Brevet FR2547445A1 — publié le 19841214

L'invention concerne un support d'enregistrement magnéto-optique qui effectue une lecture en utilisant l'effet de polarisation électro-optique (effet Kerr magnétique), l'effet Faraday magnétique (rotation magnéto5 optique) et l'effet magnéto-optique En particulier, elle a trait à un support d'enregistrement magnéto-optique comprenant une pellicule antiréflexion destinée à améliorer l'efficacité de l'enregistrement et l'efficacité de la lecture. Des pellicules en alliage amorphe ont été considérées jusqu'à présent comme prometteuses du point de vue de l'efficacité de l'enregistrement et de l'efficacité de la lecture En particulier, une pellicule en alliage amorphe ternaire, constituée d'un système ternaire Gd15 Tb-Fe, constitue un bon support d'enregistrement en raison d'un point de Curie bas, d'environ 150 C, et d'un grand angle de rotation de Kerr Cependant, elle présente des inconvénients dus à la difficulté d'améliorer la sensibilité de l'enregistrement par l'utilisation unique d'une 20 couche d'enregistrement magnétique, et d'améliorer le rapport signal/bruit à la lecture, de sorte que l'on a essayé d'augmenter les efficacités en choisissant une combinaison d'une matière de substrat, d'une couche d'isolation thermique, d'une pellicule anti-réflexion, d'une pellicule 25 d'accroissement de réflexion (pour l'utilisation de l'effet Faraday), etc. Une pellicule anti-réflexion monocouche disposée sur une pellicule magnétique a été proposée dans la demande de brevet japonaise N 156 943/1981, etc Cependant, ceci 30 a p Qur inconvénient un faible coefficient de réfraction et le faible rendement qui en résulte, par suite de la difficulté de chauffage dans le procédé de formation de la pellicule lorsque du verre ou une matière plastique est utilisé comme support extérieur dans la phase d'enre35 gistrement. La Demanderesse a trouvé précédemment qu'une mince pellicule en alliage amorphe quaternaire Gd-TbFe-Co constitue un support d'enregistrement magnéto-optique ayant un grand angle de rotation de Kerr et une rectan5 gularité suffisante Ce support quaternaire a encore pour inconvénients un point de Curie élevé, qui est d'environ 300 C, et une faible efficacité d'enregistrement. L'objet de l'invention est un support d'enregistrement magnéto-optique qui élimine les inconvénients 10 mentionnés ci-dessus, affectant le support d'enregistrement magnéto-optique classique, en particulier celui comprenant la mince pellicule d'alliage amorphe quaternaire Gd-TbFe-Co, les inconvénients étant éliminés par l'utilisation d'une pellicule antiréflexion possédant la constitution 15 la plus appropriée en ce qui concerne les nombres des couches, les épaisseurs des couches, le coefficient de réfraction et les matières, le support d'enregistrement magnéto-optique selon l'invention permettant d'accroître le rapport signal/bruit grâce à un effet anti-réflexion 20 suffisant, une meilleure efficacité d'enregistrement et un accroissement de l'angle de rotation de Kerr (environ 1 ou plus). Conformément à l'invention, il est prévu un support d'enregistrement magnéto-optique qui comprend 25 (a) un substrat transmettant la lumière, formé d'une matière choisie dans le groupe constitué des matières plastiques et des verres, (b) une pellicule multicouche disposée sur le substrat transmettant la lumière, formée par une stratification alternée d'un nombre impair, égal ou supé30 rieur à trois, de pellicules à haute réfraction, composées d'une matière ayant une réfraction de la lumière et d'une pellicule à faible réfraction contenant du Si O 2 en tant que constituant principal, la pellicule en contact avec le substrat transmettant la lumière étant une pellicule 35 à haute réfraction, (c) une couche magnétique d'enregistrement disposée sur ladite pellicule multicouche, un enregis- trement étant réalisé sur la pellicule magnétique par un faisceau de lumière traversant le substrat et ladite pellicule multicouche. L'invention sera décrite plus en détail en 5 regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures 1, 2, 3 et 4 sont des schémas illustrant les formes de réalisation de la constitution du support d'enregistrement magnéto-optique selon l'invention; 10 et les figures 5, 6, 7 et 8 sont des graphiques montrant les courbes de réflectance spectrale du support d'enregistrement magnéto-optique selon l'invention. Conformément à l'invention, une pellicule à haute réfraction est une pellicule constituée d'une substance ayant un indice de réfraction qui n'est pas inférieur à 1,80, et une pellicule à faible réfraction est une pellicule constituée d'une substance ayant un indice de réfraction qui ne dépasse pas 1,60. Comme exemples de la couche magnétique d'enregistrement utilisée dans la présente invention, on peut citer de minces pellicules amorphes quaternaires en GdTb-Fe-Co, et de minces pellicules amorphes ternairesen Gd-Tb-Fe, les couches magnétiques quaternaires étant plus 25 avantageuses en raison des grands angles de rotation de Kerr et d'une rectangularité satisfaisante. Comme exemples avantageux de pellicules à haute réfraction utilisées dans la présente invention, on peut mentionner une pellicule de Zr O 2, une pellicule de Ta 2 05 et une pellicule de Nb O 5 ayant, respectivement, des indices de réfraction d'environ 1,9, 2,0 et 2,1 Une pellicule de Ta 205 et une pellicule de Nb 205 atteignent les indices de réfraction mentionnés ci-dessus lorsqu'elles sont déposées en phase vapeur à la température ambiante. 35 Par conséquent, elles conviennent particulièrement à des productions en grande série lorsque ladite couche magnétique ne peut être formée à haute température et que la couche anti-réflexion doit être formée sensiblement à la température ambiante. Comme autre exemple avantageux de la pellicule a haute réfraction, on peut mentionner une pellicule binaire, déposée en phase vapeur, comprenant du Ta 2 05 et du Zr O 2 préparés par mélange, chauffage et formation d'une poudre de Ta 2 O 5 et d'une poudre de Zr O 2, le mélange résultant étant ensuite déposé en phase vapeur (la pellicule est 10 appelée ci-après pellicule mélangée) Lorsqu'une pellicule de Ta 205 ou une pellicule de Nb 2 5 est déposée en phase vapeur au moyen d'un canon à électron pour former une mince couche, il peut apparaître un danger d'apparition de défauts dus à des projections de pastilles ou de granules 15 de Ta 205 ou de Nb 205 fritté lors du dépôt en phase vapeur. Cependant, l'utilisation de ladite pellicule mélangée, composée de deux constituants, à savoir Ta 2 05 et Zr O 2, non seulement donne l'indice de réfraction équivalant à celui d'une pellicule de Ta 205, mais également permet 20 d'empêcher presque totalement les projections particulières aux pastilles de Ta 205 lors d'un dépôt en phase vapeur. La pellicule mélangée Ta 2 O 5/Zr O 2 = 3/1 (rapport molaire), déposée en phase vapeur à la température ambiante, présente un indice de réfraction d'environ 1,99, et on n'observe 25 aucune projection au moment du dépôt en phase vapeur. Comme autre exemple avantageux de la pellicule à haute réfraction selon l'invention, on peut mentionner une pellicule mélangée comprenant deux composants, à savoir Nb 205 et Zr O 2, préparés par mélange, chauffage et formation 30 de poudre de Nb 205 et de poudre de Zr O 2, puis dépôt en phase vapeur du mélange résultant Cette pellicule mélangée peut être préparée sans projections et avec un pourcentage notablement réduit de défauts dus à des pastilles ou granules projetés, ce qui a pour résultat un indice de réfrac35 tion approximativement égal à celui de la pellicule de Nb 205 Par exemple, une pellicule mélangée Nb 205/Zr O 2 = 3/1 (rapport molaire) présente un indice de réfraction de 2,1 et peut être formée pratiquement sans projection de la matière déposée en phase vapeur. Comme pellicule à faible réfraction de la pré5 sente invention, on peut utiliser une pellicule contenant du Si O 2 en tant que constituant principal Bien qu'une pellicule de fluorure ou une pellicule d'oxyde soit utilisée généralement en tant que pellicule à faible réfraction, une pellicule de Mg F 2, qui est représentative des pellicules 10 au fluorure, lorsqu'elle est utilisée comme pellicule à faible réfraction, provoque une détérioration rapide des caractéristiques magnétiques et de l'aspect de la couche magnétique et, en outre, une fissuration de la pellicule, un flottement de la pellicule et une dispersion 15 de la lumière résultent de la formation d'une pellicule anti-réflexion à proximité immédiate d'une couche organique d'isolation thermique Par ailleurs, la pellicule contenant du Si O 2 en tant que composant principal présente une meilleure résistance de surface et une meilleure adhérence, 20 et elle est exempte de la formation de ruptures ou fissures et de flottements Un exemple de la pellicule mentionnée ci-dessus, qui comprend du Si O 2 en tant que constituant principal, est la pellicule préparée à l'aide d'une matière du type "Schott 8329 " (nom commercial de la firme Schott 25 Co), qui est une substance de dépôt en phase vapeur comprenant environ 70 % de Si O 2, le reste étant constitué d'oxyde de bore et d'oxyde d'aluminium. La pellicule anti-réflexion utilisée dans la présente invention est constituée par stratification des 30 pellicules à haute réfraction, mentionnées ci-dessus, et des pellicules à basse réfraction, également mentionnées ci-dessus, de façon alternée en commençant avec la pellicule à haute réfraction située sur la face écriture, afin que l'on obtienne une stratification constituée d'un nombre 35 impair de couches, au moins égal à trois, de préférence égal à trois ou cinq, et cette stratification est disposée entre le support extérieur situé sur la face écriture, et la couche magnétique d'enregistrement. L'épaisseur de chaque couche constituant la pellicule anti-réflexion de la présente invention est, dans une stratification à trois couches, optiquement égale 5 à X/4, X étant la longueur d'onde d'enregistrement et de lecture, dans le cas des première et deuxième couches, et inférieure optiquement à À /4 dans le cas de la troisième couche, compte tenu du déphasage lors de la réflexion à l'interface de la couche magnétique d'enregistrement 10 et, dans une stratification à cinq couches, ces épaisseurs sont avantageusement de X/4 pour les couches 1 à 4, et de moins de X/4 pour la cinquième couche, de même que dans la stratification à trois couches. La pellicule anti-réflexion de la présente 15 invention est constituée avantageusement de couches alternées ayant des épaisseurs optiques de X/4, et il est préférable que l'indice de réfraction soit choisi comme un paramètre faisant varier la réflectance. Une forme de réalisation de l'invention sera 20 décrite en regard de la figure 1 qui illustre schématiquement la constitution du support d'enregistrement magnétooptique selon l'invention Sur la figure 1, une pellicule 2 a en Zr O 2, à haute réfraction, une pellicule 2 b à faible réfraction, contenant du Si O 2 en tant que constituant 25 principal, et une pellicule 2 c en Zr O 2 sont disposées dans cet ordre à partir de la face d'écriture, sur un substrat la en verre ou en matière plastique, et, en outre, une couche magnétique amorphe quaternaire Gd-Tb-Fe-Ce d'enregistrement est formée sur les pellicules précédentes, 30 puis elle est collée par une couche adhésive 4 à un substrat lb en verre ou en matière plastique afin que l'on obtienne le support d'enregistrement magnéto-optique selon l'invention Sur la figure 1, trois couches 2 a, 2 b et 2 c constituent une pellicule anti-réflexion Les épaisseurs de 35 la pellicule 2 a de Zr O 2 formant la première couche et de la pellicule 2 b de la deuxième couche, contenant du -47445 Si O 2 en tant que constituant principal, sont établies de façon à être optiquement de X/4 par rapport aux longueurs d'ondes du faisceau lumineux d'enregistrement et de lecture, et l'épaisseur de la pellicule 2 c de Zr O 2, formant la troisième couche, est établie à moins de À/4, du point de vue optique, compte tenu du déphasagelors de la réflexion à l'interface de la couche magnétique 3 Autrement dit, les indices de réfraction des couches 2 a, 2 b et 2 c constituant une pellicule anti-réflexion, pour la longueur d'onde 10 utilisée qui est d'environ 800 nanomètres, sont, respectivement, de 1,9, 1,48 et 1,9, et les épaisseurs optiques des films sont, respectivement, de 200 nm, 200 nm et nm. Dans la constitution du support de cette forme 15 de réalisation, on peut prévoir une couche 6 d'isolation thermique composée d'une résine organique, entre le substrat la de verre et la pellicule anti-réflexion à trois couches 2 a, 2 b et 2 c, et on peut également prévoir une couche 5 de protection Une telle constitution est montrée schéma20 tiquement sur la figure 3. Une autre forme de réalisation sera décrite à présent en référence à la figure 2 qui montre schématiquement la constitution du support d'enregistrement magnéto-optique de cette forme de réalisation 25 de l'invention Ce support d'enregistrement magnéto-optique est préparé de la même manière que celle décrite en regard de la figure 1, sauf que la pellicule anti-réflexion est constituée de cinq couches comprenant une pellicule 2 a de Zr O 2, une pellicule 2 b contenant du Si O en tant que 30 constituant principal, une pellicule 2 c de Zr O 2, une pellicule 2 d comprenant du Si O 2 en tant que constituant principal, et une pellicule 2 e de Zr O 2 Les indices de réfraction des couches 2 a, 2 b, 2 c, 2 d et 2 e sont, respectivement, de 1,9, 1,48, 1,9,1,48 et 1,9 à la longueur d'onde appliquée, qui 35 est d'environ 800 nm, et les épaisseurs optiques des pellicules sont, respectivement, de 200 nm pour les quatre premières couches et de 160 nm pour la cinquième. Dans cette forme de réalisation, une couche 6 d'isolation thermique, constituée d'une résine organique, peut être prévue entre le substrat la de verre et la pellicule anti-réflexion à cinq couches, et une autre couche 5 5 de protection peut être prévue entre la couche magnétique 3 et la couche 4 d'adhésion La figure 4 illustre une telle constitution. Dans le support d'enregistrement magnéto-optique de l'invention, une pellicule anti-réflexion à trois couches 10 ou & cinq couches, basée sur une épaisseur optique de À/4 entre une couche magnétique d'entregistrement quaternaire Gd-Tb-Fe-Co et un substrat de verre ou de matière plastique, permet d'obtenir une réflectance de -10 % ou moins et d'améliorer les rendements d'enregistrement et 15 de lecture. Une pellicule de Zr O 2, une pellicule de Ta 2 5 ou une pellicule de Nb 205, utilisée comme couche à haute réfraction dans le support d'enregistrement magnétooptique selon l'invention, peut donner à la réflectance, 20 à une longueur d'onde optique d'environ 800 nm, une valeur comprise dans une plage d'environ 1 % à 12 %, étant donné l'effet anti-réflexion souhaité. Dans le support d'enregistrement magnéto-optique de l'invention, l'utilisation d'une pellicule contenant 25 du Si O 2 en tant que constituant principal, pour la pellicule à faible réfraction, peut améliorer la résistance de la surface et l'adhésion de la pellicule antiréflexion afin de faciliter la formation de la pellicule magnétique d'enregistrement sur cette pellicule anti-réflexion. Dans le support d'enregistrement magnéto-optique de l'invention, l'utilisation d'une pellicule mélangée à deux composants, formée par dépôt en phase vapeur, au canon à électron, de Ta 205 et Zr O 2, en tant que couche à haute réfraction, peut donner un effet anti-réflexion 35 équivalent à celui obtenu avec une pellicule de Ta 2 05 et peut réduire simultanément de façon considérable le défaut du à la projection de granules de la matière déposée en phase vapeur Un effet similaire peut être obtenu lorsqu'un mélange de Nb 2 O 5 et Zr O 2 est utilisé à la place d'un mélange de Ta 205 et de Zr O 2. L'invention sera davantage expliquée dans les exemples suivants. Exemple 1 Le support d'enregistrement magnéto-optique montré sur les figures 1 et 2 donne les courbes 31 et 10 32, respectivement; de réflexion spectrale montrées sur la figure 5 En l'absence de la pellicule anti-réflexion, la réflectance et l'angle de rotation de Kerr de la couche magnétique d'enregistrement sont d'environ 45 % et d'environ 0,4 , respectivement, les rendements d'enregistrement 15 et de lecture n'étant alors pas satisfaisants, tandis qu'avec la pellicule anti-réflexion telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2, les réflectances, à 800 nm, sont, respectivement, d'environ 12 % et d'environ 2 % et les rendements d'enregistrement et de lecture sont satisfai20 sants. Exemple 2 On prépare un support d'enregistrement magnétooptique de constitution analogue à celle montrée sur les figures 1 et 2, sauf que des pellicules de Ta 205 sont utilisées en tant que pellicules à haute réfraction, à la place des pellicules de Zr O 2 Ce support d'enregistre2 ' ment donne les courbes respectives 41 et 42 de réflectance spectrale montrées sur la figure 6 Ces courbes 41 et 42 montrent que les réflectances sont d'environ 6 % et 30 1 % ou moins, à environ 800 nm, ce qui signifie d'excellents rendements d'enregistrement et de lecture. Exemple 3 On prépare un support d'enregistrementphoto-magnétique de constitution analogue à celle montrée sur les figu35 res 1 et 2, sauf que des pellicules de Nb 205 sont utilisées à la place des pellicules de Zr O 2 Ce support d'enregistre- ment donne les courbes 51 et 52 de réflectance spectrale montrées sur la figure 7 Ces courbes 51 et 52 indiquent aue les réfiectances sont d'environ 3 % et 4 à la longueur d'onde utilisée, qui est de 800 nm; et que les rendements 5 d'enregistrement et de lecture sont tous deux satisfaisants. Une comparaison des courbes 51 et 52 de l'exemple 3 montre que l'accroissement du nombre de couches audelà de cinq élève plutôt la réflectanceo De plus, une comparaison de la courbe 42 de l'exemple 2 à la courbe 10 52 de l'exemple 3 montre que l'accroissement de l'indice de réfraction, de 2,0 à 2,1, provoque plutôt une élévation de la réflectance Par conséquent, comme décrit précédemment, dans le support d'enregistrement magnéto-optique de l'invention, la constitution est de préférence telle 15 que la réflectance soit maintenue dans une plage souhaitée, c'est-à-dire entre environ 1 et 10 %; un film contenant du Si O 2 en tant que constituant principal est utilisé comme film à faible réfraction; un film de Zr O 2, en tant que film à haute réfraction, un film de Ta 205 ou un film 20 de Nb 205 sont utilisés chacun séparément ou en combinaison comme mentionné précédemment; le film anti-réflexion présente une structure multicouche constituée de trois ou cinq couches. Exemple 4 Le support d'enregistrement magnéto-optique illustré sur les figures 3 et 4 donne les courbes 61 et 62 de réflectance spectrale montrées sur la figure 8. En outre, la couche 5 d'isolation thermique présente un indice de réfraction d'environ 1,63 et l'épaisseur de 30 la couche est de X/2, par rapport à la longueur d'onde appliquée de 800 nm Les courbes 61 et 62 indiquent toutes deux un effet anti-réflexion suffisant. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au support d'enregistrement décrit 35 et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Support d'enregistrement magnéto-optique, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat (la) transmettant la lumière, formé d'une matière choisie dans le groupe 5 comprenant des matières plastiques et des verres, une pellicule multicouche disposée sur le substrat transmettant la lumière et formée par une stratification alternée d'un nombre impair, égal ou supérieur à trois, de couchescomprenant une pellicule à haute réfraction composée d'une matière 10 à haute réfraction, et une pellicule à basse réfraction contenant du Si O en tant que constituant principal, la pellicule qui est en contact avec le substrat transmettant la lumière étant une pellicule à haute réfraction, le support d'enregistrement comprenant également une couche 15 magnétique ( 3) d'enregistrement disposée sur la pellicule multicouche, un enregistrement étant réalisé sur ladite pellicule magnétique par un faisceau lumineux transmis par le substrat et ladite pellicule multicouche. 2 Support d'enregistrement magnéto-optique 20 selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière à haute réfraction est choisie dans le groupe comprenant Zr O 2, Ta 20 et Nb 205. 2 ' 25 25 3 Support d'enregistrement magnéto-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière à haute réfraction comprend deux composants Ta 205 et Zr O 2 o 4 Support d'enregistrement magnéto-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière à haute réfraction comprend deux composants Nb 205 et Zr O 2. Support d'enregistrement magnéto-optique 30 selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pellicule multicouche présente une constitution à trois couches ( 2 a-2 c). 6 Support d'enregistrement magnéto-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pelli35 cule multicouche présente une constitution à cinq couches ( 2 a-2 e). 7 Support d'enregistrement magnéto-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'enregistrement magnétique est une mince pellicule amorphe quaternaire comprenant Gd-Tb-Fe-Co.