JPH0550400B2

JPH0550400B2 -

Info

Publication number: JPH0550400B2
Application number: JP60034026A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ishizaki; Takanori Kobuke; Masaru Takayama
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1993-07-28
Also published as: US4777082A; JPS61193886A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景技術分野本発明は、レーザー光等の熱および光を用いて
情報の記録、再生を行う光記録媒体に関する。先行技術光記録媒体として、例えば、光磁気メモリの光
磁気記録媒体の記録層としては、MnBi、
MnAlGe、MnSb、MnCuBu、GdFe、TbFe、
GdCo、PtCo、TbCo、TbFeCo、GdFeCo、
TbFeO₃、GdIG、GdTbFe、GdTbFeCoBi、
CoFe₂O₄等の材料が知られている。これらは、真
空蒸着法やスパツタリング法等の方法で、プラス
チツク樹脂やガラス等の透明基板上に薄膜として
形成される。これらの光磁気記録媒体に共通して
いる特性としては、磁化容易軸が膜面に垂直方向
にあり、さらに、カー効果やフアラデー効果が大きいと
いう点をあげることができる。この性質を利用して、光磁気記録の方法として
は、例えば次の方法がある。まず、最初に膜全体を“０”すなわち一様に磁
化しておく（これを消去という）。つぎに、“１”
を記録したい部分にレーザービームを照射する。
レーザービームが照射されたところは温度が上昇
し、キユーリー点に近付いた時、そしてさらにキ
ユーリー点をこえた時には、保持力Hcは０に近
づく。そして、レーザービームを消し、室温にも
どせば、反磁場のエネルギーにより磁化は反転
し、さらには、レーザービームを照射の際、外部
磁場を初期と反対の方向に与えて室温にもどす
と、磁化反転し、“１”なる信号が記録される。また、記録は初期状態が“０”であるから、レ
ーザービームを照射しない部分は“０”のまま残
る。記録された光磁気メモリの読み取りは、同じよ
うにレーザービームを用いて、このレーザービー
ム照射光の磁化の方向による反射光の偏光面の回
転、すなわち光磁気効果を利用して行われる。このような媒体に要求されることは、第１に、補償点が比較的低く室温付近であるこ
と。第２に、キユーリー点が適当な温度であるこ
と。第３に、ノイズとなる結晶粒界などの欠陥が比
較的小さいこと。第４に高温成膜や長時間成膜等の方法をとらず
に、比較的大面積にわたつて磁気的、機械的に均
一な膜が得られることがあげられる。このような要求に答え、上記材料のなかで、近
年、希土類−遷移金属の非品質垂直磁性薄膜が大
きな注目を集めている。しかし、このような希土類−遷移金属の非晶質
垂直磁性薄膜を有する光磁気記録媒体は薄膜中の
希土類元素の含有率が高く、そのため、成膜工程
が複雑であり、製造コストが高い。また、成膜工
程が不安定であり、電磁変換特性が不安定であ
り、信頼性に欠ける。そこで、これらの問題点を解決することが要望
されており、とりわけ垂直磁性薄膜の薄膜化、希
土類元素使用量の減少が目指される必要がある。ところで、薄膜中の希土類元素の果している役
割としては、薄膜の非晶質化とカー回転角（また
はフアラデー回転角）の向上があり、これらは光
磁気記録媒体にとつて本質的なものであり、他の
手段による代替は難しい。そして、これらの特性
を維持したまま、記録層薄膜を薄膜化し、希土類
元素の役割を低減し、成膜工程の安定化や低コス
ト化を図り、かつ信頼性の向上や電磁変換特性の
高出力化を実現する事は、従来の光磁気記録媒体
を形成する構造では不可能であつた。例えば、各種保護層を記録層薄膜上に設層する
ことが提案されているが、媒体中に占める希土類
元素の役割の大きさには、本質的には、手を触れ
ていなかつた。また、防湿性も不十分であり、高
湿度雰囲気で酸素や水により希土類元素が選択的
に腐食されてしまい、記録・再生が劣化する。発明の目的本発明の目的は、光磁気記録媒体の実用化へ向
けて、希土類元素の果たしている役割を低減し、
高Ｃ／Ｎ比・高信頼性を有し、保存性の良好な光
磁気記録媒体を安定して低価格で提供できるよう
にすることにある。発明の開示このような目的は、以下の本発明によつて達成
される。すなわち第１の発明は、基板上に、希土類およ
び遷移金属元素を含む記録層薄膜を有し、さらに
この記録層薄膜の上に直流での比透磁率が10以上
の金属の薄膜層を有することを特徴とする光記録
媒体である。また、第２の発明は、基板上に透明誘電体膜層
を有し、この透明誘電体膜層上に、希土類元素お
よび遷移金属元素を含む記録層薄膜を有し、さら
にこの上に直流での比透磁率が10以上の金属の薄
膜層を有することを特徴とする光記録媒体であ
る。発明の具体的構成本発明の光記録媒体は、ガラスやプラスチツク
等の基板の上に記録層薄膜を有し、さらにその上
に金属薄膜層を有する。基板は、通常、樹脂製と
し、アクリル樹脂、ポリカーボネート等から形成
するが、その他、ガラス等であつてもよい。このような基板の屈折率nbは、通常、1.45〜
1.58程度である。なお、記録は基板をとおして行うことが好まし
いので、書き込み光ないし読み出し光に対する透
過率は86％以上とする。また、基板は、通常、デイスク状とし、1.2〜
1.5mm程度の厚さとするが、その他、テープ、ド
ラム等としてもよい。記録層薄膜は、例えば、変調された熱ビームあ
るいは変調された磁界により、情報が磁気的に記
録されるものであり、記録情報を磁気−光変換し
て再生するものであり、いわゆる垂直磁化膜を用
いる。このような記録層薄膜は、希土類金属および遷
移金属を含む合金を用い、スパツタ、蒸着法等に
より設層される。希土類金属および遷移金属とし
ては種々のものがあるが、特に前者としてはGd、
Tb、また後者としてはFe、Coが好適である。そして、その好適例としては、GdFe、TbFe、
TbFeCo、GdFeCo、GdTbFe、GdTbFeCo等が
ある。このような記録層薄膜の厚さは、5nｍ以上で
あり、より好ましくは５〜60nｍである。この厚
さが5nｍ未満であると、良好な薄膜が得られな
いという不都合が生じ、また60nｍをこえると、
記録に際し、必要以上の大きなパワーを要すると
いう不都合が生じる。さらにまた、記録層薄膜の上には、金属薄膜層
が設層される。記録層薄膜上に設層される金属薄膜層は、きわ
めて透磁率の高い物質から構成され、その透磁率
は直流の比透磁率で10以上を有するものである。このような値を満足する金属薄膜層を記録層上
に設けることにより、工程が安定化し、低コスト
化・高信頼性が実現され、出力が向上し、しかも
高密度記録が可能となる。このような金属薄膜層は、記録層薄膜の保護膜
としての役目もはたし、防湿性が付与され、さら
には、反射膜としての効果をも有する。このような金属薄膜層は、パーマロイ、センダ
スト、遷移金属元素およびガラス化元素を含む非
晶質合金等の材料から形成し、スパツタ、蒸着法
等によつて形成される。そして、その厚さは、20〜200nｍであり、よ
り好ましくは20〜80nｍである。20nｍ未満とな
ると、良好な金属膜が得られないという不都合が
生じ、また、200nｍをこえると記録に際し、必
要以上の大きなパワーを要するという不都合が生
じる。なお、記録層薄膜と金属薄膜層の厚さの総和は
50〜200nｍ程度が好適である。上述してきたような光記録媒体の基板と記録層
との間にはさらに透明誘電体膜層を設けることが
好ましい。このような透明誘電体膜層は、Si₃N₄、AlN、
ZnS、SiO、SiO₂、Bi₁₂GeO₂₂等からなり、読み
とり光を照射して、記録層中の信号を読みとる際
に、この層で読みとり光を多重干渉させ、増巾効
果を得るのに好適である。また誘電体膜層は、基板から記録層への防湿の
効果も兼ねそなえている。この誘電体膜層は、蒸着法、スパツタ法などの
方法により設層され、その厚さｄは、使用レーザ
ー波長をλ、屈折率をｎとしたとき、ｄ＝λ／
4nになるように設層される。このような光記録媒体には、さらに公知の種々
の保護層、蓄熱層、反射層等を設けてもよい。本発明では、片面記録としてもよく、あるいは
記録層薄膜を形成した基板を２組用い、これらを
それぞれの記録層薄膜を内側にして対向させ、接
着剤等を用いて貼り合わせて、基板の裏面側から
の書き込みを行う、いわゆる両面記録タイプの媒
体としてもよい。発明の具体的作用効果本発明の光記録媒体は、例えばレーザービーム
等を用い、基板上に設けられた記録層薄膜に記録
を行い、さらには再生を行うものである。第１の発明の光記録媒体は、記録層薄膜の上に
高透磁率をもつ金属薄膜層を有する。そのため、
成膜工程が安定し、初期Ｃ／Ｎ比がきわめて大き
くしかも、高湿度雰囲気中においても記録層の劣
化が防止され、防湿性に優れた効果が得られる。また、第２の発明の光記録媒体は、第１の発明
の光記録媒体の基板と記録層薄膜との間に、透明
誘電体膜層を有する。そのため上記の効果をさら
に向上させることができる。発明の具体的実施例以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をさらに
詳細に説明する。実施例１直径20cmのプリグループ付PMMA基板上に、
TbFeCoからなる合金薄膜をスパツタリングによ
り、それぞれ100nｍ、50nｍ、30nｍ、10nｍに設
層し、記録層薄膜とした。なお、ターゲツトは、FeターゲツトにTb、Co
チツプをのせたものを用いた。さらに、これらの記録層薄膜の上にパーマロイ
（Ni₇₈Fe₁₈Mo₄）からなる金属薄膜層をスパツタ
リングにより表１に示すような厚さに設層した。
これらの本発明のサンプルをサンプルNo.１、No.
２、No.３、No.４とした。また、サンプルNo.２の基板と記録層薄膜との間
に透明誘電体膜層をさらに設層して作製した本発
明のサンプルをサンプルNo.５とした。透明誘電体
膜層は厚さ75nｍのSi₃N₄からなり、スパツタリ
ングにより形成した。また、比較例として、サンプルNo.１、No.３にお
いて、記録層の上に金属薄膜層を設けなかつたも
のを、比較サンプルNo.６、No.７とし、サンプルNo.
４、No.１の記録層状にパーマロイ
（Ni₇₈Fe₁₈Mo₄）からなる金属薄膜層を20nｍ、
300nｍの厚さに設層したものをを比較サンプル
No.８、No.９とした。これらのサンプルを用いて、以下に示すような
試験を行つた。 (1) 初期Ｃ／Ｎ比（dB） 20ｍＷの半導体レーザー（λ〜830nｍ）を
使用し、記録時の磁界500 Oe、500KHzのキヤ
リア、30KHz帯域幅でＣ／Ｎ比（dB）を測定
した。 (2) 経時後Ｃ／Ｎ比（dB） 50℃、95％RH雰囲気中に、30日間保存し、
Ｃ／Ｎ比の劣化を測定した。結果を表１に示した。

【表】

【表】実施例２実施例１で用いたTbFeCoターゲツトと同構造
のものを用いて、工程の安定性（ターゲツトの使
用可能時間）を測定した。記録層薄膜状にパーマロイ層を設けた構造の場
合、500時間連続スパツタ後もなおTbFeCo膜は
垂直膜となつており、光磁気記録媒体として有効
であつた。これに対し、パーマロイ層を設けない
構造の場合は、300時間連続スパツタでTbFeCo
膜が面内膜となり、光磁気記録媒体として使用で
きなくなつた。実施例３実施例１のTbFeCoターゲツト組成を中心にし
て、Tbを±５％変化させたターゲツトを作製し、
このターゲツトを用いてサンプルNo.３、７に相当
するサンプルをスパツタで作製し、初期Ｃ／Ｎ比
を測定した。サンプルNo.３に相当するもの（パーマロイ層
付）ではＣ／Ｎ比の変化は2dBであつたのに対し
て、No.７に相当するもの（パーマロイ層無し）で
は、10dBであつた。表１の結果ならびに実施例２、実施例３の結果
より本発明の効果が明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１基板上に、希土類および遷移金属元素を含む
記録層薄膜を有し、さらにこの記録層薄膜の上に
直流での比透磁率が10以上の金属の薄膜層を有す
ることを特徴とする光記録媒体。２記録層薄膜の厚さが５〜60nｍである特許請
求の範囲第１項に記載の光記録媒体。３金属薄膜層の厚さが20〜200nｍである特許
請求の範囲第１項または第２項に記載の光記録媒
体。４記録層薄膜と金属薄膜層の厚さの総和が50〜
200nｍである特許請求の範囲第１項ないし第３
項のいずれかに記載の光記録媒体。５基板上に透明誘電体膜層を有し、この透明誘
電体膜層上に、希土類元素および遷移金属元素を
含む記録層薄膜を有し、さらにこの上に直流での
比透磁率が10以上の金属の薄膜層を有することを
特徴とする光記録媒体。