JPS6289254A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

光磁気記録媒体

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JPS6289254A
JPS6289254A JP22888385A JP22888385A JPS6289254A JP S6289254 A JPS6289254 A JP S6289254A JP 22888385 A JP22888385 A JP 22888385A JP 22888385 A JP22888385 A JP 22888385A JP S6289254 A JPS6289254 A JP S6289254A
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JP
Japan
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binary
atomic ratio
compsn
recording medium
magneto
Prior art date
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Pending
Application number
JP22888385A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sato
崇志 佐藤
Shinichi Hayashi
真一 林
Junya Tada
多田 準也
Makoto Akihiro
誠 秋廣
Takehiko Sato
佐藤 威彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
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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、光磁気メモリー、光磁気記録表示素子など
に利用される光磁気記録媒体に関するものである。
「従来技術」 光磁気メモリーや光磁気記録表示素子とじて膜面と垂直
方向に磁化容易軸を有し、円形酸は任意の形状の反転磁
区を作成することにより情報を記録し、磁気カー効果な
どの磁気光学効果を利用して記録された情報を読み出す
薄膜状の光磁気記録媒体が使用されている。
一般に磁化容易軸が膜面と垂直な方向に存在する強磁性
薄膜においては、例えばレーザー等の光ビームを照射す
ることにより、S極あるいはN極に一様に磁化された膜
面内の一様磁化極性と、逆向きの磁極をもつ小さな反転
磁区を照射領域内に作成することができる。この反転磁
区の有無を「1j、roJに対応させて情報を記録する
ことによう、このような強磁性薄膜を高密度の磁気記録
媒体として使用することができる。このように記録され
た情報は磁気光学効果を利用して読み出すことが可能で
ある。
このような強磁性薄膜のうち、室温下において大きな保
磁力を有し、かつキュリ一温度又は、磁気的補償温度が
比較的室温に近い薄膜は、キュリ一温度又は、磁気的補
償温度を利用して光ビームにより任意の位置に反転磁区
を作ることによって、情報を記録させることができるた
めビームアドレッサブルファイルとして使用されている
。     ゛ 膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有し、高密度の磁気記
録が可能であってビームアドレッサブルファイルとして
使用可能な強磁性薄膜としては、従来MnB iに代表
される多結晶金属薄膜やGd−Tb−?e、 Dy−F
e、 Tb−Fe、 Tb−Fe−Co等の多元系非晶
質金属薄膜或はGIGに代表される化合物単結晶薄膜が
使用されている。これらビームアドレッサブルファイル
として使用可能な強磁性薄膜はそれぞれ以下に述べるよ
うな利点及び欠点を有している。
即ちMnB1に代表される多結晶金属薄膜は、キュリ一
温度を利用して書き込みが行なわれ、数KOeという大
きな保磁力を有している点では磁気記録媒体として優れ
ている。
しかし、例えばMnB1でTc = 360℃というよ
うにキュリ一温度が高いために、書き込みに大きなエネ
ルギーが必要であるという欠点を有する。又多結晶体で
あるために、化学量論的条件を満足するような組成の薄
膜を作成する必要があり、その製造が技術的に難かしい
という欠点を有している。
又、GIGに代表される化合物単結晶の薄膜はキュリ一
温度が高くて書き込みに大きなエネルギーを必要とする
と共に、素材的或は製造技術上で他のものに比して大幅
に製造費用が増大するという難点がある。
これらの多結晶金属薄膜、或は化合物単結晶薄膜の光磁
気記録媒体としての特性上での諸難点を解決したものと
して、希土類−遷移金属非晶質薄膜が提案されている。
この希土類−遷移金属非晶質薄膜としては、組成的には
Tb−Fe、 Dy−Fe、 Gd−Tb−Fe、 T
b−Fe−C。
などの多元系組成の非晶質薄膜が提案されている。これ
ら提案されている希土類−遷移金属非晶質薄膜は、キュ
リ一温度が60℃〜200℃と低いためにキュリ一温度
を利用して、書込みが可能であり、又室温条件下におい
て幅広い組成範囲にわたって数KOeという大きな保磁
力を有している。又記録媒体として使用するに際して組
成的に特別に高精度の製造条件下で非晶質薄膜を作成す
る必要がなく、製造技術が比較的容易であって製作上で
の少滴シもよくなる。
「発明の解決すべき問題点」 このように、希土類−遷移金属非晶質薄膜は、幅広い組
成範囲にわたって大きな保磁力を有し、キュリ一温度を
利用しての書込みが可能であシ、且つ製造技術が比較的
容易であって製作上の少滴りもよいという利点を有して
いる。
しかしこれらの希土類−遷移金属非晶質薄膜は特性上い
ずれも表面が腐蝕され易いという欠点があり、大気中に
長時間放置しておくと表面層が腐蝕され、組成的に変質
し易いという欠点がある。
第3図に示すのは、従来提案されているこの種の希土類
−遷移金属非晶質薄膜に対して発明者等により行なわれ
た耐蝕性試験の結果を示す実測データである。この場合
被検体としては組成75’ Tb025 ”e075 
$−よび(TbO80DyO20)025Fe075で
表示され、直径50欄のソーダ珪酸ガラス基板上にスパ
ッタ法により膜厚約xooo、jに作成された希土類−
遷移金属非晶質薄膜を使用し、この金属非晶質薄膜を室
温下でI N NaC2溶液に浸漬する。種々の浸漬時
間でNaC1溶液に対する浸漬を施した被検体をNaC
L溶液から取り出し、この被検体に対して5 mWのレ
ーザー光を照射し、被検体からの反射レーザー光の電力
を測定し、入射レーザー光に対する反射レーザー光の電
力比を反射率として測定する。
第3図の横軸は、NaC6溶液内の被検体の浸漬時間で
あり、縦軸は前述のようにして得られた反射率であり、
被検体の耐蝕性の目安となる。
第3図から明らかなように、例えば60分の浸漬時間で
は反射率が浸漬がない場合の反射率50%から30係に
低下し、浸漬時間を120分とすると、反射率はほぼ1
011にも低下し、被検体に対する腐蝕がはなはだしい
ことが明確に示されている。
この発明の解決すべき間順点は、この種の希±1−遷移
金属非晶質薄膜において従来具備している利点をそのま
ま具備させ、且つ腐蝕され易いという本質的な欠点を如
何にして改善して高耐蝕性の非晶質薄膜を得るかという
ことである。
「発明の構成」 この発明の光磁気記録媒体は膜面と垂直な方向に磁化容
易軸を有する非晶質合金薄膜よシなり、全組成中Tt)
とDyの二元組成体の原子比が15〜40原子幅を占め
、Crの原子比が2〜10原子係を占め、且つ残部はF
eもしくはF’eとCoとの二元組成体より構成されて
いる。TbとDyの二元組成体中のDyの原子比は50
原子係以下でおり、残部がFeとCoとの二元組成体で
構成される場合には二元組成体中でのCoの原子比は5
0原子係以下となっている。
「実施例」 以下、この発明の光磁気記録媒体を、その実施例に基づ
き製造法に従って、図面を利用して詳細に説明する。
発明者等は従来提案されているTb−Fe二元系非晶質
薄膜体及びTb−Fe−C〇三元系非晶質薄膜体を基礎
にして、鋭意研究及び検討を行ないこれらの二元或は三
元系非晶質薄膜体に対して、Tbの一部をDyで置換す
ることにより、性能指数へ・θK(R:反射率、θに:
力−回転角)を減少させずにキュリ一温度を下げ、記録
及び再生感度を向上させると同時に、Crを添加するこ
とにより、非晶質薄膜体の耐蝕性を大幅に増加させ得る
ことを見出したのである。
この発明においては、薄膜の作成に使用する基板として
は、例えばソーダガラス、石英、シリコン、ガーネット
、グラスチック基板などを使用することが出来る。
実施例においては例えば厚さが0.3簡の石英基板或は
合成樹脂材の基板を使用し、この基板上に膜の組成に近
い組成のターゲットを用いて例えばスパッタリング法に
より薄膜状の光磁気記録媒体を作成する。作成雰囲気は
不活性気体としてアルゴンガスを使用した雰囲気とし、
雰囲気圧力を3〜8 Paに保持する。
膜面と垂直な方向に磁化を有するに充分な磁気異方性を
持った薄膜を作成するためには、基板を水冷し基板温度
を下げておく必要がある。
このような雰囲気下で基板上に供給電力50Wで膜厚1
000λ程度に薄膜状の光磁気記録媒体を作成する。
このような雰囲気条件下で作成すると、イオン化された
原子の衝突が少なくなり基板温度を上昇させることなく
薄膜を作成することが出来る。
この発明の光磁気記録媒体においては、Tb。
DyXFa、 co及びOrをそれぞれ原子比表示でx
ly、z、wを用いて表わし、光磁気記録媒体の全組成
が一般に(TbI−y Dyv ) x (Fet −
yooy ) I−x−zCrzで表示される。この組
成式においてY=Qの場合がTb、 Dy及びOr以外
の残部がCoを含まない一元組成体よりなる場合である
。このような一般の組成式において、この発明でその組
成上必要とされる条件はそれぞれの元素量を原子比で表
示した場合にそれぞれ0.15≦X≦0.40.0≦Y
≦0.50.0.02 ≦Z≦0.10  及びo<w
≦o、s。
である。
一般に、希土類−鉄属非晶質膜においては、希土類元素
の組成比で定まる希土類元素による磁気モーメントと鉄
属元素の組成比で定まる鉄属元素による磁気モーメント
とが互に打消し合って全体としての飽和磁化Msが決定
される。従って、全組成中での希土類元素及び鉄属元素
の比率を設定することにより磁気異方性定数をKuとし
て、Ku)2πMl/の垂直磁化条件を満足する飽和磁
化Msを得ることが出来、この垂直磁化条件を満足すれ
ば膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有する磁性薄膜を得
ることが出来る。
全組成が(TbI −v Dyw ) x (F’e、
 −、Coy )t−X−ZCrZで表示されるこの発
明の光磁気記録媒体中でのTbとDyの二元組成体の原
子比XをX < 0.15に設定すると、鉄属元素によ
るモーメントが大きくなり、又X > 0.4に設定す
ると希土類元素による磁気モーメントが大きくなる。
これらいずれの場合においても光磁気記録媒体の組成全
体の飽和磁化Msが大きくなってしまい、Ku)2πM
Btの垂直磁化条件を満足することが出来なくなる。従
ってこの発明においては希土類元素の原子比Xには、0
.15≦X≦0.40の条件が要求される。
TbとDyの二元組成体の中Dyが50原子壬を超える
と、キュリ一温度が低下し、それに伴いカー回転角も小
さくなってしまう。
一方Crの原子比2をZ<0.02に設定すると後述す
るCrの添加効果を認めることが出来ず、逆にz>o、
ioに設定すると耐蝕性の優れた光磁気記録媒体が得ら
れるが、垂直磁化条件を満足するものが得られ雌くなり
、数KOeの保磁力も得られなくなることがある。この
場合垂直磁化条件は満足出来てもカー回転角が小さくな
り過ぎてしまって所定の特性を得ることが出来ない。
従ってCrの原子比2に対して0.02≦2≦0.10
が要求される。
又一般に、キュリ一温度を利用して書き込みを行なう場
合には、キュリ一温度が高すぎると大きなレーザーパワ
ーが必要となって半導体レーザーを使用することが出来
なくなる。このため光磁気記録媒体のキュリ一温度は2
oo℃以下にする必要がある。
この発明の光磁気記録媒体において、Tb1Dy10r
以外の残部がFeとCoの二元組成の場合には、Coの
添加量が50原子係を超えると、キュリ一温度が200
℃を上廻り非常に書き込みにくい光磁気記録媒体となっ
てしまう。従って残部がFeとcoの二元組成の場合に
は残部中のcoの原子比YにはO≦Y≦0.50の条件
が必要とされる。
「発明の効果」 この発明の光磁気記録媒体に対して発明者等が行なった
腐蝕性試験における耐蝕性の効果を示す実測データを第
1図及び第2図に示す。第1図及び第2図においてそれ
ぞれ横軸にはIN Na0A溶液内への被検体の浸漬時
間を示し、縦軸にはすでに定義して説明したレーザー光
の反射率が示されている。
即ち、それぞれの横軸に示す浸漬時間だけ、室温下にお
いてINNaCt溶液内に被検体を浸漬させた後におい
て、被検体をNa CL浴溶液ら取り出し、その被検体
に対して5 mWのレーザー光を照射する。同時に被検
体からの反射レーザー光の電力を測定して反射レーザー
光の電力と照射レーザー光の電力の比から反射率を算定
し、この反射率が第1図及び第2図の縦軸に記録される
。第1図及び第2図においては、得られた反射率によっ
て被検体の耐蝕性の度合を判定することが出来る。
第1図は全組成が(Tb0.80 Dy0.20 ) 
0.25 (Fe(L85000.15)(L71 C
r0.04で表示されるこの発明の光磁気記録媒体を被
検体として用いた場合で、被検体としては直径50簡の
ソーダ珪酸ガラス基板上に約1ooozの厚みにスパッ
タ法で形成した薄膜を使用した。
vJ1図に示す結果から明らかなように、I N Na
Ct溶液に浸漬する前の反射率47%の状態から120
分間NaC2溶液に浸漬させた後でも反射率は38%に
低下する程度であって、すでに説明した従来提案されて
いる非晶質薄膜で得られる第3図に示す結果に比較して
、耐蝕性が大幅に増加していることは明らかである。
第2図に示したのは、全組成が(TbQ、70 DyQ
、30)Q、25Feα68 Cr(107で表示され
るこの発明の光磁気記録媒体を被検体として使用した場
合であり、被検体形状は第1図の場合と同一である。
この場合でも、I N Na06溶液に浸漬する前の反
射率47チから120分間NaC4溶液に浸漬させた状
態でも反射率が32%に低下するだけであって、すでに
説明した第3図との対比において、その耐蝕性が大幅に
増大していることが確認される。
第1図及び第2図に示したように、この発明の光磁気記
録媒体において耐蝕性が従来のものに比して大幅に増大
しているのは、媒体の表面に耐蝕性の優れたクロムの酸
化層が形成される念めと考えられる。
第4図は・全組成が(Tb[180Dy0.20)α2
5 (Foo、95CocL05 ) 0.71 Or
o、04で表示されるこの発明の光磁気記録媒体に対し
て測定して得られ之カーヒステリシスルーズである。図
で横軸は磁界■であり縦軸はカー回転角θ工てあり、こ
の場合20いは0.32°となり、又カーヒステリシス
ループが角張った形状となっていて、磁界を零に戻した
点でほぼ飽和値を示し優れた光再生特性を有することが
明らかである。
第5図に示すカーヒステリ7スループは、従来提案され
、特にカーヒステリシスループ特性が優れている全組成
がTbα25”[L75で表示される非晶質薄膜に対し
ての同一の測定結果である。
第4図を第5図と比較して明らかなように、この発明の
光磁気記録媒体はカー回転角及び保磁力において極めて
優れた特性を有していることが明らかである。
この発明の光磁気記録媒体は、単独に単層の薄1宵とし
て使用するのみならず、すでに提案されているTb−F
e、 Dy−Fe、 Ga−Tb−Fe、 Tb−Fe
−C0系の非晶質薄膜に対してその表面を被うように二
層構造としたものとして使用することも可能である。
以上詳細に説明したように、この発明によると、膜面と
垂直方向に磁化容易軸を有し、室温下で大きな保磁力と
室温に近いキュリ一温度を具備し、さらにその製造条件
も厳しくなく製造が容易に行なわれ、且つ耐蝕性が極め
て優れた光磁気記録媒体を提供することが出来る。
この発明の光磁気記録媒体は、光ビーム釘型磁気ヘッド
、熱ペン、電子ビームなどを用いて情報を書き込み、カ
ー効果を利用して書き込まれた情報を読み出し、所謂ビ
ームアドレッサブルファイルメモリ装置として使用して
、高密度記憶が可能であり、且つ長期間にわたって動作
特性が安定した長安定寿命特性を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれこの発明の光磁気記録媒体
の実施例の耐蝕性を示す特性曲線、第3図は従来提案さ
れている光磁気記録媒体の耐蝕性を示す特性曲線、第4
図は、この発明の実施例のカーヒステリシスループを示
す図、第5図は従来提案されている光磁気記録媒体のカ
ーヒステリシスルー1を示す図である。 Ku:磁気異方性定数、Me:飽和磁化、X : Tb
とDyの原子比、Y : Coの原子比、Z : C!
rの原子比、W:Dyの原子比。 特 許 出 願 人 住友金属鉱山株式会社第1図 浸漬時開(今) 第2図 浸漬時間(公) 第3図 浸漬時間(分)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 膜面と垂直な方向に磁化容易軸を有する非晶質合金薄膜
    よりなり、全組成中TbとDyの二元組成体の原子比が
    15〜40原子%、Crの原子比が2〜10原子%、残
    部がFeもしくはFeとCoの二元組成体よりなり、前
    記TbとDyの二元組成体中のDyの原子比が50原子
    %以下であり、前記残部が二元組成体の場合には該二元
    組成体中のCoの原子比が50原子%以下であるような
    組成を有することを特徴とする光磁気記録媒体。
JP22888385A 1985-10-16 1985-10-16 光磁気記録媒体 Pending JPS6289254A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0314424A2 (en) * 1987-10-26 1989-05-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magneto-optic recording medium
JPH06318346A (ja) * 1993-02-25 1994-11-15 Gold Star Co Ltd 光磁気記録媒体

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