JPS61269248A - 光磁気デイスク - 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】 〔概要〕 透明基板上に記録層、誘電体層と層形成し、基板と記録
層界面での磁気カー効果と記録層中におけるファラデー
効果とを利用して検出感度を向上した光磁気ディスク。

〔産業上の利用分野〕

本発明は検出感度を向上した光磁気ディスクの構成に関
する。

光磁気ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を
行うメモリであり、光ディスクと同様に記録容量が大き
く、非接触で記録・再生を行うことができ、また塵埃の
影響を受けないなど優れた特徴をもっている。

すなわちレーザ光はレンズによって直径が約１μｍの小
さなスポットに絞りこむことが可能であり、従って１ビ
ツトの情報記録に要する面積が１μＩＩ＋２程度で足り
る。

そのため磁気ディスク或いは磁気テープが１ビツトの情
報記録に数１０〜数１００μｍ２の面積が必要なのと較
べて遥かに少なくて済み、従って大容量記録が可能であ
る。

またレンズで絞り込まれたレーザ光の焦点面までの距離
は１〜２ｍとれるので磁気ディスクで問題となるヘッド
クラッシュを避けることができ、また光磁気ディスクの
基板面では光ビームは約１龍径となるので、基板面に大
きさが数１０μＩ１２の塵埃が存在していても記録・再
生に殆ど影響を与えずに済ませることができる。

このように光源としてレーザ光を用いる光磁気ディスク
および光ディスクは優れた特性を備えているが、この両
者を比較すると、光ディスクは記録媒体として低融点金
属を用い、情報の記録と再生を穴（ビット）の有無によ
り行う読出し専用メモリ（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍ
ｏｒｙ）が主であり、既に実用化されている。

また結晶−微結晶あるいは結晶−アモルファス間で反射
率が異なることを利用した書替え可能なメモリ（Ｅｒａ
ｓａｂｌｅ　　Ｍｅｍｏｒｙ）　も研究されているが未
だ実用化されるまでには到っていない。

一方、光磁気ディスクは本来書替え可能なメモリとして
開発が進められているもので、レーザ照射された磁性膜
の温度上昇による磁化反転が情報の書込みと消去に用い
られ、磁性膜からの反射光あるいは透過光の偏光面の回
転が光続出しに使用されている。

ここで磁性膜には垂直磁化膜が用いられているが、これ
はｌと０の記録ビットが隣接するときに垂直磁化膜がよ
り安定で高密度記録が可能であるためである。

〔従来の技術〕

光磁気記録方式は垂直磁性膜からなる記録層に直径が１
μ−程度のレーザの直線偏光を入射させて局所的にキュ
リ一温度の近くまで上昇させると同時に外部から磁界を
与えて局所領域の磁化を磁界の方向に向けるものである
。

例えば磁化が記録層の面に垂直で上向きのときを記録状
態とすると磁化が下向きの場合が消去状態に対応する。

次ぎに磁化した方向を光で読み出すには光と磁気との相
互作用である磁気カー効果またはフラデー効果を利用す
る。

すなわち直線偏光を磁性膜からなる記録層に照射すると
反射または透過するが、その際に反射光の振動方向が回
転する現象を磁気カー効果、また透過光の振動方向が回
転する現象がファラデー効果であるが、情報が記録され
ているビット“１”と記録されていないビット“０”と
では反射光或いは透過光の回転方向が反対であることを
利用して検出が行われている。

然し、この回転角は僅かであり、実用化のためには増幅
が必要である。

たとえば希土類−遷移金属系アモルファス記録媒体につ
いてカー回転角を示すとガドニウム・鉄・コバルト（Ｇ
ｄ　Ｆｅ　Ｃｏ）は０．３３°、ガドリニウム・鉄（Ｇ
ｄ　Ｆｅ）は０．３５°、テルビウム・鉄（Ｔｂ　Ｆｅ
）は０．３０°、ガドリニウム・鉄・ビスマス（Ｇａ　
Ｆｅ　Ｂｉ）は０．４１°などである。

このため高品質の信号を検出するには回転角の増大を図
る必要があり、従来から特殊な層構成がとられている。

第３図はこの一例で誘電Ｎ１による多重干渉効果により
回転角を増幅する。

すなわち、光磁気ディスクはＰＭＭＡ　（ポリメチル・
メタアクリエイト）、ＰＣ（ポリカーボネート）、硝子
などレーザ光に対して透明な基板２の上に二酸化硅素（
ＳｉＯｚ　）などの誘電層１と垂直磁性膜からなる記録
層３とが層構成されたものからなり、レーザ光４を基板
２の側から照射し、誘電層１の中で繰り返し反射させて
取り出し、この増幅光を検出していた。

然し、この方法は干渉効果を用いるために偏光面の回転
角が増加する反面、反射光の強度が減衰すると共に偏光
面の回転角と反射光強度が誘電層１の膜厚に強く依存す
るため、光磁気ディスク（以下略してディスク）の形成
に当たって正確な膜厚の制御が必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように従来のディスクは反射光の回転角を増
加させると反射光強度が非常に減衰し、また誘電層の正
確な膜厚制御が必要で、これが製造マージンを狭くして
いる。

そこで、反射率の低下を抑制しながら回転角を増幅させ
る新しい構成を見いだすことが必要である。

〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題は希土類−遷移金属系アモルファス磁性膜を
記録層とし、該記録層よりも屈折率が小で該記録層を酸
化しない材料を誘電層とし、透明基板上に順次記録層、
誘電層と層構造をなして構成されていることを特徴とす
るディスク構成により解決することができる。

〔作用〕

従来のディスクの構成が第３図に示すように基板２と垂
直磁性膜からなる記録層３との間に誘電層ｌを設け、磁
気カー効果を用いて偏光の回転角の増幅を行っていたの
に対し、本発明は第１図に示すように基板２の上に記録
層３．誘電体層５と層構成することによりレーザ光４の
基板−記録層界面での磁気カー効果と記録層３の中を偏
光が通過する際に生ずるファラデー効果との併合効果を
用いるもので、これにより単純に記録層３の表面からの
反射光を用いる場合に比べて回転角を増大させるもので
ある。

ここで記録層３は希土類−遷移金属系アモルファスから
なる垂直磁性膜が適当で、これに該当するものとしてＴ
ｂ　Ｐｅ　Ｃｏ層　Ｇｄ　Ｃｏ、　Ｔｂ　Ｆｅ、　Ｇｄ
　Ｔｂ　Ｆｅなどが知られており、真空蒸着法、スパッ
タ法などにより容易に膜形成することができ、また大面
積化も容易である。

次ぎに誘電体層５の必要条件は記録層３よりも屈折率が
少なく、且つ記録層３と接していても酸化させない材料
であって酸化物やハロゲン化物は不適当であり、これに
適する材料としては例えば硫化亜鉛（Ｚｎ　Ｓ）、硫化
鉛（ＰｂＳ）、窒化硅素（５ｉ３Ｎ４）、　窒化アルミ
（ＡＩ　Ｎ）などを挙げることができる。

さて、このような構成をとる光磁気ディスクに直線偏光
にしたレーザ光４を第１図に示すように入射すると、基
板２と記録層３との界面での反射光と記録層３と誘電体
層５との界面での反射光とが合成されて取り出されるが
、この反射光にはカー回転した光とファラデー回転した
光とが併合されている。

そのために従来法と較べて反射率が増大している。

〔実施例〕

実施例１： （記録層がＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ、誘電層がＺｎ　Ｓの場合
）基板としては厚さが１．２■ｌのＰＨＭＡを用い、こ
の上に二元蒸着法により厚さを５００〜１５００人に変
えてＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ層からなる記録層３を作った。

その方法はＴｂインゴットとＰｅ　Ｃｏインゴットを蒸
発源とし、Ｔｂの蒸着速度を１．５へ／秒またＦｅ　Ｃ
Ｏの蒸着速度を１人／秒として同時蒸着することにより
垂直磁性膜を形成した。

またこの上に２人／秒の速度で１０００人の厚さにＺｎ
　Ｓを蒸着して誘電層５を作った。

ここで、ＰＭＭＡの屈折率は１．３　、　Ｔｂ　Ｆｅ　
Ｃｏの屈折率は３．４またＺｎ　Ｓ　　は２．４である
。

このようにして第１図に示す構成の多層膜を作り、基板
２の側からヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザ光（
波長６３３０人）を照射し、反射光の回転角θｋを測定
し、Ｚｎ　Ｓからなる誘電層５がない場合のカー回転角
θｋｏ　　に対する比（増幅率）を測定した。

第２図はこの結果であってＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏからなる記
録層３の膜厚が１０００Å以下になると増幅率は急激に
増加し、５００人の厚さでは１．７の値が得られている
。

ここでＺｎ　Ｓからなる誘電層５がない場合のカー回転
角θｋｏ　　の値を０，３３“とするとθにの値は０゜
５６°（０，３３°　Ｘ　１．７）となる。

一方、反射率は約４０％の値が得られている。

次ぎにこの本発明を実施したディスクを従来の基板／　
Ｚｎ　Ｓ／　Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ／保護膜の構成をとる従
来の増幅法と反射率Ｒの平方根とカー回転角θにとの積
Ｂθｋによって信号品質を評価すると、 ｏ、ｓｓｘ、Ｊゴ／　０．７　ｘＪＴＴ　＝　ｔ、ｔａ
となり本発明に係る層構造は従来の増幅法よりも優れて
いることが判る。

実施例２： （記録層がＴｂ　Ｆｅ　、誘電層がＺｎ　Ｓの場合）こ
の場合ＴｂインゴットとＦｅインゴットを蒸着源として
二元蒸着法で形成し、蒸着速度はＴｂを１．５人／秒ま
たＦｅを１人／秒として同時蒸着し、厚さを変えて垂直
磁性膜を形成した。

この実施例の場合、Ｚｎ　Ｓからなる誘電層５がない場
合のカー回転角θｋｏは０．２°であった。

一方、観測されたカー回転角θには実施例１と近似した
値を示し、これらの結果から従来の増幅法より優れてい
ることが証明された。

実施例３； （記録層がＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ、誘電層がＣｄ　Ｓの場合
）実施例１と同じ基板を用い、同じようにしてＴｂＦｅ
　Ｃｏを成膜した。

そしてこの上に２人／秒の速度でＣｄ　Ｓを蒸着して１
０００人の厚さの誘電体層５を作った。

ここでＣｄ　Ｓの屈折率は２．４でＺｎ　Ｓと同程度で
ある。

このようにして第１図に示す構成の多層膜を形成し、基
板２の側から波長が６３３０人のＨｅ−Ｎｅレーザを照
射して反射光の回転角θＫを測定した。

そして厚さ５００人および１０００人のＴｂ　Ｆｅ　Ｃ
ｏ膜に対して回転角の増幅率を調べた結果、５００人の
場合に１．７また１０００人で１．０の値を示し、Ｚｎ
　Ｓと同じ効果を得た。

また反射率も実施例１の場合と同様に約４０％であった
。

実施例４： （記録層がＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ、誘電体層が銅フタロシア
ニンの場合） 実施例１と同じ基板を用い、同様にしてＴｂ　ＦｅＣｏ
を成膜した。

そしてこの上に２人／秒の速度で銅フタロシアニンを蒸
着し、１０００人の厚さの誘電体層５を形成した。

ここでＴｂ　Ｐｅ　Ｃｏ記録層３の厚さとして５００人
及び１ｏｏｏ人のものを作り、回転角の増幅率を測定し
た。

その結果、５００人のもので１．７５、また１０００人
の厚さのもので１．１であり、第１図とほぼ同等の結果
を得た。

また反射率も約４０％で上記の実施例と同じであった。

〔発明の効果〕

従来の光磁気ディスクは反射率が低く、また誘電体層ｌ
の厚さを正確に調整する必要があるが、以上説明したよ
うに本発明の実施により反射率が増大したために読出し
感度が向上し、また誘電体層５を通常の精度で形成でき
るためマージンの広い光磁気ディスクの製造が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気ディスクの層構成図、 第２図は膜厚と増幅率との関係図、 第３図は従来の光磁気ディスクの層構成図、である。 図において、 １．５は誘電体層、　　　　２は基板、３は記録層、　
　　　　　　４はレーザ光、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 希土類−遷移金属系アモルファス磁性膜を記録層（３）
   とし、該記録層（３）よりも屈折率が小で該記録層（３
   ）を酸化しない材料を誘電体層（５）とし、透明基板（
   ２）の上に順次該記録層（３）、誘電体層（５）と層構
   成されてなることを特徴とする光磁気ディスク。