JPH04364246A - 光磁気記録媒体とその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録媒体とその製
造方法に係り、特に、情報の記録・消去時のバイアス磁
界の低減が図れしかも長期に亘って記録情報を保持でき
る光磁気記録媒体とその製造方法の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の光磁気記録媒体を用いた記録原
理について説明すると、まず図５に示すように希土類金
属−遷移金属の結晶質又は非晶質合金から成りその磁化
容易軸が膜面に対し垂直な磁性膜ａを有する媒体に対し
レーザ光を照射し、この照射により媒体の一部が熱せら
れ磁化の消失するキュリー温度近傍になったところで矢
印方向のバイアス磁界を印加しその部位を磁化反転させ
て情報を記録する。

【０００３】次に、この記録情報を再生するには上記磁
性膜ａへレーザ光を照射しこのレーザ光が磁性膜ａで反
射したり通過したりする際に、その磁区の向きに従って
反射光又は通過光の偏光面が回転する現象（反射の場合
が極カー効果、通過の場合がファラデー効果）を利用し
行うものである。すなわち、図６に示すように磁性膜ａ
面上へレーザ光を照射するとその磁区の向きに従ってそ
の反射光の偏光面が変化するためこの変化を検光子で検
出して記録情報の再生が行えるものである。

【０００４】一方、記録情報を消去するには、図７に示
すように上記磁性膜ａへレーザ光を照射しその部位がキ
ュリー温度近傍になったところで記録時とは逆向きのバ
イアス磁界を印加しその部位を磁化反転させて記録情報
を消去するものである。

【０００５】ところで、この記録方式においては、従来
、２００〜６００Ｏｅ程度のバイアス磁界を印加して上
述した情報の記録・消去を行っている。

【０００６】そして、このバイアス磁界の印加手段とし
て永久磁石又は電磁石を単独で用いたりこれ等を組合わ
せて用いる等の方法が採られているが、磁界変調方式に
よるオーバーライト（情報の重書き）を行う場合に磁界
の向きを高速で反転させる必要がある関係上、近年、図
８に示すように電磁石ｂを単独で用いるか上記組合わせ
による方法がその主流を占めている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
ような電磁石ｂが組込まれた印加手段を用いた場合、光
磁気記録媒体の磁化反転を確実に起こさせるための十分
な磁界を発生させるためにはそのコイルｃへかなりの電
流を流す必要があるため大きな容量の電源が必要となり
、かつ、その消費電力に伴う温度上昇のため上記光磁気
記録媒体を組込む装置の小型化が困難となる問題点があ
った。特に、３．５インチ等小径の光磁気ディスクのデ
ィスクドライブにおいてはその小型化が強く要請される
ため上記問題点は更に顕著となる。

【０００８】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、低いバイアス磁界
でも情報の記録・消去が確実に行える光磁気記録媒体を
提供することにより上記問題点を解消することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１に係る
発明は、希土類金属−遷移金属の結晶質又は非晶質合金
から成りその磁化容易軸が膜面に対し垂直な磁性膜を基
板上に備え、この磁性膜へバイアス磁界を印加させなが
ら光ビームを照射して情報の記録・消去を行う光磁気記
録媒体を前提とし、上記磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗが３．
０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に、また、そのキュリー
温度からこれより５０℃以下の温度範囲における上記磁
性膜の飽和磁化Ｍｓが１００　ｅｍｕ／ｃｃ以下に設定
されていることを特徴とするものであり、他方、請求項
２に係る発明は、希土類金属−遷移金属の結晶質又は非
晶質合金から成りその磁化容易軸が膜面に対し垂直な磁
性膜とこの磁性膜を保護する誘電体膜とを基板上に備え
、上記磁性膜へバイアス磁界を印加させながら光ビーム
を照射して情報の記録・消去を行う光磁気記録媒体の製
造方法を前提とし、スパッタリング法により成膜された
誘電体膜表面をスパッタエッチングしこの誘電体膜面上
へスパッタリング法により磁性膜を成膜してその磁壁抗
磁力Ｈｗを３．０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に設定す
ることを特徴とするものである。

【００１０】このような技術的手段において磁壁抗磁力
Ｈｗとは、磁性体に磁界を作用させてこれを磁化させた
場合、図４の磁化曲線で示されるように初期磁化曲線（
磁性体の磁化の強さＭが０の状態から磁場を増す時の曲
線…図中０→Ａ→Ｂで示される曲線部位）の立上がりか
ら磁壁（磁性体の磁区の間の境界）が移動を開始すると
きの磁界をいう。

【００１１】そして、この磁壁抗磁力Ｈｗが大きい場合
、その磁壁が動き難いことから書込み又は書換え時に記
録方向のバイアス磁界が小さいと記録ドメイン（磁区）
が十分に成長できないため大きな磁界が必要となる。ま
た、書込み又は書換え時に消去方向のバイアス磁界を加
えた場合、このバイアス磁界が小さいと光ビームと記録
媒体からの浮遊磁界の影響により生じるわずかな反転ド
メイン（すなわち消去方向のバイアス磁界を加えても磁
化反転せず記録ドメインと磁化の向きが同一の磁区）が
そのまま残ってしまいノイズとして記録されるため消去
方向のバイアス磁界も大きくする必要がある。

【００１２】他方、上記磁壁抗磁力Ｈｗが小さい場合、
その磁壁が動き易いことから書込み又は書換え時に記録
方向のバイアス磁界が小さくても記録ドメインが十分に
成長できるため大きな磁界を必要としない。同様に、書
込み又は書換え時に消去方向のバイアス磁界を加えた場
合、光ビームと記録媒体からの浮遊磁界の影響によりわ
ずかな反転ドメインが生じてもこの反転ドメインは磁壁
抗磁力が小さいことから不安定なため、消去方向の小さ
なバイアス磁界により磁壁が移動してこの反転ドメイン
を消失させることができる。従ってノイズ等のない高感
度な記録媒体となる。

【００１３】しかし、上記磁壁抗磁力Ｈｗが小さすぎる
と磁壁が移動し易くなり過ぎて再生時や保管時に記録磁
区（ドメイン）が移動してしまうため記録情報の保存安
定性に欠ける弊害が生ずる。

【００１４】このような技術的実験と解明に基づき、こ
の技術的手段においては上記磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗを
３．０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に設定することで上
記技術目的を達成したことを特徴としている。

【００１５】但し、このような数値範囲に磁性膜の磁壁
抗磁力を設定しても、その磁性膜の飽和磁化Ｍｓが大き
いと書込み又は書換え時に消去方向のバイアス磁界を加
えた場合に光ビームと記録媒体からの浮遊磁界が大きく
影響するため、上記消去方向のバイアス磁界を小さく設
定すると浮遊磁界の影響により形成された反転ドメイン
がそのまま残ってノイズとして記録されてしまう弊害が
生ずる。

【００１６】そこで、この技術的手段においてはそのキ
ュリー温度からこれより５０℃以下の温度範囲における
上記磁性膜の飽和磁化Ｍｓを１００　ｅｍｕ／ｃｃ以下
に設定することで低いバイアス磁界でも記録ノイズが残
らない光磁気記録媒体の提供を可能にしたものである。

【００１７】ここで、磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗを上記数
値範囲に設定する方法としては、上記希土類金属−遷移
金属の結晶質又は非晶質合金の種類や組成を適宜調整す
ることにより、あるいは磁性膜の成膜条件を調整したり
磁性膜を保護する誘電体膜を具備する記録媒体において
はこの誘電体膜の成膜条件等を調整することにより適宜
値に設定できる。例えば、磁性膜をスパッタリングや蒸
着法により成膜する場合にはそのガス圧を下げることに
より磁壁抗磁力Ｈｗを下げることができ、また、上記誘
電体膜を成膜した後にエッチング処理しこの処理した誘
電体膜上へ磁性膜を成膜することによっても上記磁壁抗
磁力Ｈｗを下げることができる。

【００１８】請求項２に係る発明はこの様な技術的背景
より完成されたもので、スパッタリング法により成膜さ
れた誘電体膜表面をスパッタエッチングしこの誘電体膜
面上へスパッタリング法により磁性膜を成膜してその磁
壁抗磁力Ｈｗを３．０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に設
定することを特徴とするものである。

【００１９】一方、磁性膜の飽和磁化Ｍｓを上記数値範
囲に設定するには、上記希土類金属−遷移金属の結晶質
又は非晶質合金の種類や組成を適宜調整する等の方法に
より達成できる。

【００２０】尚、この技術的手段において光磁気記録媒
体の基板に適用できる材料としては、従来同様、ガラス
、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレフィン系
樹脂等があり、また、磁性膜を構成する材料としては、
ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ディスプ
ロシウム（Ｄｙ）等の希土類金属と、鉄（Ｆｅ）、コバ
ルト（Ｃｏ）等の遷移金属の結晶質又は非晶質合金が適
用でき、具体的にはＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＣｏ、Ｔｂ
ＤｙＦｅ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ
等の３元系合金や、ＧｄＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＤｙＦｅＣ
ｏ、ＧｄＴｂＦｅＧｅ等の４元系合金等が挙げられ、ま
た上記磁性膜を酸化等の劣化から保護するための誘電体
膜としてはＳｉＯ２　、ＳｉＯ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＳｉ
ＯＮ等が適用できる。

【００２１】また、上記基板についてはトラッキングを
容易にするための案内溝を設けてもよく、磁性膜の光入
射側とは反対側にアルミニウム等の金属膜で構成され実
効的なカー回転角を大きくする反射膜を設けてもよい。

【００２２】更に、この光磁気記録媒体の再生方式は、
光ビームを照射しその反射光を検出してその記録情報を
再生する方式でもあるいは磁性膜を通過した通過光を検
出して再生する方式でもよく任意である。

【００２３】

【作用】請求項１に係る発明によれば、磁性膜の磁壁抗
磁力Ｈｗが５．０ｋＯｅ以下に設定されているため小さ
な印加バイアス磁界によりその磁壁を移動させることが
でき、しかも、そのキュリー温度からこれより５０℃以
下の温度範囲における上記磁性膜の飽和磁化Ｍｓが１０
０　ｅｍｕ／ｃｃ以下に設定されているため磁性膜から
発生する浮遊磁界の影響も少なくなり、記録・消去時に
おけるバイアス磁界の低減が図れ、更に、上記磁性膜の
磁壁抗磁力Ｈｗが３．０ｋＯｅ以上に設定されているた
め通常の条件下では磁壁の移動が起こらず、従って、記
録情報を長期に亘って保持させることが可能となる。

【００２４】他方、請求項２に係る発明によれば、スパ
ッタリング法により成膜された誘電体膜表面をスパッタ
エッチングしこの誘電体膜面上へスパッタリング法によ
り磁性膜を成膜してその磁壁抗磁力Ｈｗを３．０ｋＯｅ
以上５．０ｋＯｅ以下に設定しているため、スパッタエ
ッチング工程を加えるだけで請求項１に係る光磁気記録
媒体を簡便にかつ確実に製造することが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２６】すなわち、実施例に係る光磁気記録媒体は
、図１に示すように案内溝（図示せず）が形成されたポ
リカーボネート製の透明基板１と、この基板１上にスパ
ッタ法にて成膜された酸化けい素（ＳｉＯ２　）の誘電
体膜２１と、この誘電体膜２１上へスパッタ法にて成膜
されその磁壁抗磁力Ｈｗが４．１（ｋＯｅ）にその飽和
磁化Ｍｓが８０（ｅｍｕ／ｃｃ）に設定されたＴｂ２０
Ｆｅ７１Ｃｏ９　非晶質膜から成る磁性膜３と、この磁
性膜３上にスパッタ法にて成膜された酸化けい素（Ｓｉ
Ｏ２　）の誘電体膜２２と、この誘電体膜２２上に成膜
されたアルミニウム製の反射膜４とでその主要部が構成
されているものである。

【００２７】尚、上記飽和磁化Ｍｓは、そのキュリー温
度（２００〜２１０℃）からこれより５０℃以下の温度
範囲における磁化の最大値を示したものである。

【００２８】また、この実施例に係る光磁気記録媒体は
、上記酸化けい素（ＳｉＯ２　）の誘電体膜２１をスパ
ッタ法により成膜しかつこれを１ｋＷ、５０ｓｅｃの条
件でスパッタエッチ処理した後、この処理された誘電体
膜２１上へＴｂ２０Ｆｅ７１Ｃｏ９　をスパッタ法によ
り成膜しその磁壁抗磁力Ｈｗが４．１（ｋＯｅ）に設定
された磁性膜３を形成して製造されたものである。

【００２９】［比較例］その磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗ（
ｋＯｅ）とその飽和磁化Ｍｓ（ｅｍｕ／ｃｃ）の値が以
下の表１に示すように相違している点を除き実施例に係
る光磁気記録媒体と略同一でありその製造工程も略同一
である。

【００３０】但し、比較例１に係る光磁気記録媒体につ
いてはスパッタ法で成膜された酸化けい素の誘電体膜２
１表面をスパッタエッチ処理することなく磁性膜がスパ
ッタ法にて成膜されている。

【００３１】

【表１】

【００３２】｛確認試験｝この様にして求めた実施例と
各比較例に係る光磁気記録媒体についてこれを高速で回
転させた状態でその磁性膜へ連続的にレーザ光を照射し
かつ周波数３．７ＭＨｚで変調されたバイアス磁界をか
けて情報の書込みを行う一方これを再生した。

【００３３】図２は上記バイアス磁界の値を変えながら
情報の記録を行いその記録バイアス磁界（Ｏｅ）と再生
信号のＣＮＲ（ＣＮ比）（ｄＢ）との関係を示したグラ
フ図である。

【００３４】そして図２のグラフ図から明らかなように
比較例１に係る光磁気記録媒体においてはその磁性膜の
磁壁抗磁力Ｈｗが６．１（ｋＯｅ）と大きすぎるため、
消去側（すなわち印加したバイアス磁界がマイナス側）
の大きい磁界からＣＮＲが立上がり、しかもＣＮＲを完
全に飽和させるためには記録側（すなわち印加したバイ
アス磁界がプラス側）の大きな磁界が必要になっている
。すなわち、情報の書込み又は書換えには大きなバイア
ス磁界をかける必要があるものであった。

【００３５】同じく比較例３に係る光磁気記録媒体にお
いてもその磁性膜の飽和磁化Ｍｓが１２０（ｅｍｕ／ｃ
ｃ）と大きいため、磁性膜から発生する浮遊磁界の影響
により消去側の大きい磁界からＣＮＲが立上がってしま
い比較例１に係る光磁気記録媒体と同様に情報の書込み
又は書換えには大きなバイアス磁界をかける必要がある
ものであった。

【００３６】これ等に対し、実施例及び比較例２に係る
光磁気記録媒体においては共にその磁性膜の磁壁抗磁力
Ｈｗが４．１（ｋＯｅ）並びに２．５（ｋＯｅ）と小さ
いため、図２に示すようにそのＣＮＲがバイアス磁界０
の点を中心に急峻に立上がっている。従って、これ等実
施例及び比較例２に係る光磁気記録媒体においては共に
小さなバイアス磁界をかけるだけで情報の書込み又は書
換えが行えることが理解できる。

【００３７】他方、図３はこれ等実施例並びに各比較例
に係る光磁気記録媒体における繰返し再生回数とＣＮＲ
低下量（ｄＢ）との関係を示したグラフ図である。

【００３８】そして、この図３のグラフ図から明らかな
ように実施例と比較例１に係る光磁気記録媒体において
は１００万回までほとんどＣＮＲが変化しないのに対し
、その磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗが２．５（ｋＯｅ）と小
さく磁壁が容易に動く比較例２に係る光磁気記録媒体と
、その磁性膜の飽和磁化Ｍｓが１２０（ｅｍｕ／ｃｃ）
と大きく磁壁を動かそうとする力の大きな比較例３に係
る光磁気記録媒体については１千回〜１万回程度でＣＮ
Ｒが低下することが確認できた。

【００３９】これ等の比較データから実施例に係る光磁
気記録媒体は各比較例に係る光磁気記録媒体と較べてそ
の印加バイアス磁界の低減が図れかつ記録情報の保存安
定性にも優れていることが確認できた。

【００４０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、磁性膜の
磁壁抗磁力Ｈｗが５．０ｋＯｅ以下に設定され、かつ、
そのキュリー温度からこれより５０℃以下の温度範囲に
おける上記磁性膜の飽和磁化Ｍｓが１００　ｅｍｕ／ｃ
ｃ以下に設定されているため記録・消去時におけるバイ
アス磁界の低減が図れる。

【００４１】従って、上記バイアス磁界印加手段の主要
部を構成する電磁石のコイルの巻数や供給電流の低減が
図れこの光磁気記録媒体が組込まれる記録装置の小型化
を図れる効果を有しており、かつ、磁界の向きの反転が
容易になるため記録・消去速度も速めることができる効
果を有している。

【００４２】また、上記磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗが３．
０ｋＯｅ以上に設定されているため通常の条件下では磁
壁の移動が起こらず、従って、記録情報を長期に亘って
保持させることができる効果を有している。

【００４３】他方、請求項２に係る発明によれば、スパ
ッタリング法により成膜された誘電体膜表面をスパッタ
エッチングしこの誘電体膜面上へスパッタリング法によ
り磁性膜を成膜してその磁壁抗磁力Ｈｗを３．０ｋＯｅ
以上５．０ｋＯｅ以下に設定しているため、スパッタエ
ッチング工程を加えるだけで請求項１に係る光磁気記録
媒体を簡便にかつ確実に製造できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る光磁気記録媒体の構成を示す断面
図。

【図２】記録バイアス磁界と再生信号のＣＮＲとの関係
を示したグラフ図。

【図３】繰返し再生回数とＣＮＲ低下量との関係を示し
たグラフ図

【図４】磁性体の磁化の強さと磁場の強さとの関係を示
した磁化曲線のグラフ図。

【図５】光磁気記録媒体を用いた記録原理の説明図。

【図６】光磁気記録媒体を用いた記録原理の説明図。

【図７】光磁気記録媒体を用いた記録原理の説明図。

【図８】バイアス磁界印加手段としての電磁石の説明図
。

【符号の説明】

１　　　　基板 ３　　　　磁性膜 ４　　　　反射膜 ２１　　誘電体膜 ２２　　誘電体膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　希土類金属−遷移金属の結晶質又は非
   晶質合金から成りその磁化容易軸が膜面に対し垂直な磁
   性膜を基板上に備え、この磁性膜へバイアス磁界を印加
   させながら光ビームを照射して情報の記録・消去を行う
   光磁気記録媒体において、上記磁性膜の磁壁抗磁力Ｈｗ
   が３．０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に、また、そのキ
   ュリー温度からこれより５０℃以下の温度範囲における
   上記磁性膜の飽和磁化Ｍｓが１００　ｅｍｕ／ｃｃ以下
   に設定されていることを特徴とする光磁気記録媒体。
2. 【請求項２】　　希土類金属−遷移金属の結晶質又は非
   晶質合金から成りその磁化容易軸が膜面に対し垂直な磁
   性膜とこの磁性膜を保護する誘電体膜とを基板上に備え
   、上記磁性膜へバイアス磁界を印加させながら光ビーム
   を照射して情報の記録・消去を行う光磁気記録媒体の製
   造方法において、スパッタリング法により成膜された誘
   電体膜表面をスパッタエッチングしこの誘電体膜面上へ
   スパッタリング法により磁性膜を成膜してその磁壁抗磁
   力Ｈｗを３．０ｋＯｅ以上５．０ｋＯｅ以下に設定する
   ことを特徴とする光磁気記録媒体の製造方法。