JPS59157834A - Magnetic recording medium - Google Patents
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- JPS59157834A JPS59157834A JP58031938A JP3193883A JPS59157834A JP S59157834 A JPS59157834 A JP S59157834A JP 58031938 A JP58031938 A JP 58031938A JP 3193883 A JP3193883 A JP 3193883A JP S59157834 A JPS59157834 A JP S59157834A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
■、産業上の利用分野
本発明は、光磁気メモリ、磁気テープ又はディスク等の
磁気記録媒体に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Industrial Application Field The present invention relates to a magnetic recording medium such as a magneto-optical memory, a magnetic tape or a disk.
２、従来技術
従来公知の光メモリにおいては、記録媒体にトラッキン
グガイドを設けずに、任意の場所にレーザービームをア
ドレスして高密度に記録するには、高い機械的精度を必
要とする。2. Prior Art In conventionally known optical memories, high mechanical precision is required to address a laser beam at an arbitrary location and record at high density without providing a tracking guide on the recording medium.
一方、半導体レーザーの進歩によって、光書込み及び読
出し部が小型化、軽量化できるようになった。このため
、メモリ媒体にトランキングガイドを設け、このガイド
に沿って光記録／再生ヘッドが相対的に移動するように
構成することが可能である。On the other hand, advances in semiconductor lasers have enabled optical writing and reading sections to be made smaller and lighter. For this reason, it is possible to provide a trunking guide in the memory medium and configure the optical recording/reproducing head to move relatively along this guide.
例えば、第１図に拡大図示するように、基体１２上の記
録層８にトラッキングガイドとしての四部１３を多数本
間欠的に形成した光メモリ１が知られている。トラッキ
ングガイド付きの記録層８には、一点鎖線で示す如くに
レーザー光３によって凸部１４に書込みを行ない、全面
に被着した光反射膜゛（図示せず）からの読出し用レー
ザー光３の反射光が凸部１４と凹部１３とで位相差に違
いがあることを利用して、記録情報の再生及びトラッキ
ングを行なえる。従って、光のスポットを上記凹部１３
を含む領域に照射しておけば、四部１３に沿って光記録
／再生ヘッドをトラッキングサーボをかけながら所定位
置にて移動させることができる。For example, as shown in an enlarged view in FIG. 1, an optical memory 1 is known in which a large number of four parts 13 as tracking guides are intermittently formed on a recording layer 8 on a base 12. In the recording layer 8 with a tracking guide, writing is performed on the convex portions 14 using a laser beam 3 as shown by the dashed line, and the reading laser beam 3 is emitted from a light reflecting film (not shown) coated on the entire surface. By utilizing the fact that the reflected light has a different phase difference between the convex portion 14 and the concave portion 13, recorded information can be reproduced and tracked. Therefore, the spot of light is
By irradiating the area including the beam, the optical recording/reproducing head can be moved to a predetermined position along the four parts 13 while applying tracking servo.
ところが、上記した如き光メモリでは、トラッキングガ
イドと記録域である凸部との間にある段差部分にて光が
乱反射を生じ、これがために検出精度が悪くなるという
問題がある。However, in the above-mentioned optical memory, there is a problem in that light is diffusely reflected at the stepped portion between the tracking guide and the convex portion which is the recording area, and this deteriorates the detection accuracy.
一方、情報の記録、再生及び情報の消去ができる光メモ
リとして、直線偏光を用いた記録／再生方式の光磁気記
録メモリが知られている。この方式の光磁気記録に使用
される光磁気記録媒体としては、その面に垂直な方向に
磁化容易軸を有する光磁気記録層に対し、レーザー光等
によって一様な磁化極性と逆向きの反転磁区を選択的に
形成することによって情報を書込むようにしたものが知
られている。そして、この書込まれた情報を読出すには
、いわゆる磁気カー（Ｋｅｒｒ ）効果又はファラデー
効果と称される磁気光学効果に基き、照射されたレーザ
ー光が磁化の方向に応じて偏光面が変化する（即ち反転
磁区で偏向面が回転する）ことを利用し、その反射光を
フォトディテクタで検出することができる。On the other hand, a magneto-optical recording memory using a recording/reproducing method using linearly polarized light is known as an optical memory capable of recording, reproducing, and erasing information. In the magneto-optical recording medium used for this type of magneto-optical recording, the magneto-optical recording layer has an axis of easy magnetization perpendicular to its surface, and the magnetization polarity is uniformly reversed by laser light, etc. Devices in which information is written by selectively forming magnetic domains are known. In order to read this written information, the polarization plane of the irradiated laser light changes depending on the direction of magnetization, based on the magneto-optic effect called the magnetic Kerr effect or Faraday effect. (that is, the deflection plane rotates due to the inverted magnetic domain), and the reflected light can be detected by a photodetector.
このような光磁気記録方式は、記録密度を高くできる上
に書替え可能であり、また記録または再生の際に記録媒
体とヘッド（レンズ）が接触することがないために信頼
性が高い等の特長がある。This type of magneto-optical recording method has the advantages of high recording density, rewritability, and high reliability because there is no contact between the recording medium and the head (lens) during recording or playback. There is.
この光磁気記録方式において、第１図に示した如きトラ
ッキングガイドを記録層に形成してトラッキングを行な
うように構成することが考えられる。しかしながら、直
線偏光を用いた磁気カー効果、ファラデー効果を利用す
るものであるから、媒体に照射するレーザー光の光量が
少ないために、上述した如くに段差部分での光の乱反射
が生じてしまうと、直線偏光が乱されてノイズが入る原
因となり、光検出が困難にξｔしまう。In this magneto-optical recording system, it is conceivable to form a tracking guide as shown in FIG. 1 in the recording layer to perform tracking. However, since it utilizes the magnetic Kerr effect and Faraday effect using linearly polarized light, the amount of laser light irradiated onto the medium is small, and as mentioned above, diffuse reflection of light occurs at the stepped portion. , the linearly polarized light is disturbed and noise is introduced, making light detection difficult.
こうした欠点を防ぐ技術として、特開昭５６−６１０３
１号に示されるように、例えば第２図に示す如くに基体
１２上に、垂直方向に磁化容易軸を有するＧｄ Ｆｅ
、Ｔｂ Ｆｅ ’、Ｃｄ Ｃｏ等のアモルファス合金薄
膜２０を光磁気記録層として形成したものが知られてい
る。この光磁気メモリによれば、薄膜２０に対しＡｒ
レーザー光３を選択的に平行線状に照射することにより
薄膜２０を熱処理し、これにより、レーザー光３の照射
部分２０ａを結晶化させ、形状異方性の効果を利用して
磁化を膜面方向２１に平行な状態となし、非照射部分で
ある記録部分２０ｂの磁化方向２２と異ならしめる。こ
の結果、照射部分２０ａはレーザー光による光磁気記録
に寄与せず、トラッキングガイドとして機能させること
ができる。As a technique to prevent these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-6103
As shown in No. 1, for example, as shown in FIG.
, Tb Fe', Cd Co, or the like is known as a magneto-optical recording layer. According to this magneto-optical memory, Ar is applied to the thin film 20.
The thin film 20 is heat-treated by selectively irradiating the laser beam 3 in parallel lines, thereby crystallizing the irradiated portion 20a of the laser beam 3, and using the effect of shape anisotropy, the magnetization is transferred to the film surface. The magnetization direction 21 is parallel to the direction 21, and the magnetization direction 22 is made to be different from the magnetization direction 22 of the recording portion 20b, which is the non-irradiated portion. As a result, the irradiated portion 20a does not contribute to magneto-optical recording by laser light and can function as a tracking guide.
しかしながら、本発明者が、上記光磁気メモリについて
検討を加えたところ、次の如き致命的な欠陥があること
を見出した。However, when the present inventor investigated the above-mentioned magneto-optical memory, he discovered that it had the following fatal flaw.
（１）、薄喫構造がアモルファスであるため、経時変化
及び媒体の環境安定性に乏しく、媒体が酸化、及び結晶
化し、光学特性及び磁気特性が劣化する。(1) Since the thin draft structure is amorphous, the medium has poor environmental stability over time, and the medium is oxidized and crystallized, resulting in deterioration of optical and magnetic properties.
（２）、アモルファス薄膜２０は、カー回転角が大きい
ものでも０．４度程度と小さいために、出力を大きくと
れず、Ｓ／Ｎ比が悪くなってしまう。(2) Since the amorphous thin film 20 has a small Kerr rotation angle of about 0.4 degrees even if it has a large Kerr rotation angle, a large output cannot be obtained and the S/N ratio becomes poor.
（３）、トラッキングガイド２０ａを形成するのに、レ
ーザーの熱でアモルファスを結晶化させるので、その結
晶化時の熱（即ちレーザー光のエネルギー）が大きくな
り、このために熱が横方向へ拡がり易く、結晶化すべき
領域が所期のサイズ通りに形成されないことがある。従
って、得られたトラッキングガイドのパターン精度が悪
くなる。(3) To form the tracking guide 20a, since the amorphous is crystallized by the heat of the laser, the heat at the time of crystallization (that is, the energy of the laser beam) becomes large, which causes the heat to spread laterally. Therefore, the region to be crystallized may not be formed to the desired size. Therefore, the pattern accuracy of the obtained tracking guide deteriorates.
（４）、上記結晶化には、レーザーにより薄膜を約４０
０℃以上と高温に加熱する必要があるため、大出力のレ
ーザーが必要となり、操作やコスト面でも不利である。(4) For the above crystallization, a thin film of approximately 40%
Since it is necessary to heat the method to a high temperature of 0° C. or higher, a high-output laser is required, which is disadvantageous in terms of operation and cost.
３、発明の目的
本発明の目的は、光磁気記録方式をはじめ一般の磁気記
録に適用可能であって、トラッキングガイドが容易かつ
高精度に作成可能でしがも高出方の得られ、経時変化特
性の良好な磁気記録媒体を提供することにある。3. Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to be applicable to general magnetic recording including magneto-optical recording, to enable tracking guides to be created easily and with high accuracy, to obtain a high output, and to be capable of producing a tracking guide over time. The object of the present invention is to provide a magnetic recording medium with good change characteristics.
４、発明の構成及びその作用効果
即ち、本発明は、光磁気記録層等の磁性層を有する磁気
記録媒体において、前記磁性層が、（ａ）、酸化鉄を主
成分とする連続磁性層がらなっていること。4. Structure of the invention and its effects, that is, the present invention provides a magnetic recording medium having a magnetic layer such as a magneto-optical recording layer, in which the magnetic layer is (a) made of a continuous magnetic layer containing iron oxide as a main component. What is happening.
（ｂ）、磁性層の面内方向での残留磁化（ＭＨ）と、磁
性層の面に対し垂直方向での残留磁化（Ｍｖ）との比（
Ｍｖ １ＭＨ）が０．５以上であること。(b), the ratio of the residual magnetization (MH) in the in-plane direction of the magnetic layer to the residual magnetization (Mv) in the perpendicular direction to the plane of the magnetic layer (
Mv 1MH) shall be 0.5 or more.
を夫々構成として具備し、かつ前記磁性層に磁気特性が
選択的に変化せしめられた領域（即ち、トラッキングガ
イドとして好適な領域）が形成されていることを特徴と
する磁気記録媒体に係るものである。This relates to a magnetic recording medium, characterized in that the magnetic layer has a region in which the magnetic properties are selectively changed (i.e., a region suitable as a tracking guide). be.
本発明の磁気記録媒体によれば、磁気記録層として用い
る磁性層が酸化鉄を主成分としているので、安定した出
力で、Ｓ／Ｎ比の良い記録／再生を行なうことが可能で
ある。According to the magnetic recording medium of the present invention, since the magnetic layer used as the magnetic recording layer contains iron oxide as a main component, it is possible to perform recording/reproduction with stable output and a good S/N ratio.
また、この磁性層中、磁気特性（特に、光磁気定数、磁
化量、保磁力等）が選択的に変化せしめられた領域は既
述した如きトラッキングガイドとして使用可能であるが
、その領域を形成するのにレーザー光の照射等により結
晶構造を変化（例えばＦ ｅ５ ｏ涜Ｑ： Ｆ ８２
０Ｈに転化）させるのみでよいから、必要とする熱エネ
ルギーは少なくて済む。In addition, in this magnetic layer, a region in which the magnetic properties (in particular, magneto-optical constant, magnetization amount, coercive force, etc.) are selectively changed can be used as a tracking guide as described above. However, when the crystal structure is changed by irradiation with laser light, etc. (for example, F e5
Since it is only necessary to convert it into 0H, the required thermal energy is small.
例えば約３００℃程度でよいから、横方向への熱伝搬が
少なくなり、トランキングガイド領域を高精度に形成す
ることができると共に、操作面やコスト面でも有利とな
る。For example, since the temperature may be about 300° C., heat propagation in the lateral direction is reduced, the trunking guide region can be formed with high precision, and it is also advantageous in terms of operation and cost.
なお、本発明の媒体は、第１図に示した如き凹凸を形成
せず、磁気記録層の面を平坦化できるために、散乱光に
よるノイズの発生等がなく、再生を良好に行なえるとい
う効果は勿論奏することができる。In addition, since the medium of the present invention does not form unevenness as shown in FIG. 1, and the surface of the magnetic recording layer can be flattened, there is no noise caused by scattered light, and reproduction can be performed satisfactorily. Of course, the effect can be achieved.
また、本発明によれば、磁性層が酸化鉄を主成分として
いるから、酸化物に由来する特有の優れた特性（即ち機
械的強度及び化学的安定性等）が得られ、表面保護膜は
不要となる。この結果、磁気ヘッドで記録／再生を行な
う場合に、ヘッドと媒体との間隔を小さくし得て高密度
記録が可能になると共に、材料面からみても低コスト化
が可能となる。Further, according to the present invention, since the magnetic layer has iron oxide as its main component, excellent characteristics unique to oxides (i.e., mechanical strength, chemical stability, etc.) can be obtained, and the surface protective film is No longer needed. As a result, when recording/reproducing with a magnetic head, it is possible to reduce the distance between the head and the medium, enabling high-density recording, and also from a material standpoint, cost reduction.
しかも、酸化鉄を１成分とする磁性層の面内方向と垂直
方向とでの残留磁化比（Ｍｖ ／ＭＮ ）を０．５以上
としているので、酸化鉄磁性体磁気モーメントは面内方
向に対し３０度以上垂直方向側へ立ち上っており、垂直
磁化を充分に実現できる構造となっている。上記磁化量
Ｍｖ 、 Ｍ＋１は、例えば試料振動型磁力計（東英工
業社製）で測定可能である。即ち、ＭＶ／ＭＨが０．５
未満であれば垂直磁化に適した磁気モーメントが得られ
難い。Moreover, since the residual magnetization ratio (Mv /MN) in the in-plane direction and the perpendicular direction of the magnetic layer containing iron oxide as one component is set to 0.5 or more, the magnetic moment of the iron oxide magnetic material is It rises in the vertical direction by more than 30 degrees, and has a structure that can fully realize perpendicular magnetization. The magnetization amounts Mv and M+1 can be measured, for example, with a sample vibrating magnetometer (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.). That is, MV/MH is 0.5
If it is less than that, it is difficult to obtain a magnetic moment suitable for perpendicular magnetization.
本発明の磁気記録媒体の各層は、次の如くに構成される
。Each layer of the magnetic recording medium of the present invention is constructed as follows.
まず、磁性層は、従来の塗布型磁性層とは根本的に異な
り、バインダーを使用せずに酸化鉄（例えばＦｅｓ Ｏ
ｙ ｒ −Ｆｅ２ｅ５、又はこれらの中間組成の非化学
量論的組成からなるベルトライド化合物）自体が連続的
に連なった薄膜（飽和磁化量が大きく、磁化量（Ｈｃ）
が１ｏｏ〜５ｏｏｏＯｅ）がらなっている。この磁性層
においては、鉄と酸素の両元素の総和は磁性層の５０重
量％以上であるのがよく、７０重量％以上であるのが更
に望ましい。また、鉄と酸素との比は、酸素の原子数／
鉄の原子数＝１〜３であるのがよく、４／３〜２である
のが更によく、上記に例示した酸化鉄が適当である。上
記酸化鉄がスピネル型の結晶構造（特に、Ｆｅ５０１１
の（１１１）面が、またはｒ−Ｆｅ２Ｃ）５の（１００
）面が面内方向に対し垂直方向を向いているのがよい′
。）を有していると、飽和磁化量が大きく、記録信号の
再生時に残留磁束密度が大きくて再生感度が極めて良好
となる。一般に、磁性を示す酸化鉄には、菱面体晶形の
寄生強磁性を有するα−ＦｅｚＯｙ；スピネル構造でフ
ェリ磁性を示すＦｅ５０１１．７−Ｆｅ２ｅｓまたはこ
れらのベルトライド化合物；六方晶型の酸化物であるＢ
ａ系フェルトライト又はＳｒフェライト、Ｐｂフェライ
ト又はその誘導体；ガーネット構造の望土頬ガーネット
型フェライトがある。これらの酸化鉄のうち、その磁気
特性の重要な１つである飽和磁化量は、（Ｘ−Ｆｅ２０
５では２．ＯＧａｕｓｓ、、Ｂａ フェライト、Ｓｒフ
ェライト、ｐｂフェライトでは最大でも３８０ Ｇａｕ
ｓｓ程度、更にガーネット型フェライトでは最大でも１
４０ Ｇａｕｓｓである。これに対し、本発明で好まし
く使用するスピネル型フェライトの飽和磁化量は４８０
Ｇａｕｓｓを示し、酸化鉄の中で最も大きい。このよ
うな大きな飽和磁化量は、記録した信号を再生する場合
、残留磁束密度の大きさを充分にし、再生感度が良好と
なるために、極めて有効なものである。一方、スピネル
型フェライトに類似した飽和磁束密度を示すものとして
Ｂａフェライト、Ｓｒフェライトがあるが、これらの連
続薄膜型の磁性層を形成するには、例えば後述のスパッ
タ装置において基体の温度を５００℃と高温に保持しな
ければならず、このために基体の種類等が制約される（
例えば耐熱性の乏しいプラスチックス基体は使用不可能
）等、作成条件に問題があり、不適当である。本発明の
好ましく使用されるスピネル型酸化鉄では室温〜３００
℃と低温で製膜が可能であり、基体材料の制約を受ける
ことがない。但、磁性層には、鉄及び酸素以外の金属又
はその酸化物、或いは非金属、半金属又はその化合物等
を転化し、これによって磁性層の磁気特性（例えば保磁
力、飽和磁化量、残留磁化量）及びその結晶性、結晶の
特定軸方向への配向性の向上環を図ることができる。こ
うした転化元素又は化合物としてはＡＩｌ、、Ｃｏ Ｘ
Ｃｏ −Ｍｎ 、 Ｚｎ、Ｃｏ−Ｚｎ、ＬｊＸＣｒ、Ｔ
ｉ、Ｌｉ −Ｃｒ。First, the magnetic layer is fundamentally different from conventional coated magnetic layers in that it is made of iron oxide (e.g. FesO) without the use of a binder.
y r -Fe2e5, or a beltlide compound consisting of a non-stoichiometric composition intermediate between these) itself is a continuous thin film (the saturation magnetization is large, the magnetization (Hc)
consists of 1oo to 5oooOe). In this magnetic layer, the sum of both elements iron and oxygen is preferably at least 50% by weight of the magnetic layer, and more preferably at least 70% by weight. Also, the ratio of iron to oxygen is the number of oxygen atoms/
The number of iron atoms is preferably 1 to 3, more preferably 4/3 to 2, and the iron oxides exemplified above are suitable. The above iron oxide has a spinel crystal structure (especially Fe5011
The (111) plane of or the (100) plane of r-Fe2C)5
) The surface should be oriented perpendicular to the in-plane direction.
. ), the amount of saturation magnetization is large, the residual magnetic flux density is large during reproduction of the recorded signal, and the reproduction sensitivity is extremely good. In general, iron oxides exhibiting magnetism include α-FezOy, which has rhombohedral parasitic ferromagnetism; Fe5011.7-Fe2es, which has a spinel structure and exhibits ferrimagnetism, or their bertolide compounds; and hexagonal oxides. B
A-type feltite, Sr ferrite, Pb ferrite, or derivatives thereof; There is Mochijichi garnet type ferrite with a garnet structure. Among these iron oxides, the saturation magnetization, which is one of the important magnetic properties, is (X-Fe20
5 is 2. OGauss, Ba ferrite, Sr ferrite, and PB ferrite have a maximum of 380 Gauss.
ss level, and for garnet type ferrites it is at most 1
40 Gauss. On the other hand, the saturation magnetization of the spinel ferrite preferably used in the present invention is 480
Gaussian and is the largest of the iron oxides. Such a large amount of saturation magnetization is extremely effective when reproducing a recorded signal because it ensures a sufficient residual magnetic flux density and improves reproduction sensitivity. On the other hand, there are Ba ferrite and Sr ferrite that exhibit a saturation magnetic flux density similar to that of spinel ferrite, but in order to form continuous thin film magnetic layers of these, it is necessary to raise the temperature of the substrate to 500°C in a sputtering device, which will be described later. and must be maintained at high temperatures, which limits the type of substrate (
For example, it is inappropriate to use a plastic substrate with poor heat resistance due to problems with the manufacturing conditions. In the spinel type iron oxide preferably used in the present invention, the temperature is between room temperature and 300%.
Films can be formed at low temperatures, such as ℃, and are not limited by substrate materials. However, the magnetic layer may be made of a metal other than iron and oxygen, or its oxide, or a nonmetal, a semimetal, or a compound thereof. amount), its crystallinity, and the orientation of the crystal in a specific axial direction. Such conversion elements or compounds include AIl, CoX
Co-Mn, Zn, Co-Zn, LjXCr, T
i, Li-Cr.
Ｍｇ、、Ｍｇ−Ｎｉ、、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ、Ｎｉ −Ａ
４〆２、丁ＶＪｉ−ＺｎＸＣｕ、、Ｃｕ−Ｍｎ、Ｃｕ−
Ｚｎ。Mg, Mg-Ni, Mn-Zn, Ni, Ni-A
4〆2, Ding VJi-ZnXCu, , Cu-Mn, Cu-
Zn.
■等が挙げられるが、この他の元素及び化合物でもよい
。(2) etc., but other elements and compounds may also be used.
また、本発明で、磁性層を設けるのに使用可能な基体の
構成材料は種々のものが採用可能である。Furthermore, in the present invention, various materials can be used for the base material that can be used to provide the magnetic layer.
例えば、望ましい表面平滑性を示す基体として、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロ
ース、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リメチルメタクリレートの如きプラスチックス、ガラス
等のセラミックス等からなる基体が使用可能である。或
いは金属基体も使用してもよい。基体の形状はシート、
カード、ディスク、ドラムの他、長尺テープ状でもよい
。For example, as a substrate exhibiting desirable surface smoothness, a substrate made of plastics such as polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, cellulose triacetate, polycarbonate, polyimide, polyamide, polymethyl methacrylate, ceramics such as glass, etc. can be used. Alternatively, metal substrates may also be used. The shape of the base is a sheet,
In addition to cards, disks, and drums, it may also be in the form of a long tape.
この磁気記録媒体を作成するには、基体を固定板に密着
支持し、或いは基体を走行させつつ磁性材料を被着させ
ることができる。このためには、真空ポンプ等の真空排
気系に接続した処理室内で、磁性材料のターゲットをス
パッタするか、或いは磁性材料の蒸発源から同材料を蒸
発させ、基体上に被着するスパッタ法、蒸着法等が適用
可能である。いずれの場合も、磁性層を構成する元素を
飛翔させて、基体上にその連続薄膜を形成させてよい。To produce this magnetic recording medium, the substrate can be closely supported on a fixed plate, or the magnetic material can be applied while the substrate is running. For this purpose, a sputtering method is used in which a magnetic material target is sputtered in a processing chamber connected to an evacuation system such as a vacuum pump, or the material is evaporated from a magnetic material evaporation source and deposited on the substrate. Vapor deposition method etc. can be applied. In either case, the elements constituting the magnetic layer may be flown to form a continuous thin film on the substrate.
５、実施例
以下、本発明の磁気記録媒体を第４図〜第１０図につき
更に詳細に説明する。5. EXAMPLE Hereinafter, the magnetic recording medium of the present invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 4 to 10.
第４図は、基体１２上に光磁気記録層として、酸化鉄を
主成分とするＭｖ／Ｍ＋４≧０．５の磁性層３０を形成
した光磁気記録媒体４０を示すものである。FIG. 4 shows a magneto-optical recording medium 40 in which a magnetic layer 30 containing iron oxide as a main component and satisfying Mv/M+4≧0.5 is formed as a magneto-optical recording layer on a substrate 12.
垂直磁化膜（磁性層）１０を形成するために、磁性材料
を基体上に被着させる手段としては、磁性層構成原子を
飛翔させる真空蒸着法（電界蒸着、イオンブレーティン
グ法を含む。）、スバ・ツタリング法等があるが、この
うち後述の対向クーゲ・ノトスパソタ装置を用いる方法
が望ましい。In order to form the perpendicularly magnetized film (magnetic layer) 10, the means for depositing the magnetic material on the substrate include a vacuum evaporation method (including electric field evaporation and ion blating method) in which the atoms constituting the magnetic layer are made to fly; There are the Suba Tsutaring method and the like, but among these methods, the method using the opposed Kuge Notospasota device, which will be described later, is preferable.
第５図（ａ）は、磁性Ｎ３０に対し、レーザー光３を第
２図で示した如くに選択的に照射せしめ、これによって
照射域３０ａの磁気特性（磁気光学定数、磁化量）を選
択的に変化させた例を示している。照射域３０ａは、レ
ーザー光３により約３００℃に加熱（特にγ−Ｆｅ２０
うをα〜Ｆ ｅ２０３に転移する場合）することによっ
て形成可能であり、使用する酸化鉄材料によって次の如
くにその結晶構造又は格子定数が変化したものからなっ
ており、光磁気記録されるべき非照射域３０ｂとは磁気
光学定数（カー回転角、ファラデー回転角）が根本的に
異なっている。このため、領域３０ａはトラッキングガ
イドとして機能できることになる。FIG. 5(a) shows that magnetic N30 is selectively irradiated with laser light 3 as shown in FIG. An example is shown in which it has been changed to . The irradiation area 30a is heated to about 300°C by the laser beam 3 (especially γ-Fe20
The crystal structure or lattice constant changes as follows depending on the iron oxide material used. The magneto-optical constants (Kerr rotation angle, Faraday rotation angle) are fundamentally different from the non-irradiated area 30b. Therefore, the area 30a can function as a tracking guide.
＋ｚ−二尤：ｌ枇身す打 レーザー昭−創」支しＦｅ
Ｏ（立方晶系）
上記の結晶構造の変化（変化後の結晶は単一品系であっ
てもよ−むル、各種結晶の混合された系であってもよい
。）は磁気光学定数の変化として表われるが、このよう
な変化は磁化量の変化、２価の鉄原子と３価の鉄原子と
の割合によって生じるものと思われる。また、そうした
変化は、例えば空気中で３００ ”ｃ程度に加熱するこ
とにより生ぜしめることができるが、これを酸化性雰囲
気中で行なうと更に低温での処理が可能となる。また、
磁気光学定数の変化は上記の結晶の変化のみならず、格
子定数の変化（酸化鉄に金属元素、非金属元素又はその
酸化物を添加することによる格子定数の変化も含む。）
によっても生ぜしめることができる。格子定数について
はまとめて下記表に示す。＋z−二尤：l 枇体SUUTSU LASER SHO-SO” support Fe
O (cubic system) The above change in crystal structure (the crystal after the change may be a single system or a mixed system of various crystals) is a change in the magneto-optical constant. However, such changes are thought to be caused by changes in the amount of magnetization and the ratio of divalent iron atoms to trivalent iron atoms. Further, such a change can be brought about, for example, by heating to about 300"C in air, but if this is done in an oxidizing atmosphere, it becomes possible to process at an even lower temperature.
Changes in magneto-optical constants include not only the above-mentioned changes in crystals, but also changes in lattice constants (including changes in lattice constants caused by adding metallic elements, non-metallic elements, or their oxides to iron oxide).
It can also be caused by The lattice constants are summarized in the table below.
また、上記の変化を生せしめる加熱手段は、レーザー（
例えばＨｅ−Ｎｅレーザー）以外にも、選択加熱を行な
えるようにするならば抵抗加熱、ハローゲンランプ等を
用いた直接又は輻射加熱法によってもよい。In addition, the heating means that causes the above changes is a laser (
For example, in addition to He--Ne laser), resistance heating, direct heating using a halogen lamp, or radiation heating may be used if selective heating can be performed.
第５図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、磁気光学定数が光磁
気記録部３０ｂと異なるトラッキングガイド３０ａを磁
性Ｊｉａｆ３０の表面域、底面域、中間域に夫々設けた
場合の例を示しているが、これによっても、第５図（ａ
）の場合と同様に、カー回転角、ファラデー回転角を変
化させて、光散乱のない状態が保持されたままの光検出
が可能である但、第５図（ｂ）〜（ｄ）の例では、トラ
ッキングガイド３０’ａの厚みは２０人〜５μｍ（望ま
しくは５０人〜２μｍ）とするのがよい。２０人未満で
は磁気光学定数の変化はあまりみられず、また５μｍ以
上だと熱のにじみ現象によりパターン精度が低下し易い
。また、領域３０ａは第５図（Ｃ）に破線で例示する如
くに一層目の磁性層上に二層目の磁性層を積層し、上記
一層目に対し予めレーザー光を照射して形成することが
できる。FIGS. 5(b), (c), and (d) show examples in which tracking guides 30a whose magneto-optical constants are different from those of the magneto-optical recording section 30b are provided in the surface area, bottom area, and intermediate area of the magnetic Jiaf 30, respectively. However, this also results in Figure 5 (a
), it is possible to detect light while maintaining the state of no light scattering by changing the Kerr rotation angle and Faraday rotation angle. In this case, the thickness of the tracking guide 30'a is preferably 20 to 5 μm (preferably 50 to 2 μm). When there are less than 20 people, there is not much change in the magneto-optical constant, and when it is 5 μm or more, the pattern accuracy tends to deteriorate due to heat bleeding. Further, the region 30a is formed by laminating a second magnetic layer on the first magnetic layer as illustrated by the broken line in FIG. 5(C), and by irradiating the first layer with a laser beam in advance. I can do it.
しかし、第５図（ｂ）〜（ｄ）の構造はすべて、そうし
た複数層の積層体の上層、下層、中間層を選択的に熱処
理することだけでなく、単一の磁性層に対し照射するレ
ーザー光のエネルギー（Ｒ’ｐ）を選択することにより
各領域３０ａを所定深さ位置に形成することによっても
作成することができる。However, all of the structures shown in FIGS. 5(b) to (d) require not only selective heat treatment of the upper, lower, and intermediate layers of such multilayer stacks, but also heat treatment of a single magnetic layer. It can also be created by forming each region 30a at a predetermined depth position by selecting the energy (R'p) of the laser beam.
また、上記した如く熱処理は、空気中以外にも次に示す
他の雰囲気中でも可能である。Furthermore, as described above, the heat treatment can be performed not only in air but also in other atmospheres as shown below.
（１）、酸化性雰囲気中
酸素分圧（ＰＯ２）が１０〜１０気圧の雰囲気中で熱処
理（例えばレーザー照射）すると、Ｆｅ５０騒はａ−Ｆ
ｅ２．Ｏｙ又はＴ−Ｆｅ２０５へ、７−Ｆｅ２Ｏ３はα
−Ｆ ｅｚ ０３へ夫々酸化によって効果的に変化する
。(1) When heat treatment (e.g. laser irradiation) is performed in an oxidizing atmosphere with an oxygen partial pressure (PO2) of 10 to 10 atm, Fe50 noise is a-F
e2. Oy or T-Fe205, 7-Fe2O3 is α
-F ez 03 by oxidation.
雰囲気の酸素分圧が１０気圧未満では酸化効果が弱く、
１０気圧を越えると装置が大がかりとなる。If the oxygen partial pressure in the atmosphere is less than 10 atm, the oxidizing effect is weak;
If the pressure exceeds 10 atmospheres, the equipment will be bulky.
酸素分圧は１６１〜２気圧とするのが更に望ましい。More preferably, the oxygen partial pressure is 161 to 2 atmospheres.
（２）、還元雰囲気中
水素、Ｃｏ、ＮＨ５、メタノールガス中等でガス分圧１
０〜１０気圧（望ましくは１０〜２気圧）で処理すると
、Ｆｅ５０易まＦｅ 、Ｆｅ Ｏへ、γ−Ｆｅ２Ｏ３は
ＦｅｙＯｑ、 Ｆｅ ０１Ｆｅへ夫々還元することが
できる。(2) Gas partial pressure 1 in hydrogen, Co, NH5, methanol gas, etc. in a reducing atmosphere
When treated at 0 to 10 atm (preferably 10 to 2 atm), Fe50 can be easily reduced to Fe2 and Fe2O, and γ-Fe2O3 can be reduced to FeyOq and Fe01Fe, respectively.
（３）、不活性ガス中
Ｈｅ 、Ｎｅ 、Ａｒ 、Ｋｒ 、、Ｘｅ等の不活性ガ
ス中での熱処理も可能であり、これらの不活性ガスと酸
化性又は還元性ガスとの混合ガス中で処理してもよい。(3) Heat treatment in an inert gas such as He, Ne, Ar, Kr, Xe, etc. is also possible, and in a mixed gas of these inert gases and an oxidizing or reducing gas. May be processed.
ガス圧は上記したと同様であってよい。The gas pressure may be the same as described above.
次に、具体的な実験として、ガラス基板上に、後述の対
向ターゲツト法で酸化鉄系垂直磁化膜を形成し、しかる
後、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（５０ｍＷ）を用いてそのレー
ザー光を磁化膜に走査して上記した如くに結晶状態を変
化させ、光磁気メモリ用のトラッキングガイドを形成し
た。また、比較例として、ガラス基板上に、公知のアモ
ルファスＴｂ−Ｆｅ系垂直磁化膜を形成し、上記と同様
にトラッキングガイドを形成した。そして、各側におけ
るガイド形成に必要な膜面でのレーザー出力は次の通り
であった。Next, as a specific experiment, an iron oxide-based perpendicularly magnetized film was formed on a glass substrate by the facing target method described later, and then the laser beam was applied to the magnetized film using a He-Ne laser (50 mW). A tracking guide for a magneto-optical memory was formed by scanning to change the crystal state as described above. Further, as a comparative example, a known amorphous Tb--Fe-based perpendicularly magnetized film was formed on a glass substrate, and a tracking guide was formed in the same manner as above. The laser output on the film surface required for forming guides on each side was as follows.
車面稚化旧 辷！−出力（ｍ Ｗ ）酸化鉄
系（本発明）１０
アモルファスＴｂ−Ｆｅ系 １３（比較例）
この結果から、本発明による媒体では、レーザー出力が
小さくても所望のガイドを形成できることが分る。The car surface has become older! - Output (mW) Iron oxide type (present invention) 10 Amorphous Tb-Fe type 13 (comparative example) From these results, it can be seen that in the medium according to the present invention, a desired guide can be formed even if the laser output is small.
第６図は、トラッキングガイドの例として、磁性層３０
中に金属、例えばＣｏをドープして格子定数の異なった
領域３０ａを形成する工程を示す。FIG. 6 shows a magnetic layer 30 as an example of a tracking guide.
A process of doping metal, for example Co, into regions 30a having different lattice constants is shown.
即ち、まず第６ＡＩＤのように、基体１２上に磁性層３
０を形成し、この上に真空蒸着法によりＣＯ膜３１を全
面に被着する。次いで第６Ｂ図のように、フォトリソグ
ラフィー技術によってＣＯ膜３１を所定パターンにエツ
チングする。次いで第６Ｄ図のように＋、 ３００℃と
比較的低温に加熱することによってＣｏ膜３１のパター
ンに対応してその直下の磁性層３０中にＣＯを熱拡散せ
しめ、ＣＯがドープされて他の領、域とは格子定数の異
なるトラッキングガイト領域３０ａを形成する。この際
、Ｃｏの拡散係数は大きいから、上記の比較的低温下で
も拡散可能である。なお、第６Ｃ図の工程後は表面のＣ
ｏをエツチングで除去し、これによって第５図（ｂ）に
対応した媒体を得ることができる。That is, first, as in the sixth AID, the magnetic layer 3 is formed on the base 12.
0 is formed, and a CO film 31 is deposited on the entire surface by vacuum evaporation. Next, as shown in FIG. 6B, the CO film 31 is etched into a predetermined pattern by photolithography. Next, as shown in FIG. 6D, by heating to a relatively low temperature of +300° C., CO is thermally diffused into the magnetic layer 30 immediately below in accordance with the pattern of the Co film 31, so that the CO is doped and other layers are formed. A tracking guide region 30a having a different lattice constant from each region is formed. At this time, since Co has a large diffusion coefficient, it can be diffused even at the above-mentioned relatively low temperature. Note that after the process shown in Fig. 6C, the surface C
o can be removed by etching, thereby obtaining a medium corresponding to FIG. 5(b).
第７図は、上記した光磁気記録媒体を使用した光磁気メ
モリ装置の要部を示す。光磁気記録媒体として例えばデ
ィスク状媒体４０を回転可能に組込み、半導体レーザー
等のレーザー光源２の射出されたレーザー光３が偏光板
４を通過後にハーフミラ−５で反射され、更にレンズ６
及びコイル７を介してディスク４０の光磁気記録層３０
上に入射し、スポットを結ぶ。記録層３０からの反射光
９は逆方向へ戻り、ハーフミラ−５及びアナライザ１０
を通過してフォトディテクタ１１に入射する。書込み及
び読出しは上記の光学系で共通に行なうことができるが
、この場合には書込み時のレーザーパワーを読出し時の
それよりも大きくすればよい。FIG. 7 shows a main part of a magneto-optical memory device using the above-described magneto-optical recording medium. For example, a disk-shaped medium 40 is rotatably incorporated as a magneto-optical recording medium, and a laser beam 3 emitted from a laser light source 2 such as a semiconductor laser is reflected by a half mirror 5 after passing through a polarizing plate 4, and is further reflected by a lens 6.
and the magneto-optical recording layer 30 of the disk 40 via the coil 7.
Enter above and connect the spots. The reflected light 9 from the recording layer 30 returns in the opposite direction to the half mirror 5 and the analyzer 10.
and enters the photodetector 11. Writing and reading can be performed in common using the above optical system, but in this case, the laser power for writing may be made higher than that for reading.
なお、ディスク４０の記録層３０に対しては、上記の書
込み動作前に、レーザー（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）を用い
て選択的に熱処理し、トランキングガイドを形成してお
く。Note that the recording layer 30 of the disk 40 is selectively heat-treated using a laser (He--Ne laser) to form a trunking guide before the above writing operation.
次に、上記の磁性層（又は光磁気記録Ｊｉｉ）３０を形
成するのに用いる対向ターゲットスパッタ装置を第８図
につき説明する。Next, a facing target sputtering apparatus used to form the above magnetic layer (or magneto-optical recording Jii) 30 will be explained with reference to FIG.
図面において、５０は真空層、４２は真空層５０を排気
する真空ポンプ等からなる排気系、３３は真空層５０内
に所定のガスを導入してガス圧力を１６１〜１０１１Ｔ
ｏｒｒ程度に設定するガス導入系である。In the drawing, 50 is a vacuum layer, 42 is an evacuation system consisting of a vacuum pump etc. for evacuating the vacuum layer 50, and 33 is a system for introducing a predetermined gas into the vacuum layer 50 to raise the gas pressure to 161 to 1011 T.
This is a gas introduction system that is set to about orr.
ターゲット電極はターゲットホルダー３４により一対の
クーゲットＴ１％ Ｔｔを互いに隔てて平行に対向配置
した対向ターゲット電極として構成されている。これら
のターゲット間には、磁界発生手段（図示せず）による
磁界が形成される。一方、磁性薄膜を形成すべき基体１
２は、基体ホルダー３５によって、上記対向ターゲット
間の側方に垂直に配置される。The target electrodes are configured as opposed target electrodes in which a pair of Kuget T1% Tt are separated from each other by a target holder 34 and are arranged facing each other in parallel. A magnetic field is generated between these targets by magnetic field generating means (not shown). On the other hand, a substrate 1 on which a magnetic thin film is to be formed
2 is arranged perpendicularly to the side between the opposing targets by the substrate holder 35.
このように構成されたスパッタ装置において、平行に対
向し合った両り−ゲッ） Ｔ＋、Ｔｔの各表面と垂直方
向に磁界を形成し、この磁界により陰極降下部（即ち、
ターゲソ） Ｔｔ−弔問に発生したプラズマ雰囲気と各
ターゲットＴ１及びＴｔとの間の領域）での電界で加速
されたスパッタガスイオンのターゲット表面に対する衝
撃で放出されたγ電子をターゲット間の空間にとじ込め
、対向した他方のターゲット方向へ移動させる。他方の
ターゲット表面へ移動したγ電子は、その近傍の陰極降
下部で反射される。こうして、γ電子はターゲットＴＩ
Ｔ２間において磁界に束縛されながら往復運動を繰
返すことになる。この往復運動の間に、γ電子は中性の
雰囲気ガスと衝突して雰囲気ガスのイオンと電子とを生
成させ、これらの生成物がターゲットからのγ電子の放
出と雰囲気ガスのイオン化を促進させる。従って、ター
ケットＴＩＴ２間の空間には高密度のプラズマが形成さ
れ、これに伴ってターケソト物質が充分にスパッタされ
、側方の基体１２上に磁性材料として堆積してゆくこと
になる。In the sputtering apparatus configured in this manner, a magnetic field is formed perpendicularly to the surfaces of the two surfaces (T+ and Tt) facing each other in parallel, and this magnetic field causes the cathode fall part (i.e.,
The γ electrons emitted by the impact of sputtering gas ions accelerated by the electric field on the target surface in Tt (region between the plasma atmosphere generated during the condolence and each target T1 and Tt) are trapped in the space between the targets. and move it towards the other target. The γ electrons that have moved to the other target surface are reflected at the cathode fall section nearby. In this way, the γ electrons are transferred to the target TI
During T2, the reciprocating motion is repeated while being constrained by the magnetic field. During this reciprocating motion, the γ electrons collide with the neutral atmospheric gas to generate ions and electrons of the atmospheric gas, and these products promote the release of γ electrons from the target and the ionization of the atmospheric gas. . Therefore, a high-density plasma is formed in the space between the target TITs 2, and accordingly, the target substance is sufficiently sputtered and deposited as a magnetic material on the substrate 12 on the side.
この対向ターゲットスパッタ装置は、他の飛翔手段に比
べて、高速スパッタによる高堆積速度の製膜が可能であ
り、また基体がプラズマに直接曝されることがなく、低
い基体温度での製膜が可能である等のことから、垂直磁
化膜を形成するのに有利である。しかも、対向ターゲッ
トスパッタ装置によって飛翔した磁性膜材料の基板への
入射エネルギーは、通常のスパッタ装置のものよりも小
さいので、材料が所望の方向へ方向性を以って堆積し易
く、垂直磁化記録に適した構造の膜を得易くなる。Compared to other flying methods, this facing target sputtering device enables film formation at a high deposition rate through high-speed sputtering, and the substrate is not directly exposed to plasma, allowing film formation at low substrate temperatures. This is advantageous for forming a perpendicularly magnetized film. Moreover, since the incident energy of the magnetic film material sputtered onto the substrate by the facing target sputtering device is smaller than that of a normal sputtering device, the material is easily deposited directionally in the desired direction, making it possible to record perpendicular magnetization. It becomes easier to obtain a membrane with a structure suitable for
次に、上記のスパッタ装置を用いて磁気記録媒体を作成
する具体例を説明する。Next, a specific example of producing a magnetic recording medium using the above sputtering apparatus will be described.
この作成条件は以下の通りであった。The conditions for this preparation were as follows.
ターゲツト材 鉄（Ｃｏを１原子％含有）基体
力・、７
対向ターゲット間隔 １００ｍｍ
スパンタ空間の磁界 １０００ｅ
ターゲツト形状 １００ｍｍ直径の円盤（５ｍｍ
厚）
基体とターゲット端との間隔 ３０ｍｍ真空槽内の背
圧 ＩＱＴｏｒｒ
導入ガス Ａｒ＋０２
導入ガス圧 ４ Ｘ １０Ｔｏｒｒスパツタ
投入電力 ４２０Ｗ
このようにして第４図に示す如き、ベース１２上に酸化
鉄系の磁性ｆｆ１３０を有する磁気記録媒体が得られた
。この媒体について、磁性層の特性評価は、Ｘ線マイク
ロアナライザ（ＸＭＡ）による組成の同定、Ｘ線回折法
による酸化鉄の状態、試料振動型磁力計による磁気特性
によって行なった。Target material Iron (contains 1 atomic% Co) base
Force・,7 Opposing target distance 100mm Magnetic field in spanter space 1000e Target shape 100mm diameter disk (5mm
Thickness) Distance between substrate and target end 30mm Back pressure in vacuum chamber IQTorr Introduced gas Ar+02 Introduced gas pressure 4 X 10Torr Sputter input power 420W In this way, as shown in FIG. A magnetic recording medium having an ff of 130 was obtained. Regarding this medium, the characteristics of the magnetic layer were evaluated by identifying the composition using an X-ray microanalyzer (XMA), the state of iron oxide using an X-ray diffraction method, and the magnetic properties using a sample vibrating magnetometer.
得られた磁気記録媒体の特性は次の如くであった。The characteristics of the obtained magnetic recording medium were as follows.
まず、面内方向での残留磁化ｆｊｋ （ＭＨ）と面に垂
直方向での残留磁化量（Ｍｖ ）との比はＭｖ ／Ｍｌ
−１≧０．５であった。即ち、第９図に例示する。よう
に、破線で示す面内方向での磁化時のヒステリシス曲線
と、実線で示す垂直方向での磁化時のヒステリシス曲線
とが夫々得られたが、印加磁界がゼロのときの各磁化量
をＭＨ，Ｍｖとした。これによれば、前者のヒステリシ
ス曲線は後者のヒステリシス曲線よりも小さく、Ｍｖ
≧０．５ Ｍ＋１ となっていることが明らかであり、
垂直磁化にとって好適な磁性層が形成されていることが
分る。これは、酸化鉄系の磁性層においては驚くべき事
実である。First, the ratio between the residual magnetization fjk (MH) in the in-plane direction and the residual magnetization amount (Mv) in the direction perpendicular to the plane is Mv /Ml
-1≧0.5. That is, an example is shown in FIG. As shown in FIG. , Mv. According to this, the former hysteresis curve is smaller than the latter hysteresis curve, and Mv
It is clear that ≧0.5 M+1,
It can be seen that a magnetic layer suitable for perpendicular magnetization is formed. This is a surprising fact for iron oxide-based magnetic layers.
また、この磁気記録媒体の組成をＸＭＡ （Ｘ線マイク
ロアナライザ：日立製作所部「Ｘ−５５６」ＫＥＶＥＸ
−７０００型）で測定したところ、Ｆｅが主ピークであ
り、ＣＯが少量含まれていることが分った。更に、酸化
鉄の状態を關べるために、Ｘ線回折装置（日本電子社製
ｒＪＤＸ−１０ＲＡｊ：ＣｕＫα管球使用）を用いて測
定したところ、下記表に示すように、磁性層が酸化鉄を
主成分とするものであることが分った。しかも、この磁
性層は、面内方向に対して垂直方向に秩序圧しい構造を
有していることが電子顕微鏡で観察された。In addition, the composition of this magnetic recording medium was analyzed using XMA (X-ray microanalyzer: Hitachi, Ltd. Department "X-556"
-7000 model), it was found that Fe was the main peak and a small amount of CO was contained. Furthermore, in order to investigate the state of iron oxide, measurements were performed using an X-ray diffraction device (rJDX-10RAj manufactured by JEOL, using a CuKα tube). As shown in the table below, the magnetic layer was made of iron oxide. It was found that the main component is Moreover, it was observed using an electron microscope that this magnetic layer had an ordered structure in the direction perpendicular to the in-plane direction.
なお、上記のスパッタ法による製膜前に、基体上の表面
を同一スパッタ装置内でＡｒ″によりボンバードして表
面清浄化処理したり、或いはベーキングを施すか、高周
波をかけて表面処理しておくのが望ましい。In addition, before film formation by the above sputtering method, the surface on the substrate is bombarded with Ar'' in the same sputtering device to perform a surface cleaning treatment, baking, or surface treatment by applying high frequency. is desirable.
上述した磁気記録媒体は、光磁気メモリとしてだけでは
なく、一般の磁気ディスク、磁気テープ、磁気カード等
の如く、情報の記録／再生に電気磁気の相互作用を利用
するものに通用可能である。The magnetic recording medium described above can be used not only as a magneto-optical memory but also as a general magnetic disk, magnetic tape, magnetic card, etc., which utilize electromagnetic interaction for recording/reproducing information.
即ち、この媒体に設けた上述の酸化鉄系磁性層は垂直磁
化特性を示すと同時に、レーザー等による熱処理で磁化
方向が変化せしめられた領域を選択的に有しているので
、この領域（トラッキングガイド）と垂直磁化領域との
垂直磁化量の差を利用して、トラッキングガイドをかけ
ながら記録／再生を行なうことができる。That is, the above-mentioned iron oxide magnetic layer provided in this medium exhibits perpendicular magnetization characteristics, and at the same time selectively has regions whose magnetization direction has been changed by heat treatment using a laser or the like. By utilizing the difference in the amount of perpendicular magnetization between the perpendicular magnetization region (guide) and the perpendicular magnetization region, recording/reproduction can be performed while applying a tracking guide.
こうした垂直磁化方式は、記録波長が短かくなるに伴な
って媒体内の残留磁化に作用する反磁界が減少するので
、高密度化にとって好ましい特性を有し、本質的に高密
度記録に通した方式である。This perpendicular magnetization method has favorable characteristics for high density recording, as the demagnetizing field that acts on the residual magnetization in the medium decreases as the recording wavelength becomes shorter, and is essentially suitable for high density recording. It is a method.
ところで、このような垂直記録を能率良く行なうには、
磁気記録媒体の記録層が垂直方向（磁性層の厚さ方向）
に磁化容易軸を有していなければならない。こうした磁
気記録媒体としては、基体（支持体）上に、磁性粉末と
バインダーとを主成分とする磁性塗料を塗布し、磁性層
の垂直方向に磁化容易軸が向くように配向させた塗布型
の媒体が知られている。この塗布型媒体には、Ｃｏ、Ｆ
ｅｂ Ｏｕ、γ−Ｆ ｅｚ Ｏ５、Ｃｏ添加Ｆｅ３０１
１．’ Ｇｏ添加γ−Ｆ ｅ２０５、六方晶フェライト
（例えばバリウムフェライト）、ＭｎＢｊ等が磁性粉末
として用いられている（特開昭５２−４６８０３号、同
５３−６７４０６号、同５２−７８４０３号、同５５−
８６１０３号、同５２−７８４０３号、同５４−８７２
０２号各公報）。しかしながら、これらの塗布型媒体は
、磁性層中に非磁性のバインダーが存在しているために
、磁性粉末の充填密度を高めることには限界があり、従
ってＳ／Ｎ比を充分高くすることができない。しかも、
記録される信号の大きさは磁性粒子の寸法で制約される
等、磁性塗膜からなる磁性層を有する媒体は垂直磁化記
録用としては不適当である。By the way, in order to perform this kind of perpendicular recording efficiently,
The recording layer of the magnetic recording medium is perpendicular (thickness direction of the magnetic layer)
It must have an axis of easy magnetization. Such a magnetic recording medium is a coated type in which a magnetic coating mainly composed of magnetic powder and a binder is coated on a substrate (support), and the axis of easy magnetization is oriented in the perpendicular direction of the magnetic layer. The medium is known. This coated media includes Co, F
eb Ou, γ-Fez O5, Co-added Fe301
1. 'Go-added γ-F e205, hexagonal ferrite (e.g. barium ferrite), MnBj, etc. are used as magnetic powders (JP-A No. 52-46803, No. 53-67406, No. 52-78403, No. 55). −
No. 86103, No. 52-78403, No. 54-872
02 publications). However, in these coated media, there is a limit to increasing the packing density of magnetic powder due to the presence of a non-magnetic binder in the magnetic layer, and therefore it is not possible to increase the S/N ratio sufficiently. Can not. Moreover,
Since the magnitude of the recorded signal is limited by the size of the magnetic particles, a medium having a magnetic layer made of a magnetic coating is unsuitable for perpendicular magnetization recording.
そこで、垂直磁化する磁性層を、例えばバインダーを用
いることなく磁性体を支持体上に連続的に被着したもの
で形成した連続薄膜型磁気記録媒体が、高密度記録に適
したものとして注目されている。この連続薄膜型の垂直
磁化記録用記録媒体は、例えば特公昭５７−１７２８２
号に開示されているように、コバルトとクロムとの合金
膜からなる磁気記録層を有していて、特にクロム含有量
は５〜２５重景％のＣｏ−Ｃｒ合金膜が優れているとし
ている。また、Ｃｏ−Ｃｒ合金膜に３０ｉ量％以下のロ
ジウムを添加してなる磁性層を有する磁気記録媒体が特
開昭５５−１１ Ｌｌ １０’ｊｔ公報に開示−され、
更にコバルト−バナジウム合金膜（例えば米国電気電子
通信学会：略称Ｉ ＥＥＥ刊行の学会誌” Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ” １９８
２年第１８６Ｎｏ、 ６．１１１６頁）やコバルト−ル
テニウム合金膜（例えば１９８２年３月開催の第１８回
東北大通研シンポジウム「垂直磁気記録」論文集）を用
いた磁気記録媒体が知られている。Therefore, continuous thin film magnetic recording media, in which a perpendicularly magnetized magnetic layer is formed by continuously depositing a magnetic material on a support without using a binder, are attracting attention as suitable for high-density recording. ing. This continuous thin film type recording medium for perpendicular magnetization recording is known, for example, from Japanese Patent Publication No. 57-17282.
As disclosed in the issue, it has a magnetic recording layer made of an alloy film of cobalt and chromium, and it is said that a Co-Cr alloy film with a chromium content of 5 to 25% is particularly excellent. . Further, a magnetic recording medium having a magnetic layer formed by adding 30i% or less of rhodium to a Co--Cr alloy film is disclosed in JP-A-55-11 Ll 10'jt,
In addition, cobalt-vanadium alloy films (for example, American Institute of Electrical and Electronics Communication Engineers: abbreviated as IEEE)
action on Magnetism” 198
2, No. 186, p. 6.1116) and cobalt-ruthenium alloy films (for example, the 18th Tohoku University Research Symposium ``Perpendicular Magnetic Recording'' Paper Collection held in March 1982) are known. .
ところが、本発明者が検討を加えた結果、上記の如き構
造の磁気記録媒体は、Ｇｏ−Ｃｒ系垂直磁化膜が次に示
す欠点を有しているために、実用化する上で不充分であ
ることを見出した。However, as a result of studies conducted by the present inventors, it has been found that the magnetic recording medium having the above structure is insufficient for practical use because the Go-Cr-based perpendicularly magnetized film has the following drawbacks. I discovered something.
（１）、磁性層の面に垂直に磁化容易軸を配向させるに
は、特に１０Ｔｏｒｒ以上の高真空中で磁性層を作成す
る必要があり、かつ基板の高度な洗浄処理、低スパツタ
速度等の如き条件を要し、垂直配向の制御要因が非當に
複雑となる。(1) In order to orient the axis of easy magnetization perpendicular to the surface of the magnetic layer, it is necessary to create the magnetic layer in a high vacuum of 10 Torr or more, and it is necessary to use advanced substrate cleaning treatment, low sputtering speed, etc. Such conditions are required, and the control factors for vertical alignment become extremely complicated.
（２）、信号の記録、再生においては、磁気記録媒体と
垂直記録／再生用ヘッドとを相対的に摺動させるために
、ヘッドと媒体との間の界面状態が悪く、媒体にきすが
発生し易く、ヘッドも破損等を生じる。(2) During signal recording and reproduction, since the magnetic recording medium and the perpendicular recording/reproducing head slide relative to each other, the interface between the head and the medium is poor and scratches occur on the medium. This can easily cause damage to the head.
（３）、磁性層が硬いために、可撓性のある基体上に磁
性層を設けた場合に亀裂が入り易い。(3) Since the magnetic layer is hard, cracks are likely to occur when the magnetic layer is provided on a flexible substrate.
（４）、磁気記録媒体としての耐蝕性が充分でなく、従
って表面に保護膜を設ける必要がある。(4) The corrosion resistance as a magnetic recording medium is insufficient, and therefore a protective film must be provided on the surface.
（５）、原料のコバルトは安定に入手し難く、コストが
高くつく。(5) Cobalt, a raw material, is difficult to obtain stably and is expensive.
これに対し、本発明による磁気記録媒体は、高密度の垂
直磁気記録に適していると同時に、機械的強度や化学的
安定性に優れている。In contrast, the magnetic recording medium according to the present invention is suitable for high-density perpendicular magnetic recording and has excellent mechanical strength and chemical stability.
第１０図は、８０℃、８５％ＲＨで強制劣化試験を行な
った場合に得られた、酸化鉄系磁性層を用いた本発明に
よる媒体の、試料振動型磁力計（東英工業社製）で測定
した残留磁束密度（Ｂｒ ）の経時変化（ａ）と、Ｃｏ
−’Ｃｒ系磁性層を用いた媒体の残留磁束密度（Ｂｒ
）の経時変化（ｂ）とを示すものである（ΔＢｒ）は残
留磁束密度の変化量）。これによれば、酸化鉄系磁性層
では、Ｃ。Figure 10 shows a sample vibrating magnetometer (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) of a medium according to the present invention using an iron oxide magnetic layer obtained when a forced deterioration test was conducted at 80°C and 85% RH. Changes over time (a) in residual magnetic flux density (Br) measured in Co
-'Residual magnetic flux density of medium using Cr-based magnetic layer (Br
) (ΔBr) is the amount of change in residual magnetic flux density). According to this, in the iron oxide magnetic layer, C.
−Ｃｒ系磁性層よりＢｒの劣化が大幅に小さくなること
が分る。なお、酸化鉄系磁性層でΔＢｒ／Ｂｒが幾分低
下しているのは、膜の組成であるＦｅ、０．の一部がγ
−Ｆｅ？０５に移行したからであると考えられる。また
、１力月（３０日）後の観察結果において、Ｇｏ−Ｃｒ
系磁性層の表面に斑点、くもり、サビ等が生じていたが
、酸化鉄系磁性層では表面状態に変化はみられながった
。It can be seen that the deterioration of Br is significantly smaller than that of the -Cr-based magnetic layer. Note that the reason why ΔBr/Br decreases somewhat in the iron oxide magnetic layer is due to the film composition of Fe, 0. A part of γ
-Fe? This is thought to be due to the transition to 05. In addition, in the observation results after one month (30 days), Go-Cr
Spots, cloudiness, rust, etc. were observed on the surface of the magnetic layer, but no change was observed in the surface condition of the iron oxide magnetic layer.
また、公知のＴｂ−Ｆｅ系磁性層は、上記の劣化試験の
結果、第１０図の曲線Ｃで示すごとくに経時変化が激し
く、５日程度で磁性が殆ど消失してしまい、特性不良と
なる。Furthermore, as a result of the above-mentioned deterioration test, the known Tb-Fe magnetic layer showed a severe change over time as shown by curve C in Figure 10, and almost lost its magnetism in about 5 days, resulting in poor characteristics. .
第１図〜第３図は従来例を示すものであって、第１図は
光メモリ媒体の一部分の拡大断面斜視図、
第２図は光磁気メモリ媒体の一部分の拡大断面斜視図、
第３図は光磁気メモリ媒体のトラッキングガイドを形成
した状態の第２図と同様の拡大断面斜視図
である。
第４図〜第１０図は本発明の実施例を示すものであって
、
第４図は光磁気メモリ媒体の断面図、
第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は各種のトラン
キングガイドを形成した媒体の一部分の各拡大断面図、
第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図はトラッキングガイドを
形成する工程を順次示す各拡大断面図、第７図は光磁気
メモリ装置の概略図、
第８図は対向ターゲットスパック装置の概略断面図、
第９図は磁気記録媒体のヒステリシス曲線図、第１０図
は磁気記録媒体の残留磁束密度の経時変化を比較して示
すグラフ
である。
なお、図面に示された符号において、
３−・−レーザー光
１２−−−−−−基体
３０−−−−−−磁性層
３０ ａ −−−−−−−トラッキングガイド３０ ｂ
−−−−−−一垂直磁化部分
４０−−−−−一記録媒体
４２−−−−−−一排気系
３３・−−−−−−ガス導入系
３４．３５−−−−−ホルダー
Ｔ１、Ｔ２−・・−ターゲット
である。
代理人 弁理士 逢 坂 宏（他■名）第１図
第３図
１６４図
０
第５図1 to 3 show conventional examples, in which FIG. 1 is an enlarged sectional perspective view of a portion of an optical memory medium, FIG. 2 is an enlarged sectional perspective view of a portion of a magneto-optical memory medium, and FIG. 2 is an enlarged sectional perspective view similar to FIG. 2, showing a state in which a tracking guide for a magneto-optical memory medium is formed; FIG. 4 to 10 show embodiments of the present invention, FIG. 4 is a sectional view of a magneto-optical memory medium, and FIGS. 5(a), (b), (C), and (d). 6A, 6B, and 6C are enlarged sectional views sequentially showing the steps of forming tracking guides, and FIG. 7 is a magneto-optical diagram. A schematic diagram of a memory device, FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a facing target spacing device, FIG. 9 is a hysteresis curve diagram of a magnetic recording medium, and FIG. 10 is a comparison of changes over time in the residual magnetic flux density of a magnetic recording medium. It is a graph. In addition, in the symbols shown in the drawings, 3-.-Laser beam 12-----Base 30--Magnetic layer 30 a--Tracking guide 30 b
----------One perpendicular magnetization section 40-----One recording medium 42--One exhaust system 33-----Gas introduction system 34.35----Holder T1 , T2-...-target. Agent: Patent Attorney Hiroshi Aisaka (and other names) Figure 1 Figure 3 164 Figure 0 Figure 5
Claims (1)
が、 （ａ）、酸化鉄を主成分とする連続磁性層からなってい
ること。 （ｂ）、磁性層の面内方向での残留磁化（ＭＨ）と、磁
性層の面に対し垂直方向での残留磁化（Ｍｖ）との比（
ＭＶ ／Ｍ＋（）が０．５以上であること。 を夫々構成として具備し、かつ前記磁性層に磁気特性が
選択的に変化せしめられた領域が形成されていることを
特徴とする磁気記録媒体。[Scope of Claims] 1. In a magnetic recording medium having a magnetic layer, the magnetic layer comprises (a) a continuous magnetic layer containing iron oxide as a main component. (b), the ratio of the residual magnetization (MH) in the in-plane direction of the magnetic layer to the residual magnetization (Mv) in the perpendicular direction to the plane of the magnetic layer (
MV/M+() must be 0.5 or more. What is claimed is: 1. A magnetic recording medium characterized in that the magnetic layer is provided with a region in which the magnetic properties are selectively changed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031938A JPS59157834A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Magnetic recording medium |
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| JP58031938A JPS59157834A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Magnetic recording medium |
Publications (1)
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| JPS59157834A true JPS59157834A (en) | 1984-09-07 |
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ID=12344908
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| JP58031938A Pending JPS59157834A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Magnetic recording medium |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157834A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61162844A (en) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Ricoh Co Ltd | Photomagnetic recording medium and its production |
| JP2014116055A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Toshiba Corp | Magnetic disk, magnetic disk unit, and heat assisted magnetic recording method |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP58031938A patent/JPS59157834A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61162844A (en) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Ricoh Co Ltd | Photomagnetic recording medium and its production |
| JP2014116055A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Toshiba Corp | Magnetic disk, magnetic disk unit, and heat assisted magnetic recording method |
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