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JPH0697514B2 - 磁気光学記憶素子 - Google Patents

磁気光学記憶素子

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JPH0697514B2
JPH0697514B2 JP60034133A JP3413385A JPH0697514B2 JP H0697514 B2 JPH0697514 B2 JP H0697514B2 JP 60034133 A JP60034133 A JP 60034133A JP 3413385 A JP3413385 A JP 3413385A JP H0697514 B2 JPH0697514 B2 JP H0697514B2
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JP
Japan
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film
alloy thin
thin film
magneto
aluminum
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明 高橋
善照 村上
博之 片山
順司 広兼
賢司 太田
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Sharp Corp
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    • G—PHYSICS
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ 本発明は、レーザ等の光を照射することにより情報の記
録、再生、消去等を行なう磁気光学記憶素子に関するも
のである。
＜発明の技術的背景とその問題点＞ 近年、情報の記録、再生、消去が可能な光メモリ素子と
して磁気光学記憶素子の開発が活発に行なわれている。
中でも記憶媒体として希土類遷移金属非晶質合金薄膜を
用いたものは、記録ビットが粒界の影響を受けない点及
び記録媒体の膜を大面積に亘って作成することが比較的
容易である点から特に注目を集めている。
しかし、記録媒体として上記のような希土類遷移金属非
晶質合金薄膜を用いて磁気光学記憶素子を構成したもの
では、一般に光磁気効果（カー効果、ファラデー効果）
が充分に得られず、その為再生信号のS/Nが不充分なも
のであった。
このような問題点を改良するため、従来より例えば特開
昭57−12428号公報に示されるように、反射膜構造と呼
ばれる素子構造が磁気光学記憶素子において採用されて
いる。
第３図は従来の反射膜構造の光磁気記憶素子の一部側断
面図である。
第３図において、１は透明基板、２はこの透明基板１よ
りも屈折率の高い特性を有する透明誘電体膜、３は希土
類遷移金属で形成された非晶質合金薄膜、４は透明誘電
体膜、５は金属反射膜である。この構造の光磁気記憶素
子では非晶質合金薄膜３は充分に薄く、従ってこの非晶
質合金薄膜３に入射したレーザ光Ｌはその一部が通り抜
ける。その為、再生光は非晶質合金薄膜３表面での反射
によるカー効果と、非晶質合金薄膜３を通り抜け金属反
射膜５で反射され、再び非晶質合金薄膜３を通り抜ける
ことで生起されるファラデー効果が合わせられることに
よって、単なるカー効果のみによる素子に比して見かけ
上数倍カー回転角が増大するものである。
なお、非晶質合金薄膜３上の透明誘電体膜２もカー回転
角を増大させる働きをする。
一例として、第３図において透明基板１をガラス板と
し、透明誘電体膜２を120nmのSiOとし、非晶質合金薄膜
３を15nmのGdTbFeとし、透明誘電体膜４を50nmのSiO2と
し、金属反射膜５を50nmのCuとした構成では見かけ上の
カー回転角が1.75度にまで増大した。
以上の素子構造の採用によってカー回転角が著しく増大
する理由について次に説明する。
第３図に示すように透明基板１からレーザ光Ｌを非晶質
合金薄膜３に照射した場合、入射レーザ光Ｌが透明誘電
体膜２の内部で反射が繰返され、干渉した結果見かけ上
のカー回転角が増大するものであり、この際透明誘電体
膜２の屈折率が大きい程カー回転角の増大効果は大き
い。
また、第３図に示すように非晶質合金薄膜３の背面に反
射膜５を配置したことが見かけ上のカー回転角を増大さ
せており、非晶質合金薄膜３と反射膜５との間に透明誘
電体膜４を介在させることで見かけ上のカー回転角を更
に増大させている。
次に、この作用の原理について定性的に説明する。
上記透明誘電体膜４と反射膜５との複合膜を一つの反射
層Ａとして考えると、第３図において、透明基板１側か
ら入射し、非晶質合金薄膜３を通過し、上記反射層Ａに
て反射された後、再び上記非晶質合金薄膜３を通過した
光と、透明基板１側から入射し非晶質合金薄膜３の表面
で反射された光とが合成されるが、この場合、入射光Ｌ
が非晶質合金薄膜３の表面で反射することにより生起さ
れるカー効果と、入射光Ｌが非晶質合金薄膜３の内部を
通過することにより生起されるファラデー効果とが合わ
されることにより、見かけ上のカー回転角が増大するも
のである。
このような構造の磁気光学記憶素子においては、上記フ
ァラデー効果を如何にカー効果に加えるかが極めて重要
になる。
ファラデー効果についていえば、非晶質合金薄膜３の層
厚を厚くすれば回転角を大きくすることが出来るが、入
射レーザ光Ｌが非晶質合金薄膜３に吸収されるため、所
期の目的を達成し得ない。したがって非晶質合金薄膜３
の適切な層厚の値は概ね10〜50nmであり、その値は使用
するレーザ光Ｌの波長や上記反射層Ａの屈折率等によっ
て決定される。
上記反射層Ａに対して求められる条件は上記の説明から
明らかなように反射率が高いことである。
以上のように、透明基板１と非晶質合金薄膜３との間に
介在する透明誘電体膜２及び非晶質合金薄膜３の背面の
反射層Ａの構成を付加することによって、カー回転角の
増大の効果を得ることが出来る。
上記の説明より明らかなように金属反射膜５に対して求
められる条件は、反射率が高いことである。この条件を
満たす材料として、Au,Ag,Cu,Al等が挙げられる。しか
し、これらの反射膜材料は熱伝導性が良い為に記録媒体
の記録感度を低下させるという難点がある。即ち一般に
磁気光学記憶素子に対する情報の記録はレーザ光により
記録媒体を局所的に加熱すると共に外部から補助磁場を
印加することで磁化の向きを反転して行なうものであ
り、上記反射膜材料の熱伝導性が良いと情報の記録の際
に加えられた熱が瞬時に拡散してしまい記録媒体におけ
る充分な温度上昇が得られ難いのである。
以上の点から金属反射膜５に対しては反射率が高いこと
に加えて熱伝導率が低いことも要求される。上記のAl,C
u,Ag,Auは上述した様に反射率は高いが一方で熱伝導率
も高いため、再生信号品質を向上させうるものの、一方
で記録感度を低下させてしまうという欠点があった。
＜本発明の目的及び構成＞ 本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、特殊な
加工によってアルミニウムの熱伝導率を低下させること
により、記録感度を低下させることなく、再生信号の品
質を向上することができる新規な磁気光学記憶素子を提
供することを目的とし、この目的を達成するため、本発
明ではアルミニウムに熱伝導率を低下させる元素（この
様な元素としてニッケル、パラジウム、白金、クロム、
モリブデン等が考えられるが以下ニッケルについてのみ
説明を行なう。）を添加した合金にて反射膜層を形成し
て成る。
＜発明の実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
第１図は本発明に係る磁気光学記憶素子の一実施例とし
てアルミニウムにニッケルを添加して得られたアルミニ
ウム・ニッケル反射膜を有する磁気光学記憶素子の構造
を示す一部側断面図である。
第１図において、１はガラス、ポリカーボネート、アク
リル等の透明基板であり、該透明基板１上に第１の透明
誘電体膜である透明な窒化アルミニウム（AlN）膜６が
例えば膜厚100nmに形成され、該窒化アルミニウム（Al
N）膜６上に希土類遷移金属合金薄膜であるGdTbFe合金
薄膜３が例えば膜厚27nmに形成され、該GdTbFe合金薄膜
３上に第２の透明誘電体膜である透明な窒化アルミニウ
ム（AlN）膜７が例えば膜厚35nmに形成され、更に該窒
化アルミニウム膜７上に反射膜として、アルミニウム
（Al）にニッテル（Ni）を添加したターゲットをスパッ
タリングすることにより得た窒化アルミニウム膜８が例
えば膜厚30nm以上に形成されている。
このように、反射膜８をアルミニウム・ニッケル合金で
形成した場合には次のような利点がある。
即ち、前述したようにアルミニウムは高い熱伝導率を持
つためこの様なアルミニウムを反射膜とした場合、レー
ザ光等による光熱磁気記録時においてアルミニウムがヒ
ートシンクとなり記録感度の低下や記録速度の低下をき
たすが、アルミニウム・ニッケル合金は熱伝導率がアル
ミニウム単体に比べ低いため、アルミニウム・ニッケル
合金を反射膜とした場合、記録感度はアルミニウム単体
を使用した場合に比べかなり改善されるのである。
第２図は、第１図に示す様に反射膜８をアルミニウム・
ニッケル合金で形成する場合のニッケルの添加量と記録
感度及びC/N（carrier tonoise）比（再生信号の品質
を表わす）の変化を示すグラフ図である。同図の記録感
度は一定時間、一定のエネルギーのレーザ光を照射した
時に記録されたビットの大きさで表わしている。即ち記
録されたビットが大きい方が記録感度は高いと言える。
ここで反射膜８を構成するアルミニウム・ニッケル合金
のニッケルの組成が多くなるにつれ、記録感度が向上す
ることが判る。但し同図に示す様にC/N比は逆に低下す
る。前者についての理由は上述の通りであるので、ここ
では後者のC/N比が低下する現象について説明する。
次表にアルミニウム・ニッケル合金のニッケルの組成変
化（同表は原子比率の変化）による屈折率変化を示す。
同表に示される如くニッケルの組成比率が増加するにつ
れ屈折率の実数部は大きくなり虚数部の絶対値は減少す
る。即ちニッケルの組成比率が増加すると、アルミニウ
ム・ニッケル合金の反射率が低下し、その為に反射膜と
しての性能が低下する。その結果第２図に示した様に見
かけ上のカー回転角を増大させる効果が弱くなり、再生
信号の品質であるC/N比が劣化したのである。ここで多
層膜構造の反射膜にアルミニウム・ニッケル合金を使用
する場合、ニッケルの組成には最適値があり、再生信号
品質を向上させしかも記録感度を良くするニッケルの組
成は第２図のグラフから略２〜10atomic％であることが
判る。
＜発明の効果＞ 以上のように本発明によれば、高い再生信号品質及び記
録感度を有する磁気光学記憶素子を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る磁気光学記憶素子の一実施例の構
成を示す一部側断面図、第２図はアルミニウム・ニッケ
ル合金のニッケル組成とC/N比及び記録感度の関係を示
すグラフ図、第３図は従来の磁気光学記憶素子の一部側
断面図を示す。 図中、１……透明基板、３……希土類遷移金属合金薄
膜、６……第１の透明誘電体膜（AlN膜）、７……第２
の透明誘電体膜（AlN膜）、８……金属反射膜（AlNi反
射膜）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 博之 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 広兼 順司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−60441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−66549（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、 該基板上に形成された第１の誘電体膜と、 該第１の誘電体膜上に形成された希土類遷移金属合金薄
    膜と、 該希土類遷移金属合金薄膜上に形成された第２の誘電体
    膜と、 該第２の誘電体膜上に形成された、ニッケルの組成が２
    乃至10％原子比率のアルミニウム・ニッケル合金からな
    る反射膜と を備えることを特徴とする磁気光学記憶素子。
JP60034133A 1985-02-21 1985-02-21 磁気光学記憶素子 Expired - Lifetime JPH0697514B2 (ja)

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