JPH01251358A - 炭化ケイ素誘電体を有する光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｔｉ術分野１ 本発明は、酸化又は腐食から希土ｗ４ｎ移金屈記録材料
を保護し、信号対ノイズ比を高め、熱障壁の役目を務め
るため、又は別の目的のために誘電材料を使用する光磁
気記録媒体に関する。誘電材料はこの応用に望ましい性
質、たとえば適切な屈折率、透明性及び腐食を防ぐ能力
を有する富炭素炭化ケイ素からなる。

［旧１ 光磁気記録媒体はまたさまざまな別の名称：熱磁気媒体
、ご−ム　アドレッサブル　ファイル（ｂｅａｍ　ａｄ
ｄｒｅｓｓａｂｌｅ　ｆｉｌｅｓ）及びフォト−マグネ
チック　メモリー（ｐｈｏｔｏ−＋１１ａＱｎＱｔｉＣ
ｍｅｍｏｒｉｅｓ　）によっても知られている。これら
の術語のすべては記録と質問（１ｎｔｅｒｒＯＱａｔｉ
ｏｎ　）の両方に対するレーザービームとして放射エネ
ルギー源の使用を許す放射エネルギーに応答する蓄積媒
体りなわら記憶要素に当てはまる。前記の媒体は、変更
がホトダイオードのような電子器具によって検出できる
ように入射偏光ビームの特性を変更する。

この変更は通常偏光に対するファラデー効果又はカー効
果のいずれかの現れである。ファラデー効果はある磁化
された媒体を通り抜ける［１晶光の偏光面の回転である
。カー効果はそれがある磁化された媒体の表面で反射さ
れるときの光線の偏光の面の回転である。

光磁気記録媒体は既知の磁気記録媒体より優れたいくつ
かの利点を有する：すなわち １ｉ）　　媒体と記録ヘッドの間の接触がなく、従って
摩耗の源が消失する； （ｉｉｌ　　記入手段としてパルスレーザ−ビームを使
用するなら、非常に高密度のデータ貯蔵が可能であり；
そして （１光磁気層の表向上に保護層を持っていると、この媒
体は磁気媒体よりほこりによって少ししか彰胃されない
。

光磁気記録においては、データーは記録媒体をキュリー
Ｆ／７Ａ度又は補償点潟ｒ！１以上に熱するために十分
な強度の電磁エネルギー源又は４まかの１ネルギー源に
記録媒体上の局限された場所（スポット又はビット）を
さらすこと及び同時に磁場によって媒体を片寄らせるこ
とによって選択的に影響を与えられた残留磁化を有する
媒体中へ記入される。

好ましくは、エネルギー源は単色出力ビームを生じるレ
ーザーである。記録媒体の磁化を逆にするために必要と
するｖＡ場は記録媒体がもたらされる温度によって変化
Ｊる。一般的に言って与えられた材料に対して、温度が
高ければ高いほど、必要とされるｖＡ場保持力は小さく
なる。

キュリー点記入及び補償点記入の両方に対する記入又は
記録操作は次のようである： （：）　　媒体は最初に無原則に磁化された状態にある
。ドメインはここに最小の安定な磁化できる領域のこと
を言う；だが通常の使用においでは、ドメインは任意の
大きさの均一に磁化された領域である。媒体の選ばれた
場所は連続エネルギービーム及び媒体の表面に垂直な小
さな偏り磁場にされずことによって磁化することができ
る。

（ｉｉｌ　　媒体の表面又は而に！直に方向づけられた
が、先に使用されたｖＡ３ＪＡに対して正反対に方向づ
けられた小さな偏り磁場は薄いフィルム媒体の全体の至
る所に使用する。

！ｉｉＤ　　適当なバイアス場に関して、レーザービー
ムのようなｔｌｉ射エネルギー源からの光ビームは媒体
上の選ばれた位置又はビットに対して向けられ、それは
キュリー温度及び／又は？＋ｔｌ　慣温度又はそれ以上
の温度に媒体の局限された加熱を引き起す。レーザービ
ームが取り去られると、ビットは偏ｉＱ　ｆａ場の存在
下に冷却してその方向に切換えられる磁場を持つ。実際
に、媒体は温度に依存する切換る磁場を持つ。照射され
たビットに適用された偏倚ｖｒ４場はレーザーの影響の
もとにそのキュリー温度及び／または補償温度の近くで
瞬間的にビットに関して、ビットの磁化を選択的に切換
える。瞬間的な温度上背はビットの保磁力を減少させる
。

記入操作において、記入レーザービームは対物レンズに
よって記録媒体上に所望の直径（たとえば、１．０μｍ
）に焦点を合わせる。

記憶要素又は記録ビットは、その磁気状態を変えるよう
に媒体を加熱しないように十分に短かい時間ビットの貯
蔵場所を通過して偏光（たとえばレーザービーム）の低
出力（たとえば１〜３ｍＷ）を通すことによって非破壊
的に応答指令信号を送られたり、読まれたりする。読み
取りレーザービームは普通はプリズムによって円形の横
断面に形作られ、偏光させられ、レンズによって記録媒
体上に記入ビームと同じ直径に焦点を合わされる。

読み取りビームは記録されたスポットを通過したどき、
それは光学的分析器を通過、次いで偏光のいかなる変化
又は変化の欠除を検出するために、検出器たとえばホト
ダイオードへ送られる。

光の偏光の方位の変化はビット又は場所の中の材料の光
磁気性によって生じる。かくして、カー効果、ファラデ
ー効果、又はこれら二つの組合せは光の偏光面の変化を
もたらすために使用される。

透過又は反射光ビームの偏光面は特性回転角０の始めか
ら終まで回転される。上向きのビット磁化に対して、そ
れはθ反回転しまた下向き磁化に対しては一θ度回転づ
る。普通はビットの磁化の方向に依存する１又はＯの論
理値によって表わされるデジタル型の、記録データは個
々のビットを通過するか又は個々のビットから反射され
る光の強度の変化を読むことによって検出され、その強
度は回転される光の憬及び回転角に応答する。

以前に消去可能な光磁気媒体の信号対ノイズ比（ＳＮＲ
）又はキャリヤー・ノイズ比（ＣＮＲ）１／２ はθＸＲに比例すると信じられた。ただしθは回転角で
あってＲは媒体の反射率である。現在、完全に構成され
た光磁気媒体のパラメータとＣＮＲの間の関係はよくわ
かっていない。媒体構成を最適化するブＯセスは単純に
最適化する１／２ ０ＸＲよりずっと複雑であるように見える。

３０Ｋｔ＋ｚバンド幅における４５デシベルが直読後記
入（ＤＲＡＷ）媒体にとって受諾しうる最小ＣＮＲであ
ると一般に考えられている。ビットが応答指令信号を送
ることができる速度及びデータを読むことができる信頼
度は光磁気性の大きさ、たとえば回転角に依存し、また
これらの性質を検出づるための呼びかけ信号システムの
能力に依存する。この討論の目的のために、雑音フロア
又は雑音レベルは平均雑音レベルで測定する。

光磁気材料の特性を表わす主要パラメータは回転角、保
磁力、キュリー温度及び補償点温度である。媒体は一般
にその層の少なくとも１層が薄いフィルム金属合金組成
物である単一層又は多層からなっている。２つから成る
組成物及び３つから成る組成物が無定形の金属合金形成
に対して特に好適である。適切な例は希土類遷移元素（
ＲＥ−ＴＭ）組成物、たとえばガドリニウム−コバルト
（Ｇｄ−Ｃｏ）、ガドリニウム−鉄（Ｇｄ　−Ｆｅ）　
、テルビウム−鉄（Ｔｂ−Ｆｅ）、ジスプロシウム−鉄
（Ｄｙ−Ｆｅ）、 Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ。

Ｔｂ−Ｆｅ−ｃｏ、テルビウム−鉄−クロム（Ｔｂ−Ｆ
ｅ−Ｏｒ）、ガドリニウム−鉄−ビス？ス（Ｇｄ−Ｆｅ
−Ｂｉ）、ガドリニウム−鉄−スズ（Ｇｄ−Ｆｅ−３ｎ
）、Ｑｄ−Ｆ６−ｃｏ。

Ｑｄ−ｃｏ−３ｉ、及びＧｄ−ＤＶ−Ｆｅｒある。

希土類遷移金属合金層に好適である元素の多くは酸素及
び媒体が使用される環境中に存在可能なほかの元素と強
く反応する。その上に、合金層が析出される基体はそれ
自体合金層と反応する不純物を含有している可能性があ
る。従って、材料はそれを保護するＲＥ−ＴＭの薄いフ
ィルムの片側又は両側の面上に析出する。効果的である
ために、前述の材料はそれ自身希土類遷移金属層又はい
かなるほかの層と６反応してはならなく、熱、湿度、及
び腐食性化学薬品による劣化に対して化学的抵抗及び物
理的抵抗を示さなくてはならなく、またデータの読み取
り及び記入に使用する波長で（レーザーダイオ−１に対
して典型的に約８２００又は８３００人、又はヘリウム
−ネオンレーザ−に対しておおよそ６３２８人、だがほ
かの波長も使用可能である）透明でなければならない。

それが特定波長で入射光ビームの強度の約２０％以下を
吸収するとき材料はこの討論の目的に対して”透明″で
ある。

現在使用されている誘電体は亜酸化ケイ素（ＳｉＯ、ｙ
＜２）、酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化セリウム、酸
化アルミニウム、及び窒化アルミニウムを含む。これら
の材料の大部分は酸素を含有しており、この酸素は磁化
できる豹の中の希土類元素と反応することができるので
媒体の性能を劣化する。これらの材料はすべて誘電体で
あり、すなわらそれらは電気伝導率が非常に低い。

このことは完全な光磁気媒体のほかの層の上にこれらを
析出するために直流マグネトロンスパッタリングを使用
することを妨げる。その代わり、高周波（ＲＦ）スパッ
クリング、蒸発析出、又は反応性スパッタリング析出が
使用できる。

［発明の開示１ 本発明は基体、少なくとも片側の上に透明な誘電層を有
する無定形の磁化できる希土類遷移金属合金層、及び磁
化できる合金層を通り抜ける光を反射するためにおかれ
た反射表面を含み、誘電層が式ｓ；ｃ、（式中、炭素と
ケイ素のモル比、Ｘは１より大きい）の炭化ケイ素から
なる光磁気記録媒体である。

多くの基体が使用できる。これらは非磁性の、寸法安定
性の、記録及び再生の間じゆうのｆｌｉ（ト）状の変位
の変化を最小にする任意の材料から形成できる。半導体
、絶縁体、又は金属が使用可能である。適切な基体はガ
ラス、尖晶石、石英、サファイヤ、酸化アルミニウム、
金属たとえばアルミニウム及び銅、並びに重合体たとえ
ばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）及びポリエステ
ルを含む。

ガラスは高い寸法安定性を必要とする応用分野に好まし
く、一方重合体はその比較的低コストによって大量生産
用に好ましい。

基体は典型的に円盤である。普通直径は３．５インチ（
８，９０）及び５．２５インチ（１３，３０）であるが
、ほかの寸法も使用される。透明な基体は読み取り及び
記入光ビームが通過するり体が記録層の前に、次いで反
射材の層、そして後に再び反射後の記録層という媒体の
構成を可能にする。前述の媒体は基体入射媒体として知
られている。反射材の層が基体と記録層の間にあるとき
、読み取り及び記入ビームは基体を通り扱けて注ぐこと
ができないであろう。前述の媒体は空気入射媒体として
知られているが、通常記録媒体と空気の間には少なくと
・６１つの層がある。

磁化できる無定形の材料が反射材上に析出されると、フ
ァラデー効果がカー効果に加えられるために光磁気回転
が増加することが知られている。

前者の効果はそれが光磁気層を前後に通り扱けるので光
の偏光面を回転し一方力−効果は層の表面でそれを回転
する。反射面は基体自身のなめらかな、大いに磨かれた
表面である可能性があり、あるいはそれは当技術におい
て既知の技術、たとえば真空蒸気析出によって析出され
た分離した反射層の表面である可能性がある。反射表面
又は反射層は記録波長において通常的５０％より大きい
（好ましくは７０％）反射率を有する。通常析出された
反射層の厚さは約５００〜５０００人である。代表的な
反射表面又は反射層は銅、アルミニウム又は金である。

記録媒体の薄いフィルムは典型的に少なくとも１種類の
希土類元素と少なくとも１種類の遷移金属の合金を含み
そしてもし反射材を使用Ｊるなら厚さは通常わずかに４
００人にすぎなく、もし反射材を使用しないなら、ファ
ラデー効果は存在しそれが薄すぎるなら、通常５０人又
はそれ以下、光磁気フィルムは記入モードにおいて十分
な光を吸収しない。安定な記憶を創造するために十分な
保持力は約５００エールステツド（Ｏｅ）でなければな
うｌ、ｒ　イが、２０００〜３００００ｅｉ７）範囲が
通常使用される。

磁化できるＲＥ−ＴＭ層の酸化が媒体性能の損失の１要
原囚であると信じられている。

透明層は磁化できる非品性のフィルムの片側又は両側の
面上に析出可能である。それが反射層と磁化できる非品
性のフィルムの間におかれるとき、それは中間層として
知られている。この位置においては、誘電材料が好まし
い、というのはそれらは反射層又はその中の任意の不純
物と反射することから合金層を保護することが知られて
いるからである。誘電層はまた熱障壁を提供し、磁化で
きる非品性のフィルムから反射材層への熱伝導を引き下
げ、それによって磁化できる非品性のフィルム中へデー
タを２入するために必要とされるレーザーの仕事率を低
下させる。中間層の厚さは通常０〜３００ｒｖである。

前述の中間層は約１．２より大きい、好ましくは２．０
〜３．０の屈折率を持たなければならない。高い屈折率
をｂつ中間層は光磁回転角を干渉増大によっていちじる
しく増大せしめる。

干渉増大はまた第２の透明層が磁化できる非品性の薄い
フィルムの別の側の上に析出されるときにも生じる可能
性がある。そのような層は障壁層と称せられるであろう
。一つの干渉層（中間層又は障壁層のいずれか）に加え
てＭＯ及び反射層を有する媒体を三層媒体と言う。中間
層と障壁層の両方を有する媒体は４層媒体と称する。障
壁層が誘電材料で構成されるとき、それは中間層と正確
に同じ材料である必要はないけれど、１．２より大きい
屈折率によって特性を表わされる。しかしながら、もし
障壁層が偏光が最初に入射する（基体入射構造）透明な
基体に隣接しておかれるならば、屈折率は障壁層と基体
層の界面から大きすぎる反射を生じるほど高くなければ
ならない。障壁層は通常厚さが約３０〜２００　ｎｍで
ある。

誘雷層が記録フィルムと反射層又は表面の間にありそし
て障壁層がない（３層構成）場合に、記録フィルム層上
に透明な不ｖＪ態化層を加えることは有益である。不動
態化は化学的に活性な金属表面の大いに低い反応状態へ
の変化である。透明な不動態化層は基本的に先に記述し
た透明な誘電障ｇ層と同じであるが、厚さは薄く典型的
に約１００人までである。ＭＯフィルムの別の側の上の
透明な誘電層の場合におけるが如く、不動態化層は過度
の熱、湿度による酸化もしくは腐食、又は不純物との化
学反応から記録フィルムを保護しなければならない。そ
れは厚い陣！！！層と同様な光学的効果（たとえば、θ
増大）を得る必要はない。障壁層と不動態化層の機能を
透明な誘電材料からなる単一層中へ結合させることは可
能であり、また干渉増大を与えるために厚さを選ぶこと
が可能である。そのような層はなお障壁層として知られ
ている。

［発明の詳細な記述］ 光磁気性の非品性の薄いフィルムは既知の薄いフィルム
の析出技術、たとえばスパッタリング、蒸発及びスプラ
ット（５ｐｌａｔ　）冷月１によって製造可能である。

好ましい一つの方法は陰極スパッタリングである。非品
性の薄いフィルムに対づる代表的な既知スパッタリング
条件は：１Ｘ１０’以下の最初の真空：３Ｘ１０　〜２
Ｘ１０−”のスパッタリング圧；表面をきれいにするた
めスパッタリング源の材料の予備スパッタリング：３０
°〜１００℃の基体温度；及び肖ガス（通常はアルゴン
）分圧である。

陰極スパッタリング法において、ガスイオンはスパッタ
リング室内の固体の合金ターゲットの陰極に衝撃を加え
、加速されたイオンの運動量をターゲットの表面近くの
金属原子へ転移することによって金属原子を移動させる
。基体は陽極上に置かれ、そして金属合金原子は基体上
に析出するため陽極と陰極の間の空間を横切る。

三種管スパッタリング法において、エミッターとして知
られている熱イオン陰極を陽極と陰極の間のスパッタリ
ング室に加える。このことは、磁場又はマグネトロン中
においてさえガスプラズマを直流グロー放電よりもずっ
と低い圧力に保持させる。典型的にアルゴンプラズマは
ゲージ圧を４×１０〜６Ｘ１０’トールに保持すること
ができる。このことはスパッターされた原子をそれが高
圧でされたであろうより高エネルギーで基体に突き当る
ことを可能にする。それはターゲットと基体との間の空
間にスパッターされた原子の運動によって妨害するアル
ゴンイオンが少ししかなく、平均自由工程を増大するか
らである。

′ｆＩｉ場が電場に垂直にスパッタリング室において使
用される磁気的に増大されたスパッタリングは、更にス
パッターに必要な圧力を低下しそしてそれによって平均
自由工程を増大する。これは磁場が陽極に到達するまで
に通うために大きな距離をもつ次に来るらせん状の行程
中へ電子をそらすからである。長い行程は気体原子との
衝突の確率を増大する。これらの衝突はスパッターター
ゲット原子を移動させる基体イオンを生成し、それゆえ
に気体の衝突の確率の増大はスパッタリング割合を増大
する。磁気増大のもう一つの特徴は電子がイオン化され
た基体プラズマへ閉じ込められそして電子衝撃による加
熱の少ない基体を生じることである。このことは比較的
低い融点をもつ基体を使用することが望まれるときに得
になる。

現在使用されている誘電材料は不都合を有するいくつか
の方法によって析出されている。蒸発析出はＲＥ−ＴＭ
合金フィルムを析出するために使用されているスパッタ
リング技術よりずっと低い真空圧を必要とする：広い場
所の方々に均一なフィルムを析出覆ることは困難である
；そして析出速度は制御することが困難である。なぜな
らば析出速度は蒸発ボート（ｂｏａｔ）温度の指数関数
であるからである。高周波（ＲＦ）スパッタリングは基
体に過度の熱を生じ、いくつかの安価なプラスデック基
体を使用不可能にし、そしてＲＦ信号はコンピュータ制
御Ｚｌ造工程を妨害する可能性がある。

反応性スパッター析出は室へ反応性基体を添加すること
が必要で、このことはほかの析出工程を汚染する可能性
があり、そして気体はスパッターターゲット表面で反応
して、スパッタリングを妨害する非伝導性のフィルムを
生成する可能性がある。

ｉｉＩ流（ＤＣ）マグネトロンスパッタリングは、蒸発
技法に比べたとき優れた析出速度制御及び優れた析出フ
ィルム厚を提供する。非反応性直流マグネト［１ンスパ
ツタリング（すなわら、反応性気体が存在しない）は同
じ析出室内で行なわれるほかの工程の汚染を減少する。

基体に発生する温度はプラスデック基体を使用せしめる
のに十分なほど低い。装置の制御に関して電磁妨害はＦ
Ｒ法によって生じるものより少ししかない。それゆえ、
直流マグネトロンスパッタリング法は誘雷層（中間層又
は障壁頑のいずれか、又は両方）析出用にりｆましい。

直流マグネトロンスパッタリングは電導性であるスパッ
タリングターゲットを必要とする。５０ｒａＡ／ｃｔｘ
２のターゲット電流及び５０ボルトより大きい誘導ター
ゲット貫通電圧時下が受は入れられないことを想定する
と、１０００オーム／α２の最大ターゲツト材抵抗が必
要である。０．３（：ｌｌのターゲット厚に対して、許
される抵抗率はおおよそ３３００オーム−１又はそれ以
下である。

非反応性直流マグネトロンスパッタリングに好適な材料
は商標１１ｅＸＯＩＯＶでスタンダードオイル社（Ｓｔ
ａｎｄａｒｄ　Ｏｉｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能
な電導性炭化ケイ素である。この製造業者によってＳＧ
と決定された等級の材料は、おおよそ９５重量％のＳｉ
Ｃと５重量％の黒鉛粉末を混合しそして適切な結合剤を
添加することによってｙＪ造されている。

混合された粉末は押出し成型で薄板又は棒に形成し、次
いで高温黒鉛炉で焼結する。最終生成物は電導性の多孔
性黒鉛のマトリックス中のＳｉＣ粒子からなっている。

２０℃の電導率は、使用した微量の添加物に依存して０
．２〜３００オーム−１である。

電導性の炭化ケイ素は裏板にくつつ番ノることなく直流
スパッタリングターゲットとして使用することができる
。その材料の外側部分は炭素含量が高く、それはスパッ
タリング時間によって強く決定される炭素／ケイ素をも
つスバツターフイルムを生成していることが見出されて
いた。ターゲットをきれいにするための予備スパッタリ
ング処置が生成されるフィルムの均一性を改善するため
に使用される。

炭化ケイ素と黒鉛で製造した薄いフィルムのスパッター
ターゲットは化学式ＳｉＣを有し、式× 中炭素とケイ素のモル比Ｘは１より大きい。高炭素炭化
ケイ素フィルムはまた検出可能な濃度の別の元素を有す
る。これは粉末の特別の混合に使用した結合剤によると
信じられている。一般的に言えば、Ｓ　ｉ　Ｃ／黒鉛ス
パッタリングターゲットが電導性であればあるほど、析
出フィルム中のＸの（１ｒ！が高い。過度に伝導性の混
合物は大きなＸ（直（たとえば、３．０又はそれ以上）
をもつフィルムを生じるが、それらは透明性を失ないし
たがって光磁気媒体の応用に少ししか受は入れられない
。

第１図は予備スパッターしたターゲットの基体上に析出
した透明な誘電層のオージェ電子分光（ＡＥＳ）スペク
トルである。ターゲット材料は１１ｃｘｏｌｏｙ　Ｓ　
Ｇ　Ｓ　ｉ　Ｃ／黒鉛であった。使用したスパッタータ
ーゲットは厚さ０．２５インチ（６，４ｃｓ＋）ｆ％さ
１２インチ（３０，５ｃｍ）幅５インチ（１２，７ｃｍ
）であった。スペクトルは炭素、ホウ素、ケイ素、窒素
、及び検出可能な濃度の酸素の存在を示している。ピー
ク強度及び当技術において既知の標Ｑ感度ファクターを
使用すると、誘電体の原子の濃度は５ｉ（３５％）Ｃ（
５１％）Ｂ（７％）Ｎ（５％）Ｏ（２％）と評価され、
ｘ−（，５１／、３５）＝１．４７という値を生じる。

結合剤はホウ素と窒素の容疑をかける根源であるが一方
Ｒ素はスパッタリング中の真空室の汚染から生じてくる
と信じられる。酸素は無定形の希土類遷移金属合金層の
１種又はそれ以上の元素、たとえばテルビウムと強く反
応する可能性があるから、酸素濃度は最小にしなければ
ならない。

また低い貴ガス分圧、代表的にｏ、ｏｉトール又はそれ
以下で直流マグネトロンスパッタリングを成し遂げるこ
とが望ましい。得られる媒体は高圧のスパッタリングに
よって生成された媒体より時間による保磁力の減少（媒
体の貯蔵安定性の尺度である）が少ししかないことを示
す。

実行するに当り本発明の変形において製造した光磁気配
録媒体は基体入射、４層媒体であった。

この基体はガラス又はポリカーボネートであった。

配録層用に使用した無定形の希土類遷移金属（ＲＥ−Ｔ
Ｍ）合金はおおよそ６９原子％の鉄、２３原子％のテル
ビウム、及び８原子％のコバルトを含んでいた。ＲＥ−
ＴＭ層は磁気的に増大した三体管スパッタリングによっ
て析出した。反射材層はアルミニウム−２％クロム合金
を含み、そして非反応性直流マグネトロンスパッタリン
グによって析出した。両方の透明な誘電層は直流非反応
性マグネトロンスパッタリングによって析出した。すべ
ての層はゲージ圧１×１０−３トールの超純粋（最低純
度９９．９９９％）アルゴンでスパッターした。

３層構成の磁化ぐきる非品性光磁気フィルムと透明な誘
電中間層の相対的厚さ、並びに４層構成の中間誘電層と
障壁誘電岡及び磁化できる非品性フィルムの相対的厚さ
は、添加層なしの媒体の光磁気回転角を超える光磁気回
転角を生じるように選ばれている。

媒体特性に関する中間層の厚さの効果を研究した。ガラ
ス基体に厚さ２００人のｐＪ壁層、厚さ２３０人のＲＥ
−ＴＭ層、厚さが様々の中間層（２５０〜４５０人の範
囲に変化した）、及び厚さ１５００人の反ｔＩ４Ｉ４層
をスパッタした。障壁層と中間層の両方とも５ｉｃｘ　
（ｘ＞１）の透明な誘電体からなっていた。反射率は誘
電層の厚さと一次比例し、２５０人のおおよそ１６％〜
４５０人の２０％の範囲にあった。キャリヤ・ノイズ比
（ビット寸法１．４μ、バンド幅３０に１１Ｚ）は３０
０人のほぼ５３デシベルにピークがあった。回転角０は
、厚さ２５０人のおおよそ、６５度から厚さ４５０人の
おおよそ、２０度まで本質的に直線的に低下した。

媒体特性に対する障壁層の厚さの効果も研究した。ガラ
ス基体にさまざまの厚さの障壁層（２９０〜４３０人の
範囲の）、厚さが２５０人のＲＥ−−ＬＭ層、厚さ３６
０人の中間層、及び厚さ８００人の反射材層をスパッタ
した。障壁層と中間層の両方とも５ｉＣｘ　（Ｘ＞１）
の透明な誘電体からなっていた。反射率は障壁層の厚さ
の増大とともに急速に低下し、２９０人のおおよそ２８
％から４３０人の１８％の範囲にある。キャリア・ノイ
ズ比（ビット寸法１．４μ、バンド幅３０に１１１）は
一般に厚さの増大とともに増大し、４３人のおおよそ５
３デシベルにピークがあった。回転角θは厚さ２９０人
のおおよそ、６０度から厚さ４３０人のおおよそ、８５
度まで本質的に直線的に増大した・。

本発明によってｖＪ造された媒体のキャリヤ対ノイズ比
（ＣＮＲ）は比較的大きくて、約８３００人の波長にお
いてレーザーダイオードで測定したとぎ数例がおおよそ
５０デシベルと測定された。

本発明の代表的な実１Ｍ態様に対して、記入モードのレ
ーザーダイオードに対するしきい値仕事率はおおよそ４
ＩｌｌＷであることが見出された。これは望ましい読み
取りレーザ仕事率、代表的に１〜３ｍ１４より大きいか
ら受は入れることができる。本発明の媒体の中のいくつ
かに対するビット誤差割合（８ＥＲ）、時間によるＲＥ
−ＴＭ層の劣化によるデジタルデータ旧失伍の尺度、は
１０−５の次数である。

実施例１ 本発明を当技術においてありふれた亜酸化ケイ素で製造
した媒体と比較するために、２シリーズの４層媒体をｙ
Ｊ造した。基体は同一であって射出成型したポリカーボ
ネートで製造した。炭化ケイ素誘電層を上記のように直
流スパッターし、モして亜酸化ケイ素層を当技術におい
て既知の技術を用いて熱的に蒸発させた。８個の媒体は
亜酸化ケイ素（ＳｉＯ、ｙ＜２）誘電層で構成し、そし
て１５個の媒体は本発明の炭化ケイ素層で構成した。以
下の表は２シリーズの結果の平均を比較している。デー
タは媒体の内径の近くのトラック上で得た。キャリヤ・
ノイズ比（ＣＮＲ）（ビット寸法１．４μ、バンド幅３
ＱＫｌｌｚ）のデータは表中に示した３種の異なる記入
仕事率レベルの８３ＯＯへのレーザーダイオードで得た
。ビット誤差割合（ＢＥＲ）は８０℃相対湿度９０％に
８００時間曝露後測定した。

表　　１ ＣＮＲ（ｄｂ） 誘電材料　記入しきい値（ｍＷ）　　６ｍＷ　　７州　
８州簀　背景雑音（曲）　　　ＢＥＲｓｉｏｙ　　　３
．８　　５０５１５１　−６２　　４Ｘ１０−”実施例
２ ポリカーボネート基体と富炭素炭化りイ素誘電体をもつ
４層媒体の時間に関する熱劣化に対する抵抗を亜酸化ケ
イ素層で調製した媒体のそれと比較した。たとえば、Ｓ
ｉＣで製造した実験４２２のキャリヤ・ノイズレベルは
、１００℃の高温に１３００時間曝露Ｗ！最初の値のほ
ぼ９５％であった（ＣＮＲは室温で測定した）　、Ｓ　
ｉ　Ｏｙで製造した実験２１７０類似した比較は、１１
５℃に２２０時間暉露後段初の値のおおよそ９５％の標
準化されたＣＮＲを示した。

実施例３ 媒体安定性のもう一つの尺度は時間によるＲ　Ｅ−ＴＭ
の保磁力の変化である。実験５８７．５９５及び５８５
として同定した３個の試料を組み立てた。それらはガラ
ススライド基体、２００人のＳ　ｉ　Ｃｘ誘誘電堅壁層
５００人の ＦｅＴｂＣｏＲＥ−ＴＭ層、及び２００人のＳ　ｉ　Ｃ
ｘ誘電中間層を含む３層構成であった。異なる実験の誘
電層は媒体安定性に対するこのパラメータの効果を試験
するためにさまざまのアルゴン分圧でスパッターした。

所定の実験の各誘電層は同じ圧力でスパッターした。媒
体は老化を促進するため１１５℃にＷＡ露した。ＲＥ−
ＴＭ層の保磁力は以下に示すようにさまざまな時間の後
で室温で測定した。

表　　２ ｎ間による標準化された保磁力 実　験　　スパッター圧　　（時間）　（０時間を１．
０とする）（トール）　　　　１６　　　　／１４　　
１３４　　１６４５８７１刈０−２．４８　．３９　．
２７　−−−５９５　５ｘ１０’　　、５５　−−−　
−−−　．４５５８５　　８ｘ１０　　　．７３　　．
７０　　．７０　　−−−実験５８７と５８５の別の試
料を８０℃相対湿度９０％で２３０時間老化させた。曝
露後、媒体を光磁気ルーバー（１ｏｏｐｅｒ）　、使用
したｔａＳの関数として回転角を測定するための器具で
検査した。

実験５８５の媒体はＲＥ−ＴＭ層の平面に垂直なビット
を、それに隣接するＲＥ−ＴＭ層の面に反対側の方向に
磁化させる能力を示した。実験５８７の媒体はこの能力
を示さなかった。

第２図及び第３図は２００，０００（！；に拡大した、
それぞれ実験５８７及び５８５の試料の透過電子顕微鏡
（ＴＥＭ）図である。層２ｏと３０はガラス１３体であ
り、層２１と３１は２００人の５ＩＣｘ誘電障壁層であ
り、そして層２２と３３はＲＥ−ＴＭ層である。ＴＥＭ
試料調製工程は各試料の２００人の誘電中間間、並びに
実験５８７の試料の多量のＲＥ−ＴＭ層２２を取り除き
、各図の下部にからの空間を残した。図の検査は実験５
８７の誘電層２１に見られるよりも実験５８５の誘電ｗ
４３１にいっそう均一かつ濃密な構造を示す。この実験
は誘電層のスパッタリングはできるだけ低いアルゴン分
圧で、好ましくは５Ｘ１０−３トール以下で成し遂げな
ければならないことを認めさせた。

実施例４ ＳｉＣｘの光学的性質に対する炭素／ケイ素比、Ｘの効
果を認めさせるために、ＳｉＣｘ層がガラススライド上
に８Ｘ１０’トールで析出された一連の実験を行なった
。フィルムの炭素又はケイ素含量は、上記の１ｌｅｘｏ
ｌｏｙ　３　Ｑ炭化ケイ素／黒鉛月別に、それぞれ炭素
又はケイ素を加えることによって調整した。誘電層の光
学的性質は基体入射８３００人レーザーを使用して測定
した。結果を表３に示す。

表　　３ 実験　ＲＴＡｔｎｋｘ ５２１．４２．５０．０４４７４３．０．０９１．２１
５０６．３８．５３．０５５３０２．８．０９１．５７
５２４．３４．５８．０４４８０２．７．０８１．６７
６２６．３４．４９．１７４８８２．８．２０２．１０
６２５．２８．５１．２１４５６２．７．３０２．３９
Ｒは反）１係数である 王は透過係数である 八は吸収係数である （測定誤差及び回転誤差（ｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｅｒｒｏ
ｒ）によってＲ＋Ｔ＋Ａ４１．０であることに注意せよ
） ｔは厚さ入 ｎは屈折率 には吸光係数 （ｎ及びｋは既知の関係を使用してＲ，Ｔ、Δ及びｔか
ら算出したことに注意せよ） Ｘは炭素／ケイ素比率である。

先に述べたように、層が光磁気媒体に使用するために十
分に透明であることを保証するために誘電層の吸収を２
０％以下に保持することが望ましい。また、特に中間層
の場合に、屈折率を約２．０〜３．０に保持することが
望ましい。この実験は好ましい炭素／けい素化をおおよ
そ２．４以下に、さらに好ましくは約１．２〜約２．０
に確立した。

本発明の媒体は消すことができるけれども、それらは記
入１回又は消去不能媒体として同じ応用に使用可能であ
る。２側面つき媒体も当技術において既知の手段によっ
て二つの１側面つき媒体を組み合わせることによって可
能である。配録トラックを設けることを手伝うために光
磁気記録媒体に溝を彫ることも可能である。

特定の代表内実／Ｉｌ！ｉ態様及び詳細をこの発明を説
明するために示してきたが、特許請求の範囲によって示
される本当の精神又は範囲から離れることなくさまざま
な変化及び修整がこの発明になしうることはこの技術に
精通している者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体、少なくとも片側の上に透明な誘電層を有す
   る無定形の磁化できる希土類遷移金属合金層、及び磁化
   できる合金層を通る光を反射するためにおかれた反射表
   面を含む光磁気記録媒体であつて、誘電層が式ＳｉＣ＿
   ｘ（式中、炭素とケイ素のモル比、ｘは１より大きい）
   の炭化ケイ素からなることを特徴とする光磁気記録媒体
   。
2. （２）希土類遷移金属合金層が鉄、テルビウム及びコバ
   ルトを含む請求項（１）に記載の光磁気記録媒体。
3. （３）ｘが１，２より大きい請求項（１）に記載の光磁
   気記録媒体。
4. （４）誘電層の屈折率が２．０より大きいか又は等しく
   てかつ３．０より小さいか又は等しい請求項（１）に記
   載の光磁気記録媒体。
5. （５）基体、無定形の磁化できる希土類遷移金属合金層
   、希土類遷移金属合金層の少なくとも片側上の透明な誘
   電層、及び磁化できる合金層を通り抜ける光を反射する
   ためにおかれた反射表面を含む光磁気記録媒体を製造す
   る方法において、この方法が （Ａ）基体を用意すること； （Ｂ）光磁気効果の生成に効果的な層を得るために任意
   の既知の手段によつて無定形の磁化できる希土類遷移金
   属合金層を沈着させること； （Ｃ）ケイ素と炭素を含む導電性スパッタリングターゲ
   ットを用意すること （Ｄ）用意されたターゲットから、直流マグネトロンス
   パッタリングによつて、式ＳｉＣ＿ｘ（式中ｘは１より
   大きい）の炭化ケイ素を含む誘電層を沈着させること； （Ｅ）希土類遷移金属合金を通過する偏光の反射に効果
   的な層を得るために任意の既知の手段によつて反射表面
   を沈着させること の諸工程を含むことを特徴とする光磁気記録媒体を製造
   する方法。
6. （６）希土類遷移金属合金が鉄、テルビウム及びコバル
   トを含む請求項（５）に記載の方法。
7. （７）ｘが１，２より大きいか又は等しい請求項（５）
   に記載の方法。
8. （８）直流マグネトロンスパッタリングが０．０１トー
   ルより小さい員ガス分圧で行なわれる請求項（５）に記
   載の方法。
9. （９）直流マグネトロンスパッタリングのターゲットが
   炭化ケイ素及び黒鉛を含む請求項（５）に記載の方法。