JPS62267950A - 磁気光学記録媒体 - 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］ この発明は、コンピュータ用ディスクメモリ、文書ファ
イル用書換え型光メモリ等に用いられる磁気光学記録媒
体に関する。

［従来の技術］ 上述の実用化され得る磁気光学記録媒体の材料としては
、主として以下の条件が要求されている。

ｉ、　磁化が膜面垂直に配向すること。

１１、　　キュリ一温度が１００’Ｃ〜２００℃の間に
あること。

１１１、大きな保磁力を有していること。

ｌｖ、　　反射率をＲ１カー回転角をθにとすると、Ｊ
Ｉ・θｋが大きいこと。

ＦｅにＧｄとか、Ｔｂ等の希土類元素を入れた場合、磁
気異方性エネルギが増加して、垂直磁気異方性膜となる
ことが知られている。こうしたことから、磁気光学記録
媒体の材料として、Ｔｂ・Ｆｅ−Ｃｏを代表的な材料と
する非晶質合金薄膜が実用化されている。具体的には、
ＧｄＴｂＦｅ。

ＴｂＦｅＣα、ＧｄＴｂＦｅＣｏなどが開発されている
。

これらの従来の非晶質合金薄膜は、前述した条件をすべ
て満足する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記非晶質合金薄膜の重要な成分であるＴｂは
、希土類元素の中でも最も資源の乏しい元素の１つであ
る。そのため、Ｔｂを使用せずに、しかもＧｄＴｂＦｅ
、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅＣｏと同等の性能を発揮
する非晶質合金薄膜の出現が望まれている。なお、主な
希土類元素のクラーク数を以下に記しておく。

Ｇｄ　：　６Ｘ１０−’ Ｎｄ：２．２Ｘ１０−３ Ｓｍ：６Ｘ１０−’ Ｄｙ：４Ｘ１０−’ Ｈｏ：ｌＸ１０−’ Ｔｂ：８Ｘ１０−’ 上記観点から、最近では、Ｔｂを使用しない非晶質系磁
気光学記録媒体が開発されつつある。たとえば、Ｇｄ−
Ｆｅは、上述した条件のうち保磁力以外の条件に関して
は満足するので、Ｇｄ−ＦｅにＳｍを添加して保磁力を
高めようとした例がある（第９回応用磁気学会講演要旨
集ｐ　１９３）。

しかし、Ｇｄ−８ｍ−Ｆｅは垂直磁″τ異方性が小さく
、良好な媒体を得ることができない。

それゆえに、この発明の目的は、資源の著しく乏しいＴ
ｂを使用することなく、しかも磁気光学記録材料として
要求される条件をすべて満足し得る磁気光学記録媒体を
堤供することである。

【問題点を解決するための手段〕

この発明に従った磁気光学記録媒体は、膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を有するＧｄ−Ｎｄ−Ｍ−Ｆｅ　（但し
、ＭはＤｙおよびＨａうちの少なくともいずれか一方で
ある）の非晶質合金薄膜からなっている。

［作用］ 本願発明者は、Ｇ　ｄ　Ｆ　ｅ合金にＮｄを添加した非
晶質合金が、ＧｄＦｅ合金に比べて、大きな保磁力を有
することを見い出した。さらに、本願発明者は、ＧｄＮ
ｄＦｅでは、ＧｄＳｍＦｅと異なり、ＧｄＦｅと同等（
Ｉ　Ｘ　１０’　ｅ　ｒ　ｇ／ｃｍ’　）以上の垂直磁
気異方性エネルギが容易に得られることも見い出した。

本発明は、この知見に基づき、磁気光学記録媒体として
利用するものである。しかし、ＧｄＦｅにＮｄを添加す
れば、キュリ一点が過剰に上昇する。そのため、このキ
ュリ一点の上昇を抑制するために、ＤｙおよびＨＯのう
ちの少なくともいずれか一方が加えられる。

Ｇｄ、Ｎｄ、ＭＳＦｅの原子濃度をそれぞれＸ１Ｙ、Ｚ
、Ｗとしたとき、以下の関係式が成立するようにするの
が望ましい。

Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｗ＞０．９５ ０．１≦Ｘ≦０．　３ ０．０３≦Ｙ≦０．１５ Ｚ≦０．１５ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｗ＞０．９５としたのは、他の元素を５％
以下添加したとしても、非晶質合金薄膜の磁気特性や磁
気光学特性にほとんど影響しないからである。逆に、Ｐ
　ｔ　％Ｔ　ｌ　％　Ａ　ｆＪ、、ＣｒＳＭｏ、Ｔａ等
の元素を少ｉＡ添加すれば、耐酸化性や耐食性が向上す
ることが認められる。

Ｇｄの原子濃度を０．　１以上、０．　３以下としたの
は、非晶質化による媒体ノイズの抑制と特にキュリ一点
以下の温度での残留磁化を維持し、続出時のカー回転角
の低下を防ぐためである。Ｇｄの原子濃度が０．　１未
満であれば、残留磁化が小さく非晶質になりにくいし、
また保磁力も極めて小さい。一方、Ｇｄの原子濃度が０
．　３を越えるならば、やはり保磁力が小さくなる。

Ｎｄの原子濃度が多ければ多いほど、非晶質合金薄膜の
保磁力は大きくなる。しかし、０．１５を越えるような
原子濃度であるならば、キュリ一温度が高くなりすぎ、
記録特性が低下する。一方、０１）３未満であれば、保
磁力増大の効果がほとんどなくなる。

前述したように、Ｎｄを添加すれば非晶質合金薄膜のキ
ュリ一点は上昇する。ＤｙまたはＨｏは、過剰なキュリ
一点の上昇を抑制するように作用する。Ｎｄの原子濃度
が多いほど、ＤｙまたはＨＯの原子濃度を多くする必要
がある。しかし、Ｎｄの原子濃度が０．１５に対して、
キュリ一点を低下させるという効果は、ＤｙまたはＨＯ
の原子濃度が０．１５でほぼ飽和する。０．１５を越え
てＤｙまたはＨｏを加えても、キュリ一点のそれ以上の
低下は見られない。なお、Ｄｙのみを添加してもよく、
あるいはＨｏのみを添加してもよい。

あるいは、ＤｙおよびＨｏの両者を添加してもよい。

Ｃ実施例］ Ｆｅターゲット上に５ｍｍ角のＧｄ５Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈｏ
チップを配置し、通常のＲＦ２極スパッタリングによっ
て、ガラス基板上に本発明に従った磁気光学記録媒体の
製膜を実施した。そして、各成分の原子濃度を色々と変
えてみて各種の非晶質合金薄膜を作った。

到達真空度は５ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒで、ターゲットの大
きさ１３０ｍｍφに対して２０５Ｗを人力した。スパッ
タガスはＡｒで、ガス圧３．５×１Ｏ−２Ｔｏｒｒで１
０分間スパッタリングを行なった。膜厚はいずれの場合
も、１８００〜２２００Ａであった。また、Ｘ線回折に
よると、すべて非晶質膜となっていた。バイアス電圧は
特に加えなかった。こうして得られた結果を第１図、第
２図、第３図に示す。

第１図は、Ｎｄ組成比の保磁力に対する影響を示してい
る。すなわち、Ｎｄの成分比を色々と変えて、保磁力を
測定している。ＧｄＦｅにＮｄを添加することによって
、明瞭な保磁力の増加が認められる。

第２図は、Ｎｄ組成比と垂直磁気異方性エネルギの関係
を示している。この図では、比較のために、Ｇｄ−３ｍ
−ＦｅおよびＧｄＦｅについても図示している。

第３図は、ＧｄＮｄＤｙＦｅのＤｙ原子濃度とキュリ一
点との関係、およびＧｄＮｄＨｏＦｅのＨｏ原子濃度と
キュリ一点との関係を示している。

これらの結果から、Ｇｄ−Ｎｄ−Ｍ−Ｆｅが、垂−直磁
気記録に十分な保磁力と垂直磁気異方性エネルギを有し
ていることが認められる。また、Ｎｄが多い場合には、
キュリ一点が上昇するが、ＤｙまたはＨＯのいずれか一
方または両名を添加すればキュリ一点が十分に低減する
ことが認められる。

なお、８２０ｎｍの半導体レーザでカー回転角θｋを測
定した。その結果を、以下に示す。

Ｇ　ｄ、２．Ｆ　ｅａ７ｊ’　０　、　３３Ｇ　ｄ、、
、Ｎ　ｄ、、、（Ｆ　ｅ、、７７　：　０　、　３５Ｇ
ｄａ、ｔｉＮｄａ、ｔｚＦ　ｅＯ１７ｙ：　０　、　４
０Ｇ　ｄａ、ｒＪＮ　ｄａ、１ａＨｏｔｒ）ｌＦｅｅ、
７ｒ　”　”　０［発明の効果］ 以上のように、この発明に従った磁気光学記録媒体では
資源の著しく乏しいＴｂを全く使用していないので、資
源の不足による価格高騰を招く心配がない。しかも、カ
ー回転角、保磁力は、従来最も実用性が高いと言われて
いたＧｄＴｂＦｅ。

ＴｂＦｅＣｏ５ＧｄＴｂＰｅＣｏと同等以上の値を示し
、また垂直磁気異方性エネルギもＧｄＳｍＦｅ等と異な
り全く問題はない。さらに、この発明に従った磁気光学
記録媒体は、キュリ一温度の点でも２００℃以下にする
ことができるので、十分に実用化され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従った磁気光学記録媒体における
Ｎｄ組成比の保磁力に対する影響を示す図である。縦軸
は保磁力を示し、横軸はＮｄの原子濃度を示している。 第２図は、Ｎｄ組成比と垂直磁気異方性エネルギの関係
を示す図である。縦軸は、垂直磁気異方性エネルギを示
し、横軸はＮｄの原子濃度およびＳｍの原子濃度を示し
ている。 第３図は、ＧｃｌＮｄＤｙＦｅのＤｙ原子濃度とキュリ
一点との関係、およびＧｄＮｄＨｏＦｅのＨｏ原子濃度
とキュリ一点との関係を示す図である。縦軸はキュリ一
点を示し、横軸はＤｙの原子濃度およびＨｏの原子濃度
を示している。 入（ＮＪおよび５１，１Ｇ都→Ｉ纒） 降

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有するＧｄ−Ｎ
   ｄ−Ｍ−Ｆｅ（但し、ＭはＤｙおよびＨｏのうちの少な
   くともいずれか一方である）の非晶質合金薄膜からなる
   磁気光学記録媒体。 （２）Ｇｄ、Ｎｄ、Ｍ、Ｆｅの原子濃度をそれぞれＸ、
   Ｙ、Ｚ、Ｗとしたとき、 Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｗ＞０．９５ ０．１≦Ｘ≦０．３ ０．０３≦Ｙ≦０．１５ Ｚ≦０．１５ の関係が成立するようにされている、特許請求の範囲第
   １項に記載の磁気光学記録媒体。