JPS61131257A - 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】 （技術分野） 本発明は、光磁気メモリー、磁気記録、表示素子などに
用いられ、磁気カー効果あるいはファラデー効果などの
磁気光学効果を用いて記録情報を読み出すことのできる
光磁気記録媒体に関する。

（従来技術） 従来から、各種記録媒体に記録された情報を光学的に読
み出す光メモリーの研究が盛んに行なわれており、特に
近年レーザ光源や光学素子の発展に伴ない、高密度・大
容量のメモリーとして脚光をあびている。このような記
録媒体の一種として磁気的に蓄積された情報を、磁気光
学効果を用いて読み出す光磁気記録媒体が知られている
。光磁気記録媒体は記録層として膜面に垂直方向に磁化
容易軸を有する磁性膜を有している。また、例えばこの
記録層を一方向に磁化しておき、レーザビームのスポッ
ト照射により一部を加熱することによって、磁化の反転
として情報が記録される。このようにして情報の記録さ
れた媒体は、磁気カー効果やファラデー効果等の磁気光
学効果を利用して情報が光学的に読み出される。又、外
部より印加した磁界内で、前記媒体の一部又は全面を加
熱することによって記録情報を消去することも出来る。

また磁性膜の材料としては、ＭｎＢ１の如き多結晶薄膜
から、最近では磁気的に均一な成膜性、適当な書き込み
温度或いは大きな磁気光学効果等の条件を勘案して、Ｇ
ｄＴｂＦｅ３元合金薄膜に代表される遷移金属（Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ等）と希土類金属（ＴＩ）　、　Ｄｙ　、　
Ｇｄ　、　Ｈｏ等）との非晶質合金薄膜が検討されてい
る。

一方、上記の如き光磁気記録媒体は、再生信号レベルが
低いという欠点がある。特にカー効果を用いた再生方式
においては、カー回転角が小さいため、信号雑音比（８
／Ｎ）を大きくすることが困難であった。そのため従来
は、記録層を構成する磁性材料を改良したり、あるいは
記録媒体上に一酸化ケイ素（Ｓｉｎ）や二酸化ケイ素（
Ｓｉｎ、）の誘電体薄膜を形成して記録層上への多重反
射を利用してカー回転角を大きくする工夫がなされてき
た。又、特開昭５８−６５４１号公報及び特開昭５８−
６５４２号公報に開示されているように、磁気記録層を
充分薄くし、裏面に金属反射層を設けることにより、カ
ー効果とファラデー効果を利用して大きな再生信号を得
る方法も提案されている。このような記録媒体の例を第
２図に示す。第２図において、２１は透光性基板、２２
は磁気記録層、２３は金属反射層、２４は保護層である
。また、第３図のように磁気記録層と金属反射層との間
に透明誘電体層を設けて、これら３層の材料と膜厚を最
適に選ぶことにより、更にＳ／Ｎの高い再生信号を得る
ことができるという報告もある（　Ｊ。

Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　ＶＯＩ　−５３、Ａ６　ｐ４
４８５〜４４９４）。

第３図において、３１は透光性基板、３２は磁気記録層
、３３は透明誘電体層、３４は金属反射層、３５は保護
層を示す。ここで透明誘電体層３３は、非晶質磁性薄膜
層３２と透光性基板３１の界面での反射光と金属反射層
３４で反射された後非晶質磁性薄膜層３２と透光性基板
３１の界面に到達する光とに位相差を与えて媒体の反射
率を低減させ、磁気光学効果による偏光面の回転角を見
かけ上増大させる働きを果たす。

しかしながら、上記従来の光磁気記録媒体はいずれも、
反射層が金属薄膜（１００〜６００人）で形成されてい
たために酸化し易いという欠点があった。反射膜が酸化
されると、記録感度の低下、再生時のエラーの増加及び
信号の劣化を招き、更に、記録層も酸化され易くなると
いう不都合が生じた。また、前述のような透明誘電・　
　体層で８／Ｎ比を向上させる場合、この膜厚を精度良
くしかも均一に制御する必要があり、再現性などの問題
から作成が困難であった。

（発明の概要） 本発明の目的は、Ｓ／Ｎの高い再生信号が得られ、かつ
、保存安定性に優れた光磁気記録媒体を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、Ｓ／Ｎの高い再生信号が得られ、
かつ、作成の容易な光磁気記録媒体を提供することにあ
る。

本発明の上記目的は、膜面に垂直方向に磁化容易軸を持
つ磁性膜から成る記録層と、前゛記記上 録層に抽寥；；設けられ、所定波長の光に対し△ て、吸収の小さな物質と反射の大きな物質との混合物か
ら成る反射層とから光磁気記録媒体を構成することによ
って達成される。

（実施例） 本発明の光磁気記録媒体の一実施例の構成を第１図に示
す。第１図において、１１は透光性基板、１２は磁気記
録層、１３は反射層、１４は保護層である。透光性基板
１１は例えばガラス或いはプラスチックから形成される
。磁気記録層１２は、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有
する磁性膜から形成される。このような磁性膜としては
、カー回転角が大きいＧｄＴｂＦｅ。

Ｔｂ　Ｄｙ　Ｆｅ　、　Ｇｄ　Ｄｙ　Ｆｅ　、、　Ｇｄ
　丁ｂ　Ｆｅ　Ｃｏ等の希土類−遷移金属非晶質合金を
用いるのが好ましい。

磁気記録層１２に磁気的に蓄積された情報は、透光性基
板１１を介して再生光を照射することによって磁気光学
効果を用いて読み出される。

即ち、再生光は前記情報に従ってその偏光面が回転され
た変調光となり、このような偏光面の回転を検光子等で
光量変化に変換して検出することによって情報を再生す
る。

反射Ｊ？Ｊ１３は、前記再生光の波長に対して、吸収の
小さな物質と反射の大きな物質との混合物によって形成
される。反射層１３はこの構成によって、反射機能及び
位相変調機能を同時に果す。従って、前記磁気記録層１
２を透過してファラデー回転を受けた再生光は反射層１
３で反射されて再びファラデー回転を受けながら磁気記
録層を透僅し、偏光面回転角の増加によって８７Ｎの高
い信号として検出される。また、反射層１３は直線偏光
を直線偏光で反射する金属膜とは異なり、前述のような
混合物から成る為に、直線偏光で入射する再生光をだ円
偏光で反射するので、位相板を利用して検光子と最適位
置合せすることにより、再に高いＳ／Ｎ比を得ることが
可能である。

前記反射層１３を形成する、吸収の小さな物質としては
、レーザ等、通常の再生光の波長では、金属或いは半金
属の酸化物、フッ化物、硫化物、ヨウ化物、有機高分子
などが適している。

また、単体として、再生光をほとんど透過するものであ
ればどのような物質でも良いが、実質的には再生光の波
長域で屈折率の虚数部が０．０１以下であることが望ま
しい。反射層１３の再生光に対して反射の大きな物質と
しては、再生光の波長域で、単体での反射率が８０％以
上の物質が望ましい。具体的にはＣｕ＋　Ａ　ｇ　＋　
Ａ　ｕ　Ｔ　Ａ　ｅ等の金属が適している。このような
物質で形成された反射層１３は、例えば前述のような％
％　電体中に金属が分散された描込となっている為に、
従来の金属反射層に比べて酸化しに＜＜、保存安定性に
優れている。

反射層１３における吸収が小さい物質（Ｍｕ）と反射が
大きい物質（Ｍｒ）との組成比は、再生光の波長或いは
用いる物質によっても異なるが、通常、反射が大きな物
質が全体に対して組成比で０．８０〜０．９５の範囲に
あることが望ましい（反射層がＭｌｘ〜ｆｕｉ−ｘから
成るとき、０．８０＜ｘ　＜　０．９５　）。０．８０
以下だと十分な反射率が得られに＜：＜、０．９５を越
えると、保存性に問題が生じる。反射層１３の膜厚は、
構成物質或いは上記組成によって異なるが、通常７００
〜３０００λが適している。また、このような反射層１
３を設けたときの磁気記録層１２の膜厚は、十分な光量
が透過するように１００〜１０００λに形成されること
が望ましい。

反射層１３の製膜方法には種々のものが考えられるが、
前述のように、誘電体と金属との混合物で形成する場合
には、これらをスパッタリング、電子ビーム蒸着、抵抗
加熱蒸着等によって同時蒸着する方法が適している。こ
こで、反射層１３で反射される前記再生光の位相差は、
はとんど反射層１３を構成する混合物の組成で決まる。

このような組成は非常に高精度の制御が可能であるので
、従来のように透明誘電体層の膜厚を制御する場合に比
べ、容易に所望の位相差を与える光磁気記録媒体が作成
出来る。

第１図において、保誰層１４は、反射層１３をキズ、ゴ
ミ等或いは湿気、酸素などの侵入から保護するものであ
るが、反射層の材料によっては必ずしも必要ではない。

保訛層１４は、有機高分子膜を塗工によって形成しても
良いし、酸化物（ＳｉＯ、５ｉｎ２等）、窒化物（Ｓｉ
、Ｎ、等）、硫化物のような無機材料或いは金属材料を
蒸着により設けても良い。

本発明の光磁気記録媒体においては、必要に応じて補助
層が設けられる。例えば、第１図の透光性基板１１と磁
気記録層１２０間に補助層として反射防止層や熱伝導率
の小さい有機高分子等による断熱１ψを設けることも可
能である。

また、これ以外にインデックスマークやトラフを内側に
して貼り合せる等の方法により、両面記録が可能な媒体
も実現できる。

以下、比較例及び実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

以下の工程により、光磁気記録媒体を作製した。直径１
２０ｍｍ、厚さ１．５　ｍ　ｍの平滑なガラス基板を清
浄し、この片面にスピンナー塗布機で硬化型シリコーン
樹脂（ＳＲ−２４１０しジン、トーレ・シリコーン社製
）を乾燥膜厚０．５μとなるように塗工した。乾燥条件
は１５０°Ｃ１２時間であった。シリコーン樹脂は磁気
記録層にビーム照射されて発生する熱の散逸を防止する
ためのものである。

次に上記シリコーン樹脂層の表面に反射防止層として一
酸化ケイ素（Ｓｉｎ、純度９９．９％）を電子ビーム蒸
着により反射率が最小となる所定の厚さに形成した。こ
の厚さは、現在使用されている半導体レーザ（Ｇａ　Ａ
ｓ　Ａ、ｅ　）の波長８２０ｎ　ｒｎを一酸化ケイ素の
屈折率の４倍の値で割った値で、約０．１μｍの厚さで
ある。次に磁気記録層としてＦｅ０．７６　　ＧｄＯ，
１２Ｔｂ０．１２　ノ組成の非晶質薄膜をスパッタリン
グ装置により０．０２μｍに形成した。更に保護層とし
て一酸化ケイ素（ＳｉＯ純度９９．９％）を電子ビーム
蒸着により０．３μｍの厚さに形成した。この光磁気記
録媒体にガラス面側より光学ヘッドを用いてピット記録
及び再生を行った。記録用光学ヘッドは出力２０ｍＷの
半導体レーザ（８２０ｎ　ｍ　）を光源とし、記録層表
面に〜１．２μｍφの微小スポットとして照射される構
成とした。又、記録層の面に垂直方向の磁界を印加でき
るように電磁石を配した。円板状の光磁気記録媒体を回
転駆動して記録層を一様に磁化し、次いでレーザをパル
ス発振して５ＭＨｚの信号をピット記録した。

読み出し再生は１０ｍＷの半導体レーザを光源とし、記
録時と同様に記録層を照射して反射光を偏光子を介して
検出した。再生信号のＣ／Ｎ値（信号の中心周波数帯域
でのＳ／Ｎ値）は２４ｄＢであった。

試料１と同様にしてＦｅｏ、７６Ｇｄｏ、ｔ２Ｔｂｏ、
ｔｚから成る記録層まで形成し、更にこの上に各々第１
表に示すような金属反射層を設けた。また、金属反射層
の上には厚さ０．３μｍの一酸化ケイ素の保護層を設け
た。試料１と同様に記録、再生を行ない、第１表に示す
ような再生信号のＣ／Ｎ値を得た。　） 試料６〜２１（本発明） 試料１と同様にしてＦｅｏ７ｅ　　Ｇｄｏ１２Ｔｂｏ、
ｔｚから成る記録層まで形成し、更にこの上に第１表に
示すような吸収の小さな物質（Ｍｕ　）と反射の大きな
物質（Ｍｌ）とをスパッタリングによって共蒸着し、反
射層を形成した。組成比は反射層がＭｌｘ　Ｍｌ−ｘか
ら成るときのＸで示した。

この反射層上には、厚さ０．３μｍの一酸化ケイ素の保
護層を設けた。

次に、これらの試料の記録再生特性（再生Ｃ／Ｎ値）を
測定した。実験条件は試料１と同様に、記録のレーザ出
力は媒体面上で７　ｍ　Ｗ　。

記録信号は５０％デユーティ、５ＭＨｚのパルス信号で
あり、再生のレーザ出力は媒体面上で２ｍＷ、Ｃ／Ｎ値
はバンド巾３０　ＫＨｚで評価した。

Ｃ／Ｎ値は記録ピットの大きざ（即ち、記録感度）と媒
体の磁気光学効果の大きさとの両方の効果を示すものと
考えられる。これらＣ／Ｈの測定値は第１表にまとめて
示した。

放置試験 試料１〜２１を、温度４５℃、相対湿度９５％の環境下
で２箇月間の放置試験を行ない、試験後の媒体を前述と
同一の条件で記録再生を行ない、再生信号のＣ／Ｎ値を
測定した。この結果を第１表の最後の欄に示した。

第１表よりわかるように、本発明の光磁気記録媒体は、
反射層を有さない或いは金属反射層を有する従来の媒体
に比べ、より優れた記録再生特性及び保存安定性を示す
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気記録媒体の一実施例の構成を示
す略断面図、第２図は従来の光磁気記録媒体の構成例を
示す略断面図、第３図は従来の光磁気記録媒体の他の構
成例を示す略断面図である。 １１・・・・・・透光性基板、　　１２・・・・・・磁
気記録層、１３・・・・・・反射層、　　　　１４・・
・・・・保護層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）膜面に垂直方向に磁化容易軸を持つ磁性膜から成
   る記録層と、前記記録層上に設 けられた反射層とを有する光磁気記録媒体において、前
   記反射層が所定波長の光に対して吸収の小さな物質と反
   射の大きな物質との混合物から成り、前記反射の大きな
   物質が混合物全体に対して組成比で０．８０乃至０．９
   ５の範囲に存在することを特徴とする光磁気記録媒体。