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JP2004030717A - Magneto-optical recording medium - Google Patents

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JP2004030717A
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Abstract

【課題】高密度化のために波長の短い青色レーザ光を用いた場合においても、カー回転角θkの低下が無く、マーク形状の安定性が良く、また消去ノイズの増加が無いフロントイルミネーション方式の光磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】基板1の上に、熱伝導層2、平坦化層3、反強磁性層4、記録層5、保護層6がこの順に積層される。記録層5を構成するRE−TM合金の組成をTMrichとし、反強磁性層4の形成による表面荒れに対しては反強磁性層4の下地に表面平滑性の良い平坦化層3を形成するものとする。
【選択図】    図1
[PROBLEMS] A front illumination system which does not decrease the Kerr rotation angle θk, has good mark shape stability, and has no increase in erasing noise even when a blue laser beam having a short wavelength is used for high density. Provided is a magneto-optical recording medium.
A heat conductive layer, a planarizing layer, an antiferromagnetic layer, a recording layer, and a protective layer are laminated on a substrate in this order. The composition of the RE-TM alloy constituting the recording layer 5 is TMrich, and the surface roughness due to the formation of the antiferromagnetic layer 4 is formed by forming the flattening layer 3 having good surface smoothness under the antiferromagnetic layer 4. Shall be.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録媒体に関し、特に基板上に積層された磁性膜等の側から光を入射して情報の記録、再生を行う光磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板上に記録層、保護層等を積層し、記録層にレーザ光を入射して情報の記録、再生を行う光磁気記録媒体(以下、記録媒体ともいう)が実現されている。情報量の増大等に伴いこのような記録媒体においても記録密度の向上が求められている。記録媒体の記録密度とレーザ光のスポットサイズとの間には一定の相関があることから、高い記録密度を実現するために、レーザ光のスポットサイズを小さくすることが求められている。記録媒体に入射されるレーザ光(レーザビーム)のスポットサイズをφ、対物レンズの開口数をNA、レーザ光の波長をλとすると、φ=λ/2NAという関係式が成立する。この関係式から、スポットサイズφを小さくするためには波長λを小さくすること、開口数NAを大きくすることが必要であることがわかる。
【0003】
波長λを小さくするには、従来用いられている波長640nmの赤色レーザ光から波長405nmの青色レーザ光に変更すれば良い。他方、開口数NAを大きくすると焦点距離が短くなることから、開口数NAを大きくすればするほど基板の厚さやチルトによる収差が大きくなるので、できるだけ基板の厚さを薄くする必要がある。つまり、従来の基板を介して記録層へ光を入射することにより記録、再生を行ういわゆるバックイルミネーション方式の光磁気記録媒体よりも、基板を介さずに基板上に積層された記録層側からレーザ光を入射して記録、再生を行ういわゆるフロントイルミネーション方式の光磁気記録媒体の方が高密度化を実現する上では好ましい。
【0004】
図5は従来の光磁気記録媒体の構成図である。
従来の記録媒体において、1はポリカーボネート等で構成される基板であり、基板1の上には、熱伝導層2、記録層5、保護層6がこの順に形成されている。基板1に積層した保護層6の側から対物レンズLを介してレーザ光LBを記録層5へ入射するフロントイルミネーション方式の記録媒体である。熱伝導層2は通常Ag等の金属膜で構成され、保護層6の方向から対物レンズLを介して記録層5に入射されるレーザ光LBを保護層6の側に反射する反射層として機能し、さらに記録層5に形の整った記録マーク(磁区。以下、単にマークともいう)を形成するために放熱機能を要求される。記録層5は希土類遷移金属合金(以下、RE−TM合金ともいう)膜により構成され、例えばTbFeCo膜で構成される。
【0005】
記録層5から得られるカー回転角θkは入射されるレーザ光の波長に依存し、青色レーザ光においては、RE−TM合金膜のカー回転角は赤色レーザ光におけるカー回転角より約1乃至2割程度低下する。RE−TM合金膜のカー回転角は主にRE−TM合金の電子状態に起因して生じることから、大きいカー回転角θkを得るためには垂直磁化を示す範囲内においてできるだけ遷移金属の多い組成(以下、TMrichともいう)にすることが望ましい。しかし、記録層5を構成するRE−TM合金膜は、記録マークの安定性及び記録消去磁場の観点から一般的に補償組成近傍の合金膜とされる。補償組成のRE−TM合金膜は、室温での飽和磁化Msが非常に小さいことから、漏洩磁場に起因した消去磁場への影響が小さくなる。また、保磁力Hcも大きいため記録マークの安定性が良い。
【0006】
カー回転角θkを向上するためにRE−TM合金膜をTMrichにした場合、特にマーク形成過程の安定性に影響を及ぼし、ノイズの増加及びキャリアの低下の原因となることが知られている。例えば、電気学会マグネティックス研究会資料MAG−87−178(1987)の第47ページには、飽和磁化Msの大きいTMrichのRE−TM合金膜におけるマークの形状は記録磁場により変形しやすいことが記載されている。
【0007】
つまり、マーク形成過程において、マークの外周部が凹凸に変形すると、磁壁の面積が増加し、磁壁エネルギーEwは増加するが、正と負の磁化が近接する領域が増加することから、静磁エネルギーEmは減少する。このとき、
磁壁エネルギーの変化ΔEw>静磁エネルギーの変化|−ΔEm|
の関係にあれば、例え磁壁が変形して外周部に凹凸ができても全体の磁気エネルギーは損するので、元に戻ろうとして変形のないマークが形成される。
一方、飽和磁化Msの値が大きいTMrichのRE−TM合金膜においては、静磁エネルギーEmが飽和磁化Msの2乗に比例して増大し、
磁壁エネルギーの変化ΔEw<静磁エネルギーの変化|−ΔEm|
の関係になることから、マーク外周部に凹凸がある方が全体の磁気エネルギーが得するので変形したマークが形成される。
【0008】
したがって、青色レーザ光を用いた場合、カー回転角θkの大きいTMrichのRE−TM合金膜を用いる方が良いが、TMrichのRE−TM合金膜においては保磁力Hcが低下すること及びマーク形状の安定性が失われることから、保磁力Hc及びマーク形状の安定性の観点からは補償組成近傍の組成比を用いる方が良く組成比を変更できないという相反する関係がある。
【0009】
マーク形状の安定性、記録磁場感度の改善をするために、記録層5と反強磁性層とを積層した構成が提案されている。例えば、国際公開番号WO97/48094号公報にはバックイルミネーション方式の光磁気記録媒体が開示されており、透明基板上に第1誘電体層、記録層、反強磁性層、第2誘電体層及び反射層をこの順に積層した記録媒体(バックイルミネーション方式の第1従来例)及び透明基板上に第1誘電体層、反強磁性層、記録層、第2誘電体層及び反射層をこの順に積層した記録媒体(バックイルミネーション方式の第2従来例)が記載されている。しかし、これらの記録媒体はバックイルミネーション方式に関するものでありフロントイルミネーション方式の記録媒体に適用することは以下に説明するようにできない。
【0010】
フロントイルミネーション方式の媒体においては、積層した膜の側からレーザ光を入射することから、入射側に反強磁性層を配置するとカー回転角θkが低下する。つまり、透明基板側(入射側)に反強磁性層を積層してその上に記録層を積層するバックイルミネーション方式の第2従来例のような積層構成はフロントイルミネーション方式の媒体には適用できない。また、フロントイルミネーション方式の媒体においては、基板と記録膜との間に厚い膜が存在すると、膜の厚さに比例して膜の表面が荒れることから消去ノイズが増加する。つまり、透明基板上に第1誘電体層を積層するバックイルミネーション方式の第1従来例及びバックイルミネーション方式の第2従来例のような積層構成はフロントイルミネーション方式の媒体には適用できない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフロントイルミネーション方式の記録媒体において高密度化を図るために青色レーザ光を用いる場合には、記録層から得られるカー回転角θkの低下を生じる。また、記録層の組成をカー回転角θkが向上するようにするとマーク形状の安定性が悪くなる。さらに、マーク形状の安定性を向上するために反強磁性層を用いると消去ノイズが増加するという問題がある。
つまり、従来のフロントイルミネーション方式の記録媒体において高密度化を図るために青色レーザ光を用いる場合には、カー回転角θk、マーク形状の安定性、消去ノイズのいずれの特性をも満たすことはできなかった。
【0012】
本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、高密度化のために波長の短い青色レーザ光を用いた場合においても、カー回転角θkの低下が無く、マーク形状の安定性が良く、また消去ノイズの増加が無いフロントイルミネーション方式の光磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る光磁気記録媒体は、基板上に熱伝導層、記録層及び保護層がこの順に積層される光磁気記録媒体において、前記熱伝導層及び記録層の間に、熱伝導層の表面を平坦化する平坦化層と、反強磁性層とがこの順に積層されていることを特徴とする。
【0014】
第2発明に係る光磁気記録媒体は、第1発明において、前記保護層は透明反強磁性体により形成されていることを特徴とする。
【0015】
第3発明に係る光磁気記録媒体は、第1発明又は第2発明において、前記記録層は遷移金属優勢としてある希土類遷移金属合金により形成されていることを特徴とする。
【0016】
第4発明に係る光磁気記録媒体は、第1発明乃至第3発明のいずれかにおいて、前記反強磁性層のネール温度は前記記録層のキュリー温度以上であることを特徴とする。
【0017】
第5発明に係る光磁気記録媒体は、第1発明乃至第4発明のいずれかにおいて、前記平坦化層は、Ag、Al若しくはNiを主成分としてPd、Cu、Si、Ti、P若しくはCrの内いずれか一つ以上の元素を含む材料、又は前記熱伝導層の表面張力よりも強い表面張力を有する金属材料により形成されていることを特徴とする。
【0018】
第1発明においては、熱伝導層の光入射側に平坦化層と反強磁性層を設けることとしたので、高密度化のために波長の短い青色レーザ光を用いた場合においても、カー回転角θkの低下が無く、マーク形状の安定性が良く、また消去ノイズの増加が無い記録媒体とすることが可能となる。
【0019】
第2発明においては、保護層を透明反強磁性層にすることとしたので、記録層を反強磁性層で挟む構成となることから、見かけ上の保磁力を向上できCNR特性をさらに向上することが可能となる。
【0020】
第3発明においては、記録層を遷移金属優勢とした希土類遷移金属合金により構成することとしたので、カー回転角θkを大きくすることができる。
【0021】
第4発明においては、反強磁性層のネール温度を記録層のキュリー温度以上としたので、記録再生時の温度範囲内で記録層の見かけ上の保磁力Hcを大きくできる。
【0022】
第5発明においては、平坦化層をAg、Al若しくはNiを主成分としてPd、Cu、Si、Ti、P若しくはCrの内いずれか一つ以上の元素を含む材料により構成することとしたので、確実に精度良く平坦化することが可能となる。また、平坦化層を熱伝導層の表面張力よりも強い表面張力を有する金属材料により構成することとしたので、確実に精度良く平坦化することが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
<実施の形態1>
図1は実施の形態1に係る光磁気記録媒体の構成図である。
実施の形態1に係る記録媒体において、1は基板であり、例えばポリカーボネートが用いられる。基板1の上には、熱伝導層2、平坦化層3、反強磁性層4、記録層5、保護層6がこの順に積層される。実施の形態1に係る記録媒体は保護層6の側から対物レンズLを介してレーザ光LBを記録層5へ入射することにより情報の記録再生を行うフロントイルミネーション方式の記録媒体である。記録層5は希土類遷移金属合金(RE−TM合金)で構成され、ここではTbFeCoとした。この他にRE−TM合金としては、例えばDyFeCo、GdTbFeCo等を適用することが可能である。このような構成において、記録層5を構成するRE−TM合金の組成を遷移金属の多い組成(TMrich)にして、カー回転角θkが大きくなるようにする。RE−TM合金をTMrichにすることに伴うマーク形状の安定性の悪化に対しては反強磁性層4を形成することにより対応している。反強磁性層4の形成による表面荒れに伴う消去ノイズの増加に対しては反強磁性層4の下地に表面平滑性の良い平坦化層3を形成することにより対応している。
【0024】
(カー回転角θkの向上)
図2はTbFeCo記録層におけるTb組成比とカー回転角/保磁力との関係を示すグラフである。記録層5をTbFeCoで構成したTbFeCo記録層の場合におけるTb組成比とカー回転角θkとの関係を同図(a)に、Tb組成比と保磁力Hcとの関係を同図(b)に示す。横軸はTb組成比(%)であり、縦軸は(a)ではカー回転角θk(度)、(b)では保磁力Hc(kOe)である。記録層5の保磁力Hcの値は100℃での値である。なお、1(Oe)=1000/4π(A/m)である。入射したレーザ光LBは青色レーザ光である。また、レーザ光LBの入射側に位置する保護層6はカー回転角θkを増強する作用があるので、保護層6は「反射率R×カー回転角θk」の値が最大となる厚さにしてある。
【0025】
Tb(希土類)組成比が小さい(Tb量が少ない)ほど、つまりFeCo(遷移金属)量が多いほどカー回転角θkが大きくなるので、従来の補償組成(Tb組成比24%)近傍からTb量を減少してRE−TM合金の組成をTMrichにする。Tb組成比24%の場合のカー回転角θkは約0.55(度)であり、Tb組成比13%の場合のカー回転角θkは約0.88(度)であるから、Tb組成比を24%から13%へ低減すれば、カー回転角θkを約1.6倍向上することができる。なお、この際の保磁力HcはTb組成比24%で15kOe、Tb組成比13%で2.2kOeである。反射率RはRE−TM合金の組成に大きく依存しないことから、反射率Rが同じでもカー回転角θkを大きくすることにより再生信号に寄与する「反射率R×カー回転角θk」の値を大きくすることができる。Tb組成比は補償組成の場合に比較してカー回転角θkを確実に大きくすることができる範囲(約12乃至20程度)とすることが望ましい。また、後述するように保磁力Hcとのバランスを考慮すれば、Tb組成比は約13乃至20程度が望ましく、さらには約14乃至17程度とすることがより望ましい。
【0026】
(マーク安定性の向上)
記録層5の保磁力Hcの低下に伴い、外部磁場に対し影響を受けやすくなる。この対策として、記録層5の下地層として反強磁性層4を設ける。
記録層5の飽和磁化をMs、膜厚をt、記録層5と反強磁性層4との間の界面磁壁エネルギー密度をσwとすると、反強磁性層4と記録層5との間に働く交換結合力Hexは、Hex=σw/(2Ms×t)となる。この交換結合力の作用により、記録層5の磁化反転に必要な外部磁場は「保磁力Hc+交換結合力Hex」となるから、見かけ上の保磁力(Hc+Hex)を増加することができる。
【0027】
マークに対して、マークを潰す方向に印加された外部磁場Hrが、
Hwb+Hr>Hstray+He+Hc
の関係を満たす場合、マークは消滅する。Hwbはマークがあることによりマークの周辺に形成された磁区の磁壁を解消するように働く磁場で、マークの半径をrとするとHwb=σwb/(2Ms×r)の大きさを有し、マークを潰す方向に加わる。Hstrayは記録層5からの漏洩磁場であり、Ms/rに比例した大きさを有する。
他方、漏洩磁場Hstrayが大きく、
|−Hstray|>He+Hc−Hwb
の関係があると、磁壁エネルギーの変化ΔEwよりも静磁エネルギーの変化|−ΔEm|の方が大きくなるので、マークが広がる方向に外周部が凸凹に変形する。
【0028】
すなわち、マークの変形がなく、消滅もしない安定な微小マークが形成されるための条件は、Hr<Hstray+He+Hc−Hwbであり、かつ|−Hstray|<He+Hc−Hwbを満たす場合である。例えば、飽和磁化Msが400(emu/cc。なお、1(emu/cc)=4π/10000(Wb/m3 )=1.257mT)の記録層5に半径r=0.1μmのマークを形成したとき、マークのエッジ部分においてマークを広げる方向に加わる磁場の大きさをシミュレーションにより見積もると、約0.69kOeとなるが、見かけ上の保磁力(Hc+Hex)を見積もり値(約0.69kOe)以上になるように設計することにより変形のない安定な微小マークを形成できる。
漏洩磁場の影響については、概念的には反強磁性層4内に磁力線が浸透し、磁路を形成するために反強磁性層4がないときよりも影響が少ないと考えることもできる。
【0029】
記録再生時の温度範囲内で記録層5の見かけ上の保磁力Hcを大きくするために、反強磁性層4のネール温度は記録層5のキュリー温度と同程度かそれより高いものを用いる。また、フロントイルミネーション方式の記録媒体においては、放熱特性が重要であるから熱伝導率が悪くならないように反強磁性層4は金属系の材料を用いる。例えば、PtMn、PtMnCr等が適用できる。さらに反強磁性層と記録層とを交互に積層して多層化しても良い。
【0030】
(消去ノイズの低減)
反強磁性層4と記録層5との間に作用する交換結合力Hexへの効果を高めるために反強磁性層4の膜厚を厚くすることが考えられるが、厚くしすぎると反強磁性層4の膜表面が荒れ、消去ノイズを増加させることになる。例えば、反強磁性層4を30nm以上形成して膜表面の表面粗さがRa=0.9nmを越えると、10MHz以下の低周波数領域の消去ノイズが増加する。反強磁性層4の膜表面の平滑性を改善するために、反強磁性層4の下地層として平坦化層3を形成する。
【0031】
図3は本発明の熱伝導層及び平坦化層の表面形状説明図である。同図(a)は熱伝導層の表面形状を示し、(b)は平坦化層の表面形状を示す。基板1においてレーザ光LB(不図示)が入射する側に熱伝導層2が形成される。この熱伝導層2は、Ag、Al等の金属の固体ターゲットを用いて、DCスパッタ法により成膜され、膜厚を20乃至40nmにされる。基板1の表面粗さRaは0.3nm程度と小さいが、熱伝導層2はスパッタ成膜の過程で表面に凹凸が発生し、表面粗さRaは0.5乃至1.0nm程度に大きくなる。この表面粗さRaを相殺して、その表面を平坦化された平坦化層3が形成される。
【0032】
平坦化層3はAg、Al若しくはNiを主成分として、Pd、Cu、Si、Ti、P若しくはCrの内いずれか一つ以上の元素を所定量(数%程度)含む材料をDCスパッタ法で形成される。約5nm程度の膜厚で成膜すれば、熱伝導層2の表面の凹凸を埋めることができ、熱伝導層2の表面を十分に平坦化することができる。
【0033】
平坦化層3の形成方法としてはこの他に、熱伝導層2の表面張力より大きい表面張力を有する金属単体を低ガス圧で成膜することもできる。金属単体としては表面張力の大きいTa、Mo、W、Fe、Co、Ni、Cr、Pt、Ti等を用いることができる。この成膜の際、膜厚が2nm以下と薄いか、又は成膜ガス圧が高いと逆に表面に微細な構造の凹凸が形成されるので、例えば、0.2Pa以下で5nm程度成膜するのが良い。表面平滑性が良い平坦化層3の表面に反強磁性層4を形成すると、記録層5(強磁性体)との交換結合力Hexが向上し、表面が荒れている時よりも大きなHexが得られ、見かけ上の保磁力が向上する。熱伝導層2を例えばAgとした場合には、Agの表面張力は30℃で1052(mN/m)であるから、これより表面張力の大きいTa、Mo、W、Fe、Co、Ni、Cr、Pt、Ti等を用いることができる。なお、Ta、Mo、W、Fe、Co、Ni、Cr、Pt、Ti、Au、Cu、Alの表面張力は30℃で各々2887、3023、3471、2610、2590、2319、2290、2096、2080、1677、1422、1135(mN/m)である。
【0034】
(実施例1)
実施の形態1の詳細な具体例を実施例1として説明する。
各層の構成(材料、膜厚等)を次に示す。
熱伝導層2:Ag、35nm
平坦化層3:AgPdCuSi、5nm
反強磁性層4:PtCrMn、10nm
記録層5:TbFeCo(組成比Tb:Fe:Co=13:68:19)、25nm
保護層6:SiN、50nm
なお、保護層6の膜厚50nmは、青色レーザ光の波長405nmで反射率R×カー回転角θkが最大となる値を適用した。このとき、反射率R=0.3、カー回転角θk=0.88度であり、反射率R×カー回転角θk=0.264である。
【0035】
各層の成膜はDCマグネトロンスパッタ法により、順次成膜した。各層の成膜時のガス圧、ターゲット供給電力等を次に示す。
熱伝導層2:0.15Pa、Agターゲット0.5kW
平坦化層3:0.15Pa、AgPdCuターゲット0.5kW、Siターゲット0.32kW
反強磁性層4:0.5Pa、Ptターゲット0.5kW、Crターゲット0.1kW、Mnターゲット0.3kW
記録層5:1.5Pa、Tbターゲット0.08kW、FeCoターゲット0.25kW
保護層6:0.3Pa、SiNターゲット0.5kW
【0036】
実施例1の記録媒体にマークを光変調記録し、CNR(Carrier toNoise Ratio。信号対雑音比)を測定した。青色レーザ光の波長λ=405nm、対物レンズLの開口数NA=0.85の光学系を用い、線速7.5m/s、記録パワー8mW、再生パワー3mWの条件で、マーク長0.2μmに対し47dBのCNR、マーク長0.16μmに対し45dBのCNRを得た。
【0037】
(比較例1)
実施例1と比較するために、平坦化層3、反強磁性層4を設けない記録媒体を実施例1と同一の条件で作成し、熱伝導層2(Ag、40nm)、記録層5(TbFeCo、25nm)、保護層6(SiN、50nm)の構成とした。実施例1と同一の条件で記録再生しようとしたが、記録磁場に対するマージンが無く、0乃至50Oeの範囲でのみマーク長0.2μmで40dBのCNRが得られた。反強磁性層4が無いことから、マークが外部磁場により変形してノイズが増加した結果である。
【0038】
(比較例2)
実施例1と比較するために、平坦化層3が無く、反強磁性層4が少し厚い構成の記録媒体を実施例1と同一の条件で作成し、熱伝導層2(Ag、40nm)、反強磁性層4(PtCrMn、30nm)、記録層5(TbFeCo、25nm)、保護層6(SiN、50nm)の構成とした。実施例1と同一の条件で記録再生したところ、マーク長0.2μmで45dBのCNRが得られ、実施例1より2dB低い値となった。これは、表面平滑性がそれほど高くないAg熱伝導層2に厚めの反強磁性層4を積層したことで記録層5の表面が下地層である反強磁性層4を反映して荒れ、消去ノイズが増加したためである。記録磁場に対しては、250OeまでCNRの劣化は見られなくなり、反強磁性層4の効果が多少見られるが、実施例1ほどの記録磁場マージンは無い。これは、反強磁性膜4の膜表面の荒れにより記録層5と反強磁性層4との交換結合力が弱くなっているためと考えられる。
【0039】
(実施例2)
実施例1の平坦化層3の構成を膜厚5nmのTa、つまり熱伝導層2より表面張力の大きい金属としたものを実施例2として説明する。平坦化層3の成膜条件はガス圧0.15Pa、ターゲット電力0.5kWである。その他の構成、成膜条件は実施例1と同一とした。実施例1と同一の評価条件で同一のCNRが得られた。記録磁場に対しては、+500OeでもCNRの低下は見られなかった。平坦化層3の表面粗さRaが0.5nm以下になりAgPdCuSiのときよりも強い交換結合力が働いて微小マークが安定したためと思われる。
【0040】
<実施の形態2>
図4は実施の形態2に係る光磁気記録媒体の構成図である。実施の形態1における保護層6を透明反強磁性層6aに置き換え、記録層5を反強磁性層4と透明反強磁性層6aとにより挟む構成にすることでさらに見かけ上の保磁力Hcを大きくすることができる。透明反強磁性層6aを透明にするのは、レーザ光の入射側に配置することになるからである。透明反強磁性層6aに適用できる材料としては例えば、NiO、Cr(2原子)O(3原子)、α−Fe(2原子)O(3原子)等がある。
【0041】
(実施例3)
実施の形態2の詳細な具体例を実施例3として説明する。実施の形態1における保護層6を透明反強磁性層6aに置き換えた点が異なるのみであり、実施例1の保護層6(SiN)をNiOで構成された透明反強磁性層6aとするものである。透明反強磁性層6a(NiO)は微量酸素を導入したガス圧0.3PaのAr雰囲気中でDCマグネトロンスパッタ法により、46nm成膜した。その他の各層の構成、成膜条件等は実施例1と同一である。実施例3の記録媒体のCNRは、マーク長0.2μm、0.16μmに対して、共に実施例1と同一の特性を示した。しかし、記録磁場に対しては、実施例1では+450Oeを越えると0.5dB程度のCNRの低下が見られるのに対し、NiOを用いた実施例3においては、+500Oeの記録磁場でもCNRの低下は見られなかった。
(実施例4)
実施例3の透明反強磁性層6aを構成するNiOの成膜を、NiOターゲットを用いてRFマグネトロンスパッタ法によりガス圧0.3PaのAr雰囲気中で成膜した。他の各層の構成、成膜条件等は実施例3と同一である。実施例4の記録媒体のCNRは、マーク長0.2μmで47.3dBと実施例1に対しわずかに向上した。透明反強磁性層6aを構成するNiOの表面がAr酸素ガスでDCマグネトロンスパッタ法により成膜したときよりも平滑になり散乱光が減少したためと考えられる。
【0042】
【発明の効果】
以上詳述したように、第1発明にあっては、フロントイルミネーション方式の記録媒体において、熱伝導層の光入射側に平坦化層と反強磁性層を設けることにより、高密度化のために波長の短い青色レーザ光を用いた場合においても、カー回転角θkの低下が無く、マーク形状の安定性が良く、また消去ノイズの増加が無い記録媒体とすることが可能となる。
【0043】
第2発明にあっては、保護層を透明反強磁性層にすることにより、見かけ上の保磁力を向上でき一層CNR特性の良い記録媒体とすることが可能となる。
【0044】
第3発明にあっては、記録層の希土類遷移金属合金を遷移金属優勢とするので、カー回転角を大きくでき、CNR特性の良い記録媒体とすることが可能となる。
【0045】
第4発明にあっては、記録再生時の温度範囲内で記録層の見かけ上の保磁力Hcを大きくできる、CNR特性の良い記録媒体とすることが可能となる。
【0046】
第5発明にあっては、平坦化層を確実に平坦化でき、CNR特性の良い記録媒体とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る光磁気記録媒体の構成図である。
【図2】TbFeCo記録層におけるTb組成比とカー回転角/保磁力との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の熱伝導層及び平坦化層の表面形状説明図である。
【図4】実施の形態2に係る光磁気記録媒体の構成図である。
【図5】従来の光磁気記録媒体の構成図である。
【符号の説明】
1 基板
2 熱伝導層
3 平坦化層
4 反強磁性層
5 記録層
6 保護層
6a 透明反強磁性層
L 対物レンズ
LB レーザ光
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magneto-optical recording medium, and more particularly to a magneto-optical recording medium for recording and reproducing information by irradiating light from a side of a magnetic film or the like laminated on a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A magneto-optical recording medium (hereinafter, also referred to as a recording medium) in which a recording layer, a protective layer, and the like are stacked on a substrate and a recording layer is irradiated with laser light to record and reproduce information is realized. With an increase in the amount of information and the like, an improvement in the recording density has been demanded even in such a recording medium. Since there is a certain correlation between the recording density of the recording medium and the spot size of the laser beam, it is required to reduce the spot size of the laser beam in order to achieve a high recording density. Assuming that the spot size of the laser light (laser beam) incident on the recording medium is φ, the numerical aperture of the objective lens is NA, and the wavelength of the laser light is λ, the relational expression of φ = λ / 2NA holds. From this relational expression, it can be seen that it is necessary to reduce the wavelength λ and increase the numerical aperture NA to reduce the spot size φ.
[0003]
In order to reduce the wavelength λ, it is sufficient to change the conventionally used red laser light having a wavelength of 640 nm to a blue laser light having a wavelength of 405 nm. On the other hand, when the numerical aperture NA is increased, the focal length becomes shorter. Therefore, as the numerical aperture NA is increased, the aberration due to the thickness and tilt of the substrate increases. Therefore, it is necessary to reduce the thickness of the substrate as much as possible. In other words, compared to a so-called back-illumination type magneto-optical recording medium that performs recording and reproduction by irradiating light to a recording layer via a conventional substrate, a laser is used from the recording layer side laminated on the substrate without passing through the substrate. A so-called front illumination type magneto-optical recording medium that performs recording and reproduction upon incidence of light is more preferable for realizing higher density.
[0004]
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional magneto-optical recording medium.
In the conventional recording medium, reference numeral 1 denotes a substrate made of polycarbonate or the like. On the substrate 1, a heat conductive layer 2, a recording layer 5, and a protective layer 6 are formed in this order. This is a front illumination type recording medium in which laser light LB is incident on the recording layer 5 via the objective lens L from the side of the protective layer 6 laminated on the substrate 1. The heat conductive layer 2 is usually made of a metal film such as Ag, and functions as a reflective layer that reflects the laser beam LB incident on the recording layer 5 from the direction of the protective layer 6 via the objective lens L to the protective layer 6 side. Further, in order to form a well-formed recording mark (magnetic domain; hereinafter, also simply referred to as a mark) on the recording layer 5, a heat radiation function is required. The recording layer 5 is made of a rare earth transition metal alloy (hereinafter, also referred to as RE-TM alloy) film, and is made of, for example, a TbFeCo film.
[0005]
The Kerr rotation angle θk obtained from the recording layer 5 depends on the wavelength of the incident laser light, and in the case of blue laser light, the Kerr rotation angle of the RE-TM alloy film is about 1 to 2 more than the Kerr rotation angle of the red laser light. It decreases by about 30%. Since the Kerr rotation angle of the RE-TM alloy film is mainly caused by the electronic state of the RE-TM alloy, in order to obtain a large Kerr rotation angle θk, a composition containing as much transition metal as possible within the range showing perpendicular magnetization. (Hereinafter also referred to as TMrich). However, the RE-TM alloy film forming the recording layer 5 is generally an alloy film near the compensation composition from the viewpoint of the stability of the recording mark and the recording / erasing magnetic field. Since the RE-TM alloy film having the compensation composition has a very small saturation magnetization Ms at room temperature, the influence of the leakage magnetic field on the erasing magnetic field is reduced. Further, since the coercive force Hc is large, the stability of the recording mark is good.
[0006]
It is known that when the RE-TM alloy film is made to be TMrich in order to improve the Kerr rotation angle θk, it particularly affects the stability of the mark forming process and causes an increase in noise and a decrease in carriers. For example, page 47 of MAG-87-178 (1987) of the Institute of Magnetics of the Institute of Electrical Engineers states that the shape of a mark in a TMrich RE-TM alloy film having a large saturation magnetization Ms is easily deformed by a recording magnetic field. Have been.
[0007]
In other words, when the outer peripheral portion of the mark is deformed irregularly in the mark forming process, the area of the domain wall increases, and the domain wall energy Ew increases. However, since the area where the positive and negative magnetizations are close to each other increases, the magnetostatic energy increases. Em decreases. At this time,
Change in domain wall energy ΔEw> Change in magnetostatic energy | −ΔEm |
In this case, even if the magnetic domain wall is deformed and irregularities are formed on the outer peripheral portion, the entire magnetic energy is lost, and a mark without deformation is formed to return to the original state.
On the other hand, in the TMrich RE-TM alloy film having a large value of the saturation magnetization Ms, the magnetostatic energy Em increases in proportion to the square of the saturation magnetization Ms,
Change in domain wall energy ΔEw <change in magnetostatic energy | −ΔEm |
, The deformed mark is formed if the outer periphery of the mark has unevenness because the entire magnetic energy is obtained.
[0008]
Therefore, when a blue laser beam is used, it is better to use a TMrich RE-TM alloy film having a large Kerr rotation angle θk, but the TMrich RE-TM alloy film has a lower coercive force Hc and a smaller mark shape. Since the stability is lost, there is a contradictory relationship that it is better to use a composition ratio near the compensation composition and the composition ratio cannot be changed from the viewpoint of the coercive force Hc and the stability of the mark shape.
[0009]
In order to improve the stability of the mark shape and the recording magnetic field sensitivity, a configuration in which a recording layer 5 and an antiferromagnetic layer are stacked has been proposed. For example, International Publication No. WO97 / 48094 discloses a back illumination type magneto-optical recording medium, in which a first dielectric layer, a recording layer, an antiferromagnetic layer, a second dielectric layer, A first dielectric layer, an antiferromagnetic layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are laminated in this order on a recording medium (first conventional example of back illumination system) in which reflective layers are laminated in this order and a transparent substrate. Recording medium (back illumination type second conventional example) is described. However, these recording media relate to a back illumination type recording medium and cannot be applied to a front illumination type recording medium as described below.
[0010]
In the front illumination type medium, since laser light is incident from the side of the laminated film, the Kerr rotation angle θk decreases when an antiferromagnetic layer is disposed on the incident side. That is, the laminated structure of the second conventional example of the back illumination system in which the antiferromagnetic layer is laminated on the transparent substrate side (incident side) and the recording layer is laminated thereon cannot be applied to the front illumination system. Further, in a medium of the front illumination type, if a thick film exists between the substrate and the recording film, the surface of the film becomes rough in proportion to the thickness of the film, so that erasing noise increases. That is, the laminated structure of the first conventional example of the back illumination system and the second conventional example of the back illumination system in which the first dielectric layer is laminated on the transparent substrate cannot be applied to the medium of the front illumination system.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
When blue laser light is used to increase the density of a conventional front illumination type recording medium, the Kerr rotation angle θk obtained from the recording layer is reduced. In addition, when the composition of the recording layer is set so that the Kerr rotation angle θk is improved, the stability of the mark shape deteriorates. Furthermore, when an antiferromagnetic layer is used to improve the stability of the mark shape, there is a problem that erasing noise increases.
That is, when a blue laser beam is used to increase the recording density of a conventional front illumination type recording medium, all of the characteristics of the Kerr rotation angle θk, the stability of the mark shape, and the erasing noise cannot be satisfied. Did not.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and even when using a blue laser beam having a short wavelength for high density, there is no decrease in the Kerr rotation angle θk, and the stability of the mark shape is good, It is another object of the present invention to provide a front illumination type magneto-optical recording medium which does not increase erasing noise.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The magneto-optical recording medium according to the first invention is a magneto-optical recording medium in which a heat conductive layer, a recording layer, and a protective layer are laminated in this order on a substrate. A flattening layer for flattening the surface and an antiferromagnetic layer are stacked in this order.
[0014]
A magneto-optical recording medium according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the protective layer is formed of a transparent antiferromagnetic material.
[0015]
A magneto-optical recording medium according to a third invention is characterized in that, in the first invention or the second invention, the recording layer is formed of a rare-earth transition metal alloy having transition metal dominance.
[0016]
A magneto-optical recording medium according to a fourth aspect is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the Neel temperature of the antiferromagnetic layer is equal to or higher than the Curie temperature of the recording layer.
[0017]
A magneto-optical recording medium according to a fifth aspect of the present invention is the magneto-optical recording medium according to any of the first to fourth aspects, wherein the flattening layer is made of Pd, Cu, Si, Ti, P or Cr containing Ag, Al or Ni as a main component. And a metal material having a surface tension higher than the surface tension of the heat conductive layer.
[0018]
In the first invention, the flattening layer and the antiferromagnetic layer are provided on the light incident side of the heat conducting layer. Therefore, even when blue laser light having a short wavelength is used for high density, It is possible to provide a recording medium in which the angle θk does not decrease, the mark shape is stable, and the erasing noise does not increase.
[0019]
In the second invention, since the protective layer is made of a transparent antiferromagnetic layer, the recording layer is sandwiched between the antiferromagnetic layers, so that the apparent coercive force can be improved and the CNR characteristics can be further improved. It becomes possible.
[0020]
In the third aspect, since the recording layer is made of a rare earth transition metal alloy in which the transition metal is dominant, the Kerr rotation angle θk can be increased.
[0021]
In the fourth aspect, since the Neel temperature of the antiferromagnetic layer is equal to or higher than the Curie temperature of the recording layer, the apparent coercive force Hc of the recording layer can be increased within the temperature range during recording and reproduction.
[0022]
In the fifth invention, the flattening layer is made of a material containing Ag, Al or Ni as a main component and containing at least one of Pd, Cu, Si, Ti, P and Cr. The flattening can be performed with high accuracy. In addition, since the flattening layer is made of a metal material having a surface tension stronger than the surface tension of the heat conductive layer, it is possible to reliably and accurately flatten the surface.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a configuration diagram of the magneto-optical recording medium according to the first embodiment.
In the recording medium according to the first embodiment, reference numeral 1 denotes a substrate, for example, polycarbonate is used. On the substrate 1, a heat conductive layer 2, a planarizing layer 3, an antiferromagnetic layer 4, a recording layer 5, and a protective layer 6 are laminated in this order. The recording medium according to the first embodiment is a front illumination type recording medium that records and reproduces information by making a laser beam LB incident on the recording layer 5 via the objective lens L from the side of the protective layer 6. The recording layer 5 is made of a rare earth transition metal alloy (RE-TM alloy), and is TbFeCo here. In addition, as the RE-TM alloy, for example, DyFeCo, GdTbFeCo, or the like can be used. In such a configuration, the composition of the RE-TM alloy forming the recording layer 5 is set to a composition containing a large amount of transition metal (TMrich) so that the Kerr rotation angle θk is increased. Deterioration of the stability of the mark shape caused by changing the RE-TM alloy to TMrich is dealt with by forming the antiferromagnetic layer 4. An increase in erase noise due to surface roughness due to the formation of the antiferromagnetic layer 4 is dealt with by forming the flattening layer 3 having good surface smoothness under the antiferromagnetic layer 4.
[0024]
(Improvement of car rotation angle θk)
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the Tb composition ratio and the Kerr rotation angle / coercive force in the TbFeCo recording layer. FIG. 6A shows the relationship between the Tb composition ratio and the Kerr rotation angle θk in the case of a TbFeCo recording layer in which the recording layer 5 is made of TbFeCo, and FIG. 6B shows the relationship between the Tb composition ratio and the coercive force Hc. Show. The horizontal axis is the Tb composition ratio (%), and the vertical axis is the Kerr rotation angle θk (degree) in (a), and the coercive force Hc (kOe) in (b). The value of the coercive force Hc of the recording layer 5 is a value at 100 ° C. Note that 1 (Oe) = 1000 / 4π (A / m). The incident laser light LB is a blue laser light. Further, since the protective layer 6 located on the incident side of the laser beam LB has the function of enhancing the Kerr rotation angle θk, the thickness of the protection layer 6 is set so that the value of “reflectance R × Kerr rotation angle θk” becomes maximum. It is.
[0025]
The smaller the Tb (rare earth) composition ratio (the smaller the Tb content), that is, the larger the FeCo (transition metal) content, the larger the Kerr rotation angle θk. Therefore, the Tb content is reduced from near the conventional compensation composition (Tb composition ratio 24%). To make the composition of the RE-TM alloy TMrich. The Kerr rotation angle θk when the Tb composition ratio is 24% is about 0.55 (degree), and the Kerr rotation angle θk when the Tb composition ratio is 13% is about 0.88 (degree). Is reduced from 24% to 13%, the Kerr rotation angle θk can be improved by about 1.6 times. The coercive force Hc at this time is 15 kOe at a Tb composition ratio of 24% and 2.2 kOe at a Tb composition ratio of 13%. Since the reflectance R does not greatly depend on the composition of the RE-TM alloy, the value of “reflectance R × Kerr rotation angle θk” that contributes to the reproduction signal by increasing the Kerr rotation angle θk even when the reflectance R is the same is calculated as follows. Can be larger. It is desirable that the Tb composition ratio be in a range (about 12 to 20) in which the Kerr rotation angle θk can be surely increased as compared with the case of the compensation composition. Further, in consideration of the balance with the coercive force Hc as described later, the Tb composition ratio is preferably about 13 to 20, more preferably about 14 to 17.
[0026]
(Improved mark stability)
As the coercive force Hc of the recording layer 5 decreases, the recording layer 5 is easily affected by an external magnetic field. As a countermeasure, an antiferromagnetic layer 4 is provided as a base layer of the recording layer 5.
Assuming that the saturation magnetization of the recording layer 5 is Ms, the film thickness is t, and the interface domain wall energy density between the recording layer 5 and the antiferromagnetic layer 4 is σw, it acts between the antiferromagnetic layer 4 and the recording layer 5. The exchange coupling force Hex is Hex = σw / (2Ms × t). By the action of the exchange coupling force, the external magnetic field required for the magnetization reversal of the recording layer 5 becomes “coercive force Hc + exchange coupling force Hex”, so that the apparent coercive force (Hc + Hex) can be increased.
[0027]
An external magnetic field Hr applied to the mark in a direction to crush the mark is
Hwb + Hr> Hstry + He + Hc
If the relationship is satisfied, the mark disappears. Hwb is a magnetic field that acts to eliminate the domain wall of the magnetic domain formed around the mark due to the presence of the mark, and has a magnitude of Hwb = σwb / (2Ms × r) where r is the radius of the mark. In the direction of crushing. Hstray is a leakage magnetic field from the recording layer 5 and has a magnitude proportional to Ms / r.
On the other hand, the leakage magnetic field Hstray is large,
| -Hstory |> He + Hc-Hwb
, The change | -ΔEm | of the magnetostatic energy becomes larger than the change ΔEw of the domain wall energy, so that the outer peripheral portion is deformed unevenly in the direction in which the mark spreads.
[0028]
That is, the conditions for forming a stable minute mark that is not deformed and does not disappear are Hr <Hstry + He + Hc−Hwb and | −Hstra | <He + Hc−Hwb. For example, the saturation magnetization Ms is 400 (emu / cc. 1 (emu / cc) = 4π / 10000 (Wb / m 3 ) = 1.257 mT) When a mark having a radius r = 0.1 μm is formed on the recording layer 5, the magnitude of the magnetic field applied in the direction in which the mark is expanded at the edge of the mark is estimated by simulation to be about 0.69 kOe. However, by designing the apparent coercive force (Hc + Hex) to be equal to or more than the estimated value (about 0.69 kOe), a stable minute mark without deformation can be formed.
It can be considered that the influence of the leakage magnetic field is conceptually smaller than when the antiferromagnetic layer 4 is not provided because the magnetic field lines penetrate into the antiferromagnetic layer 4 to form a magnetic path.
[0029]
In order to increase the apparent coercive force Hc of the recording layer 5 within the temperature range at the time of recording / reproducing, the Neel temperature of the antiferromagnetic layer 4 is the same as or higher than the Curie temperature of the recording layer 5. Further, in the recording medium of the front illumination type, since the heat radiation characteristic is important, a metal material is used for the antiferromagnetic layer 4 so that the thermal conductivity does not deteriorate. For example, PtMn, PtMnCr, or the like can be applied. Further, the antiferromagnetic layer and the recording layer may be alternately laminated to form a multilayer.
[0030]
(Reduction of erase noise)
To increase the effect on the exchange coupling force Hex acting between the antiferromagnetic layer 4 and the recording layer 5, it is conceivable to increase the thickness of the antiferromagnetic layer 4. The film surface of the layer 4 becomes rough, which increases erasing noise. For example, when the antiferromagnetic layer 4 is formed to have a thickness of 30 nm or more and the surface roughness of the film surface exceeds Ra = 0.9 nm, erasing noise in a low frequency region of 10 MHz or less increases. In order to improve the smoothness of the film surface of the antiferromagnetic layer 4, a flattening layer 3 is formed as a base layer of the antiferromagnetic layer 4.
[0031]
FIG. 3 is an explanatory view of the surface shape of the heat conductive layer and the flattening layer of the present invention. FIG. 3A shows the surface shape of the heat conduction layer, and FIG. 3B shows the surface shape of the flattening layer. The heat conductive layer 2 is formed on the side of the substrate 1 where the laser beam LB (not shown) is incident. The heat conductive layer 2 is formed by a DC sputtering method using a solid target of a metal such as Ag or Al, and has a thickness of 20 to 40 nm. Although the surface roughness Ra of the substrate 1 is as small as about 0.3 nm, the surface of the heat conductive layer 2 has irregularities in the process of forming a film by sputtering, and the surface roughness Ra increases to about 0.5 to 1.0 nm. . The surface roughness Ra is offset to form the planarized layer 3 whose surface is planarized.
[0032]
The flattening layer 3 is made of a material containing Ag, Al, or Ni as a main component and a predetermined amount (about several percent) of at least one of Pd, Cu, Si, Ti, P, and Cr by DC sputtering. It is formed. If the film is formed to a thickness of about 5 nm, the unevenness on the surface of the heat conductive layer 2 can be filled, and the surface of the heat conductive layer 2 can be sufficiently flattened.
[0033]
As a method of forming the flattening layer 3, besides this, a single metal having a surface tension larger than the surface tension of the heat conductive layer 2 can be formed at a low gas pressure. Ta, Mo, W, Fe, Co, Ni, Cr, Pt, Ti, or the like having a large surface tension can be used as a simple metal. At the time of this film formation, since the film thickness is as thin as 2 nm or less, or when the film formation gas pressure is high, concavities and convexities of a fine structure are formed on the surface. Is good. When the antiferromagnetic layer 4 is formed on the surface of the flattening layer 3 having good surface smoothness, the exchange coupling force Hex with the recording layer 5 (ferromagnetic material) is improved, and Hex larger than when the surface is roughened. As a result, the apparent coercive force is improved. When the heat conductive layer 2 is made of, for example, Ag, the surface tension of Ag is 1052 (mN / m) at 30 ° C., and therefore, Ta, Mo, W, Fe, Co, Ni, and Cr having a larger surface tension than this. , Pt, Ti and the like can be used. The surface tensions of Ta, Mo, W, Fe, Co, Ni, Cr, Pt, Ti, Au, Cu, and Al at 30 ° C. are 2887, 3023, 3471, 2610, 2590, 2319, 2290, 2096, and 2080, respectively. , 1677, 1422, 1135 (mN / m).
[0034]
(Example 1)
A detailed example of the first embodiment will be described as a first embodiment.
The configuration (material, film thickness, etc.) of each layer is shown below.
Thermal conductive layer 2: Ag, 35 nm
Flattening layer 3: AgPdCuSi, 5 nm
Antiferromagnetic layer 4: PtCrMn, 10 nm
Recording layer 5: TbFeCo (composition ratio Tb: Fe: Co = 13: 68: 19), 25 nm
Protective layer 6: SiN, 50 nm
The thickness of the protective layer 6 of 50 nm was determined so that the reflectance R × Kerr rotation angle θk at the wavelength of 405 nm of the blue laser light was maximized. At this time, the reflectance R = 0.3, the Kerr rotation angle θk = 0.88 degrees, and the reflectance R × the Kerr rotation angle θk = 0.264.
[0035]
Each layer was formed sequentially by DC magnetron sputtering. The gas pressure, target supply power, and the like during the formation of each layer are shown below.
Thermal conductive layer 2: 0.15 Pa, Ag target 0.5 kW
Flattening layer 3: 0.15 Pa, AgPdCu target 0.5 kW, Si target 0.32 kW
Antiferromagnetic layer 4: 0.5 Pa, Pt target 0.5 kW, Cr target 0.1 kW, Mn target 0.3 kW
Recording layer 5: 1.5 Pa, Tb target 0.08 kW, FeCo target 0.25 kW
Protective layer 6: 0.3 Pa, SiN target 0.5 kW
[0036]
The marks were optically modulated and recorded on the recording medium of Example 1, and the CNR (Carrier to Noise Ratio; signal-to-noise ratio) was measured. Using an optical system having a wavelength of blue laser light λ = 405 nm and a numerical aperture NA of the objective lens L = 0.85, a mark length of 0.2 μm under the conditions of a linear velocity of 7.5 m / s, a recording power of 8 mW, and a reproduction power of 3 mW. , And a CNR of 45 dB for a mark length of 0.16 μm.
[0037]
(Comparative Example 1)
For comparison with Example 1, a recording medium without the flattening layer 3 and the antiferromagnetic layer 4 was prepared under the same conditions as in Example 1, and the heat conductive layer 2 (Ag, 40 nm) and the recording layer 5 ( TbFeCo, 25 nm) and a protective layer 6 (SiN, 50 nm). Recording and reproduction were attempted under the same conditions as in Example 1, but there was no margin for the recording magnetic field, and a CNR of 40 dB was obtained with a mark length of 0.2 μm only in the range of 0 to 50 Oe. Since the antiferromagnetic layer 4 is not provided, the mark is deformed by an external magnetic field and noise is increased.
[0038]
(Comparative Example 2)
For comparison with the first embodiment, a recording medium having no flattening layer 3 and a slightly thicker antiferromagnetic layer 4 was prepared under the same conditions as the first embodiment, and a heat conductive layer 2 (Ag, 40 nm) was formed. An antiferromagnetic layer 4 (PtCrMn, 30 nm), a recording layer 5 (TbFeCo, 25 nm), and a protective layer 6 (SiN, 50 nm) were used. When recording and reproduction were performed under the same conditions as in Example 1, a CNR of 45 dB was obtained with a mark length of 0.2 μm, which was 2 dB lower than that in Example 1. This is because the surface of the recording layer 5 is roughened by reflecting the antiferromagnetic layer 4 serving as the underlayer, and the erasing is performed by laminating the thick antiferromagnetic layer 4 on the Ag heat conductive layer 2 having a surface smoothness not so high. This is because noise increased. With respect to the recording magnetic field, no deterioration of the CNR is observed up to 250 Oe, and the effect of the antiferromagnetic layer 4 is somewhat observed, but there is no recording magnetic field margin as in the first embodiment. It is considered that this is because the exchange coupling force between the recording layer 5 and the antiferromagnetic layer 4 is weakened by the roughening of the film surface of the antiferromagnetic film 4.
[0039]
(Example 2)
A second embodiment will be described in which the structure of the flattening layer 3 of the first embodiment is Ta having a thickness of 5 nm, that is, a metal having a higher surface tension than the heat conductive layer 2. The deposition conditions for the planarizing layer 3 are a gas pressure of 0.15 Pa and a target power of 0.5 kW. Other configurations and film forming conditions were the same as in Example 1. The same CNR was obtained under the same evaluation conditions as in Example 1. With respect to the recording magnetic field, no decrease in CNR was observed even at +500 Oe. This is presumably because the surface roughness Ra of the flattening layer 3 was 0.5 nm or less, and a stronger exchange coupling force than that of AgPdCuSi worked to stabilize the fine marks.
[0040]
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a configuration diagram of the magneto-optical recording medium according to the second embodiment. The protective layer 6 in the first embodiment is replaced with a transparent antiferromagnetic layer 6a, and the recording layer 5 is sandwiched between the antiferromagnetic layer 4 and the transparent antiferromagnetic layer 6a to further reduce the apparent coercive force Hc. Can be larger. The reason why the transparent antiferromagnetic layer 6a is made transparent is that it is disposed on the laser beam incident side. Examples of materials applicable to the transparent antiferromagnetic layer 6a include NiO, Cr (2 atoms) O (3 atoms), α-Fe (2 atoms) O (3 atoms), and the like.
[0041]
(Example 3)
A detailed example of the second embodiment will be described as a third embodiment. The only difference is that the protective layer 6 in the first embodiment is replaced with a transparent antiferromagnetic layer 6a, and the protective layer 6 (SiN) in the first embodiment is a transparent antiferromagnetic layer 6a made of NiO. It is. The transparent antiferromagnetic layer 6a (NiO) was formed to a thickness of 46 nm by DC magnetron sputtering in an Ar atmosphere at a gas pressure of 0.3 Pa into which a trace amount of oxygen was introduced. Other configurations of each layer, film forming conditions, and the like are the same as those in the first embodiment. The CNR of the recording medium of Example 3 showed the same characteristics as Example 1 for both the mark lengths of 0.2 μm and 0.16 μm. However, with respect to the recording magnetic field, the CNR was reduced by about 0.5 dB when the recording magnetic field exceeded +450 Oe in Example 1, whereas the CNR was reduced even at the recording magnetic field of +500 Oe in Example 3 using NiO. Was not seen.
(Example 4)
The NiO film forming the transparent antiferromagnetic layer 6a of Example 3 was formed in an Ar atmosphere at a gas pressure of 0.3 Pa by an RF magnetron sputtering method using a NiO target. The configuration of each of the other layers, film forming conditions, and the like are the same as those in the third embodiment. The CNR of the recording medium of Example 4 was 47.3 dB at a mark length of 0.2 μm, which was slightly improved from Example 1. This is probably because the surface of NiO constituting the transparent antiferromagnetic layer 6a became smoother than when the film was formed by a DC magnetron sputtering method using Ar oxygen gas, and scattered light was reduced.
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first invention, in the recording medium of the front illumination system, by providing the flattening layer and the antiferromagnetic layer on the light incident side of the heat conducting layer, it is possible to increase the density. Even when blue laser light having a short wavelength is used, it is possible to obtain a recording medium in which the Kerr rotation angle θk does not decrease, the mark shape is stable, and the erasing noise does not increase.
[0043]
According to the second aspect of the invention, by making the protective layer a transparent antiferromagnetic layer, the apparent coercive force can be improved and a recording medium with better CNR characteristics can be obtained.
[0044]
According to the third aspect of the present invention, since the transition metal is predominant in the rare earth transition metal alloy of the recording layer, the Kerr rotation angle can be increased, and a recording medium having good CNR characteristics can be obtained.
[0045]
According to the fourth aspect of the invention, it is possible to provide a recording medium having a good CNR characteristic in which the apparent coercive force Hc of the recording layer can be increased within the temperature range during recording and reproduction.
[0046]
According to the fifth aspect, the flattening layer can be surely flattened, and a recording medium having good CNR characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a magneto-optical recording medium according to a first embodiment.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a Tb composition ratio and a Kerr rotation angle / coercive force in a TbFeCo recording layer.
FIG. 3 is an explanatory view of a surface shape of a heat conductive layer and a planarizing layer of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a magneto-optical recording medium according to a second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional magneto-optical recording medium.
[Explanation of symbols]
1 substrate
2 Thermal conduction layer
3 Flattening layer
4 Antiferromagnetic layer
5 Recording layer
6 Protective layer
6a Transparent antiferromagnetic layer
L Objective lens
LB laser light

Claims (5)

基板上に熱伝導層、記録層及び保護層がこの順に積層される光磁気記録媒体において、前記熱伝導層及び記録層の間に、熱伝導層の表面を平坦化する平坦化層と、反強磁性層とがこの順に積層されていることを特徴とする光磁気記録媒体。In a magneto-optical recording medium in which a heat conductive layer, a recording layer and a protective layer are laminated in this order on a substrate, a flattening layer for flattening the surface of the heat conductive layer is provided between the heat conductive layer and the recording layer. A magneto-optical recording medium, wherein a ferromagnetic layer is laminated in this order. 前記保護層は透明反強磁性体により形成されていることを特徴とする請求項1記載の光磁気記録媒体。2. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein said protective layer is formed of a transparent antiferromagnetic material. 前記記録層は遷移金属優勢としてある希土類遷移金属合金により形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光磁気記録媒体。3. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer is formed of a rare earth transition metal alloy having a transition metal dominance. 前記反強磁性層のネール温度は前記記録層のキュリー温度以上であることを特徴とする請求項1乃至3に記載の光磁気記録媒体。4. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the Neel temperature of the antiferromagnetic layer is equal to or higher than the Curie temperature of the recording layer. 前記平坦化層は、Ag、Al若しくはNiを主成分としてPd、Cu、Si、Ti、P若しくはCrの内いずれか一つ以上の元素を含む材料、又は前記熱伝導層の表面張力よりも強い表面張力を有する金属材料により形成されていることを特徴とする請求項1乃至4に記載の光磁気記録媒体。The flattening layer is made of a material containing Ag, Al, or Ni as a main component and containing any one or more of Pd, Cu, Si, Ti, P, and Cr, or stronger than the surface tension of the heat conductive layer. 5. The magneto-optical recording medium according to claim 1, wherein the magneto-optical recording medium is formed of a metal material having a surface tension.
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