JPH04186708A - 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］ 本発明はレーザービーム等の収束光の熱エネルギーと磁
界のと相互作用により記録し、磁気光学効果によって再
生を行なう光磁気記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光磁気記録に用いられる光磁気材料としては特公
平１−２３９２７に記載のＴｂＦｅＣ。

や特開昭６３−７６１３４に記載のＮｄＤｙＦｅＣｏに
代表される希土類−遷移金属合金薄膜が主流であるが、
特開平２−５６７５２や特開平２−２９９５６に記載の
ＣｏとＰｔあるいはＰｄあるいはＰｔ−Ｐｄ合金との多
層膜を利用することが検討されていた。ＣｏとＰｔ、Ｐ
ｄとの多層膜は垂直磁気異方性を有しキュリー温度を摂
氏１００度から３００度の間で変化させることができる
ので光磁気記録用の媒体として利用することができる。

また、光磁気記録をより高密度にするためには、波長の
短い光を使う必要がある。希土類−遷移金属合金は波長
が短くなるほどカー回転角が小さくなるが、ＣｏとＰｔ
、Ｐｄとの多層膜では逆に大きくなるので、高密度化に
は後者の方が適しているとされている。また、希土類−
遷移金属合金が腐食され易く保護膜なしでは実用になら
ないのに対して、ＣｏとＰｔ、Ｐｄとの多層膜は耐食性
に優れているので保護膜の必要がなく、より信頼性の高
い記録媒体を製造することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、ＣｏとＰｔ、Ｐｄとの多層膜は希土類−遷移金
属合金に比べて飽和磁化が大きいので反磁界の影響をう
けて記録ピットの形が乱れたり、ピット内部に微小磁区
が生じたりして再生信号の品質が低下するという問題が
あった。反磁界が大きいとデータの消去の際に消し残り
が生じやすいという欠点もある。希土類−遷移金属合金
は希土類と遷移金属とが反平行に交換結合しているフェ
リ磁性体なので希土類と遷移金属との磁気モーメントが
相殺し合う結果飽和磁化の値が小さいのに対して、Ｃｏ
とＰｔ、Ｐｄとの多層膜は全体が平行に結合しているフ
ェロ磁性体なので大きな飽和磁化を持つことになる。

また、ＣｏとＰｔ、Ｐｄとの多層膜は希土類−遷移金属
合金に比べて保磁力が小さいという問題を持っている。

希土類−遷移金属合金が３キロ工ルステツド以上の保磁
力を容易に得られるのに対して、ＣｏとＰｔとの多層膜
では１．５キロエルステツド以下、ＣｏとＰｄとの多層
膜では３キロエルステツド以下の値しか得られていない
。保磁力が小さく、反磁界が大きいと記録された記録ピ
ットが安定性に欠け、良好な再生信号を得られなかった
。

そこで、本発明の目的は光の波長が３００ｎｍから６０
０ｎｍの短波長の領域で大きな回転角を有し、かつ、保
磁力が大きく微小なピットが安定して記録可能な光磁気
記録媒体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光磁気記録媒体は、Ｃｏを主に含有する層と、
Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１種類を含有する貴金属層と
、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙの重希土類金属から少なくとも１種
類を含有する希土類層と、Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１
種類を含有する貴金属層が順に積層された単位層構造が
１周期以上績層されている多層膜を記録膜としたことを
特徴とする。

本発明の光磁気記録媒体は一般の薄膜形成法を利用して
製造可能である。つまり、真空蒸着法、スパッタリング
法、分子線エピタキシー法などを用いて、ガラス、プラ
スチック、結晶などの基板上に上記の各層を順に積層す
ることによって製作できる。その際、各層の境界は急峻
であることが望ましいが、製造時の原子の運動過程によ
って層間で相互に組成が混じり合い明確な界面が得られ
ないこともあるが、それであってもよい。最低、組成に
目的の変調が認められ、膜の深さ方向に均一な組成でな
ければ目的の特性を得ることが可能である。

［作用］ Ｃｏを主に含有する層は、Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１
種類を含有する貴金属層にサンドインチされているため
に垂直磁気異方性が誘起される。

さらにＣｏ原子と希土類層に含まれるＧｄ、Ｔｂ、Ｄｙ
の重希土類金属原子とが交換相互作用によって反平行に
結合する。重希土類金属原子とＣｏ原子との磁気モーメ
ントが相殺しあう結果、飽和磁化の値が小さく、保磁力
が大きくなり、優れた角形性を持つヒステリシスループ
が得られる。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例１： Ｃｏ−Ｐ　ｔ−Ｇｄ−Ｐ　ｔを単位層構造とする多層膜
をガラス基板上に、スパッタリング法によって作製した
。多層膜の作製は以下のようにしておこなった。ガラス
基板を回転可能な基板台につける。ＣＯ％　Ｇ　ｄ　１
Ｐ　ｔのターゲットは基板台の回転中心軸のまわりに配
置され、ターゲット間はスパッタ粒子がお互いに回り込
まないように設計された遮蔽板によって区切られている
。ターゲットを覆うように設けられているシャッターと
基板台はコンピュータにより制御され積層すべき材料の
ターゲット上まで基板を移動させ、必要時間だけシャッ
ターを開くような機構になっている。残留ガス圧を５Ｘ
１０　　’Ｔｏｒｒまで排気した後、２０ｍＴｏｒｒの
Ａｒガスをチェンバー中に導入して、各ターゲットを０
．３から０．６アンペアで直流スパッタした。こうして
第１図に示す様にガラス基板１０１上にＣｏ層１０２、
Ｐｔ層１０３、Ｇｄ層１０４、Ｐｔ層１０５が単位層構
造１０６として積層され、さらに単位層構造が一周期以
上積層される構造が得られる。

Ｃｏ層を０．３ｎｍ、Ｐｔ層を０．６ｎｍ、Ｇｄ層を０
．３ｎｍ、多層膜全体の厚さを２００ｎｍの条件で作製
した試料のカー回転角ヒステリシスループを第２図に示
す。測定した光の波長は４００ｎｍである。反磁界の影
響のない角形性の良好なカー回転角ヒステリシスループ
を示していて、８ｋＯｅの保磁力が得られている。比較
のため６０層を０．３ｎｍ、Ｐｔ層を０．６ｎｍで形成
したＰｔ−Ｃｏ多層膜のカー回転角ヒステリシスループ
を第３図に示す。この多層膜では反磁界が大きいのでス
トライプ磁区が安定で第３図に示されるように角形性に
劣る。保磁力も１．５ｋＯｅと小さい。振動試料型磁力
計で両者の飽和磁化の値を測定したところ、本発明のＣ
ｏ−Ｐｔ−Ｇｄ−Ｐｔ多層膜では５ｅｍｕ／ｃｃである
のに対して、Ｐｔ−Ｃｏ多層膜では１１０ｅｍｕ／ｃｃ
と大きな値を示した。

また、カー回転角の波長依存性を調べた結果を第４図に
示す。縦軸はカー回転角を、横軸は光の波長を示してい
る。４０１で示される曲線は本発明のＣｏ　−Ｐ　ｔ−
Ｇｄ−Ｐ　を多層膜のもので、４０２はＰｔ−Ｃｏ多層
膜のもので、４０３はＴｂＦｅ非晶質合金膜の測定結果
である。それぞれの膜をガラス基板上に形成して、ガラ
ス基板を通してカー回転角を測定した。本発明の多層膜
のカー回転角は４００ｎｍ付近でＰｔ−Ｃｏ多層膜を若
干下回るが５００ｎｍから８００ｎｍに渡って比較的大
きい値を有する。Ｐｔ−Ｃｏ多層膜では長波長側が、Ｔ
ｂＦｅ非晶質合金膜では短波長側が低いカー回転角を示
しているのがわかる。

実施例２： Ｃｏ−Ｐ　ｔ−Ｔｂ−Ｐ　ｔを単位層構造とする多層膜
をガラス基板上に、スパッタリング法によって作製した
。Ｃｏ層を０．３ｎｍ、Ｐｔ層を０゜６ｎｍ、Ｔｂ層を
０．３ｎｍ、多層膜全体の厚さを２００　ｎｍの条件で
作製した試料のカー回転角ヒステリシスループを第５図
に示す。測定した光の波長は４００　ｎｍである。

８００ｎｍでの測定でもカー回転角は０．２２度と、Ｔ
ｂＦｅＣｏの値にほぼ等しいレベルを得られた。

実施例３： 貴金属層と希土類層とに用いる元素を変えたときに得ら
れるカー回転角の大きさと、保磁力とを比較した。表１
には実験を試みた試料のリストを示す。元素記号の横の
数字は各層の膜厚をｎｍで表したものである。試料４は
希土類層にＴｂとＧｄとの合金を用いたもの、試料９は
貴金属層にＰｔ層とＰｄ層とが交互に現われるような構
成になっている。試料１ｏがら試料１１は希土類層に軽
希土類金属を用いたもの、試料１２がら試料１４は希土
類層に軽希土類と重希土類との合金を利用したものであ
る。これらの試料について、４００ｎｍにおけるカー回
転角、８００ｎｍにおけるカー回転角、保磁力を測定し
た結果を表２に示す。

なお、保磁力の単位はキロエルステッドである。

試料６．１６．１７以外は角型比がほぼ１で光磁気ディ
スクの記録膜に利用可能と考えられる。希土類層にＮｄ
、Ｐｒを含有する試料では５００ｎｍ付近で大きなカー
回転角を有する。

表１ 表２ 実施例４： 本発明の多層膜を記録膜として光磁気記録媒体を作製し
て信号の記録再生を行った。基板としてポリカーボネー
ト樹脂を用いた。第６図に示すようにポリカーボネート
基板６１上には光学式ヘッドでトラッキングサーボをか
けられるように案内溝６２が設けである。残留ガスがｌ
Ｘｌ０　　Ｔ。

ｒｒまで排気したチャンバー中にＡｒガスを導入してＡ
ｌ２Ｎ３ターゲットを高周波スパッタリングしてポリカ
ーボネート基板上にＡ１□Ｎ３膜６３を８０ｎｍの厚さ
形成した。そして実施例１と同様な方法で本発明のＣｏ
−Ｐｔ−Ｇｄ−Ｐｔ多層膜６４を２０ｎｍの厚さで形成
した。さらにＡ１２Ｎ３膜６５を３０ｎｍの厚さ、Ａｔ
膜６６を２０１１ｍの厚さで積層した。記録再生には５
３２ｎｍのレーザー光を光源とする光ヘッドを用いた。

このレーザー光はＮｄ：ＹＡＧレーザーを半導体レーザ
ーで励起して、ＫＴＰ　（ＫＴｉＯＰＯ４）で２次高調
波を発生することによってえた。連続光を発振させて、
磁界変調法によって記録した。記録磁界は１５００ｅ程
度、線速５．７ｍ／ｓ、記録周波数７ＭＨｚの条件で、
記録パワーを変化させてＣＮ比を測定した結果を第７図
に示す。曲線７１が本発明の光磁気記録媒体の特性で、
曲線７２はＰｔ−Ｃｏ多層膜を記録膜に用いた媒体の特
性、曲線７３はＴｂＦｅＣｏを記録膜に用いた媒体の特
性である。カー回転角の測定ではＰｔ−Ｃ０多層膜がも
っとも大きな回転角を示していたが、ＣＮ比の測定では
ＴｂＦｅＣｏをも下回っている。

熱磁気的に書き込まれた磁区が安定していないためだと
思われる。これに対して、本発明の多層膜は大きなＣＮ
比を示し短波長の光による高密度記録に適していること
がわかる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の光磁気記録媒体はＣｏを主
に含有する層と、Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１種類を含
有する貴金属層と、Ｇｄ、、Ｔｂ、Ｄｙの重希土類金属
から少なくとも１種類を含有する希土類層と、Ｐｔ、Ｐ
ｄから少なくとも１種類を含有する貴金属層が順に積層
された単位層構造が１周期以上績層されている多層膜を
記録膜としたことによって、記録膜の飽和磁化を／ｌＸ
さくすることができ、これに伴って反磁界が抑圧される
ため安定に記録磁区を形成できる。また、４００ｎｍか
ら８００ｎｍの広い波長域において高いカー回転角を有
する。保磁力が大きく、角形比が１のカー回転角ヒステ
リシスループを得ることができる。その結果、再生信号
において高いＣＮ比を得ることができるので、高い品質
の光磁気記録媒体を提供することが可能である。特に、
４００ｎｍから６００ｎｍの光を用いた記録再生には従
来にない高いＣＮ比を得られることから、高密度記録に
適した光磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光磁気記録媒体の一実施例を示す断
面模式図。 第２図は、本発明の光磁気記録媒体のカー回転角ヒステ
リシス図。 第３図は、従来のＰｔ−Ｃｏ多層膜のカー回転角ヒステ
リシス図４つ 第４図は、各媒体のカー回転角の波長依存性を比較した
特性図。 第５図は、本発明の光磁気記録媒体のカー回転角ヒステ
リシス図。 第６図は、本発明の光磁気記録媒体の一実施例を示す断
面模式図。 第７図は、各媒体を記録再生したときの再生信号のＣＮ
比の記録パワー依存性を示す特性図。 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部　化１名 第１図 を 第２図 第３図 ３００　４００　５００　６００　７００　８００　９
００　　＋０００波長　（ｎｒｎ） 第４図 第６図 記録パワー（ｍｌ的

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多層膜からなる光磁気記録媒体において、 Ｃｏを主に含有する層と、 Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１種類を含有する貴金属層と
   、 Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙの重希土類金属から少なくとも１種類
   を含有する希土類層と、Ｐｔ、Ｐｄから少なくとも１種
   類を含有する貴金属層が順に積層された単位層構造が１
   周期以上積層されている多層膜を記録膜としたことを特
   徴とする光磁気記録媒体。