JPS6391849A - Magneto-optical recording medium - Google Patents
Magneto-optical recording mediumInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明による光磁気記録媒体は、スパッタ法により作製
されたＢｉ置換磁性ガーネット膜に不活性ガスあるいは
水素のイオンビームを照射し、該スパッタガーネット膜
の保磁力及び光吸収を向上させたものである。Detailed Description of the Invention [Summary] The magneto-optical recording medium according to the present invention irradiates a Bi-substituted magnetic garnet film produced by a sputtering method with an ion beam of inert gas or hydrogen, and maintains the sputtered garnet film. It has improved magnetic force and light absorption.
本発明は光磁気記録媒体に関する。本発明は、さらに詳
しく述べると、Ｂｉ置換磁性ガーネット膜からなる光磁
気記録材料の層を例えばＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウ
ム・ガーネット）、ＮＧＧ（ネオジウム・ガリウム・ガ
ーネット）、ガラス等の基板上に有する光磁気記録媒体
に関する。The present invention relates to a magneto-optical recording medium. More specifically, the present invention provides an optical recording medium having a layer of a magneto-optical recording material made of a Bi-substituted magnetic garnet film on a substrate such as GGG (gadolinium gallium garnet), NGG (neodymium gallium garnet), glass, etc. Related to magnetic recording media.
本発明の光磁気記録媒体は、増加せしめられた保磁力と
光吸収を同時に示すものであり、したがって、メモリー
媒体として有利に使用することができる。The magneto-optical recording medium of the present invention simultaneously exhibits increased coercivity and optical absorption and can therefore be advantageously used as a memory medium.
最近、ガーネット系媒体の有する大きな磁気光学効果と
酸化物であることに基因するすぐれた保存安定性とに着
口し、かかる媒体から光磁気記録媒体を製造することが
行なわれている。この媒体製造方法は、一般に、ＧＧＧ
等の単結晶基板あるいは耐熱性ガラス基板上にガーネッ
ト系媒体の記録層をスパッタ法及びこれに続く熱処理に
より成長させることからなっている。用いられているガ
ーネット系媒体のなかでは、とりわけＢｉ置換磁性ガー
ネットが、ファラデー回転が大きく、極めて安定な物質
であることから、有望な光磁気記録材料である。Recently, magneto-optical recording media have been manufactured from garnet-based media, taking advantage of the large magneto-optic effect and excellent storage stability due to the fact that they are oxides. This media manufacturing method generally includes GGG
A recording layer of a garnet-based medium is grown on a single-crystal substrate such as or a heat-resistant glass substrate by sputtering and subsequent heat treatment. Among the garnet-based media used, Bi-substituted magnetic garnet in particular is a promising magneto-optical recording material because it has a large Faraday rotation and is an extremely stable substance.
ところで、かかる光磁気記録材料としては、高密度記録
を可能にするため、保磁力が大きくなければならない。Incidentally, such a magneto-optical recording material must have a large coercive force in order to enable high-density recording.
１ビツトの大きさはレーザービームのスポット径で決ま
り、これは光の波長程度の大きさ、即ち、半導体レーザ
ー（λ＝０．８μｍ）を使用する場合には１μｍ程度と
なる。しかし、１μｍのビットを記録するには、媒体と
してはこれよりも小さなビットを保持する能力を持って
いなければならない。媒体が保持しうる最小ビット保磁
力、σ讐＝磁壁エネルギー）で決まり、これを小さくす
るには保磁力を大きくする必要がある。The size of one bit is determined by the spot diameter of the laser beam, which is about the same as the wavelength of light, that is, about 1 μm when a semiconductor laser (λ=0.8 μm) is used. However, in order to record bits of 1 μm, the medium must have the ability to hold bits smaller than this. It is determined by the minimum bit coercive force that the medium can hold, σ = domain wall energy, and to reduce this it is necessary to increase the coercive force.
もし、最小ビット径が１μｍよりも大きければ、１μｍ
のビームスポット径で記録しようとしても、１μｍのビ
ットは得られず、最小ビット径まで大きくなる。If the minimum bit diameter is larger than 1 μm, 1 μm
Even if an attempt is made to record with a beam spot diameter of 1 μm, a bit of 1 μm cannot be obtained, and the beam spot diameter increases to the minimum bit diameter.
スパンタガ−ネット膜の保磁力は数百エルステッドであ
り、１〜２μｍのビットを保持することができる。一方
、現在、光磁気記録媒体の記録材料として用いられてい
る希土類−遷移金属非晶質合金の保磁力は数千エルステ
ッドであり、これに比べるとスパッタガーネットの保磁
力は小さいため、より大きくする必要がある。The coercive force of the spunter garnet film is several hundred oersteds, and can hold bits of 1 to 2 μm. On the other hand, the coercive force of rare earth-transition metal amorphous alloys currently used as recording materials for magneto-optical recording media is several thousand oersteds, and compared to this, the coercive force of sputtered garnet is small, so it is necessary to increase it. There is a need.
２また、光磁気記録での書込みはヒートモードであるた
め、媒体の光吸収が大きいほど、記録感度は良い。しか
し、スパッタガーネット膜の近赤外での光吸収は非常に
小さく、半導体レーザーで記録する場合には光吸収を大
きくする必要がある。2. Furthermore, since writing in magneto-optical recording is done in heat mode, the greater the light absorption of the medium, the better the recording sensitivity. However, the near-infrared light absorption of the sputtered garnet film is very small, and when recording with a semiconductor laser, it is necessary to increase the light absorption.
光磁気記録媒体のＢｉ置換磁性ガーネット膜は、前述し
た通り、例えばＧＧＧやガラスのような基板上にスパッ
タ法によって、すなわち、適当な組成のターゲットを用
いてスパッタ法により成膜し、その後、熱処理をして結
晶化させるという方法によって作製されている。しかし
、従来の方法により作製されるＢｉ置換ガーネット膜の
保磁力は、基板、組成などにより異なるけれども、補償
温度を示さないＹＩＧ系では、ＧＧＧ基板の場合３００
０ｅ以下、ガラス基板の場合８０００ ｅ以下である。As mentioned above, the Bi-substituted magnetic garnet film of the magneto-optical recording medium is formed on a substrate such as GGG or glass by sputtering using a target of an appropriate composition, and then subjected to heat treatment. It is produced by a method of crystallization. However, although the coercive force of the Bi-substituted garnet film produced by the conventional method varies depending on the substrate, composition, etc., in the YIG system, which does not exhibit a compensation temperature, in the case of the GGG substrate,
0e or less, and in the case of a glass substrate, it is 8000e or less.
特にＧＧＧ基板の場合には、希土類−遷移金属非晶合金
と比べるとかなり小さい保磁力しか得ることができない
。このような小さい保磁力及び光吸収はスパッタガーネ
ット膜の記録密度と記録感度の面から好ましくないので
、保磁力及び光吸収を同時に増加させることが望まれて
いる。In particular, in the case of a GGG substrate, only a considerably smaller coercive force can be obtained compared to rare earth-transition metal amorphous alloys. Since such small coercive force and light absorption are undesirable from the viewpoint of recording density and recording sensitivity of the sputtered garnet film, it is desired to simultaneously increase coercive force and light absorption.
磁気バブル素子として用いられるＬＰＥガーネットに水
素や不活性ガスのイオンを注入すると磁気特性が変化す
ることは、良く知られた事実である。これは、注入イオ
ンが格子原子と衝突し、結晶内部に多数の空格子点や格
子間原子が生じるためである。本発明者らは同様の着想
から、スパッタガーネット膜にイオンビームの照射を行
い、磁気特性および光吸収が大幅に変化することを発見
し、よって、本発明、すなわち、次式により表わされる
Ｂｉ置換磁性ガーネット：
（ＢｉＸＲ：＋−ｘ ）（ＭｙＦｅｓ−）Ｏ＋ｚ（上式
において、
Ｒはイツトリウムを表わすかもしくは希土類元素の１種
類あるいは２種類以上の組み合わせを表わし、
Ｍは鉄と置換し得る元素の１種類あるいは２種類以上の
組み合わせを表わし、
１＜ｘ＜３であり、そして
０〈ｙく２である）からなる記録層を有する光磁気記録
媒体であって、前記記録層が、スパッタ法により成膜せ
しめられた後、不活性ガスあるいは水素ガスのイオンビ
ームの照射によって後処理されたものであることを特徴
とする光磁気記録媒体、を完成した。It is a well-known fact that when hydrogen or inert gas ions are implanted into LPE garnet used as a magnetic bubble element, the magnetic properties change. This is because the implanted ions collide with lattice atoms, creating a large number of vacancies and interstitial atoms inside the crystal. Based on a similar idea, the present inventors irradiated a sputtered garnet film with an ion beam and discovered that the magnetic properties and optical absorption significantly changed. Magnetic garnet: (BiXR:+-x)(MyFes-)O+z (In the above formula, R represents yttrium or one type or a combination of two or more types of rare earth elements, and M represents an element that can be substituted for iron. A magneto-optical recording medium having a recording layer consisting of one type or a combination of two or more types, 1<x<3 and 0<y×2, wherein the recording layer is formed by sputtering. A magneto-optical recording medium characterized by being post-treated by irradiation with an ion beam of inert gas or hydrogen gas after film formation was completed.
本発明の光磁気記録媒体において用いられるＢｉ置換磁
性ガーネットは、それが上述の一般式を満足させる限り
において特に限定されるものではない。有用なガーネッ
トとしては、（ＢｉｚＹ）（ＧａＦｅａ）Ｏ＋ｚのほか
、（Ｂ Ｌ、 ｓ Ｄ５’＋、 ｓ） （Ｇａｏ、 ｓ
Ｆｅ＋、ｓ）Ｏ＋ｚ、（Ｂ ｉｚＹ Ｃｏｏ、 ３Ｇｅ
、 ｓ） （Ｇａｏ、 ｂＦｅｘ、ｗ）Ｏ＋ｚなどをあ
げることができる。スパッタガーネット膜の形成は、常
法に従って、例えば適当なガーネット組成を有する焼結
体をターゲットとしてスパッタリングを実施することに
よって、達成することができる。スパッタリング後の不
活性ガスあるいは水素ガスのイオンビームの照射は、例
えば、加速電圧５〜２０ＫＶ、イオン電流５〜２０ｍＡ
という条件の下で実施することができる。The Bi-substituted magnetic garnet used in the magneto-optical recording medium of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above general formula. Useful garnets include (BizY) (GaFea)O+z, (BL, s D5'+, s) (Gao, s
Fe+, s)O+z, (B izY Coo, 3Ge
, s) (Gao, bFex, w) O+z, etc. Formation of the sputtered garnet film can be achieved by performing sputtering using a sintered body having an appropriate garnet composition as a target according to a conventional method. Irradiation with an ion beam of inert gas or hydrogen gas after sputtering is performed using, for example, an acceleration voltage of 5 to 20 KV and an ion current of 5 to 20 mA.
It can be carried out under the following conditions.
この後処理の後の反射膜形成等の工程は、常用の光磁気
記録媒体製造工程を使用して実施することができる。Steps such as forming a reflective film after this post-processing can be carried out using a commonly used magneto-optical recording medium manufacturing process.
（Ｂ １ｚＹ）（Ｇａ Ｆ １１！４） Ｏｌｔの組成
を有するターゲットを用い、ＧＧＧ基板及びガラス基板
（保谷硝子製ＮＡ−４０）のそれぞれ上に膜厚０．５μ
ｍのスパッタ膜を形成した。スパッタ条件は、ガス圧：
４、５ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ 、 Ａｒ−０２（１０
％）、パワー：４００Ｗ （成膜速度二６０人／１１ｉ
ｎ） 、そして基板温度：３５０℃であった。形成され
たスパッタガーネット膜を大気中で７００℃で結晶化さ
せた。その後、加速電圧１０ｋＶ、イオン電流１０ｍＡ
の条件でアルゴンのイオンビームを５分間にわたって照
射した。イオンビーム照射の前後における磁気的特性及
び光学的特性の変化を測定したところ、次の第１表に示
すような結果が得られた。Using a target having the composition of (B 1zY) (Ga F 11!4) Olt, a film thickness of 0.5μ was deposited on each of the GGG substrate and the glass substrate (NA-40 manufactured by Hoya Glass).
A sputtered film of m thickness was formed. Sputtering conditions are gas pressure:
4, 5 X 10-” Torr, Ar-02 (10
%), Power: 400W (Deposition speed: 260 people/11i
n), and the substrate temperature was 350°C. The formed sputtered garnet film was crystallized at 700° C. in the air. After that, acceleration voltage 10kV, ion current 10mA
An argon ion beam was irradiated for 5 minutes under these conditions. When changes in magnetic properties and optical properties were measured before and after ion beam irradiation, the results shown in Table 1 below were obtained.
本性）光透過率は波長８００ｎｍでの値である。Nature) The light transmittance is the value at a wavelength of 800 nm.
上記結果が示すように、ＮＡ−４０基板の場合、照射の
前後で保磁力は変らないが、ＧＧＧ基板の場合は約２倍
になっている。また、いずれの基板の場合も、イオン照
射による角形比の低下はない。As shown in the above results, in the case of the NA-40 substrate, the coercive force does not change before and after irradiation, but in the case of the GGG substrate, it approximately doubles. Furthermore, in the case of any of the substrates, there is no decrease in the squareness ratio due to ion irradiation.
ただし、ファラデー回転は照射により約０．６倍になっ
ている。一方、光透過率は、照射により、ＧＧＧ基板の
場合０．２３倍、ＮＡ−４０基板の場合０．３４倍とな
っており、光吸収は大幅に増加している。なお、イオン
照射をしても、膜の表面状態は非常に良好であった。However, the Faraday rotation is increased by about 0.6 times due to irradiation. On the other hand, the light transmittance was increased by 0.23 times in the case of the GGG substrate and 0.34 times in the case of the NA-40 substrate due to irradiation, and the light absorption increased significantly. Note that even after ion irradiation, the surface condition of the film was very good.
なお、上記の実験を水素イオンの使用下に上記と同様な
条件の下で実施したところ、第１表に記載のものと同様
な満足し得る結果が得られた。It should be noted that when the above experiment was carried out using hydrogen ions and under the same conditions as above, satisfactory results similar to those listed in Table 1 were obtained.
本発明によれば、スパッタガーネット膜の保磁力及び光
吸収を増加させることができるので、記録密度が向上す
るとともに記録感度も改良された光磁気記録媒体が得ら
れる。According to the present invention, it is possible to increase the coercive force and light absorption of the sputtered garnet film, so that a magneto-optical recording medium with improved recording density and improved recording sensitivity can be obtained.
Claims (1)
）Ｏ＿１＿２（上式において、 Ｒはイットリウムを表わすかもしくは希土類元素の１種
類あるいは２種類以上の組み合わせを表わし、 Ｍは鉄と置換し得る元素の１種類あるいは２種類以上の
組み合わせを表わし、 １＜ｘ＜３であり、そして ０＜ｙ＜２である）からなる記録層を有する光磁気記録
媒体であって、前記記録層が、スパッタ法により成膜せ
しめられた後、不活性ガスあるいは水素ガスのイオンビ
ームの照射によって後処理されたものであることを特徴
とする光磁気記録媒体。[Claims] 1. Bi-substituted magnetic garnet represented by the following formula: (Bi_xR_3_-_x)(M_yFe_5_-_y
)O_1_2 (In the above formula, R represents yttrium or one type or a combination of two or more types of rare earth elements, M represents one type or a combination of two or more types of elements that can replace iron, and 1< x < 3 and 0 < y < 2), wherein the recording layer is deposited by sputtering and then heated with an inert gas or hydrogen gas. 1. A magneto-optical recording medium characterized in that it has been post-treated by irradiation with an ion beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23723986A JPS6391849A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Magneto-optical recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23723986A JPS6391849A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Magneto-optical recording medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6391849A true JPS6391849A (en) | 1988-04-22 |
Family
ID=17012449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23723986A Pending JPS6391849A (en) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | Magneto-optical recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6391849A (en) |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP23723986A patent/JPS6391849A/en active Pending
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