、。Ｃｏ、、膜（第１の磁性膜３
）と９００人のＴｂ、、Ｆｅ、□Ｃｏ７膜（第２の磁性
層４）を順に積層した。スパッタガスとしては純Ａｒガ
スを用い、高周波出力は１．５ｋＷであった。さらに保
護膜として、窒化シリコン膜（保護膜４）を１５００人
積層した。作製した光磁気ディスクの基板側から測定し
たカー回転角は０．９度、保磁力は６．０ｋＯｅであっ
た。

第２図に本実施例において作製した光磁気ディスクの記
録再生特性を示す、情報の記録再生は。

半導体レーザを用いて基板側から行なった。記録再生条
件は、記録レーザ出力８ｍＷ、記録磁界４０００ｓ、デ
ィスク回転数２４０Ｏｒｐｍ　、再生レーザ出力２、Ｏ
ａＷである。第２図に示すように、記録周波数１０ＭＨ
ｚにおいても、４５ｄＢのＣ／Ｎ　（搬送波対雑音比）
が得られ、良好な記録再生特性を示すことがわかった。

なお、上述の光磁気ディスクと同じ構成で、第１の磁性
層として、　Ｎｄ、、　Ｇｄ□、　Ｔｂ、、　Ｆｅ４．
　Ｃｏ、。

膜、　Ｎｄ、。Ｇｄ０．　Ｄ３１ｔ　Ｆｅ、、　Ｇｏ、
、膜を用いた場合にも、それぞれＩＯＭ　Ｈｚの記録周
波数で、４５ｄＢと４３ｄＢのＣ／Ｎが得られた。

ここで、上述のＮｄＧｄＦｅＣｏ膜を１０００人積層し
。

これを記録膜として用いた光磁気ディスクにおいては、
良好な記録再生特性が得られなかった。これは第３図（
ｂ）に示すように、カーヒステリシス曲線の角形性が不
良であるためである。すなわち、垂直磁気異方性と保磁
力の大きさが、光磁気記録膜として十分な大きさでない
ことがわかる。

一方、第３図（ａ）に示すように２本発明による光磁気
ディスクの構成では、角形性の良好なカーヒステリシス
曲線が得られた。

さらに、第４図に示すように、６０人の膜厚のＮｄＧｄ
ＦｅＣｏ膜と１９０人の膜厚のＴｂＦｅＣｏ膜を合計８
層積層した記録膜を用いた光磁気ディスクを作製した。

ＮｄＧｄＦｅＣｏ合金とＴｂＦｅＣｏ合金の２個の蒸発
源を持つ真空蒸着装置を用い、ディスク基板がそれぞれ
の蒸発源の上を通過するように公転させた。このように
して作製した光磁気ディスクにおいても、ｌＯＭＨｚの
記録周波数で４３ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られた。

（実施例２） 次に、第１の磁性層としてＮｄＧｄＦｅＣｏ膜を用い、
第２の磁性層としてＴ　ｂ　Ｆ　ａ　Ｃｏ膜を用いた光
磁気ディスクを作製した。ディスクの作製手順は。

実施例１と同様である。ただし、記録膜用のスパッタタ
ーゲットとしてＮｄＧｄＦｅＣｏ合金ターゲット（第１
のターゲット）と’ｌ’ｂＦｅｃｏ合金ターゲット（第
２のターゲット）を用い、まず２両者のターゲットを同
時に放電させ２次に、ディスク基板を第１のターゲット
上と第２のターゲット上を順次通過させた。第１の磁性
層と第２の磁性層を合せた記録膜の膜厚は１０００人で
あった。この場合。

第１の磁性層と第２の磁性層の界面は明確でなく。

組成が連続的に変化したものとなった。

第５図はオージェ分析法による。記録膜の希土類元素の
濃度分布を示す図である。保護膜４側から、Ａｒイオン
でスパッタリングを行ない、記録膜の深さ方向の分析を
行なった。第１の磁性層の組成はＮｄ、Ｇｄ、Ｔｂ４Ｆ
ｅ７．Ｃｏｔ　（原子％）であり。

第２の磁性層の組成はＴｂ２！Ｆｅ＠４ＣＯ□。であっ
た。

このディスクにおいて、実施例１に示した記録再生条件
で、４６ｄＢのＣ／Ｎが得られた。

なお９以上の実施例において、第１の磁性層にＧｏを添
加したものを用いたが、これは、第１の磁性層のキュリ
ー温度を上げ、情報再生時の記録膜温度の上昇によるカ
ー回転角の減少を押えるためである。したがって、Ｇｏ
の添加は必ずしも必要ではなく、第１の磁性層としてＮ
ｄＧｄＦｅ膜やＮ　ｄ　Ｇ　ｄ　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ膜を用
いても、上記実施例と同様の効果がある。また第２の磁
性層として、ＴｂＦｅＣ０膜以外に、ＴｂＦａ、ＤｙＦ
ｅ、ＤｙＦｅＣｏ膜などを用いても良く、第１表に示す
光磁気記録膜の構成においても良好な記録再生特性（Ｃ
／Ｎ）が得られた。

第１表 さらに、第１の磁性層と第２磁性層に、耐食性の向上や
非晶質膜の安定化の目的で、　Ａｌｌ、　Ｔｉ。

Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｂ、Ｃ，Ｓｉ、Ｇｅなどの元素を添
加しても、同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく２本発明によるＮｄとＧｄの
うちの少なくとも１種の希土類元素と遷移金属からなる
第１の磁性層と、ＮｄとＧｄを除く希土類元素のうちの
少なくとも１種の希土類元素と遷移金属からなる第２の
磁性層によって構成される二層構造の磁性膜を記録膜と
して用いた光磁気記録媒体は、たとえＮｄやＧｄを含み
カー回転角が大きい磁性層を記録膜とする媒体であって
も。

記録感度の低下やノイズレベルの上昇を押えることがで
き、極めて良好な記録再生特性を有する光磁気記録媒体
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において作製した光磁気ディ
スクの断面構造を示す模式図、第２図は実施例１の光磁
気ディスクのＣ／Ｎの記録周波数依存性を示す図、第３
図（ａ）は実施例１の光磁気ディスクのカーヒステリシ
ス曲線を示す図、第３図（ｂ）は従来の記録膜を用いた
光磁気ディスクのカーヒステリシス曲線を示す図、第４
図は本発明の実施例１において作製した多層に積層した
構造の記録膜を有する光磁気ディスクの断面構造を示す
模式図、第５図は本発明の実施例２において作製した光
磁気ディスクの記録膜における膜厚方向の希土類元素の
濃度分布を示す図である。 １・・・透明基板　　　　　２・・・誘電体膜３＝・Ｎ
ｄＧｄＦｅＣｏ膜（第１の磁性層）４・・・ＴｂＦｅＣ
ｏ膜（第２の磁性層）５・・・保護膜 代理人弁理士　　中　村　純之助 第１図 第２図 １しどイト３≧８り）ヲ万乏づ社【　（−〆ＩＨｚ）第
３図 （ａ）　　　　　　　（ｂ） 第４図 ４−ｒｂｖｅｃａｇｌ（−ｆｚｑｒＡｆｚ層２第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に、直接もしくは下地層を介して形成された
   希土類元素と遷移金属を主成分とする非晶質磁性膜を記
   録膜として用いる光磁気記録媒体において、上記記録膜
   は、ＮｄとＧｄのうちより選ばれる少なくとも１種の元
   素を含む希土類元素と少なくとも１種の遷移金属からな
   る第１の磁性層と、ＮｄとＧｄを除く希土類元素のうち
   より選ばれる少なくとも１種の希土類元素と少なくとも
   １種の遷移金属からなる第２の磁性層とによって構成さ
   れ、上記第１の磁性層と第２の磁性層を積層した二層構
   造の磁性膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、記録膜を構成する一組の二層構造の磁性膜が複数組
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の光磁気記録媒体。 ３、記録膜を構成する二層構造の磁性膜は、レーザ光の
   入射側の面に第１の磁性層を配置し、他面に第２の磁性
   層を配置した構造とすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載の光磁気記録媒体。 ４、記録膜を構成する二層構造の磁性膜の構成元素の組
   成分布が、第１の磁性層と第２の磁性層との界面もしく
   は第２の磁性層と第１の磁性層との界面において、不連
   続的に変化するかもしくは連続的に変化する構造の記録
   膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか１項に記載の光磁気記録媒体。 ５、二層構造の磁性膜を構成する第１の磁性層がＮｄＧ
   ｄＦｅ、ＮｄＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＧｄＴｂＦｅＣｏ、Ｎ
   ｄＧｄＤｙＦｅＣｏのうちより選ばれる少なくとも１種
   からなり、第２の磁性層がＴｂＦｅＣｏであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
   １項に記載の光磁気記録媒体。