JPH038154A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光学的記録に用いる光磁気記録媒体に関する。

（従来の技術とその課題） ／ 書換え可能な光記録媒体において、光磁気記録媒体が実
用化の段階にはいυつつある。

しかしながら、従来の光磁気記録方式においては、記録
された部分に新たな信号？記録する際は、前もって記録
層の磁化の方向乞一方向知揃えることによシ前の信号馨
消去する必要が有り、磁気２碌で一般に行われているダ
イン・クトオーバーライトは不可能である。このことは
、光記録媒体におけるデータ転送速度の向上の障害とな
る。この問題暑解決する一つの記録方法として、光磁気
記録媒体を用いた磁界変調記録が有望視されている。こ
の方法においてはレーザー光の照射によシ局部的に記録
層の温度を外部磁界で反転可能な温度以上に上昇させ、
その上に記録信号に応じて外部磁界乞変調させることに
より新しい信号を記録するため、消去と記録が一度にお
こなわれるダイレクトオーバーライドが可能である。ま
たこの方法においては充分に記録層を昇温できるため良
好な消去比が得られるのも特徴である。

このような磁界変調記録方式においては、磁界の変調周
波数馨高くするために電磁コイルのインダクタンスを小
さくする必要があるが、このためには電磁コイルの小型
化及び磁界の発生効率ヶ上げることが必要となる。しか
しながら、実際には電磁コイルのインダクタンスのため
、変調可能周波数にも限度があり、また、変調周波数の
高周波数側では、電磁コイルよシ発生する磁界゛が低く
なるという問題があった。

また、実際に光磁気ディスク乞回転させて磁界変調記録
を行なおうとすると、光磁気ディスクの面振れのだ力、
電磁コイルと記録層との間の距離が変動し、そのために
場所によっては十分な磁界を供給出来なくなるため、安
定にエラーなくデータを記録することが難しくなるとい
う問題もあった。

このような問題て対応するために低磁界においても安定
に磁界変調記録ができる光磁気記録媒体の開発が望まれ
ていた。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は上記の問題を解決すべく鋭意検討を行った
結果、ある特定の層構成を用い、更に記録層の物性を室
温における保磁力が／タキロエルステッド（ＫＯｅ）　
　よシ大きくなる組成とすることによｐ、／、ｒθエル
ステッド（Ｏｅ）以上の記録磁界で磁界変調記録による
ダイレクトオーバライドが可能で、且つ、良好な記録再
生特性、消去比が得られる媒体を見いだした。

本発明の要旨は透明基板上に干渉層、希土類金属と遷移
金属の合金よシなる記録層及びアルミニウム系合金から
なる反射層乞順次設けてなる光磁気記録媒体において、
記録層の保磁力が常温において／ｊＫＯｅよシ大きいこ
とを特徴とする磁界変調記録用光磁気記録媒体に存する
。

〔発明の構成〕

本発明の光磁気記録媒体は、基板−干渉層一記録層一反
射層の層構成とされる。

このような層構成とすることと、記録層の物性として従
来の物性のものと異なるものｔ用いることの併用により
、本発明の光磁気記録媒体は磁界変調記録方式において
特異な効果乞秦するものとなっている。

まず、本発明において用いられる基板としては、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック、及び
ガラス、またはアルミニウム等の金属、ガラス上に溝付
き樹脂を形成した基板等が挙げられる。

基板の厚みは／　−２ｔｔｔｘ程度が一般的である。

干渉層としては金属酸化物や金属チツ化物、無機炭化物
などが用いられる。金層酸化物としてはＡｌ２Ｏ！、　
Ｔａ２Ｏ，、Ｓｉｎ、　Ｓｉｎ□の金属酸化れらに他の
元素、例えばＴｉ　＊　Ｚｒ、　Ｍｏ、　Ｙ　等が酸化
物の形で単独あるいはＡｌ．　Ｔａ　と複合して酸化物
を形成していてもよい。これらの金属酸化物は緻密で外
部からの水分や酸素の侵入を防ぎ、耐食性が高く光磁気
記録層との反応性も小であり、また、基板として樹脂基
板を使用する場合にも樹脂との密着性に優れる。

金属チッ化物としては、具体的にＳｉ、Ａｌ、Ｇｅチッ
化物（例えば、５ｉＮｂＮ、　５ｉＴａＮ等）が挙げら
れる。なかでもＳｉ　’ｌｘ含有するチツ化物が良好な
結果をもたらす。

金属チッ化物は緻密で外部からの水分や酸素の侵入を防
ぎ、それ自身の耐食性が高く、光磁気記録層との反応性
が小である。

一方、無機炭化物としてはＳｉＣ等が挙げられる。

特に、酸化タンタル（Ｔａｘｅｓ　）は、内部応力が小
さく、クラックの発生が少ないので好適に用いられる。

この干渉層の膜厚は屈折率により最適膜厚が異なるが、
通常６ｏｏｉ〜ｇｏｏｉ程度が適当である。

光磁気記録層としては希土類と遷移金属との合金、例え
ばＴｂＦｅＣｏ　、　ＧｄＴｂＦｅ　、　ＧｄＴｂＦｅ
Ｃ０゜ＧｄＤｙＦｅＣｏ　、　ＮｄＤｙＦｅＣｏ　　等
が用いられる。本発明においては、記録層の室温での保
磁力は／　！　ＫＯｅより大きく、飽和磁化の低い記録
層乞用いる。室温での保磁力が／夕Ｔ（Ｏｅより大きい
１己録層は、希土類−遷移金属の組成、膜厚、成膜条件
、例えばＡｒ圧等を調整することにより得ることができ
る。

例えばＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏ　　の場合は、Ｔｂ　暑Ｔ
ｂＦｅＣ。

全体量の２／〜２夕原子％、ＣＯをＦｅＣｏ全体量の３
〜３θ原子％含有している記録層が好ましい。本発明に
おいて更に好ましくは、記録層の単位体積当υの磁気モ
ーメントの向ぎテ（、記録層中の遷移金属の磁気モーメ
ントの向きと同じである記録層を用いる。このような記
録層としては、Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏの場合、Ｔｂ＋Ｙ
ＴｂＦｅＣｏ　全体量の、２７〜２３原子％含有した記
録層が好ましい。

記録層の膜厚は、２００〜６００Ａが、更には、２３Ｏ
〜グ００に程度が好ましい。

このような特性？有する記録層は、この記録層上に反射
層を設けた反射式記録媒体として構成すること（てより
、／り０〜２　！　００ｅの比較的低磁界変調記録にお
いても、信号強度が大きく且つノイズの低い記録媒体が
得られる。その理由は完全に明確とされていないが、飽
和磁化の低い記録層を用い、且つその記碌層乞薄膜化す
ることにより記録部分への浮遊磁界が低減されろことが
主要因となり、弱い外部磁界でも、良好な記録再生特性
が得られる磁界変調記録が可能となったものと考えられ
る。飽和磁化としては／　ｏ　Ｏｅｍｕ／ｃｃ以下、好
ましくはりθｅｍｕ／ｃ　ｃ以下のものが良い。

本発明においては光磁気記録層上に反射層及び保護層を
設ける。反射層は高反射率の物質であれば何でも良いが
、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔはコストが高（Ｃｕは腐食ビ起こし
易いため、　Ａｌ　　またはＡｌ合金の薄膜が望ましい
。特にＡｌ　１ｃＴａ　、Ｔｉ。

Ｚｒ、　Ｖ、　Ｐｔ、　Ｍｏ　、　Ｃｒ、　Ｐｄ等を／
　５　ａｔ％以下添加した合金はＣ／Ｎ比、感度に良好
な特性をもたらす。反射層の厚みは、２５０〜！；ＯＯ
Ａが好ましい。反射層上に保護層を設けても良い。保護
層としてはＴ；」やその酸化物等が好適に用いられる。

この保護層の目的は反射層の酸化防止である。保護層は
タ０−ｊ００Ａ程度の厚さを設ければ充分である。

上記干渉層、記録層および反射層の作成にはスパッタリ
ング等の物理蒸着法（ＰＶＤ）、フラズマＣＶＤのよう
な化学蒸着法（ＣＶＤ）等が適用される。

ＰＶＤによって膜の作成２行なうには、所定の組成ｔも
ったターゲット？用いて電子ビーム蒸着またはスパッタ
リングにより基板上に各層乞堆積するのが通常の方法で
ある。

また、イオンブレーティングを用いる方法も考えられる
。

膜の堆積速度は早すぎると膜応力？増加させ、遅すぎれ
ば生産性に影響するので通常θ、／Ａ／ｓｅｃ　〜／　
００　Ａ　／　ｓｅｃ程度とされる。

（実施例） 以下に実施例ｔもって本発明を更に詳細に説明するが本
発明はその要旨馨越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例／、コ　比較例１〜３ ポリカーボネート基板乞マグネトロンスパッタ装置に導
入し左×ＩＯ’Ｐａ　以下まで排気した挽Ａｒ　”ｌ：
　Ｊ　Ｏｓｃｃｍ、　０２　乞’ｌ　ｓｃｃｍ導入し、
圧力をθ、ｊＰａＫ調整した。この状態でｓｏｏｗの７
（ワーで７インチ２のＴａターゲットなＲＦスパッタリ
ングし１１　Ａ　／　ｓｅｃの堆積速度で屈折率コ、／
の酸化メンタルの干渉層’４７！ＯＡ形成した。

チャンバーを一度排気したあとＡｒ’ｆｔＪθｓｅｃｍ
　、　０．３　Ｐａの圧力に導入しＴｂとＦｅｇｏＣｏ
、（。

のターゲットを同時スパッタリングした。

組成乞変える時はスパック時のＴｂターゲットへの投入
電力及びＦｅｇ。ｃｏ１Ｇターゲットへの投入電力乞変
える事てよって、Ｔｂの、ＴｂＦｅＣ。

の全体量に占める割合を変えた。記録層の膜厚は／Ｉｏ
ｏＡとなるように作成した。

次に、Ａｌメタ−ゲット上Ｔａチップを配し、Ａｌｇ、
Ｔａ３の反射層ｙ３ｏｏ人形成した。作製したディスク
は表／に示す。ディスク／Ｖｉ３．夕が本発明のもので
あり、（実施例１１２）ディスク１６　／　、λ、５は
比較例１〜３である。このディスクを従来の光磁気２碌
再生装置に、磁界変調用電磁コイルケ組み込んで、以下
の条件で磁界変調による記録再生特性、オーバーライド
特性を測定した。

（条件） ■　記録再生特性 ＣＬＶ　　’１．Ｏｍ／ｓ ｆ＝／ＭＨｚ、　ｄｕｔｙ　！ｒｏ％ 記録磁界土／！００ｅ、士コθ００ｅ 再生パワー　／、０ＨＩＷ ■　オーバーライド特性 ＣＬＶ　　ｓ、６ｍ／ｓ 前もって記録された信号’　／ＭＨｚ、ｄｕｔｙ　！；
０％新たにオーバーライドする信号　／　、　！；　Ｍ
　Ｈｚ　５ｄｕｔｙ　　ｋθ笈 記録磁界　士コ０００ｅ 再生パワー　／、ＯｍＷ 第１図、第２図に記録磁界が各々±１ｓ００ｅ（第１図
）、士−〇〇〇ｅ　（第２図）での記録再生特性の測定
結果を示す。第１図、第２図から明らかなように、キャ
リアレベルのＴｂ　ｉ依存性は、Ｔｂ量の増加に伴い減
少傾向にある。

しかしながら、上記条件の様な弱い記録磁界において磁
界変調記録した際のノイズレベルはｎ量に大きく依存し
Ｔｂ量がコｌ原子％〜、２４を原子％の記録層を用いる
ことにより最も低い値を取る。ディスク３で記録磁界上
／　！　００ｅ。

±２０００ｅにおいてＣ／Ｎ　ｒｌ、ｓ　ｄＢ、　ｓｔ
ｌ、ｓｄＢをそれぞれ得た。

第３図にディスク３０オーバーライド特性の一例として
消去比のレーザーパワー依存性ビ示す。

消去比は次の式により定義されるものである。

消去比＝コｏ　　ｔｏＩｇ　（Ｐ／／Ｐ２）Ｐｌニオ−
パーライト後に消し残されている１、θＭＨｚの信号振
幅 Ｐ２＝新たにオーバーライドされた／　、！ｒ　ＭＥ−
１ｚの信号振幅 記録磁界上コθθＯｓの条件で１！；ｍＷ以上の記録パ
ワーによシー！θｄＢ以下の非常に良好な消去比を得た
。

比較例ｑ〜ｇ 実施例／との比較のため、反射層を設けていない、記録
１暑酸化タンタルの誘電体層で挾み込んだサンドインチ
構造のディスク（ディスク６・・ｌｏ）　ｙ２（以下の
要領で作製した。即ち、実施例１と同じ条件で干渉層、
記録層！作成した。

この場合、記録層は膜厚がｔｏｏｏｉとなるように作成
した。次に、反射層の代わシに、再び酸化メンタルｔ１
干渉層の作成時と同一条件で７！０八作成した。作製し
たディスクは表２に示す。このディスクｔ１実施例１と
同一の条件で記録再生特性を検討した。測定結果を第９
図に示す。サンドイッチ構造では、Ｔｂ量が２３〜２Ｓ
原子％においてノイズが最も低い値をとる。ディスクざ
、りにおいてサンドインチ構造のディスクでは最も高い
Ｃ／Ｎ＄♂ｄ８が得られたが、本発明のディスク３、ダ
に比べるとかなり低いＣ／Ｎであった。

比較例り 実施例／との比較のため反射層を設けていないサンドイ
ッチ構造のディスク（ディスク／／）を作製した。即ち
、実施例１と同じ条件で干渉層・記録層を作成した。こ
の場合、記録層は膜厚が１Ｉ００にとなるように作成し
た。次に反射層の代わりに再び酸化タンタルを干渉層の
作成時と同条件で？ｊＯＡ作成した。作製したディスク
は表λに示す。このディスクを、実施例１と同一の条件
で記録再生特性を検討した。測定結果を第ダ図忙示す。

サンドインチ構造において記録層の薄膜化により磁界依
存性が向上されノイズの低減が可能となったが信号強度
低下のためＣ／Ｎ＝４ｔａ、ｓ　ｄＢ　Ｌか得られなか
った。

Ｔｂ／　（Ｔｂ　＋Ｆｅ士Ｃｏ）（ａｔＺ）グ （発明の効果） 本発明によれば、光磁気ディスクにおける磁界変調法を
用いたダイレクトオーバー之イト紀録で、記録磁界とし
て／！；０−２！；００ｅの低い磁界により良好で、安
定な特性を与える磁界変調記録に適した光磁気記録媒体
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第ｊ図は本発明の実施例及び比較例
による記録再生特性（キャリヤレベル、ノイズレベル）
の組成依存性を示したものである。 第３図は、本発明の実施例πよるオーバーライ）％性を
示したものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に干渉層、希土類金属と遷移金属の合
   金からなる記録層及びＡｌ又はＡｌ合金からなる反射層
   を順次設けてなる光磁気記録媒体において前記記録層が
   室温において保磁力が１５ＫＯｅより大きいことを特徴
   とする磁界変調記録用光磁気記録媒体。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の光磁気記録媒体にお
   いて、記録層の単位体積当りの磁気モーメントの向きが
   、記録層中の遷移金属の磁気モーメントの向きと同じで
   あることを特徴とする磁界変調記録用光磁気記録媒体。