DE3887589T2

DE3887589T2 - Magnetooptischer Aufzeichnungsträger.

Info

Publication number: DE3887589T2
Application number: DE3887589T
Authority: DE
Inventors: Fumiyoshi Kirino; Noriyuki Ogihara; Norio Ohta
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Ltd
Priority date: 1987-08-03
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2008-07-29
Also published as: EP0302393A2; KR920000427B1; EP0302393A3; JPS6437743A; DE3887589D1; KR890004284A; EP0302393B1

Description

Die Erfindung betrifft einen magneto-optischen Aufzeichnungsträger, bei dem Information unter Verwendung eines Laserstrahls eingeschrieben, gelöscht und gelesen wird, und sie betrifft insbesondere einen magneto-optischen Aufzeichnungsträger hoher Zuverlässigkeit.
In den letzten Jahren wurde mit dem Fortschreiten einer informationsorientierten Gesellschaft dem Aufzeichnen mit hoher Dichte Aufmerksamkeit geschenkt. Insbesondere seit Informationsaufzeichnung, bei der Licht verwendet wird, Aufzeichnen mit hoher Dichte ermöglicht, wurden verschiedene Systeme dieses Typs der Informationsaufzeichnung untersucht. Unter ihnen wird magneto-optische Aufzeichnung als am nächsten bei praktischer Anwendung als optisches Aufzeichnungssystem bezeichnet, bei dem Information löschbar ist. Legierungen, z.B. insbesondere Seltenerdelement/Eisengruppenelement-Legierungen weisen die vielversprechendsten Aussichten als Material zum oben angegebenen magneto-optischen Aufzeichnen auf. Da jedoch diese ein Seltenerdelement enthaltenden Legierungen korrosionsanfällig sind, war es unmöglich, eine magneto-optische Platte mit hoher Zuverlässigkeit unter Verwendung dieser Legierungen für sich herzustellen. Aus diesem Grund wurde im Stand der Technik der Versuch unternommen, die Zuverlässigkeit durch Hinzufügen eines Elementes zu verbessern, das dazu in der Lage ist, Korrosion zu verhindern, ohne die magneto-optischen Eigenschaften zu verschlechtern. Zu Beispielen aus dem Stand der Technik gehören JP-A-61-84004, 61-87306, 61-117749, 61-84802, 61- 107555, 61-113155, 61-51806, 61-6807, 62-165753 und 61- 22608, wobei dieses letzte Dokument ein Aufzeichnungsmedium mit den Merkmalen offenbart, wie sie im ersten Teil von Anspruch 1 enthalten sind.
Beim oben beschriebenen Stand der Technik wird die Korrosionsbeständigkeit des magneto-optischen Aufzeichnungsmaterials dadurch verbessert, daß zu ihm ein Element hinzugefügt wird, das dazu in der Lage ist, die Korrosion zu unterdrücken. Die in einem magneto-optischen Aufzeichnungsmaterial hervorgerufene Korrosion wird in die folgenden drei Typen klassifiziert. Der erste Typ ist Korrosion aufgrund von Oxidation. Sauerstoff aus der Luft nimmt an diesem Typ der Korrosion hauptsächlich teil. Der zweite Typ ist Naßkorrosion. Wasserdampf und Sauerstoff in der Luft nehmen hauptsächlich am Fortschreiten diesem Typ der Korrosion teil. Der dritte Typ ist Lochfraßkorrosion, die örtlich auftritt. Korrodierende Ionen, wie Halogene und Fremdstoffe, wie elektrochemisch edle Elemente, die typische Verunreinigungen sind, nehmen an diesem Typ der Korrosion teil. Bei einer tatsächlichen Umgebung treten diese drei Typen von Korrosion gleichzeitig auf, daher sollten die oben beschriebenen drei Typen von Korrosion gleichzeitig verhindert werden, ohne daß die magnetischen Eigenschaften verschlechtert werden. Jedoch war es beim Stand der Technik unmöglich, die oben beschriebenen drei Typen von Korrosion gleichzeitig zu verhindern. Z.B. kann das Hinzufügen von Elementen zum Unterdrücken der Oxidation und der Naßkorrosion oft nicht ausreichend die Lochfraßkorrosion verhindern, und umgekehrt. Da die Korrosion ein ernsthaftes Problem in Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit und der Betriebslebensdauer einer magneto-optischen Platte ist, sollte diese Schwierigkeit überwunden werden, um die Platte der praktischen Verwendung zuzuführen.
Ferner erfolgte in den letzten Jahren zum Herstellen eines magneto-optischen Aufzeichnungsträgers mit ausgezeichnetem magnetischem Leistungsvermögen ein Vorschlag dahingehend, eine Mehrschichtstruktur durch Kombinieren von Aufzeichnungsschichten mit Seltenerdelement/Eisengruppe-Legierungen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften auszubilden. Ein Beispiel für einen solchen Vorschlag ist dasjenige, wie es auf Seite 721 von Preprints Of The 47th Symposium Of The Japan Society of Applied Physics, Frühjahr 1987, beschrieben ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen magneto-optischen Aufzeichnungsträger anzugeben, der gleichzeitig typische Arten von Korrosion hinsichtlich eines magneto-optischen Aufzeichnungsfilms, d.h. Naßkorrosion, Oxidation und Lochfraßkorrosion unterdrücken kann, ohne die magnetischen Eigenschaften und die magneto-optischen Eigenschaften des magneto-optischen Aufzeichnungsträgers zu verschlechtern, und der eine lange Betriebslebensdauer und hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Die vorstehend angegebene Aufgabe kann durch die Erfindung gelöst werden, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
X&sub2; ist ein Element mit solchen magnetischen Eigenschaften, daß das magnetische Moment eines Eisengruppenelements scheinbar erhöht wird. Obwohl Lochfraßkorrosion merklich unterdrückt wird, ist die Wirkung des Verhinderns von Naßkorrosion und Oxidationskorrosion gering.
X&sub1; ist ein Element mit magnetischen Eigenschaften in solcher Weise, daß das magnetische Moment eines Eisengruppenelements scheinbar erniedrigt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden mindestens ein Element, das einen Passivierungszustand bildet und aus Ti, Ta, Nb, Al und Cr ausgewählt ist, und mindestens ein Edelmetallelement, das aus Pt, Pd, Rh und Au ausgewählt ist, gleichzeitig zu jeder Aufzeichnungsschicht hinzugefügt, und eine Stickstoff enthaltende Schicht wird nahe der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht auf der Informationsleseseite oder der dieser gegenüberliegenden Seite oder auf beiden vorstehend angegebenen Seiten aufgebracht.
Das vorstehend angegebene Seltenerdelement ist vorzugsweise mindestens ein Element, das aus der Gruppe mit Tb, Gd, Nd, Pr, Sm, Dy, Ho, Ce und Yb ausgewählt ist, wobei insbesondere mindestens ein Element bevorzugt ist, das aus der Gruppe mit Tb, Gd, Dy, Ho, Pr und Ce ausgewählt ist, und das oben angegebene Eisengruppenelement ist mindestens ein Element, das aus der Gruppe mit Fe, Co und Ni ausgewählt ist, insbesondere bevorzugt Fe und/oder Co.
Das dem Seltenerd/Übergangsmetall hinzugesetzte Passivierungsmetall wie Ti, Ta, Nb, Cr und Al (X&sub1;) und das Edelmetall wie Pt, Pd, Rh und Au (X&sub2;) weist zwei Effekte auf. Einer ist höhere Korrosionsbeständigkeit, als wenn ein Element der Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung zugesetzt wird. Dies, weil die Zugabe von X&sub1; und X&sub2; zur Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung dazu in der Lage ist, einen höheren Gehalt an X&sub1; und X&sub2; zu verschaffen als bei Zugabe eines Elements. Der andere Effekt ist der, daß die magnetischen Eigenschaften wie die Sättigungsmagnetisierung Ms, die Energie bei rechtwinkliger Magnetisierung Ku und der Kerr-Rotationswinkel Θk sich überhaupt nicht ändern. In diesem Fall verursacht das Hinzufügen von X&sub1; zur Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung eine Bewegung zu einer seltenerdreicheren Zusammensetzung. Jedoch verursacht das Hinzufügen von X&sub2; zur Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung eine Bewegung zu einer übergangsmetallreicheren Zusammensetzung. Das Wichtigste in diesem Fall ist das Gleichgewicht betreffend X&sub1; und X&sub2; auf die magnetischen Eigenschaften. Richtiges, ausgeglichenes Hinzufügen von X&sub1; und X&sub2; zur Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung ändert die magnetischen Eigenschaften nicht, und die einzige Änderung ist die, daß der magneto-optische Aufzeichnungsträger hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Die Gesamtmenge an X&sub1; und X&sub2;, wie sie der Seltenerdelement/ Eisengruppeelement-Legierung zugesetzt wird, beträgt 20 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 15 Atom-% oder weniger. Wenn die Gesamtmenge an X&sub1; und X&sub2; den oben angegebenen Bereich überschreitet, wird die Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie deutlich verringert, was es in ungünstiger Weise erschwert, daß der Legierungsfilm stabil als rechtwinklig magnetisierter Film existiert. Ferner sind als Mengen von X&sub1; und X&sub2; insbesondere 1 Atom-% oder mehr bzw. 2 Atom-% oder mehr vom Gesichtspunkt des Verbesserns der Korrosionsbeständigkeit bevorzugt, und zwar für jedes am bevorzugtesten 3 Atom-% oder mehr. Um jedoch das Absenken der Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie zu unterdrücken, ist es bevorzugt, daß die Mengen an X&sub1; und X&sub2; jeweils 10 Atom-% oder weniger sind.
Wenn die Mengen an X&sub1; und X&sub2; jeweils im oben angegebenen Bereich liegen, können nicht nur die oben angegebenen drei Typen von Korrosion gleichzeitig unterdrückt werden, sondern dem Aufzeichnungsfilm können auch magnetische Eigenschaften und magneto-optische Eigenschaften verliehen werden, die denjenigen des herkömmlichen magneto-optischen Aufzeichnungs-Legierungsfilms mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit überlegen sind.
Um besonders hervorragende magnetische Eigenschaften und magneto-optische Eigenschaften zu erzielen, beträgt das Verhältnis der Menge an X&sub2; zur Menge an X&sub1; ausgedrückt in Atom- % (d.h. im molaren Verhältnis, nachfolgend als "X&sub2;/X&sub1;" bezeichnet) vorzugsweise 1/1 bis 3/1, bevorzugter 2/1 bis 4/3.
Der magneto-optische Aufzeichnungslegierungsfilm mit einer Seltenerdelement/Eisengruppenelement-Legierung wird im wesentlichen in amorpher Form verwendet, um Störsignale durch das Medium zu verringern, und um leicht eine gleichmäßige große Fläche erzeugen zu können.
Es erübrigt sich auszuführen, daß der magneto-optische Aufzeichnungsträger im allgemeinen ein Substrat und einen magneto-optischen Aufzeichnungsfilm aufweist, der direkt über dem Substrat ausgebildet ist, oder der indirekt über diesem über einen anderen Film ausgebildet ist, wobei die Achse leichter Magnetisierung des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms rechtwinklig zur Oberfläche des Substrats steht.
In einem magneto-optischen Aufzeichnungsträger aus der oben angegebenen Legierung kann die Korrosionsbeständigkeit merklich verbessert werden, ohne daß die magnetischen Eigenschaften und die magneto-optischen Eigenschaften ruiniert werden, und zwar insbesondere durch Erhöhen der Konzentration von X&sub1; und/oder X&sub2;, um die Grenze zwischen dem Film und dem Substrat und um die Oberfläche des Films entfernt vom Substrat. Der Bereich um die Grenze zwischen dem Film und dem Substrat soll einen Bereich bedeuten, der z.B. innerhalb von 4 bis 5 nm von der Grenze entfernt liegt, und der Bereich um die Oberfläche des Films entfernt vom Substrat soll einen Bereich z.B. innerhalb von 10 bis 15 nm entfernt von der Oberfläche des Films bedeuten. Die Konzentration von X&sub1; und/oder X&sub2; in diesem Bereich kann etwa 100 % im Maximum betragen. Der Bereich hoher Konzentration von X&sub1; und/oder X&sub2; ist nicht auf den oben angegebenen Bereich beschränkt, sondern er kann erweitert werden, insoweit die magnetischen Eigenschaften und die magneto-optischen Eigenschaften nicht mit solchem Ausmaß verringert werden, daß der Zweck der Verwendung von X&sub1; und/oder X&sub2; nicht erzielt werden kann.
Das oben angegebene Verhältnis des Seltenerdelements zum Eisengruppenelement kann innerhalb eines solchen Bereichs liegen, der magnetische Eigenschaften und magneto-optische Eigenschaften ergibt, die für die Verwendung bei einem magneto-optischen Aufzeichnungsträger ausreichen, und das Zusammensetzungsverhältnis der bei einem herkömmlichen magneto- optischen Aufzeichnungsfilm verwendeten Legierung kann verwendet werden. Selbst wenn mindestens zwei Seltenerdelemente und mindestens zwei Eisengruppenelemente verwendet werden, ist das Anteilsverhältnis der Seltenerdelemente zu den Eisengruppenelementen dasselbe, wie es oben beschrieben wurde.
Wenn die Zusammensetzung der den magneto-optischen Aufzeichnungsfilm bildenden Legierung durch die Formel (RE&sub1;-yTMy)1-x (X1aX2b)x bezeichnet wird, gilt für Y im allgemeinen 0,18 < Y < 0,35. In diesem Bereich ist die Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie so hoch, daß der Legierungsfilm stabil als rechtwinklig magnetisierter Film vorliegen kann. Bei der oben angegebenen Formel repräsentiert RE ein Seltenerdelement und TM ein Eisengruppenelement.
Die Dicke des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms kann in einem Bereich liegen, der für die Verwendung als magneto-optischer Aufzeichnungsträger ausreicht, und der bei einem herkömmlichen magneto-optischen Aufzeichnungsfilm verwendete Dickenbereich kann bei der Erfindung verwendet werden. Im Stand der Technik sind magneto-optische Aufzeichnungsträger mit einer Dicke von 10 bis 40 nm und 80 bis 100 nm bekannt. Der Erstere weist eine Kombination des Kerreffekts mit dem Farradayeffekt auf.
Das Zusatzelement X&sub1; übt eine solche Wirkung hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften aus, daß das Moment des Eisengruppenelements scheinbar erniedrigt wird. Was die Korrosionsbeständigkeit betrifft, ist das Zusatzelement X&sub1; relativ schlecht hinsichtlich des Effekts des Verhinderns von Lochfraßkorrosion, obwohl es einen Effekt des merklichen Verbesserns der Beständigkeit gegenüber Naßkorrosion und Oxidation aufweist. Andererseits übt das Zusatzelement X&sub2; eine Wirkung hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften aus, daß das Moment des Eisengruppenelements scheinbar erhöht wird. Was die Korrosionsbeständigkeit betrifft, weist das Additionselement X&sub2; einen schlechten Effekt hinsichtlich des Verhinderns von Naßkorrosion auf, obwohl es den Effekt des merklichen Verbesserns der Beständigkeit gegenüber Lochfraßkorrosion aufweist.
Wenn nur eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beabsichtigt ist, ist es offensichtlich, daß der Effekt des Verhinderns der Korrosion mit einer Erhöhung der Konzentration des Zusatzelements erhöht wird. Beim Stand der Technik legten jedoch der Kerr-Rotationswinkel, der die elektrischen Signaleigenschaften beherrscht, die Koerzitivkraft, die einen Einfluß auf die Datenspeichereigenschaften ausübt, und die Curietemperatur, die einen Einfluß auf den Kerr-Rotationswinkel und die Aufzeichnungsempfindlichkeit hat usw. unter den magnetischen Eigenschaften Beschränkungen auf die Menge des Zusatzelementes aus. Wenn die Konzentration des Zusatzelementes übermäßig durch bedenkenloses Hinzufügen dieses Zusatzelementes erhöht wurde, wurde ein Absenken der oben beschriebenen magnetischen und magneto-optischen Eigenschaften beobachtet, ohne daß eine Erörterung der Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie abgewartet wurde, so daß der Film nicht als magneto-optischer Aufzeichnungsfilm verwendet werden konnte.
Wenn andererseits zwei Elemente X&sub1; und X&sub2;, die komplementär zueinander hinsichtlich nicht nur der magnetischen Eigenschaften sondern auch hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit sind, gleichzeitig zugesetzt werden, können die oben angegebenen drei Korrosionstypen in starkem Umfang unterdrückt werden, ohne daß dies irgendein Absenken der magnetischen Eigenschaften hervorruft. Ferner können dann, wenn die Konzentrationen von X&sub1; und X&sub2; eingestellt werden, wobei Nutzen aus der oben angegebenen Eigenschaft gezogen wird, die oben angegebenen magnetischen Eigenschaften frei eingestellt werden. Die Gesamtmenge an X&sub1; und X&sub2; geht bis zu einem solchen Wert, daß der rechtwinklig magnetisierte Film nicht auf grund einer Absenkung der Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie instabil wird. Die Gesamtmenge an X&sub1; und X&sub2;, bei der der magneto-optische Aufzeichnungsfilm stabil als rechtwinklig magnetisierter Film vorliegen kann, beträgt 20 Atom-%, vorzugsweise 15 Atom-%. Diese Menge ist das Dreifache oder mehr derjenigen, die beim Stand der Technik verwendet wurde.
Der erfindungsgemäße magneto-optische Aufzeichnungsträger kann denselben Aufbau wie ein herkömmlicher magneto-optischer Aufzeichnungsträger haben, mit der Ausnahme, daß der magneto-optische Aufzeichnungsfilm aus einer Legierung mit der oben angegebenen Zusammensetzung besteht.
Ferner trägt das Anbringen einer Stickstoff enthaltenden Schicht nahe der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht auf der Informationsleseseite oder auf der dieser gegenüberliegenden Oberfläche oder auf den beiden vorstehend angegebenen Oberflächen zu einer weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei, da die Stickstoff enthaltende Schicht einen beachtlich keinen Koeffizienten für die Sauerstoffdiffusion aufweist und weniger anfällig für Verfärbung durch korrodierende Ionen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt eines Beispiels eines erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsträgers;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kerr-Rotationswinkel, der Curietemperatur, dem Reflexionsvermögen und der Zusatzmenge an Nb oder Pt zu einem magneto- optischen Aufzeichnungsfilm mit einer Legierung auf Basis von Tb-Fe-Co zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Änderung der Sättigungsmagnetisierung und des T/R-Verhältnisses mit der Zeit bei Bedingungen mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit bei einem magneto-optischen Aufzeichnungsträger aus verschiedenen Legierungen auf Basis von Tb-Fe-Co zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die zeitliche Änderung der Lichtdurchlässigkeit eines magneto-optischen Aufzeichnungsträgers aus verschiedenen Tb-Fe-Co-Legierungen für den Fall zeigt, daß der Träger in eine wässrige NaCl-Lösung eingetaucht wird;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die zeitliche Änderung der Sättigungsmagnetisierung und des T/R-Verhältnisses bei Bedingungen mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit von magneto-optischen Aufzeichnungsträgern zeigt, die aus einer Gd-Tb-Fe-Co-Legierung bzw. einer Gd-Tb-Fe-Co-Nb-Pt-Legierung bestehen;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die zeitliche Änderung der Lichtdurchlässigkeit von magneto-optischen Aufzeichnungsträgern, die aus einer Gd-Tb-Fe-Co-Legierung bzw. einer Gd-Tb- Fe-Co-Nb-Pt-Legierung für den Fall des Eintauchens des Trägers in eine wässrige NaCl-Lösung zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Änderung des T/R-Verhältnisses und der Fehlerrate bei Bedingungen mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit für verschiedene Legierungen auf Basis von Tb-Nd-Fe-Co, für Tb-Pr-Fe-Co-Legierungen und Tb- Ce-Fe-Co-Legierungen zeigt;
Fig. 8 ist ein schematischer Querschnitt eines anderen Beispiels eines erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsträgers;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Änderung des T/R-Verhältnisses und der Fehlerrate magneto-optischer Träger zeigt, die jeweils aus einer Gd-Tb-Co-Ti-Rh-Legierung, einer Gd-Tb- Co-Rh-Legierung und einer Gd-Tb-Co-Ti-Legierung bestehen.
Fig. 10 und 13 sind schematische Querschnitte erfindungsgemäßer magneto-optischer Aufzeichnungsträger; und
Fig. 11 und 12 sind Diagramme, die die zeitliche Änderung des T/R-Verhältnisses und der Bitfehlerrate von erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsträgern und Vergleichsproben für den Fall zeigen, daß die Proben in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % gehalten werden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer magneto-optischen Platte, die gemäß dem vorliegenden Beispiel hergestellt wurde. Unebene Abschnitte eines Substrats 1 stellen jeweils eine schematische Darstellung einer Führungsnut dar. Diese Platte wurde wie folgt hergestellt.
Zunächst wurde auf einem Glas- oder Kunststoffsubstrat 1 mit einem Durchmesser von 130 nm, das mit einem unebenen Muster auf seiner Oberfläche versehen war, ein 80 nm dicker untenliegender Film 2 aus einem Si&sub3;N&sub4;-Film durch Sputtern hergestellt (der dafür sorgt, daß der Kerr-Rotationswinkel Θk scheinbar aufgrund einer Mehrfachreflexion erhöht wird). Das Sputtern wurde unter Verwendung eines Target mit Si&sub3;N&sub4; und einem Mischgas mit Ar und N&sub2; mit einem Verhältnis von Ar zu N&sub2; von 85/15 bei einer Hochfrequenzeingangsleistungsdichte von 4,5 W/cm² bei einem Gasentladungsdruck von 1,0 Pa ausgeführt. Ein In-Line-Magnetron-Sputtergerät mit Substratdurchlauf wurde als Sputtergerät verwendet. Ein magneto-optischer Aufzeichnungsfilm 3 und ein Schutzfilm 4 wurden aufeinanderfolgend auf den untenliegenden Film 2 auflaminiert. Beim vorliegenden Beispiel wurden Nb und Pt als Element X&sub1; bzw. als Element X&sub2; dem magneto-optischen Aufzeichnungsfilm aus einem TbFeCo-Film zugesetzt. Der Aufzeichnungsfilm 3 wurde wie folgt hergestellt. Ein Mischtarget aus einer FeCoNb-Legierungsscheibenfolie und Tb-Splitter und Pt-Splitter, die jeweils gleichförmig darauf angeordnet wurden, wurde als Target verwendet. Das Sputtern wurde unter Verwendung von Ar als Entladungsgas bei einer Hochfrequenz-Eingangsleistungsdichte von 4,5 W/cm² bei einem Gasentlaciungsdruck von 0,5 Pa ausgeführt, um einen Film mit einer Dicke von 100 nm herzustellen. Dann wurde darauf ein Schutzfilm 4 aus Si&sub3;N&sub4; ausgebildet. Beim Herstellen des Schutzfilms waren das Target und das die Atmosphäre bildende Gas dieselben wie sie bei der Herstellung des oben angegebenen untenliegenden Films 2 verwendet wurden, und auch die Sputterbedingungen waren dieselben, wie sie bei der Herstellung des untenliegenden Films 2 verwendet wurden, mit der Ausnahme, daß der Sputtergasdruck 2 Pa betrug. Die Dicke des ausgebildeten Films betrug 200 nm. Die so hergestellte magneto-optische Platte wies die folgenden magnetischen Eigenschaften auf:Θk = 0,60 º, Koerzitivkraft Hc = 5,6 x 10&sup5; A/m, Curietemperatur Tc = 200 ºC, Kompensationstemperatur Tcomp = 80 ºC und Filmzusammensetzung = (Tb&sub4;&sub0;Fe&sub4;&sub0;Co&sub2;&sub0;)&sub8;&sub5;(Nb&sub4;&sub0;Pt&sub6;&sub0;)&sub1;&sub5;. Wie in Fig. 2 dargestellt nahmen, wenn nur Nb, das ein Element X&sub1; ist, dem (Tb FeCo) zugesetzt wurde, der Kerr-Rotationswinkel Θk (Kurve 6) und die Curietemperatur Tc (Kurve 5) bei eiiner Erhöhung der Zusatzmenge des Elementes ab, und das Reflexionsvermögen R (Kurve 9) blieb unverändert. Wenn andererseits nur Pt, das ein Element X&sub2; ist, hinzugefügt wurde, nahmen, wie dies in den Fig. 7, 8 und 10 von Fig. 2 dargestellt ist, Tc, Θk und R alle mit einer Zunahme der Zusatzmenge des Elements zu, im Gegensatz zum Fall, wenn Nb hinzugefügt wurde. Daher ermöglicht es die Einstellung sowohl des Verhältnisses der Menge von Nb zur Menge von Pt wie auch die Gesamtmenge an Nb und Pt, daß die Zusatzmenge des Elements, das die Korrosionsbeständigkeit verbessern kann, erhöht werden kann, während die Werte von Θk und Tc jeweils konstant gehalten werden, ohne daß die magnetischen Eigenschaften gegenüber denen verschlechtert werden, wenn nur Pt oder Nb zugesetzt werden. Wenn Pt als Element X&sub2; zugesetzt wurde, nahm auch das Reflexionsvermögen des Films um etwa 10 bis 15 % zu, was zu einer Verbesserung von 1 bis 2 dB bei den elektrischen Signaleigenschaften beitrug (insbesondere beim Wiedergabeausgangssignal).
Um einen Korrosionsbeständigkeitstest für Naßkorrosion auszuführen, wurden die magneto-optische Platte, wie sie beim vorliegenden Beispiel hergestellt wurde, und eine Probe, die dadurch hergestellt wurde, daß ein Aufzeichnungsträger gemäß dem vorliegenden Beispiel auf einem Glassubstrat ausgebildet wurde, jeweils in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % gehalten. Die Lebensdauer des Films wurde hinsichtlich der elektrischen Signaleigenschaften (Träger/Rauschen-Verhältnis: T/R) der Platte und hinsichtlich der Änderungsrate der Sättigungsmagnetisierung Ms (%) der Probe ausgewertet, die direkt auf dem Glassubstrat ausgebildet war. Wenn Ms, wie es beobachtet wurde, nachdem die Probe für t Stunden aufbewahrt wurde, mit Ms(t) bezeichnet wird, und Ms, wie es beobachtet wird, bevor die Probe aufbewahrt wird, mit Ms(o) bezeichnet wird, wird die Änderungsrate von Ms durch 100 (Ms(t) - Ms(o))/Ms(o) bezeichnet. Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen T/R (Kurve 11) und der Änderungsrate der Sättigungsmagnetisierung (Kurve 16) von der verstrichenen Zeit zeigt. Zum Vergleich sind in Fig. 3 auch die Ergebnisse des Korrosionstests für Tb&sub2;&sub4;Fe&sub6;&sub3;Co&sub1;&sub0;Nb&sub3; mit nur X&sub1; als Zusatzelement, Tb&sub2;&sub7;Fe&sub5;&sub9;Co&sub1;&sub0;Pt&sub4; mit nur X&sub2; als Zusatzelement sowie von Tb&sub2;&sub6;Fe&sub6;&sub4;Co&sub1;&sub0; mit weder X&sub1; noch X&sub2; dargestellt. In Fig. 3 repräsentiert die Kurve 11 T/R für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Nb-Pt-Legierung (erfindungsgemäße Legierung) und die oben angegebene Tb-Fe-Co-Nb-Legierung verwendet wurden; Kurve 12 repräsentiert T/R für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Legierung verwendet wurde; Kurve 13 repräsentiert T/R für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Pt-Legierung verwendet wurde; Kurve 14 repräsentiert die Änderungsrate von Ms für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Pt-Legierung verwendet wurde; Kurve 15 repräsentiert die Änderungsrate von Ms für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Legierung verwendet wurde; und Kurve 16 repräsentiert die Änderungsrate von Ms für den Fall, daß die oben angegebene Tb-Fe-Co-Nb-Pt-Legierung (erfindungsgemäße Legierung) und die oben angegebene Tb-Fe-Co- Nb-Legierung verwendet wurden.
Wie es aus den Kurven 14 bis 16 von Fig. 3 erkennbar ist, die die Änderungsrate von Ms zeigen, war der TbFeCoPt-Film (Kurve 14) dem TbFeCo-Film (Kurve 15) hinsichtlich der Beständigkeit gegen Naßkorrosion unterlegen, d.h., daß Pt die Naßkorrosion beschleunigte. Andererseits zeigten der TbFeCo Nb-Film (Kurve 16) und der TbFeCoNbPt-Film (Kurve 16) im wesentlichen dieselbe Korrosionsbeständigkeit. Dies gilt im wesentlichen auch für den Versuch hinsichtlich T/R (Kurven 11 bis 13).
Dann wurde ein Versuch für das Auftreten von Lochfraßkorrosion dadurch ausgeführt, daß eine Probe aus Glas in eine wässrige 1 N Lösung von NaCl eingetaucht wurde und die zeitliche Änderung der Lichtdurchlässigkeit I/I0 bestimmt wurde. Die Wellenlänge des verwendeten Lichts betrug 822 nm und der Lichtfleck wies Rechteckform mit 7 mm auf der langen Seite und 6 mm auf der kurzen Seite auf. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt. Wie in Kurve 17 gezeigt, war im TbFeCo- System ohne Zusatzelement der Wert von I/I0 erhöht. Dies, da zahlreiche kreisförmige Vertiefungen mit einem Durchmesser von 10 bis 20 um im Legierungsfilm auftraten. Im TbFeCoNb- Film (Kurve 18) trat eine kleine Anzahl kleiner Vertiefungen mit einem Durchmesser von 1 bis 2 um im Legierungsfilm auf, was eine leichte Erhöhung im Wert von I/I0 brachte. Andererseits trat im TbFeCoPt-Film und im TbFeCoNbPt-Film (Kurve 19) kaum Lochfraßkorrosion auf, so daß keine Änderung von I/I0 beobachtet wurde, oder nur eine kleine. So wurde herausgefunden, daß der TbFeCoNbPt-Film und der TbFeCoPt-Film ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion aufweisen.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß der TbFe CoNbPt-Film des vorliegenden Beispiels ausgezeichnete Beständigkeit gegen die drei Korrosionstypen aufweist, d.h. gegen Oxidation, Naßkorrosion und Lochfraßkorrosion, und daß es ein magneto-optisches Material mit hoher Korrosionsbeständigkeit ist. Dieselben Wirkungen auf die magnetischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit wurden erzielt, wenn Ti, Ta, Cr und Al statt Nb verwendet wurden. Ferner konnten auch dieselben Wirkungen erzielt werden, wenn Rh, Pd und Au statt Pt verwendet wurden.
Die Korrosionsbeständigkeit hinsichtlich Oxidation wurde dadurch untersucht, daß die magneto-optischen Aufzeichnungsfilme, die jeweils aus der oben angegebenen Tb-Fe-Co-Nb-Pt- Legierung (erfindungsgemäße Legierung), der Tb-Fe-Co-Nb-Legierung und der Tb-Fe-Co-Legierung bei einer Temperatur von 150 bis 200 ºC an Luft gehalten wurden und die zeitliche Änderungsrate von Ms auf dieselbe Weise wie oben beschrieben bestimmt wurde. Im Ergebnis wurde bestätigt, daß der magneto-optische Aufzeichnungsfilm aus der (Tb&sub4;&sub0;Fe&sub4;&sub0;Co&sub2;&sub0;)&sub8;&sub5;(Nb&sub4;&sub0; Pt&sub6;&sub0;)&sub1;&sub5;-Legierung gemäß diesem Beispiel nur eine kleine Änderung von Ms oder keine mit sich bringt, wenn er für eine lange Zeitspanne in der oben gehaltenen Atmosphäre aufbewahrt wird.
Die Zeit, die erforderlich ist, um den Kerr-Rotationswinkel des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms der Platte des vorliegenden Beispiels um 30 % zu verringern, wurde bei verschiedenen Temperaturen gemessen. Der Kehrwert der Zeit wurde als Reaktionsrate aufgetragen, um eine Kurve entsprechend der Arrheniusgleichung zu erstellen. Es wurde aus dem Extrapolationswert für 25 ºC abgeschätzt, daß die Betriebslebensdauer der Platte des vorliegenden Beispiels 15 bis 20 Jahre beträgt. Da die Betriebslebensdauer einer herkömmlichen Platte mit nur einem Zusatzelement etwa 10 Jahre beträgt, konnte die Betriebslebensdauer der Platte im vorliegenden Beispiel um einen Faktor von 1,5 bis 2 erhöht werden.

Beispiel 2

Die Struktur der bei diesem Beispiel erzeugten magneto-optischen Platte war dieselbe wie beim Beispiel 1, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Dieselben Materialien wie die beim Beispiel 1 wurden für das Substrat 1, dem untenliegenden Film 2 und den Schutzfilm 4 verwendet, und Sputtern wurde bei denselben Bedingungen wie beim Beispiel 1 ausgeführt. Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel 1 dahingehend, daß (Gd&sub7;&sub0;Tb&sub3;&sub0;)&sub2;&sub6;(Fe0,8Co0,2)&sub6;&sub7;(Nb&sub4;Pt&sub6;)&sub7; verwendet wurde.
Ein Aufzeichnungsfilm wurde unter denselben Sputterbedingungen wie beim Beispiel 1 dadurch hergestellt, daß ein Sputtertarget mit einem FeCoNbPt-Legierungstarget mit einer Größe von 5 Zoll und ein darauf angeordneter GdTb-Legierungssplitter (10 mm im Quadrat) angeordnet wurde und ein Entladegas mit Ar verwendet wurde. Die so hergestellte magneto- optische Platte und eine Filmprobe, die durch direktes Aufsputtern auf ein Glassubstrat hergestellt wurde, wurden jeweils in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % aufbewahrt. Dabei wurde die zeitliche Änderung der Sättigungsmagnetisierung Ms bezogen auf den auf dem Glassubstrat ausgebildeten Film sowie die zeitliche Änderung von T/R bezogen auf die magneto- optische Platte gemessen. Das magneto-optische Magnetmaterial zeigte die folgenden Eigenschaften: Θk = 0,42 º, Tc = 200 ºC, Tcomp = 85 ºC und Hc = 4 x 10&sup5; A/m. Die zeitliche Änderung von T/R und Ms ist in Fig. 5 dargestellt. Zum Vergleich sind die Ergebnisse für denselben Versuch, wie er für ein magneto-optisches Magnetmaterial ohne Nb und Pt ausgeführt wurde, d.h. für ein magneto-optisches Magnetmaterial, bei dem eine Legierung auf Basis von GdTbFeCo ohne X&sub1; oder X&sub2; als Zusatzelement verwendet wurde, in Fig. 5 dargestellt. Aus diesen Ergebnissen ist erkennbar, daß, wie es in Kurve 20 dargestellt ist, das GdTbFeCoNbPt-System des vorliegenden Beispiels keine Änderung von T/R oder nur eine kleine selbst dann zeigt, wenn die verstrichene Zeit 2.000 Stunden überschreitet, und daß es eine merklich verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem System ohne NbPt zeigt (Kurve 21). Was die Änderungsrate von Ms betrifft, wie sie in Kurve 23 dargestellt ist, zeigte das erfindungsgemäße GdTbFeCoNb-Pt-System eine Zunahme von etwa 5 % für Ms in der anfangs verstrichenen Zeit und blieb danach im wesentlichen konstant. Andererseits nahm in dem System ohne NbPt die Änderungsrate von Ms mit fortschreitender Zeit zu, wie in Kurve 22 dargestellt. So ist erkennbar, daß die Platte des vorliegenden Beispiels ausgezeichnete Naßkorrosionsbeständigkeit aufweist.
Anschließend wurde der Versuch zur Lochfraßkorrosion ausgeführt. Der Versuch zur Lochfraßkorrosion wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 ausgeführt, und die zeitliche Änderung der Lichtdurchlässigkeit im Fall des Eintauchens in eine wässrige 1 N Lösung von NaCl wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Wie es aus der Zeichnung erkennbar ist, trat im Dünnfilm auf Basis von GdTbFeco ohne X&sub1; oder X&sub2; als Zusatzelementen Lochfraßkorrosion auf, und die Lichtdurchlässigkeit nahm mit Ablauf der Eintauchzeit zu (siehe Kurve 24). Andererseits nahm beim GdTbFeCoNb Pt-System des vorliegenden Beispiels die Lichtdurchlässigkeit in der Anfangsperiode des Eintauchens leicht zu (siehe Kurve 25) und blieb danach im wesentlichen konstant. Der Film wurde unter einem Mikroskop betrachtet. Obwohl leichte, mikroskopische Lochfraßkorrosion von etwa 1 um beobachtet wurde, wurde in diesem Film keine weitere Lochfraßkorrosion oder ein Wachstum der ausgebildeten Vertiefungen beobachtet. So bringt das Hinzufügen von Nb und Pt die Wirkung mit sich, daß nicht nur die Lochfraßkorrosion als solche unterdrückt wird, sondern auch das Wachstum ausgebildeter Vertiefungen.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, ist es möglich, gleichzeitig und deutlich sowohl die Naßkorrosion als auch die Lochfraßkorrosion zu unterdrücken, ohne daß die magneto-optischen Eigenschaften ruiniert werden. Dieselbe Wirkung konnte erzielt werden, wenn Ti, Ta, Al und Cr statt Nb verwendt wurden, und wenn Rh, Pd und Au statt Pt verwendet wurden. Die Betriebslebensdauer dieser Platte, wie sie auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 abgeschätzt wurde, betrug 15 bis 20 Jahre. D.h., daß die Platte eine verlängerte Betriebslebensdauer aufwies, die das Doppelte oder noch mehr ist als im Fall, wenn keine Zusatzelemente hinzugefügt wurden, d.h. etwa 1 Jahr, und im Fall, wenn nur ein Zusatzelement hinzugefügt wurde, d.h. etwa 8 Jahre.

Beispiel 3

Die Struktur der bei diesem Beispiel hergestellten magneto- optischen Platte war dieselbe wie beim Beispiel 1, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Das Plattensubstrat 1, der untenliegende Film 2 und der Schutzfilm 4 wurden dadurch hergestellt, daß dieselben Materialien wie beim Beispiel 1 unter denselben Bedingungen wie beim Beispiel 1 verwendet wurden.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel 1 im magnetischen Material des Aufzeichnungsfilms 3, d.h. dadurch, daß ein Legierungstarget mit einer Zusammensetzung verwendet wurde, das die Formel (Tb0,7Nd0,3)&sub2;&sub6;(Fe0,8Co0,2)&sub6;&sub7; (Cr&sub4;Pt&sub6;)&sub7; aufwies, um ein Aufzeichnungsmedium mit derselben Zusammensetzung herzustellen. Der Aufzeichnungsfilm wurde unter denselben Sputterbedingungen wie beim Beispiel 1 unter Verwendung eines Entladegases mit Ar hergestellt. Ferner wurde eine magneto-optische Platte, bei der Pr oder Ce statt Nd bei der oben angegebenen Zusammensetzung verwendet wurden, und eine magneto-optische Vergleichsplatte aus dem System (Tb0,7Nd0,3)&sub2;&sub6;(Fe0,8Co0,2)&sub7;&sub0;Cr&sub4;-System (wobei Nd durch Ce oder Pr ersetzt sein kann) ohne Pd zusätzlich hergestellt.
Die so hergestellten Platten wurden in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufbewahrt, und zwar bei einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 %, um die zeitliche Änderung von T/R und der Fehlerrate zu messen. Die Ergebnisse sind in Fig. 7 dargestellt. Zum Vergleich sind in Fig. 7 auch die zeitliche Änderung von T/R und der Fehlerrate für den Fall dargestellt, daß eine Probe ohne Pd aufbewahrt wurde. Wenn diese Platte als drei unterteilte Bereiche enthaltend angesehen wird, d.h. einen inneren Umfangsbereich nahe dem Zentrum der Platte, einen Außenumfangsbereich nahe dem Umfangsbereich der Platte und einen mittleren Umfangsbereich zwischen den zwei vorstehend genannten Bereichen, trat die Korrosion am stärksten im Außenumfangsbereich auf. Insbesondere trat Lochfraßkorrosion bei der herkömmlichen magneto-optischen Platte in diesem Bereich auf. Aus diesem Grund wurden T/R und die Fehlerrate für den Außenumfangsbereich der Platte ausgewertet.
Beim Stand der Technik ermöglichte es das Hinzufügen von Cr zu einer amorphen Legierung mit einem Seltenerdelement und einem Eisengruppenelement, daß die Lochfraßkorrosion mit beträchtlichem Ausmaß unterdrückt wurde. Jedoch war dieses Hilfsmittel noch für Codedatenaufzeichnung unzureichend. Andererseits machte es das gleichzeitige Hinzufügen von Cr und Pd zu diesem System möglich, Lochfraßkorrosion deutlich zu unterdrücken. Speziell begann, wie dies in Kurve 26 dargestellt ist, T/R für die Platte beim vorliegenden Beispiel leicht Schritt für Schritt nach etwa 2.000 Stunden abzunehmen. Andererseits begann, wie dies in Kurve 27 dargestellt ist, bei einer Platte, die außerhalb des Bereichs der Erfindung liegt (d.h., die kein Pd enthielt) T/R nach 1.500 Stunden abzunehmen. Der Vergleich in der Fehlerrate machte den Unterschied zwischen diesen Platten noch deutlicher. Speziell zeigte, wie dies in Kurve 26' dargestellt ist, die Platte des vorliegenden Beispiels keine Änderung in der Fehlerrate, oder nur eine kleine, während, wie dies in der Kurve 27' dargestellt ist, die Platte, in der Cr und Pd nicht gleichzeitig enthalten waren (d.h., in der nur Cr enthalten war) dazu führte, daß die Fehlerrate nach 1.000 Stunden anzusteigen begann und nach 2.500 Stunden eine Zunahme in der Fehlerrate zeigte, die um eine Größenordnung höher war. Derselbe ausgezeichnete Effekt hinsichtlich der Änderung von T/R und der Fehlerrate wurde auch im Fall der Systeme TbPrFe CoCrPd und TbCeFeCoCrPd erhalten.
Dieser Aufzeichnungsfilm wurde einer Messung der magnetischen Eigenschaften unterzogen, und es wurden die folgenden Eigenschaften aufgefunden: Θk = 0,38 und Hc = 6,4 x 10&sup5; A/m. D.h., daß kein Unterschied in den magnetischen Eigenschaften, wie für Θk zwischen dem oben angegebenen Aufzeichnungsfilm und den TbFeco-Systemen bestand. Ferner betrug die Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie Ku für den oben angegebenen Aufzeichnungsfilm 6 x 10&sup4; kJ/m³, d.h. sie war ausreichend hoch. Die Curietemperatur Tc und die Kompensationstemperatur Tcomp betrugen 200 ºC bzw. 80 ºC.

Beispiel 4

Das vorliegenden Beispiel beschreibt die Verwendung eines GdTbCoTiRh-Systems als magneto-optische Material. Die bei diesem Beispiel hergestellte magneto-optische Platte wies einen Querschnitt auf, wie er in Fig. 8 dargestellt ist. Die magneto-optische Platte wurde mit dem folgenden Verfahren hergestellt. Ein magneto-optischer Aufzeichnungsfilm 29 auf Basis von GdTbCoTiRh wurde auf einem Glas- oder Kunststoffsubstrat 28 durch Sputtern ausgebildet. Ein Mischtarget aus einer Co-Platte und gleichförmig darauf verteilten Legierungssplittern mit einer Zusammensetzung mit der Formel Gd&sub6;&sub0; Tb&sub4;&sub0; wurde als Target I verwendet, während eine Legierungsplatte mit einer Zusammensetzung mit der Formel Ti&sub7;&sub0;Rh&sub3;&sub0; als Target II verwendet wurde. Der Aufzeichnungsfilm wurde durch Gleichstromsputtern hergestellt. Die Konzentrationen der Zusatzelemente, d.h. von Ti und Rh wurden dadurch eingestellt, daß die zwischen den Targetsubstraten fließenden Ströme eingestellt wurden. Die Konzentrationen von Ti und Rh wurden dabei so eingestellt, daß ein Zusammensetzungsgradient auf solche Weise erzeugt wurde, daß die Konzentrationen von Ti und Ph nahe der Grenze zwischen dem Substrat und dem Aufzeichnungsfilm (Bereich bis zu 5 nm ab dem Substrat) sowie nahe der Oberfläche des Films (Bereich bis zu 15 nm ab der Oberfläche) hoch sind (z.B. können die Konzentrationen von Ti und Ph im Grenzbereich und im Oberflachenbereich im wesentlichen 100 % sein). Zum Vergleich wurde eine Platte ohne Ti und Ph auf dieselbe Weise wie oben angegeben hergestellt.
Derjenige Bereich des so hergestellten magneto-optischen Aufzeichnungsfilms, in dem weder Ti noch Ph in konzentriertem Zustand vorlagen, wies eine Zusammensetzung auf, die durch die Formel (Gd&sub7;&sub0;Tb&sub3;&sub0;)0,23Co0,67(Ti&sub4;&sub5;Rh&sub6;&sub5;)0,10 wiedergegeben wird. Dieser Film wies die folgenden magnetischen Eigenschaften auf: Kerr-Rotationswinkel Θk = 0,40 º, Koerzitivkraft Hc = 4,8 x 10&sup5; A/m, Curietemperatur Tc = 200 ºC, Kompensationstemperatur Tcomp = 80 ºC und Energie bei rechtwinkliger magnetischer Anisotropie Ku = 4 x 10&sup5; J/cm³. D.h., daß kein Unterschied bei den magnetischen Eigenschaften zwischen dem oben angegebenen Film und herkömmlichen Platten beobachtet wurde, die eine optimale Zusammensetzung im GdTb FeCo-System aufweisen.
Danach wurden diese Platten Versuchen für die Betriebslebensdauer und Signale unterzogen. Das Verfahren und die Bedingungen für diese Versuche waren dieselben wie beim Beispiel 1. Die Plattenproben wurden in einer Umgebung mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % aufbewahrt, um die zeitliche Änderung von T/R und der Fehlerrate zu messen. Wie in Kurven 30 und 30' dargestellt, zeigten die erfindungsgemäßen Platten keine Änderung von T/R und der Fehlerrate, nachdem sie in einer Umgebung mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % für 3.000 Stunden aufbewahrt wurden. Andererseits begann bei den Vergleichsplatten, wie dies in Kurve 31 dargestellt ist, T/R der Platte mit nur Ph (Vergleichsbeispiel I) T/R nach 1.500 Stunden abzunehmen, und es nahm schnell ab, wenn die verstrichene Zeit 2.000 Stunden überstieg. Jedoch begann, wie dies in Kurve 31' dargestellt ist, die Fehlerrate allmählich nach 2.000 Stunden anzusteigen, und sie stieg nach 3.000 Stunden um eine Größenordnung an. Ferner war bei der Platte mit einem magneto-optischen Material mit nur Ti (Vergleichsbeispiel II), wie in Kurve 32 dargestellt, die Änderung von T/R kleiner als im Fall des Vergleichsbeispiels I, und T/R begann allmählich nach etwa 2.000 Stunden abzunehmen. Der Grund dafür, daß T/R beim Vergleichsbeispiel II um 3 dB niedriger ist als im Vergleichsbeispiel I rührt daher, daß, da die Platte kein Rh enthält, das Reflexionsvermögen um 10 % niedriger ist als dasjenige der Platte des Vergleichsbeispiels II. Jedoch begann im Vergleichsbeispiel II, wie in Kurve 32' dargestellt, die Fehlerrate nach etwa 1.000 Stunden anzusteigen, und sie stieg nach 2.000 Stunden schnell an. Die obigen Ergebnisse bestätigen, daß das gleichzeitige Hinzufügen zweier Arten von Elementen, die hinsichtlich ihrer magnetischen Eigenschaften als auch der Korrosionsbeständigkeit zueinander komplementär sind, nicht nur einen Additionseffekt mit sich bringt, sondern auch einen starken synergetischen Effekt betreffend die Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion und Naßkorrosion bei der Korrosionsbeständigkeit, ohne daß irgendein Absenken der magnetischen Eigenschaften hervorgerufen wird.
Ferner ist es, wenn ein Konzentrationsgradient in Richtung der Filmdicke erzeugt wird, wie beim vorliegenden Beispiel beschrieben, möglich, den Film selbst dann als Aufzeichnungsfilm zu verwenden, wenn die Konzentration von X&sub1; und X&sub2; in einem Bereich nahe der Grenze zwischen dem Substrat und dem Aufzeichnungsfilm sowie einem Bereich nahe der Oberfläche des Aufzeichnungsfilms derart sind, daß die üblichen magnetischen Eigenschaften verschwinden, was es ermöglicht, daß auch diese Bereiche als Schutzfilm wirken.

Beispiel 5

Fig. 10 ist ein schematischer Querschnitt eines erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsträgers (Platte) mit einem Substrat 1, einem untenliegenden Film 2, einer ersten Aufzeichnungsschicht 103 und einer zweiten Aufzeichnungsschicht 104.
Zunächst wurde ein Sputterätzen eines Substrats 1 (aus Glas oder einem lichtdurchlässigen Kunststoff) dadurch ausgeführt, daß ein Entladungsgas mit Ar verwendet wurde. Danach wurde Sputtern für 20 Minuten unter Verwendung eines Entladungsgases mit Ar und ein Sputtertarget mit ZrO&sub2;-Sintermaterial bei einem Entladungsgasdruck von 1 Pa bei einer HF- Eingangsleistungsdichte von 4,2 W/cm² verwendet wurden, wodurch ein untenliegender Film 2 mit einer Dicke von 75 nm und einem Brechungsindex n von 2,10 erzeugt wurde. Danach wurde das Sputtern für 2 Minuten fortgeführt, wobei ein Entladungsgas mit Ar und ein Sputtertarget mit (Gd0,9Tb0,1)&sub2;&sub3; (Fe0,7Co0,3)&sub7;&sub0;(Pt0,6Nb0,4)&sub7; bei einem Entladungsgasdruck von 0,5 Pa und einer HF-Eingangsleistungsdichte von 4,2 W/cm² verwendet wurden, wodurch eine erste Aufzeichnungsschicht 103 mit einer Dicke von 20 nm hergestellt wurde. Anschließend wurde Sputtern für 5 min ausgeführt, wobei ein Entladungsgas mit Ar und ein Sputtertarget mit einer Legierung mit der folgenden Zusammensetzung Ar, Tb&sub2;&sub4;Fe&sub5;&sub3;Co&sub1;&sub5;Nb&sub3;Pt&sub5; bei einem Entladungsgasdruck von 0,5 Pa bei einer HF-Eingangsleistungsdichte von 4,5 W/cm² verwendet wurden. Ferner wurde das Atmosphärengas von Ar auf N&sub2; umgeschaltet, ohne daß die Entladung unterbrochen wurde, gefolgt von einem Sputtern bei denselben Bedingungen wie oben angegeben, wodurch eine zweite Aufzeichnungsschicht 104 mit einer Dicke von 80 nm hergestellt wurde.
Eine Probe, die eine erste Aufzeichnungsschicht mit Gd, Tb, Fe und nur Co aufwies, d.h. die oben angegebene Aufzeichnungsschichtzusammensetzung ohne Nb und Pt, sowie eine zweite Aufzeichnungsschicht mit Tb, Fe und jur Co, bei der Sputtern in N&sub2;-Gasatmosphäre abschließend ausgeführt wurde, wurde als Vergleichsbeispiel (I) hergestellt.
Die magnetischen Eigenschaften der wie oben angegeben hergestellten zwei Proben wurden untersucht. Die erfindungsgemäße Probe wies die folgenden magnetischen Eigenschaften auf: Θk = 0,79 º, Hc = 4,8 x 10&sup5; A/m, Tc = 210 ºC und Tcomp = 80 ºC, wohingegen die Vergleichsprobe (I) die folgenden magnetischen Eigenschaften aufwies: Θk = 0,81 º, Hc = 4 x 10&sup5; A/m, Tc = 200 ºC und Tcomp = 90 ºC. D.h., daß zwischen den beiden Proben kein deutlicher Unterschied in den magnetischen Eigenschaften beobachtet wurde. Aus diesen Ergebnissen ist erkennbar, daß das Vorhandensein oder Fehlen von Nb und Pt in der Aufzeichnungsschicht keinen Einfluß oder nur einen kleinen auf die magnetischen Eigenschaften hat, insbesondere auf Θk (Kerr-Rotationswinkel) der beim Lesen von Information wichtig ist, und auf Hc (Koerzitivkraft), die beim Aufrechterhalten von Daten wichtig ist.
Danach wurden die oben angegebenen zwei Proben einer Auswertung für die Eigenschaften und die Betriebslebensdauer zur Verwendung als Magnetplatte unterzogen. Hinsichtlich der Eigenschaften zeigten die zwei Proben dasselbe T/R(Träger/Rauschen)-Verhältnis, d.h. 55 dB (f = 2,22 MHz; Laserausgangsleistung 8 mW, Magnetfeld 3,2 x 10&sup4; A/m). Beim Lebensdauertest wurden die Platten in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % aufbewahrt, um die zeitliche Änderung von T/R und der Fehlerrate zu untersuchen. Die Ergebnisse sind in Fig. 11 dargestellt. Speziell zeigte, was T/R betrifft, die Bezugsprobe (I) nach ungefähr 1.500 Stunden eine schnelle Verschlechterung, während die erfindungsgemäße Probe nach ungefähr 4.500 Stunden nur eine kleine Abnahme zeigte. Die schnelle Verschlechterung bei der Vergleichsprobe (I) legt es nahe, daß die Oxidation der Aufzeichnungsschicht bis zur Oberfläche des Substrates fortschritt. Ferner begann die Bitfehlerrate bei der Bezugsprobe (I) nach etwa 300 Stunden anzusteigen, und sie stieg nach etwa 500 Stunden steil an, während die erfindungsgemäße Probe nach ungefähr 3.000 Stunden nur eine kleine Zunahme zeigte.
Dieselben Ergebnisse wurden erhalten, wenn Ti, Ta, Al oder Cr statt Nb, und wenn Pd, Ph oder Au statt Pt verwendet wurden. Dies zeigt, daß das Hinzufügen von jeweiligen Elementen, die aus den oben angegebenen zwei Gruppen ausgewählt sind, zur Aufzeichnungsschicht sehr wirkungsvoll ist, um die Korrosionsbeständigkeit derselben zu verbessern.
In diesem Zusammenhang ist die Zusatzmenge der oben angegebenen Zusatzelemente zu beachten. Die Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie Ku der Aufzeichnungsschicht hängt von der Zusatzmenge der Zusatzelemente ab, und diese Menge hat einen großen Einfluß auf die Eigenschaften der Platte. Im allgemeinen wird angenommen, daß die Aufzeichnungsschicht dann stabil vorliegt, wenn die Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie Ku 2 x 10&sup5; J/cm³ oder mehr beträgt. Daher ist eine Energie bei rechtwinklig magnetischer Anisotropie Ku unter diesem Wert unerwünscht. Eine Untersuchung dieser Angelegenheit hat gezeigt, daß dann, wenn die Zusatzelemente z.B. Pt und Nb sind, ein Hinzufügen mit einer Menge von 15 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 6 bis 13 Atom-% geeignet ist.

Beispiel 6

Zunächst wurde ein Sputterätzen eines Substrates 1 (aus Glas oder einem lichtdurchlässigen Kunststoff) unter Verwendung eines Entladungsgases mit Ar ausgeführt. Danach wurde Sputtern für 15 Minuten unter Verwendung eines Entladungsgases mit Ar und eines Sputtertargets mit Si&sub3;N&sub4;-Sinterwerkstoff bei einem Entladungsgasdruck von 1 Pa bei einer HF-Eingangsleistungsdichte von 4,2 W/cm² ausgeführt, wodurch ein untenliegender Film 2 aus Siliziumnitrid mit einer Dicke von 60 nm und einem Brechungsindex von 2,3 hergestellt wurde. Dann wurde Sputtern weiter für 1,5 Minuten unter Verwendung eines Entladungsgases mit Ar und eines Sputtertargets mit einer Legierung mit der Zusammensetzung (Gd0,5Nd0,5)&sub3;&sub5;(Fe0,6 Co0,4)&sub7;&sub1;(Cr0,3Pt0,7)&sub4; ausgeführt, bei einem Entladungsgasdruck von 0,5 Pa und einer HF-Eingangsleistungsdichte von 4,2 W/cm², wodurch eine erste Aufzeichnungsschicht 103 mit einer Dicke von 15 nm hergestellt wurde. Anschließend wurde Sputtern für 7,5 Minuten unter Verwendung eines Entladungsgases mit Ar und eines Sputtertargets fit einer Legierung mit der Zusammensetzung Tb&sub2;&sub4;Fe&sub5;&sub5;Co&sub1;&sub5;(Nb0,3Pt0,7)&sub6; ausgeführt, bei einem Entladungsgasdruck von 0,5 Pa und einer Hf- Eingangsleistungsdichte von 4,5 W/cm². Ferner wurde das Atmosphärengas von Ar auf N&sub2; umgeschaltet, ohne die Entladung zu unterbrechen, gefolgt von einem Sputtern unter denselben Bedingungen, wie sie oben angegebenen wurden, wodurch eine zweite Aufzeichnungsschicht 104 mit einer Dicke von 85 nm hergestellt wurde.
Eine Probe, die eine erste Aufzeichnungsschicht aus Gd, Nd, Fe und nur Co aufwies, d.h. aus einer Legierung, bei der Cr, Nb und Pt aus der oben angegebenen Aufzeichnungsschichtzusammensetzung entfernt sind, sowie eine zweite Aufzeichnungsschicht aus Tb, Fe und nur Co, bei der kein Sputtern in N&sub2;-Gasatmosphäre im abschließenden Schritt ausgeführt wurde, wurde als Vergleichsbeispiel (II) hergestellt.
Die magnetischen Eigenschaften der zwei wie oben beschrieben hergestellten Proben wurden ausgewertet. Die erfindungsgemäße Probe wies die folgenden magnetischen Eigenschaften auf: Θk = 0,83 º und Hc = 4,8 x 10&sup5; A/m, während die Bezugsprobe (II) die folgenden magnetischen Eigenschaften aufwies: Θk = 0,85 º und Hc = 5,6 x 10&sup5; A/m. D.h., daß auch in diesem Fall, wie beim Beispiel 5, kein deutlicher Unterschied in den magnetischen Eigenschaften zwischen der erfindungsgemäßen Probe und der Bezugsprobe festgestellt wurde.
Danach wurden die oben angegebenen zwei Proben einer Auswertung der Eigenschaften und der Betriebslebensdauer zur Verwendung als Magnetplatte unterzogen. War die Eigenschaften betrifft, zeigten die zwei Proben dasselbe T/R-Verhältnis, d.h. 57 dB (f = 2,22 MHz; Laserausgangsleistung 8 mW). Beim Lebensdauertest wurden diese Platten in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 60 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 95 % aufbewahrt, um die zeitliche Änderung von T/R und der Fehlerrate zu untersuchen. Die Ergebnisse sind die, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind. Speziell gilt, daß T/R der Bezugsprobe (II) nach 500 Stunden abzunehmen begann und nach etwa 1.000 Stunden eine schnelle Verschlechterung zeigte, während sich T/R bei der erfindungsgemäßen Probe kaum veränderte, bis die verstrichene Zeitspanne 4.000 Stunden überschritt, wonach nur eine leichte Zunahme erfolgte. Ferner begann die Bitfehlerrate bei der Bezugsprobe (II) nach 300 Stunden anzusteigen, und nach ungefähr 600 Stunden stieg sie steil an, während die Bitfehlerrate bei der erfindungsgemäßen Probe keine Änderung oder nur eine kleine erbrachte, bis die verstrichene Zeit etwa 3.000 Stunden überschritt, wonach nur eine leichte Zunahme erfolgte.

Beispiel 7

Fig. 13 ist ein schematischer Querschnitt eines erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsträgers, wie er beim vorliegenden Beispiel hergestellt wurde, und wie er ein Substrat 1, eine erste Aufzeichnungsschicht 103 und eine zweite Aufzeichnungsschicht 104 aufwies.
Die Legierungszusammensetzung sowohl der ersten Aufzeichnungsschicht als auch der zweiten Aufzeichnungsschicht des magneto-optischen Aufzeichnungsträgers des vorliegenden Beispiels sowie die magnetischen Eigenschaften und die Ergebnisse für die Untersuchung der Lebensdauer desselben sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Bedingungen für die Ausbildung der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht sowie die Auswertung der Eigenschaften und der Lebensdauer waren dieselben wie beim Beispiel 5.
Aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen ist erkennbar, daß bei einem magneto-optischen Aufzeichnungsträger mit Aufzeichnungsschichten, die verschiedene Seltenerdelement/ Eisengruppen-Legierungen enthalten, das gleichzeitige Hinzufügen mindestens eines einen Passivierungszustand bildenden Elements, das aus Ti, Ta, Nb, Al und Cr ausgewählt ist, und mindestens eines Edelmetallgruppenelements, das aus Pt, Pb, Ph und Au ausgewählt ist, zu jeder der Aufzeichnungsschichten, und das Vorsehen einer Stickstoff enthaltenden Schicht auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht einen ausgezeichneten Effekt betreffend das Verbessern der Korrosionsbeständigkeit der Aufzeichnungsschicht mit sich bringt. TABELLE 1 BETRIEBSLEBENSDAUER MAGNETOOPTISCHER AUFZEICHNUNGSFILM ZEIT FÜR E.-ÄNDERUNG VON T/R FEHLERRATE (0 Std.) FEHLERRATE (5000 Std.)
Gemäß der Erfindung kann dann, wenn ein Element (X&sub2;) mit magnetischen Eigenschaften in solcher Weise, daß das magnetische Moment eines Eisengruppenelements scheinbar erhöht wird, und mit einer Korrosionsbeständigkeit in solcher Weise, daß, obwohl Lochfraßkorrosion deutlich unterdrückt wird, der Effekt des Verhinderns von Naßkorrosion und Oxidation schlecht ist, und ein Element (X&sub1;) mit magnetischen Eigenschaften in solcher Weise, daß das magnetische Moment eines Eisengruppenelements scheinbar erniedrigt wird, und mit einer Korrosionsbeständigkeit in solcher Weise, daß, obwohl Oxidation und Naßkorrosion deutlich unterdrückt werden, die Wirkung des Unterdrückens von Lochfraßkorrosion relativ schlecht ist, einer Seltenerdelement/Eisengruppenelement-Legierung gleichzeitig hinzugefügt werden, die Beständigkeit gegen alle Korrosionstypen, d.h. Oxidation, Naßkorrosion und Lochfraßkorrosion, verbessert werden, ohne daß die magnetischen Eigenschaften und die magneto-optischen Eigenschaften verschlechtert werden. In diesem Fall ist die Korrosionsbeständigkeit der Korrosionsbeständigkeit überlegen, die jedem Zusatzelement innewohnt. D.h., daß das gleichzeitige Hinzufügen dieser zwei Elemente nicht nur einen Zusatzeffekt, sondern einen synergetischen Effekt mit sich bringt. Ferner können die magnetischen Eigenschaften dadurch frei eingestellt werden, daß die Konzentration sowohl des Seltenerdelements als auch des Eisengruppenelements, des Zusatzelements X&sub1; und des Zusatzelements X&sub2; eingestellt werden.
Das Element X&sub2; weist die Wirkung des Erhöhens der Lichtreflexion an der Oberfläche des Aufzeichnungsfilms auf, was stark zu einer Verbesserung der Aufzeichnungs/Widergabe-Eigenschaften beiträgt.
Ferner ermöglicht es die Erfindung, daß eine magneto-optische Platte mit ausreichend langer Betriebslebensdauer hergestellt werden kann, ohne daß ein Schutzfilm ausgebildet werden muß was die Wirkung mit sich bringt, daß der Herstellprozeß vereinfacht ist.
Die vorstehend beschriebenen Wirkungen ermöglichten es, eine magneto-optische Platte mit langer Betriebslebensdauer und hoher Zuverlässigkeit herzustellen.

Claims

1. Magneto-optischer Aufzeichnungsträger mit einem Substrat (1) und einem direkt oder indirekt auf diesem ausgebildeten magneto-optischen Aufzeichnungsfilm (3; 103, 104) aus einer Legierung mit rechtwinkliger magnetischer Anisotropie, der aus mindestens einem Seltenerdelement (RE) und mindestens einem Eisengruppenelement (TM), mindestens einem Element X&sub1;, das aus Nb, Ti, Ta, Cr und Al ausgewählt ist, und mindestens einem Element X&sub2; besteht, das aus Pt, Au, Pd und Ph ausgewählt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Elemente X&sub1; und X&sub2; so ausgewählt ist, daß im wesentlichen keine Nettoauswirkung auf das magnetische Moment des Eisengruppenelements (TM) vorliegt.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, bei dem die Gesamtmenge des Elements X&sub1; und des Elements X&sub2; 20 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 15 Atom-% oder weniger beträgt.

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, bei dem die Menge des Elements X&sub1; 1 bis 10 Atom-% und die Menge des Elements X&sub2; 2 bis 10 Atom-% beträgt.

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, bei dem das molare Verhältnis X&sub2;/X&sub1; des Elements X&sub2; zum Element X&sub1; 1/1 bis 3/1, vorzugsweise 2/1 bis 4/3 beträgt.

5. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Element RE mindestens eines der Elemente Tb, Gd, Nd, Pr, Sm, Dy, Ho, Ce und Yb, vorzugsweise eines der Elemente Tb, Gd, Dy, Ho, Pr und Ce ist, und das Element TM mindestens eines der Elemente Fe, Co und Ni, vorzugsweise Fe oder Co ist.

6. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Legierung amorph ist.

7. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Konzentrationen des Elements X&sub1; und/oder des Elements X&sub2; in einem Bereich nahe der Grenze zwischen dem Substrat und dem magneto-optischen Aufzeichnungsfilm sowie einem Bereich nahe der Oberfläche des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms entfernt vom Substrat höher sind als in anderen Bereichen des magneto-optischen Aufzeichnungsfilms, wobei die Gesamtmenge der Elemente X&sub1; und X&sub2; in den anderen Bereichen 20 Atom-% oder weniger beträgt.

8. Magneto-optischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 zur Verwendung bei einem System zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Information durch einen Laserstrahl;

- wobei der magneto-optische Aufzeichnungsfilm (103, 104) eine erste und eine zweite Schicht (103, 104) aufweist, von denen eine (103) einen großen Kraft-Dreh-Winkel oder einen großen Farraday-Rotationswinkel oder beides aufweist, und der andere (104) eine hohe Koerzitivkraft und eine Achse leichter Magnetisierung in einer Richtung rechtwinklig zum Substrat (1) aufweist; und

- bei dem eine Stickstoff enthaltende Schicht (2) nahe der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht (103, 104) auf der Informationsleseseite und/oder auf der dieser Seite gegenüberliegenden Seite vorhanden ist.

9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8, bei dem die erste Aufzeichnungsschicht (103) eine Aufzeichnungsschicht mit einer Legierung, vorzugsweise einer amorphen Legierung ist, die hauptsächlich aus einem der Elemente Gd, Tb, Dy, Ho, Nd, Pr, Sm und Ce sowie mindestens einem der Elemente Fe und Co besteht.

10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8 oder Anspruch 9., bei dem die zweite Aufzeichnungsschicht (104) eine Aufzeichnungsschicht ist, die eine Legierung mit rechtwinklig magnetischer Anisotropie, vorzugsweise eine amorpe Legierung aufweist, die hauptsächlich aus mindestens einem der Elemente Tb, Dy und Ho sowie mindestens einem der Elemente Fe und Co besteht.

11. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Größe der Energie bei rechtwinkliger Magnetisierung Ku mehr als 2 x 10&sup5; J/cm³ ist, wenn ein Element wie X&sub1; und X&sub2; der Seltenerd/Übergangsmetall-Legierung zugesetzt wird.