DE19621383A1

DE19621383A1 - Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium und Aufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE19621383A1
Application number: DE19621383A
Authority: DE
Inventors: Junichiro Nakayama; Michinobu Mieda; Junji Hirokane; Akira Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: DE19621383B4; US5666332A; JPH08339580A; JP3249713B2

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsme dium, wie eine optische Scheibe oder eine optische Karte, worauf gemäß den Magnetisierungsrichtungen Informationen aufgezeichnet sind, sowie ein Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf solch einem magnetooptischen Aufzeich nungsmedium.

Ein herkömmliches magnetooptisches Aufzeichnungsmedium be steht aus einem Substrat in Form einer Scheibe und einer auf dem Substrat vorgesehenen magnetischen Schicht mit senkrech ter Magnetisierung. Die magnetische Schicht besteht bei spielsweise aus Seltenerdübergangsmetall-Legierungen. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge bezüglich der magneti schen Schicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums wer den in der nachfolgend dargestellten Weise durchgeführt.

Vor dem Aufzeichnungsvorgang werden zunächst zur Vorberei tung des Aufzeichnungsmediums die Magnetisierungen in eine spezifische Richtung (nach oben oder nach unten) ausgerich tet gemäß einem extern angelegten starken Magnetfeld, näm lich einem Initialisierungsmagnetfeld. Dann wird ein Laser strahl auf den Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungsmediums projiziert, um dessen Temperatur über den Bereich seiner Cu rie-Temperatur oder über den Bereich seiner Kompensation stemperatur anzuheben. Dadurch wird die Koerzitivfeldstärke (Hc) in dem bestrahlten Bereich Null oder annähernd Null. In diesem Zustand wird ein externes Magnetfeld angelegt, wel ches eine gegenüber dem Initialisierungsmagnetfeld entgegen gesetzte Richtung hat, wodurch die Magnetisierungsrichtung sich umdreht. Nachdem die Projizierung des Laserstrahls be endet ist, fällt die Temperatur des Aufzeichnungsmediums auf Raumtemperatur ab und die umgekehrte Magnetisierungsrichtung bleibt fixiert, wodurch Informationen thermomagnetisch ent sprechend den Magnetisierungsrichtungen aufgezeichnet wer den.

Bei der Durchführung des Wiedergabevorgangs wird ein linear polarisierter Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium proji ziert und die aufgezeichnete Information unter Verwendung eines Effekts optisch gelesen, wie beispielsweise mittels des magnetischen Kerr-Effekts oder des magnetischen Faraday-Effekts, so daß die Polarisationsebene des reflektierten oder übertragenen Lichts sich entsprechend der Magnetisie rungsrichtung dreht.

Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium ist unter dem Ge sichtspunkt eines beschreibbaren Speicherelements mit hoher Dichte und großer Kapazität betrachtet worden. Als Verfahren zum Beschreiben oder Umschreiben von Informationen auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium ist ein Überschreitver fahren mittels Licht-Intensitäts-Modulation vorgeschlagen worden. Dieses Lichtmodulations-Umschreibverfahren ist an wendbar in Verbindung mit einem magnetooptischen Aufzeich nungsmedium, welches eine Aufzeichnungsschicht bestehend aus zwei Reziproken, wechselseitig verbundenen Magnetschichten hat. Gemäß diesem Verfahren wird ein Initialisierungsmagnet feld (Hi) und ein Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) jeweils für die Initialisierung und die Aufzeichnung ausgewählt, und die Information wird durch Modulation der Lichtintensität des Laserstrahls, der auf das Aufzeichnungsmedium projiziert wird, umgeschrieben.

Ein anderes magnetooptisches Aufzeichnungsmedium ist durch das japanische Patentdokument Nr. 5-22 303/1993 vorgeschla gen worden, welches in Verbindung mit dem nachfolgenden Um schreibungsverfahren verwendbar ist. Das vorgeschlagene ma gnetooptische Aufzeichnungsmedium hat eine dreifach ge schichtete Aufzeichnungsschicht auf einem als Trägerschicht dienenden Substrat 21 (Fig. 7), so daß das Initialisie rungsmagnetfeld (Hi) reduziert wird und die Stabilität der Aufzeichnungsbits sich erhöht.

Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium hat eine erste Ma gnetschicht 22, eine zweite Magnetschicht 23 und eine dritte Magnetschicht 24. Die erste Magnetschicht 22 ist eine magne tische Dünnschicht mit einer senkrechten Magnetisierung, die eine niedrige Curie-Temperatur und eine große Koerzitivfeld stärke hat. Die dritte Magnetschicht 24 ist eine magneti sche Dünnschicht mit einer senkrechten Magnetisierung, die eine verhältnismäßig hohe Curie-Temperatur und eine verhält nismäßig kleine Koerzitivfeldstärke im Vergleich zur ersten Magnetschicht 22 hat. Die zweite Magnetschicht 23, die zwi schen der ersten und der dritten Magnetschicht 22, 24 ange ordnet ist, hat eine in der Ebene ausgerichtete Magnetisie rung bei Raumtemperatur, während die Magnetisierung senk recht verläuft, wenn die Temperatur ansteigt.

Das Initialisierungsmagnetfeld (Hi) 27a ist kleiner ange setzt als die Koerzitivfeldstärke der ersten Magnetschicht 22 bei Raumtemperatur, dagegen größer als die Koerzitivfeld stärke der dritten Magnetschicht 24 bei Raumtemperatur. Da her wird die Magnetisierungsrichtung der ersten Magnet schicht 22 nicht durch das Initialisierungsmagnetfeld (Hi) 27a bei Raumtemperatur umgekehrt.

Da die zweite Magnetschicht 23 so ausgebildet ist, daß diese eine in der Ebene verlaufende Magnetisierung bei Raumtempe ratur hat, verhindert eine solche Anordnung bei Raumtempera tur die magnetische Kopplung der ersten Magnetschicht 22 und der dritten Magnetschicht 24, basierend auf der wechselsei tigen Kopplungskraft.

Die nachfolgende Beschreibung soll das Verfahren des Über schreibungsvorgangs bei einem derartigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium erläutern. Zuerst wird zur Initialisie rung das Initialisierungsmagnetfeld (Hi) 27a an dem magneto optischen Aufzeichnungsmedium angelegt, wobei die Ausrich tung der Magnetisierung nur in der dritten Magnetschicht 24 in einer Richtung erfolgt, beispielsweise abwärts, wie in Fig. 7 gezeigt.

Dann wird ein Aufzeichnungsvorgang durch Projizierung eines Laserstrahls 25 auf die Magnetschicht 22-24 durchgeführt, während an den Schichten ein Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28 anliegt, dessen Magnetfeldrichtung entgegengesetzt zu der des Initialisierungsmagnetfeldes (Hi) 27a ausgerichtet ist, dies bedeutet, daß es in diesem Fall aufwärts gerichtet ist. Der Laserstrahl 25 konvergiert durch Verwendung einer Objek tivlinse 26 in Richtung der ersten Magnetschicht 22 und ist so moduliert, daß die Stärke seiner Lichtintensität zwischen einer höchsten und einer niedrigsten Stärke liegt, wodurch die Magnetisierungsrichtung der ersten Magnetschicht 22 sich in Abhängigkeit mit der modulierten Lichtintensität ändert.

Die Information wird entsprechend der Magnetisierungsrich tung aufgezeichnet, die sich demgemäß ändert.

Die Stärke des Laserstrahls 25 ist so eingestellt, daß der Laserstrahl 25 mit hoher Leistung die Temperatur des Auf zeichnungsmediums auf T3 (Fig. 2) anhebt, die sich in der Nähe der Curie-Temperatur der dritten Magnetschicht 24 be findet, während der Laserstrahl 25 mit niedriger Leistung die Temperatur des Aufzeichnungsmediums auf T2 anhebt, wel ches sich in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten Ma gnetschicht 22 befindet.

Daher kehrt sich die Magnetisierungsrichtung der dritten Ma gnetschicht 24 nach oben um, wenn der Laserstrahl 25 mit ho her Leistung projiziert wird, währenddessen das Aufzeich nungsmagnetfeld (Hw) 28a an der dritten Magnetschicht 24 an liegt. Dann wird im Abkühlungsverfahren durch die wechsel seitige Kopplungskraft im Bereich der Schnittstelle der ma gnetischen Schichten die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht 24 auf die zweite Magnetschicht 23 kopiert, die nun eine senkrechte Magnetisierung aufgrund einer Tempe raturerhöhung hat, und dann wird diese auf die erste Magnet schicht 22 übertragen. Somit hat die erste Magnetschicht 22 eine nach oben gerichtete Magnetisierungsrichtung.

Auf der anderen Seite, wenn der Laserstrahl 25 mit niedriger Stärke während das Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28a an der dritten Magnetschicht 24 anliegt projiziert wird, bleibt die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht 24 unver ändert, da die Koerzitivfeldstärke der dritten Magnet schicht 24 größer ist als das Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28a. Wie oben erwähnt, wird die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht 24 auf die erste Magnetschicht 22 durch die Vermittlung der zweiten Magnetschicht 23 kopiert, und zwar durch die wechselseitige Kopplungskraft, die beim Abkühlungsprozeß auf die Schnittstelle der magnetischen Schichten ausgeübt wird. Somit ist die Magnetisierungsrich tung der ersten Magnetschicht 22 nach unten ausgerichtet.

Es ist zu beachten, daß die Leistung des Laserstrahls bei der Wiedergabe erheblich niedriger angesetzt wird, als die niedrigste Leistung des Laserstrahls bei der Aufzeichnung. Daher ist die zweite Magnetschicht 23 so beschaffen, daß de ren Magnetisierung in der Ebene (waagrechte Magnetisierung) von einem solchen Laserstrahl, der sich im Wiedergabebetrieb befindet, nicht beeinflußt wird. Mit anderen Worten, die zweite Magnetschicht 23 verhindert, daß die Magnetisierungs richtung der dritten Magnetschicht 24 auf die erste Magnet schicht 22 aufgrund der wechselseitigen Kopplungskräfte ko piert wird.

Insoweit ist bei einer solchen Anordnung das Initialisie rungsmagnetfeld (Hi) 27a größer gewählt als die Koerzitiv feldstärke der dritten Magnetschicht 24 bei Raumtemperatur, während das Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28a in der Nähe ei nes mittleren Werts zwischen den jeweiligen Koerzitivkräften gesetzt ist, welche die dritte Magnetschicht 24 bei den je weiligen Temperaturen hat, wenn der Laserstrahl 25 mit hoher Leistung projiziert wird. Daher ist das Initialisierungsma gnetfeld (HI) 27a wesentlich größer eingestellt, als das Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28a. Außerdem ist das Initiali sierungsmagnetfeld (Hi) 27a so gewählt, daß es eine Magneti sierungsrichtung hat, die entgegengesetzt zu der des Auf zeichnungsmagnetisierungsfeldes (Hw) 28a verläuft.

Das oben beschriebene herkömmliche System zeigt jedoch ein Problem, nämlich daß ein Aufzeichnungsgerät zur Informati onsaufzeichnung auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsme dium zu massig wird, insbesondere wenn die Einrichtungen 27 und 28 zur Magnetfelderzeugung, die jeweils für die Erzeu gung des Initialisierungsfeldes (Hi) 27a und des Aufzeich nungsmagnetfeldes (Hw) 28a vorgesehen sind, getrennt ausge führt sind.

Andererseits, wenn die Einrichtungen 27 und 28 zur Magnet felderzeugung integriert ausgebildet sind, ergibt sich bei dem herkömmlichen System ein anderes Problem, nämlich daß eine Kontrolle oder Steuerung für die Umkehrung der Magneti sierungsrichtung des Aufzeichnungsmagnetfeldes (Hw) 28a in Bezug auf das Initialisierungsmagnetfelds (Hi) 27a erforder lich ist. Da außerdem das Initialisierungsmagnetfeld (Hi) 27a größer ist als das Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) 28a, hat auch dieses herkömmliche System das Problem, daß die Einheit zur Erzeugung des Magnetfelds zu massig bzw. zu platzaufwen dig wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein magnetoopti sches Aufzeichnungsmedium anzugeben, bei dem das Initiali sierungsmagnetfeld kleiner eingestellt sein kann als das Aufzeichnungsmagnetfeld, wobei die Größe des in Verbindung mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium verwendeten Aufzeichnungsgeräts reduziert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein magnetooptisches Aufzeich nungsmedium zusammengesetzt aus einer Trägerschicht, einer ersten, zweiten und dritten Magnetschicht, die auf der Trä gerschicht übereinander aufgeschichtet und jeweils aus einer Seltenerdübergangsmetall-Legierung hergestellt sind. Die er ste, zweite und dritte Magnetschicht haben die nachfolgenden Eigenschaften. (1) Die erste Magnetschicht hat eine senk rechte Magnetisierung bei einer Temperatur, die im Bereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur liegt. Die erste Magnetschicht ist so ausgebildet, daß Informatio nen entsprechend der Richtung der senkrechten Magnetisierung auf der ersten Magnetschicht ausgelesen werden, auf die ein Laserstrahl projiziert wird. (2) Die zweite Magnetschicht hat eine in der Ebene verlaufende Magnetisierung bei Raum temperatur und hat eine senkrechte Magnetisierung bei oder über einer bestimmten Temperatur, die in den Temperaturbe reich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temepratur fällt. Die zweite Magnetschicht ist vorgesehen, um die wech selseitige Kopplungskraft zu steuern, die zwischen der drit ten und ersten Magnetschicht auftritt, in Abhängigkeit mit einer Temperaturänderung aufgrund eines projizierten Laser strahls. (3) Die dritte Magnetschicht hat eine in der Ebene verlaufende Magnetisierung bei Raumtemperatur, während sie eine senkrechte Magnetisierung bei oder über einer Tempera tur hat, die in dem Bereich zwischen Raumtemperatur und ei ner Temperatur fällt, bei welcher ein Übergang in der zwei ten Magnetschicht auftritt, und zwar von der ebenen bzw. waagerechten Magnetisierung zu der senkrechten Magnetisie rung. Die Magnetisierungsrichtung wird als Information auf der dritten Magnetschicht entsprechend der Temperaturände rung aufgrund des projizierten Laserstrahls aufgezeichnet, sowie entsprechend einem externen Magnetfeld, und die Magne tisierungsrichtung wird somit auf die erste Magnetschicht durch die Vermittlung über die zweite Magnetschicht kopiert.

Mit einer solchen Anordnung werden durch Modulation der Lichtintensität des Laserstrahls zur Erhöhung der Temperatur auf unterschiedliche Werte und durch die Verwendung eines externen Magnetfeldes zwei Magnetisierungsrichtungen, die antiparallel zueinander ausgerichtet sind, selektiv an die dritte Magnetschicht weitergegeben, entsprechend der aufzu zeichnenden Information. Die jeweiligen Magnetisierungsrich tungen werden auf die erste Magnetschicht durch die zweite Magnetschicht mittels der wechselseitigen Kopplungskraft, die auf die Schnittstelle zwischen den Magnetschichten ein wirkt, kopiert. Somit können Informationen auf der ersten Magnetschicht durch Licht-Intensitätsmodulation aufgezeich net werden.

Der Laserstrahl kann speziell auf die erste, zweite und dritte Magnetschicht projiziert werden, um diese über eine Temperatur zu erwärmen, so daß die zweite Magnetschicht eine senkrechte Magnetisierung hat, während das externe Magnet feld als Initalisierungsmagnetfeld an den Schichten anliegt. Zuerst tritt in der dritten Magnetschicht ein Übergang von der ebenen Magnetisierung in die senkrechte Magnetisierung auf. Induziert durch das Initialisierungsmagnetfeld wird die Magnetisierung der dritten Magnetschicht in eine dem Initia lisierungsmagnetfeld entsprechenden Richtung ausgerichtet. Somit ist die Initialisierung durchgeführt.

Die dritte Magnetschicht verliert ihre Koerzitivfeldstärke sobald die Temperatur ihre Curie-Temperatur erreicht. Die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht bleibt je doch trotz des Aufzeichnungsmagnetfelds unverändert, solange die durch den Laserstrahl erhöhte Temperatur nicht hoch ge nug ist, um die Koerzitivfeldstärke der dritten Magnet schicht kleiner werden zu lassen als die Stärke des externen Aufzeichnungsmagnetfeldes.

Andererseits wird die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht durch das Aufzeichnungsmagnetfeld umgekehrt, wenn die Temperatur weiter erhöht wird, so daß die Koerzi tivfeldstärke der dritten Magnetschicht kleiner wird als die Stärke des externen Aufzeichnungsmagnetfeldes.

Dann werden im Verlauf der Temperaturerhöhung, die durch den Laserstrahl hervorgerufen wird, die jeweiligen Magnetisie rungsrichtungen der dritten Magnetschicht auf die erste Ma gnetschicht, die eine senkrechte Magnetisierung hat, durch die zweite Magnetschicht kopiert, die bereits eine senkrech te Magnetisierung hatte. Somit ist auf der ersten Magnet schicht entsprechend den Magnetisierungsrichtungen eine In formationsaufzeichnung durch die Lichtmodulation des Laser strahls durchgeführt.

Außerdem wird bei einer solchen Anordnung der Initialisie rungsvorgang für die Ausrichtung der Magnetisierung der dritten Magnetschicht in einer Richtung gemäß dem Initiali sierungsmagnetfeld ausgeführt durch die Induktion des In itialisierungsmagnetfeldes als externes Magnetfeld, wenn ein Übergang in der dritten Magnetschicht von der ebenen Magne tisierung zu der senkrechten Magnetisierung auftritt. Da durch kann die erforderliche Magnetfeldstärke für das In itialisierungsmagnetfeld reduziert werden. Das Initialisie rungsmagnetfeld kann somit kleiner sein als das Aufzeich nungsmagnetfeld.

Bei einer herkömmlichen Anordnung ist es erforderlich, die Magnetisierungsrichtung einer Magnetschicht, die eine senk rechte Magnetisierung hat, mittels eines Initialisierungsma gnetfeldes umzukehren, um die Magnetisierung der Magnet schicht in eine Richtung auszurichten. Daher muß das Initia lisierungsmagnetfeld größer gewählt werden als das Aufzeich nungsmagnetfeld, wodurch die Aufzeichnungseinheit sperrig wird. Im Gegensatz dazu vermeidet die vorliegende Erfindung den Nachteil, daß die Aufzeichnungseinheit sperrig wird, da sie sicherstellt, daß das Initialisierungsmagnetfeld kleiner sein kann als das Aufzeichnungsmagnetfeld.

Als ein Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf dem oben erwähnten magnetooptischen Aufzeichnungsmedium wird in der vorliegenden Erfindung ein Überschreibverfahren mittels Lichtintensitätsmodulation benutzt. Das Verfahren beinhaltet den Verfahrensschritt der selektiven Projizierung eines La serstrahls mit hoher Leistung oder eines Laserstrahls mit geringer Leistung auf die erste Magnetschicht entsprechend der aufzuzeichnenden Information, um eine Überschreibung mittels Lichtintensitätsmodulation bezüglich der ersten Ma gnetschicht durchzuführen. Der Laserstrahl mit hoher Lei stung ist so gewählt, daß die erste, zweite und dritte Ma gnetschicht auf oder über die Kompensationstemperaturen der ersten und dritten Magentschicht erwärmt werden. Der Laser strahl mit niedriger Leistung ist so gewählt, daß er die er ste, zweite und dritte Magnetschicht auf eine Temperatur er wärmt, die im Bereich zwischen der Temperatur, bei der die zweite Magnetschicht eines senkrechte Magnetisierung hat, und der niedrigeren Kompensationstemperatur der zweiten und dritten Magnetschicht liegt. Auf diese Weise werden Informa tionen auf der ersten Magnetschicht entsprechend dem Laser strahl aufgezeichnet, der wahlweise zwei Leistungspegel hat.

Mit einem derartigen Verfahren wird die Magnetisierung der dritten Magnetschicht in eine Richtung entsprechend dem als Initialisierungsmagnetfeld dienenden externen Magnetfeld ausgerichtet, wenn der Laserstrahl mit niedriger Leistung auf die dritte Magnetschicht projiziert wird, die eine senk rechte Magnetisierung aufgrund einer Temperaturerhöhung hat. Die Magnetisierung der dritten Magnetschicht ist folglich in eine Richtung ausgerichtet und wird auf die erste Magnet schicht über die zweite Magnetschicht kopiert, die jetzt ei ne senkrechte Magnetisierung hat.

Andererseits wird die dritte Magnetschicht auf oder über ih re Kompensationstemperatur erhitzt, wenn der Laserstrahl mit hoher Leistung auf die dritte Magnetschicht zur Initialisie rung projiziert wird. Da die Koerzitivfeldstärke der drit ten Magnetschicht in dem Maße absinkt, wie die Temperatur sich in dem Bereich ihrer Curie-Temperatur erhöht, wird die Magnetisierung der dritten Magnetschicht in eine Richtung ausgerichtet, beispielsweise entsprechend einem externen Ma gnetfeld. Im Abkühlungsprozeß wird die Magnetisierungsrich tung der dritten Magnetschicht umgekehrt, weil die Tempera tur auf oder unter die Kompensationstemperatur der dritten Magnetschicht fällt. Die umgekehrte Richtung der Magnetisie rung wird auf die erste Magnetschicht über die zweite Ma gnetschicht aufgrund der wechselseitigen Kopplungskraft ko piert.

Somit kann durch Modulation der Lichtintensität des Laser strahls mit hoher Leistung und niedriger Leistung Informati on auf der ersten Magnetschicht entsprechend den Magnetisie rungsrichtungen aufgezeichnet werden. Außerdem kann die Grö ße der Einheit zur Erzeugung des jeweiligen externen Magnet feldes reduziert werden, da das Initialisierungsmagnetfeld kleiner sein kann als das Aufzeichnungsmagnetfeld. Daher kann auch die Größe des Aufzeichnungsgerät reduziert werden.

Für ein besseres Verständnis des Grundprinzips und der Vor teile der Erfindung wird auf die detaillierte Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen hingewiesen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, die zeigt, wie eine Informationsaufzeichnung gemäß einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung durchgeführt wird,

Fig. 2 ein Diagramm, das die magnetischen Eigenschaften der jeweiligen Magnetschichten des magnetooptischen Aufzeich nungsmediums zeigt,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung wie die Magnetisie rungsrichtungen der jeweiligen Magnetschichten als Reaktion auf dem Temperaturänderungen sich verändern,

Fig. 4 ein Diagramm, das die Intensität eine Laserstrahls zeigt, der auf das magnetooptische Aufzeichnungsmedium pro jiziert wird,

Fig. 5 den Verlauf der Stärke eines Magnetfeldes, welches extern an das magnetooptische Aufzeichnungsmedium angelegt wird,

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung der Anordnung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels Erstes Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird das erste Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert.

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium ist gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel zusammengesetzt aus einer transpa renten Trägerschicht 1, sowie einer transparenten dielektri schen Schicht 2, einer ersten Magnetschicht 3, einer zweiten Magnetschicht 4, einer dritten Magnetschicht 5, einer Schutzschicht 6 und einer hier nicht dargestellten Deck schicht, die auf die transparente Trägerschicht 1 in dieser Reihenfolge aufgeschichtet sind (Fig. 1). Die erste bis dritte Magnetschicht 3 bis 5 bestehen aus einer magnetischen Substanz aus Seltenerdübergangsmetall-Legierungen.

Die erste Magnetschicht 3 hat eine senkrechte Magnetisie rung, d. h. eine senkrechte magnetische Anisotropie in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3. Die zweite Ma gnetschicht 4 hat eine in der Ebene verlaufende (waagerechte) Magnetisierung bei Raumtemperatur, dagegen hat sie eine senkrechte Magnetisierung bei oder über einer Tem peratur, die in einen Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur T_c2 der zweiten Magnetschicht 4 fällt, beispielsweise bei oder über einer Temperatur T₁, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3 fällt (Fig. 2). Die in Fig. 1 dargestellten Pfeile geben jeweils die Richtungen der Unter gittermagnetisierung der Übergangsmetalle in der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5.

Die dritte Magnetschicht 5 hat eine waagrechte Magnetisie rung bei Raumtemperatur, während sie eine senkrechte Magne tisierung bei oder über einer Temperatur hat, die in den Be reich zwischen Raumtemperatur und einer Temperatur fällt, bei der ein Übergang in der zweiten Magnetschicht 4 von der waagrechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung auftritt, beispielsweise bei oder über einer Temperatur, die in den Bereich zwischen der vorherigen Temperatur T₁ und der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3 fällt.

Wie Fig. 2 im Vergleich mit der zweiten und dritten Magnet schicht 4, 5 zeigt, hat die erste Magnetschicht 3 eine nied rigere Curie-Temperatur T_c1 und eine größere Koerzitivfeld stärke H_c1 bei Raumtemperatur. Die Zusammensetzung der er sten Magnetschicht 3 ist so gewählt, daß diese einen metall reichen Übergang bei Raumtemperatur hat. Folglich ist die Kompensationstemperatur T_comp1 der ersten Magnetschicht 3 niedriger als die Raumtemperatur.

Die zweite Magnetschicht 4 hat eine Curie-Temperatur T_c2, die höher ist als die Curie-Temperaturen T_c1 und T_c3 der er sten bzw. dritten Magnetschicht 3 bzw. 5. Die zweite Magnet schicht 4 hat eine Kompensationstemperatur T_comp1, die in ei nen Bereich zwischen der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Ma gnetschicht 3 und einer Kompensationstemperatur T_comp3 der dritten Magnetschicht 5 fällt.

Die dritte Magnetschicht 5 hat eine Curie-Temperatur T_c3, die höher ist als die Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnet schicht 3. Die Zusammensetzung der dritten Magnetschicht 5 ist so gewählt, daß sie seltenerdmetallreich bei Raumtempe ratur ist und eine Kompensationstemperatur T_comp3 hat, die in den Bereich zwischen der Kompensationstemperatur T_comp2 der zweiten Magnetschicht 4 und der Curie-Temperatur T_c3 der dritten Magnetschicht 5 fällt.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 nachfol gend ein Aufzeichnungsverfahren geschildert, bei dem ein Überschreibverfahren mittels Lichtintensitätsmodulation durchgeführt wird, und zwar bezüglich der ersten Magnet schicht 3. Fig. 3 zeigt die jeweiligen Magnetisierungszu stände der ersten Magnetschicht 3, der zweiten Magnetschicht 4 und der dritten Magnetschicht 5. Die Abszisse gibt in Fig. 3 die Temperatur an. Da die erste bis dritte Magnet schicht 3 bis 5 Seltenerdübergangsmetall-Legierungen sind, hat jede von ihnen (1) sowohl die Untergittermagnetisierun gen der Seltenerdmetalle und der Übergangsmetalle, die anti parallel zueinander sind, als auch (2) eine Gesamtmagneti sierung als Summe der Untergittermagnetisierungen. Die Rich tungspfeile in Fig. 3 repräsentieren die Richtungen der Un tergittermagnetisierungen der Übergangsmetalle in jeweils der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5.

Die Überschreibung durch Lichtintensitätsmodulation wird bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium in der nachfol genden Weise durchgeführt. Zunächst ist die Magnetisierung der dritten Magnetschicht 5 durch Anlegen eines externen Ma gnetfeldes 10a, welches als Initialisierungsmagnetfeld dient, in einer Richtung ausgerichtet. Dann wird während ein als Aufzeichnungsmagnetfeld dienendes externes Magnetfeld 10a an einem von einem Laserstrahl 9 bestrahlten Leuchtbe reich anliegt die Intensität des Laserstrahls 9 entsprechend einer Digitalinformation moduliert, d. h. entsprechend einer binären Information mit den Werten "0" und "1". Somit wird diese Information durch einen Überschreibvorgang erneut ge schrieben.

Während des Überschreibvorgangs wird die Intensität des La serstrahls 9 so gesteuert, daß die nachfolgenden beiden Vor gänge wiederholt durchgeführt werden: (1.) Bei dem ersten Vorgang erwärmt der Laserstrahl 9 einen Ausleuchtbereich auf die Temperatur T₃ im Bereich der Curie-Temperatur T_c3 der dritten Magnetschicht 5 (dieser Vorgang ist nachfolgend als Vorgang mit hoher Leistung bezeichnet). (2.) Bei dem zweiten Vorgang erwärmt der Laserstrahl 9 einen Ausleuchtungsbereich auf eine Temperatur T₂ im Bereich der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3 (dieser Vorgang wird nachfolgend als Vorgang mit niedriger Leistung bezeichnet).

Eine Magnetfelderzeugungseinrichtung 10 zur Erzeugung des externen Magnetfeldes 10a ist in der Nähe des magnetoopti schen Aufzeichnungsmediums vorgesehen, und zwar an der Ober flächenseite des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, auf die der Laserstrahl 9 nicht projiziert wird. Das externe Ma gnetfeld 10a, welches von der Magnetfelderzeugungseinrich tung 10 erzeugt wird, verläuft im wesentlichen vertikal zu der Oberfläche, die der externen Magnetfelderzeugungsein richtung 10 zugewandt ist.

Während eines solchen Überschreibvorgangs haben die zweite und dritte Magnetschicht 4, 5 zunächst bei Raumtemperatur eine in der Ebene verlaufende Magnetisierung. Bei Raumtempe ratur existieren außerdem zwei stabile Zustände S1 und S2 (Fig. 3) in Abhängigkeit von der Untergittermagnetisierung in der ersten Magnetschicht 3.

Dann wird der Laserstrahl 9 auf die erste Magnetschicht 3 projiziert. Sobald die Temperatur des vom Laserstrahl be strahlten Bereichs auf die Temperatur T₁ angestiegen ist, bei der die dritte Magnetschicht 5 eine senkrechte Magneti sierung hat, wird die Magnetisierung der dritten Magnet schicht 5 in eine einzige spezifische Richtung ausgerichtet, veranlaßt durch das externe Magnetfeld 10a, das in Fig. 1 ersichtlich ist. Somit ist eine Initialisierung durchge führt. Da die dritte Magnetschicht 5 reich an Seltenerdme tall bei der Temperatur T₁ ist, ist hier die Richtung der Untergittermagnetisierung des Übergangsmetalls entgegenge setzt zu der des externen Magnetfeldes 10a, also wie in Fig. 3 nach oben gerichtet. Die Zustände S1 und S2 gehen näm lich jeweils in die Zustände S3 und S4 über.

Bei dem Verfahren mit hoher Leistung werden die erste bis dritte Magnetschicht 3 bis 5 auf eine Temperatur T₃ in der Nähe der Curie-Temperatur T_c3 der dritten Magnetschicht 5 erwärmt, die oberhalb der Curie-Temperatur T₁ der ersten Ma gnetschicht 3 liegt, wenn der Laserstrahl 9 mit hoher Lei stung P_h (Fig. 4) abgestrahlt wird. Die erste Magnetschicht 3 ist demzufolge dann nicht mehr magnetisiert und die Magne tisierung der zweiten und dritten Magnetschicht 4, 5 sind in eine einzige, spezielle Richtung ausgerichtet, entsprechend dem externen Magnetfeld 10a, aufgrund dessen in Fig. 5 dar gestellter Magnetfeldstärke.

Da die dritte Magnetschicht 5 bei der Temperatur T₃ über gangsmetallreich ist, richtet sich die Untergittermagneti sierung des Übergangsmetalls in der Richtung des externen Magnetfeldes 10a aus, d. h. nach unten, wie dies Fig. 3 zeigt. Es wechselt nämlich jeder Zustände S3 und S4 in die Zustände S5, dann zu S6 und schließlich in den Zustand 7.

Infolge der Rotation des magnetooptischen Aufzeichnungsmedi ums wird der Bereich, der vom Laserstrahl 9 bestrahlt wird, in einen Bereich außerhalb des Laserstrahls 9 bewegt und kühlt ab. Sobald die Temperatur dieses Bereichs unter die Curie-Temperatur T₁ der ersten Magnetschicht 3 fällt erlangt die erste Magnetschicht 3 wieder eine Magnetisierung und die Untergittermagnetisierung der ersten Magnetschicht 3 wird durch die wechselseitige Kopplungskraft im Bereich der Schnitt stelle in die gleiche Richtung wie die der Untergit termagnetisierungen der zweiten und dritten Magnetschicht 4, 5 ausgerichtet. Der Zustand S7 wechselt in den Zustand S8.

Wenn nun die Temperatur weiter bis zur Temperatur T₁ ab fällt, bekommt die zweite Magnetschicht 4 eine waagerechte Magnetisierung. Daher wird die wechselseitige Kopplungskraft nicht länger zwischen der ersten und dritten Magnetschicht 3, 4 ausgeübt. Fällt die Temperatur auf Raumtemperatur, so bekommt die dritte Magnetschicht 5 ebenfalls eine waagerech te Magnetisierung. Der Zustand S8 wechselt dann in den Zu stand S9, dann in S4 und schließlich in den Zustand S2.

Bei dem Verfahren mit niedriger Leistung werden die erste bis dritte Magnetschicht 3 bis 5 auf die Temperatur T₂ er wärmt, wobei der Laserstrahl 9 mit niedriger Leistung P₁ (Fig. 4) abgestrahlt wird. Dabei bleibt die Magnetisierung der dritten Magnetschicht 5 unverändert, da die Koerzitiv feldstärke der dritten Magnetschicht 5 größer ist als die Stärke des externen Magnetfeldes 10a. Dann wird wie im vor hergehenden Fall die Untergittermagnetisierung der ersten Magnetschicht 3 gleichermaßen ausgerichtet wie die Richtung der Untergittermagnetisierungen der zweiten und dritten Ma gnetschicht 4, 5, und zwar durch die wechselseitige Kopp lungskraft im Bereich ihrer Schnittstelle. Die Zustände S3 und S4 wechseln jeweils in den Zustand S5.

Dann gelangt aufgrund der Rotation des magnetooptischen Auf zeichnungsmedium der Bereich, der vom Laserstrahl 9 erwärmt wurde, außerhalb des Laserstrahlbereichs und kühlt ab. So bald die Temperatur dieses Bereichs auf die Temperatur T₁ fällt, erhält die zweite Magnetschicht 4 eine waagerechte Magnetisierung und die wechselseitige Kopplungskraft wirkt dann nicht mehr zwischen der ersten und dritten Magnet schicht 3, 5. Fällt die Temperatur auf Raumtemperatur, so erhält auch die dritte Magnetschicht 5 eine Ebene bzw. waa gerechte Magnetisierung. Der Zustand S5 wechselt in den Zu stand S3 und dann in den Zustand S1.

Somit ist schließlich die Untergittermagnetisierung des Übergangsmetalls der ersten Magnetschicht 3 bei S2 im Ver fahren mit hoher Leistung abwärts ausgerichtet, während bei S1 im Verfahren mit niedriger Leistung die Ausrichtung nach oben vorliegt.

Wie anhand des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird ein einzelnes, externes Magnetfeld 10a in Abhängigkeit von der Temperatur unterschiedlich, sogar wenn (1.) das externe Ma gnetfeld 10a eine fest vorgegebene Magnetfeldstärke H und eine vorgegebene Magnetfeldrichtung hat und (2.) das externe Magnetfeld 10a an der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 anliegt. Das externe Magnetfeld 10a wirkt insbesondere als Initialisierungsmagnetfeld Hi bei oder unterhalb der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3, während es als Aufzeichnungsmagnetfeld Hw wirkt, wenn sich die Temperatur im Bereich der Curie-Temperatur T_c3 der dritten Magnet schicht 5 befindet. Auf diese Weise wird das Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation bezüglich der ersten Ma gnetschicht 3 durchgeführt.

Es ist zu beachten, daß ein Wiedergabevorgang durch Projek tion des Laserstrahls 9 durchgeführt wird, der eine Wieder gabeleistung P_r (Fig. 4) hat, wobei die Rotation der Pola risationsebene des reflektierten Lichts des Laserstrahls 9 detektiert wird. Da die Temperatur des vom Laserstrahl 9 mit der Wiedergabeleistung P_r bestrahlten Bereichs deutlich niedriger ist als die Temperatur T₂, wird die aufgezeichnete Information bezüglich der ersten Magnetschicht 3 in diesem Fall durch einen derartigen Laserstrahl 9 keinesfalls ge löscht.

Gemäß der Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels, ist es auch möglich, neue Informationen auf der ersten Magnet schicht 3 nach dem Löschen aller aufgezeichneten Informatio nen aufzuzeichnen, wenn das Überschreiben mittels Lichtin tensitätsmodulation nicht ausgeführt wird, wie dies bei der herkömmlichen Anordnung der Fall ist. Demgemäß kann das vor herige erste Ausführungsbeispiel bei Aufzeichnungsgeräten für herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsmedien, die eine magnetooptische Scheibe (Disc) enthalten, verwendet werden. In anderen Worten ausgedrückt, ist die vorliegende Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kompatibel bezüglich herkömmlicher Aufzeichnungsgeräte.

Ein Exemplar einer magnetooptischen Scheibe als Beispiel für das vorherige magnetooptische Aufzeichnungsmedium ist nach folgend dargestellt.

Das Exemplar #1 hat eine transparente Trägerschicht 1, die ein scheibenförmiges Glas mit einem Außendurchmesser von 86 mm ist und einen Innendurchmesser von 15 mm und eine Dicke von 1,2 mm hat. Auf einer Oberfläche der transparenten Trä gerschicht 1 ist eine Führungsspur vorgesehen, um den Laser strahl in einer konkav-konvexen Form mit einem Spurabstand von 1,6 µm einer Rillenbreite von 0,8 µm zu führen. Die Spurführung ist direkt auf der Oberfläche des Glases der Trägerschicht 1 durch ein reaktives Ionenätzverfahren ausge bildet.

Auf der Oberfläche der Trägerschicht 1, auf der die Füh rungsspuren ausgebildet sind, ist eine dielektrische Schicht 2 aus AlN mit einer Stärke von 80 nm durch ein reaktives Sputterverfahren ausgebildet. Auf der dielektrischen Schicht 2 sind eine erste Magnetschicht 3 aus DyFeCo mit einer Dicke von 50 nm, eine zweite Magnetschicht 4 aus GdFeCo mit einer Dicke von 50 nm, eine dritte Magnetschicht aus GdDyFeCo mit einer Dicke von 50 nm und eine Schutzschicht 6 aus AlN mit einer Dicke von 20 nm aufgeschichtet. Dabei wird die erste Magnetschicht 3 durch ein gleichzeitiges Sputtern unter Ver wendung von Dy-, Fe- und Co-Targets ausgebildet. Die zweite Magnetschicht 4 ist durch ein gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von Gd-, Fe- und Co-Targets gebildet. Die dritte Magnetschicht 5 ist durch ein gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von Gd-, Dy-, Fe- und Co-Targets ausgebildet.

Die Sputterbedingungen zur Bildung der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 sind folgende:
Entvakuum: 2,0×10^-4 Pa oder darunter;
Ar-Gasdruck: 6,5×10^-1 Pa;
Entladeleistung: 300 W.

Die Sputterbedingung zur Ausbildung der dielektrischen Schicht 2 und der Schutzschicht 3 sind folgende:
Entvakuum: 2,0×10^-4 Pa oder darunter;
N₂-Gasdruck: 3,0×10^-1 Pa;
Entladeleistung: 800 W.

Die Schutzschicht 6 ist mit einem Ultraviolett härtbaren Acrylatharz beschichtet und ein Ultraviolettstrahl wird auf das Acrylatharz projiziert, um dieses auszuhärten und dabei eine Deckschicht zu bilden.

Die erste Magnetschicht 3, die aus Dy_0,21(Fe_0,81Co_0,19)_0,79 be steht, ist übergangsmetallreich und hat folgende Eigenschaf ten:
Curie-Temperatur T_c1 = 180°C;
Koerzitivfeldstärke H_c1 bei Raumtemperatur = 15 kOe.

Die zweite Magnetschicht 4, die aus Gd_0,29(Fe_0,70Co_0,30)_0,71 be steht, ist seltenerdmetallreich bei Raumtemperatur und hat die folgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 170°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über etwa 120°C.

Die dritte Magnetschicht 5, die aus (Gd_0,60Dy_0,40)_0,31(Fe_0,70Co_0,30)_0,69 besteht, ist seltenerdmetall reich bei Raumtemperatur und hat die folgenden Eigenschaf ten:
Curie-Temperatur T_c3 = 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 200°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über etwa 60°C.

Unter Verwendung der magnetooptischen Scheibe des Exemplars #1 wurde ein Aufzeichnungsvorgang unter den folgenden Bedin gungen durchgeführt, wobei die Magnetfeldstärke H des exter nen Magnetfeldes 10a, die Laserleistungen P_h, P₁ und P_r des Laserstrahls 9 und die Aufzeichnungs-Bitlänge berücksichtigt wurden:
H = 40 kA/m;
Hohe Leistung P_h = 10 mW;
Niedrige Leistung P₁ = 4 mW;
Wiedergabeleistung P_r = 1 mW;
Aufzeichnungs-Bitlänge = 0,64 µm.

Dies führt zu dem Ergebnis, daß die Überschreibung mittels Lichtintensitätsmodulation ohne ungenügendes Löschen der vorher aufgezeichneten Informationen durchgeführt werden kann. Das Träger-Rausch-Verhältnis (C/N) betrug 46 dB.

Im Vergleich dazu, bei der Verwendung eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums mit Magnetschichten aus einem dreifach-Schichtaufbau, betrug das erforderliche Initialisierungsmagnetfeld als externes Magnetfeld 200 kA/m. Dies macht offensichtlich deutlich, daß ein herkömmliches magnetooptisches Aufzeichnungsmedium ein extrem starkes In itialisierungsmagnetfeld als externes Magnetfeld erfordert, gegenüber einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die folgenden Exemplare #2 bis #8 magnetooptischer Scheiben (modifizierte Beispiele des ersten Ausführungsbeispiels) ha ben den gleichen Aufbau wie das Exemplar #1, ausgenommen die zweite Magnetschicht 4.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #2, die aus Gd_0,26(Fe₀,₇₀Co_0,30,₃₀)_0,74 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat die folgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 130 °C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 70°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #3, die aus Gd_0,27(Fe_0,70Co_0,30)_0,73 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 290 °C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 140°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 80°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #4, die aus Gd_0,27(Fe_0,60Co_0,40)_0,73 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 140°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 80°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #5, die aus Gd_0,28(Fe_0,80Co_0,20)_0,72 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 = 280°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 150°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 80°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #6, die aus Gd_0,28(Fe_0,90Co_0,10)_0,72 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 = 260°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 150°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 80°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #7, die aus Gd_0,28(Fe_0,65Co₀₃₅₀)_0,72 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 300°C;
Komensationstemperatur T_comp2 = 150°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 80°C.

Die zweite Magnetschicht 4 des Exemplars #8 die aus Gd₀₂₉(Fe_0,80Co_0,20)_0,71 besteht, ist seltenerdmetallreich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c2 = 280°C;
Komensationstemperatur T_comp2 = 170°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 120°C.

Das Ergebnis daraus ist, daß ein Umschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation bei sämtlichen Exemplaren #2 bis #8 ohne ungenügende Löschung der voraufgezeichneten Informa tionen durchgeführt werden kann. Das Träger-Rauschverhältnis (C/N) betrug 46 dB.

Die nachfolgenden Exemplare #9 bis #12 magnetooptischer Scheiben (andere, modifizierte Beispiele des ersten Ausfüh rungsbeispiels) haben den gleichen Aufbau wie das Exemplar #1, außer der ersten Magnetschicht 3.

Die erste Magnetschicht 3 des Exemplars #9, die aus Dy₀₂₁(Fe_0,84Co_0,16)_0,79 besteht, ist übergangsmetallreich und hat die folgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c1 = 170°C;
Koerzitivfeldstärke bei Raumtemperatur H_c1 = 15 kOe.

Die erste Magnetschicht 3 des Exemplars #10, die aus Dy_0,23(Fe_0,84Co,_0,16)_0,77 besteht, hat einen Kompensationsaufbau und folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c1 = 150°C;
Koerzitivfeldstärke bei Raumtemperatur H_c1 20 kOe.

Die erste Magnetschicht 3 des Exemplars #11, die aus Dy_0,23(Fe_0,80Co_0,20)_0,71 besteht, hat einen Kompensationsaufbau und folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c1 = 165°C;
Koerzitivfeldstärke bei Raumtemperatur H_c1 20 kOe.

Die erste Magnetschicht 3 des Exemplars #12, die aus Dy_0,19(Fe_0,84Co_0,18)_0,81 besteht, ist übergangsmetallreich und hat die folgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c1 = 200°C;
Koerzitivfeldstärke bei Raumtemperatur H_c1 = 8 kOe.

Das Ergebnis ist, das die Überschreibung des Lichtintensi tätsmodulation bei den obigen Exemplaren #9 bis #12 ohne un genügende Löschung der vorher aufgezeichneten Information durchgeführt werden kann. Das Träger-Rausch-Verhältnis (C/N) betrug 46 dB.

Die nachfolgenden Exemplare #13 bis #15 magnetooptischer Scheiben (nochmals anders modifizierte Beispiele des ersten Ausführungsbeispiels) haben den gleichen Aufbau wie das Ex emplar #1, außer der dritten Magnetschicht 5.

Die dritte Magnetschicht 5 des Exemplars #13, die aus (Gd_0,60Dy_0,40)_0,32(Fe_0,70Co_0,30)_0,68 besteht, ist seltenerdmetall reich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c3= 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 220°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 60°C.

Die dritte Magnetschicht 5 des Exemplars #14, die aus (Gd_0,70Dy_0,30)_0,30(Fe_0,70Co_0,30)_0,70 besteht, ist seltenerdmetall reich und hat die nachfolgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c3 = 300°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 60°C.

Die dritte Magnetschicht 5 des Exemplars #15, die aus (Gd_0,70Dy_0,30)_0,31(Fe_0,80Co_0,20)_0,69 besteht, ist seltenerdmetall reich und hat folgende Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c3 = 290°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C; und
es erfolgt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 60°C.

Dies führt zu dem Ergebnis, daß ein Überschreibvorgang mit tels Lichtintensitätsmodulation bei sämtlichen obigen Exem plaren #13 bis #15 ohne ungenügende Löschung der zuvor auf gezeichneten Informationen durchgeführt werden kann. Das Träger-Rausch-Verhältnis (C/N) betrug 46 dB.

Es kann soweit in Verbindung mit der Anordnung gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel festgestellt werden, daß eine Tem peraturerhöhung aufgrund des Laserstrahls 9 zur Folge hat, daß die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen der dritten Ma gnetschicht 5 auf die erste Magnetschicht 3, die eine senk rechte Magnetisierung hat, durch die Vermittlung der zweiten Magnetschicht 4, die bereits eine senkrechte Magnetisierung hatte, kopiert werden. Somit ist es möglich, daß Information auf der ersten Magnetschicht 3 entsprechend den Magnetisie rungsrichtungen mittels des Laserstrahls 9 und des externen Magnetfeldes 10a, das als Aufzeichnungsmagnetfeld dient, aufgezeichnet werden.

Außerdem kann gemäß der vorhergehenden Anordnung die für das Initialisierungsmagnetfeld geforderte Magnetfeldstärke klei ner angesetzt werden, da eine Initialisierung zur Ausrich tung der Magnetisierung der dritten Magnetschicht 5 in eine einzige, spezielle Richtung durch Induktion des externen Ma gnetfeldes 10a als Initialisierungsmagnetfeld durchgeführt werden kann, wenn ein Übergang in der dritten Magnetschicht 5 von der ebenen Magnetisierung zur senkrechten Magnetisie rung auftritt. Daher ist es möglich, daß das Initialisie rungsmagnetfeld kleiner als das Aufzeichnungsmagnetfeld an gesetzt werden kann.

Außerdem ist es entsprechend der obigen Anordnung möglich, das Initialisierungsmagnetfeld und das Aufzeichnungsmagnet feld in der gleichen Richtung auszurichten, wobei bei beide das externe Magnetfeld 10a bilden. Somit kann sowohl das In itialisierungsmagnetfeld als auch das Aufzeichnungsmagnet feld von einer einzigen Einheit erzeugt werden, nämlich der Einheit 10 zur Magnetfelderzeugung im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel. Infolgedessen stellt die obige Anordnung si cher, daß das Aufzeichnungsgerät zur Informationsaufzeich nung auf dem oben erwähnten Medium nicht zu massig oder platzaufwendig wird.

Insbesondere wird die Magnetisierungsrichtung der ersten Ma gnetschicht 3 durch die Summe der jeweiligen magnetischen Momente der Untergittermagnetisierung des Seltenerdmetalls und des Übergangsmetalls bestimmt, die sich mit der Tempera tur ändern. Da jedoch die erste Magnetschicht 3 so einge stellt ist, daß sie übergangsmetallreich in einem Tempera turbereich zwischen Raumtemperatur und deren Curie-Temperatur T₁ ist, wird die Magnetisierungsrichtung der er sten Magnetschicht 3 als Summe der obigen magnetischen Mo mente nicht umgekehrt in Abhängigkeit von der Temperatur wenn die Temperatur in den oben erwähnten Temperaturbereich fällt.

Die dritte Magnetschicht 5 hat die Eigenschaft, daß ihre Kompensationstemperatur T_comp3 in einen Temperaturbereich zwi schen ihrer Curie-Temperatur T_c3 und Raumtemperatur fällt und daß sie seltenerdmetallreich bei Raumtemperatur ist. Wird die Raumtemperatur über die Kompensationstemperatur T_comp3 in die Nähe der Curie-Temperatur T_c3 erhöht, wird die dritte Ma gnetschicht 5 übergangsmetallreich, während ihre Koerzitiv feldstärke zu Null oder annähernd Null wird. Daher ist es möglich, obgleich das externe Magnetfeld 10a klein ist, die Magnetisierung der dritten Magnetschicht 5 entsprechend dem externen Magnetfeld 10a auszurichten.

Dann, wenn sich der Laserstrahl 9 entfernt, wird der Be reich, der bestrahlt worden ist, abgekühlt. Die Temperatur fällt somit ab bis oder unter die Kompensationstemperatur T_comp3 und die dritte Magnetschicht 5 wird seltenerdmetall reich, woraus resultiert, daß sich die vorherige Magnetisie rungsrichtung umkehrt.

Die zweite Magnetschicht 4 hat die Eigenschaften, daß sie seltenerdmetallreich bei Raumtemperatur ist und ihre Kompen sationstemperatur T_comp2 in einen Temperaturbereich zwischen ihrer Curie-Temperatur T_c2 und Raumtemperatur fällt. Da die Sättigungsmagnetisierung der dritten Magnetschicht 5 nahezu Null ist bei einer Temperatur in der Nähe der Kompensation stemperatur T_comp3 der dritten Magnetschicht 5, ist die Koer zitivfeldstärke der zweiten Magnetschicht 4 notwendigerweise größer eingestellt als die Sättigungsmagnetisierung der dritten Magnetschicht 5. Demgemäß wird nachdem die Tempera tur auf oder unter die Kompensationstemperatur T_comp3 bei dem Abkühlvorgang abgefallen ist, die Richtung der dritten Ma gnetschicht 5, die bereits umgekehrt ist, auf die zweite Ma gnetschicht 4 kopiert.

Somit wird entsprechend der vorherigen Anordnung die Magne tisierung der dritten Magnetschicht 5 entsprechend dem ex ternen Magnetfeld 10a, welches in diesem Fall als Aufzeich nungsmagnetfeld dient, ausgerichtet und dann während des Ab kühlungsvorgangs umgekehrt. Daher ist es möglich, das In itialisierungsmagnetfeld und das Aufzeichnungsmagnetfeld in gleicher Richtung auszurichten, jeweils zur vorausgehenden Initialisierung der dritten Magnetschicht 5 und zur Ausrich tung der Magnetisierung der dritten Magnetschicht 5 im Er wärmungsvorgang, die später beim Abkühlungsvorgang umgekehrt wird.

Daher kann mit der oben angegebenen Anordnung das Initiali sierungsmagnetfeld und das Aufzeichnungsmagnetfeld, die bei herkömmlichen Anordnungen jeweils mittels separaten Einhei ten erzeugt werden, durch die integriert vorgesehene einzel ne Einheit 10 - wie beispielsweise ein Elektromagnet - er zeugt werden. Daher vermeidet die obige Anordnung im Ver gleich zu herkömmlichen Anordnungen eine Vergrößerung des Aufzeichnungsgeräts zur Aufzeichnung von Informationen auf einem Medium. Außerdem ist es mit der obigen Anordnung mög lich, eine Kontrolle der Richtungsumkehrung des Aufzeich nungsmagnetfeldes im Bezug auf das Initialisierungsmagnet feld wegzulassen, was bei der herkömmlichen Anordnung unver meidlich ist.

Weiterhin ist die nachfolgende Prozedur erforderlich, wenn das herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsmedium zur In formationsaufzeichnung benutzt wird, während eine einzelne Magnetfelderzeugungseinrichtung zur Erzeugung sowohl des In itialisierungs- als auch des Aufzeichnungsmagnetfeldes ver wendet wird. Da die dritte Magnetschicht vorab initialisiert werden muß, wird zuerst das Initialisierungsmagnetfeld (Hi) an der dritten Magnetschicht zur Initialisierung angelegt. Dann sollte das Aufzeichnungsmedium so gedreht werden, daß die ursprüngliche Position wieder eingenommen wird, wobei die gesamte Zeit für die Aufzeichnung sich verlängert, da es erforderlich ist, die Information auf der ersten Magnet schicht durch Vermittlung der dritten Magnetschicht entspre chend dem Laserstrahl und dem Aufzeichnungsmagnetfeld (Hw) aufzuzeichnen.

Im Gegensatz dazu kann die Anordnung mit dem einzigen exter nen Magnetfeld 10a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Aufzeichnungszeit gegenüber der herkömmlichen Anordnung ver kürzen. Wie oben deutlich wurde, ist es entweder möglich zu prüfen, ob die Magnetisierung der dritten Schicht 5 sich um gekehrt hat entsprechend der Lichtintensitätsmodulation des Laserstrahls 9, während die Initialisierung der dritten Ma gnetschicht 5 auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, welches rotiert, durchgeführt wird. Somit kann eine solche Anordnung den Schritt vermeiden, mit dem das magnetooptische Aufzeichnungsmedium erneut an die ursprüngliche Position ge dreht wird, wodurch die erforderliche Zeit für die Aufzeich nung im Vergleich mit der herkömmlichen Anordnung verkürzt wird.

2. Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrie ben. Die Teile mit gleichem Aufbau (Funktion), wie im ersten Ausführungsbeispiel, werden nachfolgend mit den gleichen Be zugszahlen bezeichnet und somit nicht nochmals beschrieben.

Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, hat die gleiche Konfiguration wie das magnetooptische Aufzeich nungsmedium des ersten Ausführungsbeispiels, ausgenommen ei ne zusätzliche vierte Magnetschicht 7, die zwischen der die lektrischen Schicht 2 und der ersten Magnetschicht 3 vorge sehen ist.

Die vierte Magnetschicht 7 ist so ausgebildet, daß sie eine Curie-Temperatur T_c4 oberhalb der ersten Magnetschicht 3, eine Koerzitivfeldstärke H_c4 von annähernd Null bei Raumtem peratur und eine waagerechte Magnetisierung bei Raumtempera tur hat. In der vierten Magnetschicht 7 tritt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magneti sierung bei einer bestimmten Temperatur auf, die in den Be reich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur T_c1 der ersten Magnetschicht 3 fällt.

Nachfolgend ist eine magnetooptische Scheibe als Beispiel für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium entsprechend der obigen Anordnung dargestellt.

Eine magnetooptische Scheibe als Exemplar #16 hat den glei chen Aufbau wie das beschriebene Exemplar #1, ausgenommen eine zusätzliche vierte Magnetschicht 7, die eine Stärke von 30 nm hat und zwischen der dielektrischen Schicht 2 und der ersten Magnetschicht 3 angeordnet ist. Sie wird in der glei chen Weise wie das Exemplar #1 des ersten Ausführungsbei spiels hergestellt.

Die vierte Magnetschicht 7 des Exemplars #16, die aus Gd_0,29 (Fe_0,80Co_0,20)_0,71 besteht, ist reich an Seltenerdmetall und hat die folgenden Eigenschaften:
Curie-Temperatur T_c4 = 300°C;
Keine Kompensationstemperatur; und
es tritt ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung bei oder über ungefähr 120°C auf.

Dies hat zur Folge, daß ein Überschreibvorgang durch Licht intensitätsmodulation bei obiger magnetooptischen Scheibe gemäß Exemplar #16 ohne ungenügendes Löschen der voraufge zeichneten Information durchgeführt werden kann. Das Träger- Rausch-Verhältnis (C/N) betrug 47 dB. Verglichen mit dem Ex emplar #1, bei dem C/N 46 dB war, wurde die Signalgüte er höht. Es kann somit festgestellt werden, daß durch Einstel lung von T_c4 höher als T_c5 ein Kerr-Rotationswinkel entspre chend der Richtung jeder senkrechten Magnetisierung, die auf die vierte Magnetschicht 7 kopiert wurde, größer wurde, was eine Erhöhung der Signalgüte zur Folge hat.

Außerdem, wenn die Aufzeichnungsbitlänge kürzer wird, fällt C/N des Exemplars #1 drastisch ab, während eine Verringerung von C/N bei dem Exemplar #16 in solch einem Fall geringfügig war. Es ist zu berücksichtigen, daß diese Verbesserung durch die nachfolgenden Gründe erhalten wurde. Die vierte Magnet schicht 7 hat eine waagerechte Magnetisierung als eine waa gerechte magnetische Anisotropie bei Raumtemperatur, dagegen eine senkrechte Magnetisierung, wenn sie vom Laserstrahl 9 mit der Wiedergabeleistung bestrahlt wird. Daher kann ein Wiedergabevorgang gerade in dem Fall, bei dem ein kleines Aufzeichnungsbit eine magnetische Domäne bildet, die eine Ma gnetisierung mit einer Richtung bestimmt, ohne Beeinflussung von benachbarten Aufzeichnungsbits durchgeführt werden.

Im konkreten Fall erhöht sich die Temperatur eines bestrahl ten Bereichs, der als Spot des Laserstrahls 9 bezeichnet werden kann, auf der vierten Magnetschicht 7 ungleichmäßig, wenn Information entsprechend jeder Magnetisierungsrichtung der ersten Magnetschicht 3 durch Projektion des Laserstrahls 9 auf die erste Magnetschicht 3 wiedergegeben wird. Die Tem peratur des Spots des Laserstrahls 9 erhöht sich dabei in der Mittel stark, dagegen in seinem Außenbereich gering. So mit ist es möglich, den Laserstrahl 9 so zu steuern, daß die Temperatur des Spots sich partiell über eine Temperatur er höht, bei der in der vierten Magnetschicht 7 ein Übergang von der waagerechten Magnetisierung in die senkrechte Magne tisierung erfolgt.

Demgemäß wird nur die Magnetisierung, die in der ersten Ma gnetschicht 3 dem begrenzten Bereich des eingestrahlten Spots auf der vierten Magnetschicht 7 mit senkrechter Magne tisierung entspricht, auf die vierte Magnetschicht 7 ko piert. Somit kann in Verbindung mit der vierten Magnet schicht 7 unter Verwendung des Laserstrahls 9 die auf der ersten Magnetschicht 3 aufgezeichnete Information entspre chend den Magnetisierungsrichtungen wiedergegeben werden.

Gemäß der vorherigen Anordnung wird darüber hinaus die Ma gnetisierungsrichtung, die auf der ersten Magnetschicht 3 entsprechend dem peripheren Bereich der vierten Magnet schicht 7, die eine waagerechte Magnetisierung aufgrund niedriger Temperatur hat, aufgezeichnet ist, nicht auf die vierte Magnetschicht 7 kopiert, da diese nämlich im Hinblick auf Kopieren maskiert bzw. abgeschottet ist. Solch eine Mas kierung stellt sicher, daß die Magnetisierungsrichtung der ersten Magnetschicht 3, die mit dem Niedrig-Temperaturbereich korrespondiert, von einem Einfluß der wie dergegebenen Signale geschützt wird, wobei die Wiedergabe der Signale entsprechend der Magnetisierungsrichtung der er sten Magnetschicht 3, die dem Hoch-Temperaturbereich ent spricht, infolge der Projektion des Laserstrahls 9 erfolgt.

Daher ermöglicht die vorherige Anordnung eine präzisiere Wiedergabe der Magnetisierungsrichtung der ersten Magnet schicht, die auf einem Bereich aufgezeichnet wurde, der kleiner ist als der Spot des Laserstrahls 9, und zwar durch die Vermittlung der vierten Magnetschicht 7. Demgemäß ist es möglich, die Dichte der Aufzeichnungsbits zu erhöhen, die entsprechend den Magnetisierungsrichtungen auf der ersten Magnetschicht 3 aufgezeichnet sind.

Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurde Glas als Trägerschicht 1 bei dem Exemplaren #1 bis #16 verwendet. Jedoch kann anstelle von Glas ein 2P-schichtiger Glasträger die Trägerschicht 1 ersetzen, der aus (1.) einer chemisch ausgehärteten Glasträgerschicht (2.) einer mittels UV-Licht härtbaren Harzschicht, die auf der Glasträgerschicht ausge bildet ist, Polycarbonat (PC), Polymethyl-Methacrylat (PMMA), amorphem Polyolefin (APO), Polystyrol (PS), Polybi phenyl-Chlorid (PVC), Epoxyd, ect. besteht.

Die Stärke von AlN (transparente dielektrische Schicht 2) ist nicht auf 80 nm begrenzt. Die Dicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 ist unter Berücksichtigung der so genannten Kerreffekt-Erhöhung bestimmt, die einen polaren Kerr-Rotationswinkel von der ersten Magnetschicht 3 oder der vierten Magnetschicht 7 erhöht, unter Benutzung des Licht-Interferenzeffekts bei der Wiedergabe von der magnetoopti schen Scheibe. Um die Signalgüte (C/N) bei der Wiedergabe so hoch wie möglich zu machen, sollte der Kerr-Rotationswinkel so groß wie möglich sein. Demgemäß ist die Schichtdicke der dielektrischen Schicht 2 so gewählt, daß der Kerr-Rotationswinkel größer wird.

Die transparent dielektrische Schicht 2 verhindert auch die Oxidation der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 oder der ersten bis vierten Magnetschicht 3 bis 5 und 7, die je weils aus Seltenerdübergangsmetall-Legierungen ausgebildet sind, und zwar in Kombination mit der Schutzschicht 6.

Zusätzlich kann unter Verwendung eines Al-Targets AlN durch ein reaktives Gleichstrom-Sputtern erhalten werden, welches durch die Einleitung von N₂-Gas oder einem Gasgemisch aus Ar und N₂ ausgeführt wird. Dieses Sputterverfahren hat den Vor teil, daß eine schnellere Schichtbildungsgeschwindigkeit er reicht werden kann als bei dem Hochfrequenz-Sputtern (RF-Sputtern).

Außer AlN sind die nachfolgenden Materialien für die trans parente dielektrische Schicht 2 geeignet: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTIO₃, und SrTiO₃, unter anderem kann für die magnetooptische Scheibe eine sehr gute Feuchtigkeitsbeständigkeit erhalten werden, da es SiN, Al- SiN, AlTaN, TiN, BN und ZnS kein Sauerstoff in ihren jewei ligen Verbindungen enthalten.

Die jeweiligen Verbindungen von DyFeCo, die in der ersten Magnetschicht 3 verwendet werden, GdFeCo die in der zweiten Magnetschicht 4 verwendet werden, und GdDyFeCo, die in der dritten Magnetschicht 5 verwendet werden, sind nicht auf diejenigen begrenzt, die in obigen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, vorausgesetzt, daß die Eigenschaften der jeweils ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 zusammen passen. Als Materialien für die erste bis dritte Magnet schicht 3 bis 5 kann eine Legierung verwendet werden, bei der wenigstens ein ausgewähltes Element aus der Seltenerdme tallgruppe bestehend aus Gd, Tb, Dy, Ho, und Nd und wenig stens ein ausgewähltes Element aus der Übergangsmetallgruppe bestehend aus Fe und Co miteinander kombiniert werden.

Weiterhin kann auch die jeweilige Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 erhöht werden, durch Hinzufügen wenigstens eines ausgewähl ten Elements aus der Gruppe von Cr, V, Nb, Mn, Be, Ni, Ti, Pt, Rh und Cu. Somit kann nämlich eine Verschlechterung der Eigenschaften der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 aufgrund von Oxidation des Materials durch Feuchtigkeit und Sauerstoff verhindert werden, wodurch sichergestellt wird, daß die magnetooptische Scheibe für eine große Zeitdauer zu verlässig arbeitet.

Die jeweilige Schichtdicke der ersten bis dritten Magnet schicht 3 bis 5 sind unter Berücksichtigung der Korrelation unter den verwendeten Materialien der Magnetschichten 3 bis 5, deren Verbindungen und der Dicke anderer Magnetschichten bestimmt. Im Speziellen ist die Schichtdicke der ersten Ma gnetschicht 3 vorzugsweise auf oder über 20 nm eingestellt, insbesondere auf oder über 30 nm. Andererseits, wenn die er ste Magnetschicht 3 zu dick wird, kann die auf der dritten Magnetschicht 5 aufgezeichnete Information nicht auf sie ko piert werden. Somit ist deren Dicke vorzugsweise 100 nm oder darunter. Die Schichtdicke der zweiten Magnetschicht 4 ist vorzugsweise 5 nm oder darüber, insbesondere im Bereich von 10 nm bis 50 nm. Andererseits, wenn die zweite Magnetschicht 4 zu dick wird, kann die auf der dritten Magnetschicht 5 aufgezeichnete Information nicht auf sie kopiert werden. Da her hat sie vorzugsweise eine Dicke von 100 nm oder darun ter.

Die Schichtdicke der dritten Magnetschicht 5 ist vorzugswei se 20 nm oder darüber, insbesondere im Bereich zwischen 30 nm bis 100 nm. Andererseits, wenn die dritte Magnetschicht 5 zu dick wird, kann die darauf aufzeichnete Information nicht auf die anderen Magnetschichten kopiert werden. Daher be trägt ihre Dicke vorzugsweise 200 nm oder darunter. Während in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Schichtdicke von AlN der Schutzschicht 6 80 nm beträgt, ist diese nicht in der Weise begrenzt. Die Schichtdicke der Schutzschicht 6 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 nm bis 200 nm.

Die thermische Leitfähigkeit der Schutzschicht 6 sowie der transparenten dielektrischen Schicht 2 wirkt sich auf die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Scheibe aus. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit ergibt insbesondere die Laserleistung, die zur Aufzeichnung oder zum Löschen er forderlich ist. Der Lichteinfall auf der magnetooptischen Scheibe wird überwiegend durch die transparente dielektri sche Schicht 2 übertragen. Dann erfolgt eine Absorbierung durch die erste bis dritte Magnetschicht 3 bis 5 oder die erste bis vierte Magnetschicht 3 bis 5 und 7, die Absorbati onsschichten darstellen. Das absorbierte Licht wird somit in Wärme umgewandelt.

Die von der ersten bis dritten Magnetschicht 3 bis 5 oder der ersten bis vierten Magnetschicht 3 bis 5 und 7 erzeugte Wärme gelangt durch die transparente dielektrische Schicht 2 und die Schutzschicht 6 aufgrund der Wärmeleitfähigkeit. Da her beeinflussen die jeweilige thermische Leitfähigkeit und die Wärmekapazität der transparenten dielektrischen Schicht 2 und der Schutzschicht 6 die Aufzeichnungsempfindlichkeit.

Dies bedeutet, daß die Aufzeichnungsempfindlichkeit der ma gnetooptischen Scheibe in einem gewissen Umfang dadurch kon trolliert werden kann, daß die Schichtdicke der Schutz schicht 6 entsprechend eingestellt wird. Beispielsweise kann die Aufzeichnungsempfindlichkeit durch eine dünnere Schutz schicht 6 erhöht werden, so daß ein Aufzeichnungs- oder Lösch-Vorgang bei einer niedrigeren Laserleistung durchge führt werden kann. Normalerweise sollte eine verhältnismäßig hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit vorliegen, um die Lebens dauer des Lasers zu vergrößern, so daß also eine dünner aus gebildete Schutzschicht 6 bevorzugt wird.

In dieser Hinsicht ist also AlN ein geeignetes Material. We gen seiner exzellenten Feuchtigkeitsresistenz, die sich die Schutzschicht 6 zu eigen machen kann, kann die Schichtdicke dünner ausgebildet werden und es kann dadurch eine magneto optische Scheibe erhalten werden, die eine hohe Aufzeich nungsempfindlichkeit sicherstellt. Durch die Ausbildung der Schutzschicht 6 als auch der transparenten dielektrischen Schicht 2 aus AlN, wie dies bei dem vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsbeispiel gemacht wurde, kann ein ma gnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit exzellenter Feuchtig keitsresistenz erhalten werden. Weiterhin erhöht sich auch die Rentabilität, wenn sowohl die Schutzschicht 6 als auch die transparente dielektrische Schicht 2 aus einem einzigen Material hergestellt werden.

Unter Berücksichtigung der obigen Anforderungen und Wirkun gen kann anstelle von AlN eines der nachfolgenden Materiali en, die für die Transparentschicht 2 verwendbar sind, auch für die Schutzschicht 6 Verwendung finden: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTIO₃ und SrTiO₃. Insbesondere, wenn entweder SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN oder ZnS, die in ihren Verbindungen keinen Sauerstoff enthalten, verwendet werden, kann eine magnetooptische Scheibe mit sehr guter Feuchtigkeitsresistenz erhalten werden.

Die magnetooptischen Scheiben der Exemplare #1 bis #16 sind sogenannte einseitige Scheiben. Eine Dünnschicht bestehend aus der transparenten dielektrischen Schicht 2, der ersten bis dritten magnetischen Schicht 3 bis 5 (oder der ersten bis vierten magnetischen Schicht 3 bis 5 und 7) und die Schutzschicht 6 ist nachfolgend als Aufzeichnungsmedium schicht angegeben. Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium, wie die magnetooptische Scheibe des einseitigen Typs, ist aufgebaut aus der Trägerschicht 1, der Aufzeichnungsmedium schicht und der Deckschicht.

Dagegen ist das magnetooptische Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise eine magnetooptische Scheibe des beidseitigen Typs, so ausgebildet, daß ein Paar der Substratschichten 1, auf denen jeweils Aufzeichnungsschichten laminiert sind, mittels einer Klebeschicht aneinander hängen, so daß die je weiligen Aufzeichnungsmediumschichten einander gegenüberlie gen.

Als Material für die Klebeschicht wird insbesondere Polyu rethan-Acrylat-Kleber bevorzugt. Die obige Klebeschicht ist versehen mit einer Kombination der Härtungseigenschaften, die durch UV-Bestrahlung, Erwärmung und unter Luftabschluß erhalten werden. Daher hat diese Klebeschicht den Vorteil, daß der Schattenbereich der Aufzeichnungsmediumschicht, durch die die UV-Strahlung nicht übertragen wird, durch Er wärmung und anerob gehärtet werden kann. Darüber hinaus kann aufgrund ihrer hohen Feuchtigkeitresistenz eine zuverlässige magnetooptische Scheibe des beidseitigen Typs für eine lange Benutzungsdauer erhalten werden.

Andererseits ist die magnetooptische Scheibe des einseitigen Typs für ein kompaktes magnetooptisches Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät geeignet, da die erforderliche Dicke so dünn ist, wie die Hälfte der Dicke, die für die beidseitige ma gnetooptische Scheibe erforderlich ist.

Die magnetooptische Scheibe des beidseitigen Typs ist für ein magnetooptisches Wiedergabe- und Aufzeichnungsgerät gro ßer Kapazität geeignet, da beide Seiten für die Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet werden können.

In den obigen Ausführungsbeispielen wurden Erläuterungen an hand des Falles gegeben, bei dem die magnetooptische Scheibe als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei einer magnetoop tischen Karte oder einem magnetooptischen Band angewandt werden.

Die Erfindung ist daher so beschrieben, daß es deutlich wird, daß Variationen in unterschiedlichen Richtungen mög lich sind. Derartige Variationen sollen nicht als Abweichung vom Grundgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung angese hen werden, so daß alle Modifikationen soweit sie einem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann naheliegend erscheinen eben falls unter den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Trägerschicht (1);
- einer ersten magnetischen Schicht (3), die aus einer Sel tenerdübergangsmetall-Legierung besteht und auf der Träger schicht (1) vorgesehen ist;
- einer zweiten Magnetschicht (4), die aus einer Selten erdübergangsmetall-Legierung besteht und auf der ersten Ma gnetschicht (3) vorgesehen ist; und
- einer dritten Magnetschicht (5), die aus einer Selten erdübergangsmetall-Legierung besteht und auf der zweiten Ma gnetschicht (4) vorgesehen ist, wobei:
- die erste Magnetschicht (3) eine senkrechte Magnetisierung in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur (T_c1) hat und so angeordnet ist, daß Infor mationen entsprechend der Richtung der senkrechten Magneti sierung dieser ersten Magnetschicht (3), auf die ein Laser strahl (9) projiziert ist, ausgelesen wird;
- die zweite Magnetschicht (4) eine waagrechte Magnetisie rung bei Raumtemperatur hat, während sie eine senkrechte Ma gnetisierung bei oder über einer Temperatur hat, welche in einen Bereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur (T_c2) fällt, und die so angeordnet ist, um die wechselseitige Kopplungskraft, die zwischen der dritten und ersten Magnetschicht (5, 3) wirkt, entsprechend der Tempera turänderung aufgrund des projizierten Laserstrahls (9) zu kontrollieren; und
- die dritte Magnetschicht (5) eine waagerechte Magnetisie rung bei Raumtemperatur und eine senkrechte Magnetisierung bei oder über einer Temperatur hat, die in einen Bereich zwischen Raumtemperatur und der Temperatur fällt, bei der ein Übergang in der zweiten Magnetschicht (4) von der waage rechten Magnetisierung zur senkrechten Magnetisierung er folgt, und die so ausgebildet ist, daß die als Information aufgezeichnete Magnetisierungsrichtung auf die erste Magnet schicht (3) durch die zweite Magnetschicht (4) kopiert wird, wobei die Magnetisierungsrichtung gemäß der Temperaturände rung aufgrund des projizierten Laserstrahls (9) sowie ent sprechend einem externen Magnetfeld (10a) aufgezeichnet wird.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem

- die erste Magnetschicht (3) reich an Übergangsmetall in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur (T_c1) ist, wo das magnetische Moment des Übergangsmetalls größer ist als das des Seltenerdmetalls,
- die zweite Magnetschicht (4) reich an Seltenerdmetall bei Raumtemperatur ist, wo das magnetische Moment des Seltenerd metalls größer ist als das des Übergangsmetalls, und wo die zweite Magnetschicht (4) eine Kompensationstemperatur (T_comp2) hat, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur (T_c2) fällt, und
- die dritte Magnetschicht (5) reich an Seltenerdmetall bei Raumtemperatur ist und eine Kompensationstemperatur (T_comp3) hat, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur (T_c3) fällt.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Kompensationstemperatur (T_comp2) der zweiten Magnet schicht (4) höher ist als die Curie-Temperatur (T_c1) der er sten Magnetschicht (3) und niedriger ist als die Kompensati onstemperatur (T_c3) der dritten Magnetschicht (5).

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das eine vierte Magnetschicht (7) umfaßt, die auf einer Oberflä che der ersten Magnetschicht (3) vorgesehen ist, wobei die zweite Magnetschicht (4) auf der anderen Oberfläche der er sten Magnetschicht (3) ausgebildet ist, wobei

- die vierte Magnetschicht (7) eine Curie-Temperatur (T_c4) hat, die höher ist als die der ersten Magnetschicht (3), ei ne waagrechte Magnetisierung bei Raumtemperatur hat und eine senkrechte Magnetisierung bei oder über einer Temperatur hat, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Tem peratur fällt, bei der ein Übergang in der zweiten Magnet schicht (4) von der waagerechten Magnetisierung zur senk rechten Magnetisierung erfolgt.

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem

- die erste Magnetschicht (3) aus Dy_a(Fe_bCo_1-b)_1-a, besteht,
- die zweite Magnetschicht (4) aus Gd_c(Fe_dCo_1-d)_1-c, besteht, und
- die dritte Magnetschicht (5) aus (Gd_eDy_1-e)_g(Fe_fCo_1-f)_1-g be steht, wobei a, b, c, d, e, f und g jeweils den nachfolgen den Bedingungen genügen:
0,19 a 0,23, 0,80 b 0,84, 0,26 c 0,29, 0,60 d 0,90, 0,60 e 0,70, 0,70 f 0,80 und 0,30 g 0,32.

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Curie-Temperatur (T_c1) der ersten Magnetschicht (3) in einen Bereich zwischen 150°C und 200°C fällt und die Koerzitivfeldstärke (H_c1) der ersten Magnetschicht (3) bei Raumtemperatur nicht kleiner als 8 kOe beträgt.

7. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die zweite Magnetschicht (4) eine senkrechte Magnetisie rung bei oder über 80°C hat.

8. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die dritte Magnetschicht (5) eine senkrechte Magnetisie rung bei oder über 60°C hat.

9. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, bei dem die Kompensationstemperatur (T_comp2) der zweiten Magnet schicht (5) in einen Bereich zwischen 130°C und 170°C fällt.

10. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, bei dem die Kompensationstemperatur (T_comp3) der dritten Ma gnetschicht (5) in einen Bereich zwischen 200°C und 220°C fällt.

11. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem jede der Seltenerdübergangsmetall-Legierungen je weils die erste, zweite und dritte Magnetschicht (3, 4, 5) bilden und aus einer Legierung aus wenigstens einem Sel tenerdmetall und wenigstens einem Übergangsmetall bestehen, wobei das Seltenerdmetall aus der Gruppe von Gd, Tb, Dy, Ho und Nd ausgewählt und das Übergangsmetall aus der Gruppe von Fe und Co ausgewählt ist.

12. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, bei dem wenigstens ein Element aus der Gruppe von Cr, V, Nb, Mn, Be, Ni, Ti, Pt, Rh und Cu ausgewählt ist und jedem der Seltenerdübergangsmetall-Legierungen zugefügt ist.

13. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem

- die erste Magnetschicht (3) eine Schichtdicke im Bereich zwischen 20 nm und 100 nm hat,
- die zweite Magnetschicht (4) eine Schichtdicke im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm und
- die dritte Magnetschicht (5) eine Schichtdicke im Bereich zwischen 20 nm und 200 nm hat.

14. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das zusätzlich eine transparente dielektrische Schicht (2), eine Schutzschicht (6) und eine Deckschicht umfaßt, wobei die transparente dielektrische Schicht (2), die erste Ma gnetschicht (3), die zweite Magnetschicht (4), die dritte Magnetschicht (5), die Schutzschicht (6) und die Deckschicht in dieser genannten Reihenfolge auf der Trägerschicht (1) aufgeschichtet sind.

15. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, das zusätzlich eine transparente dielektrische Schicht (2), eine Schutzschicht (6) und eine Deckschicht umfaßt, wobei die transparente dielektrische Schicht (2), die vierte Ma gnetschicht (7), die erste Magnetschicht (3), die zweite Ma gnetschicht (4), die dritte Magnetschicht (5), die Schutz schicht (6) und die Deckschicht in dieser Reihenfolge auf der Trägerschicht (1) aufgeschichtet sind.

16. Aufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung von Informatio nen auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß An spruch 1 unter Verwendung eines externen Magnetfeldes (10a) mit folgenden Verfahrensschritten

- Projektion eines Laserstrahls (9) mit hoher Leistung oder mit niedriger Leistung auf die erste Magnetschicht (3) ent sprechend einer aufzuzeichnenden Information, um dadurch ein Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation bezüglich der ersten Magnetschicht (3) durchzuführen,
- Erwärmung der ersten, zweiten und dritten Magnetschicht (3, 4, 5) mittels des Laserstrahls (9) mit hoher Leistung auf oder über die Kompensationstemperaturen (T_comp2, T_comp3) der zweiten und dritten Magnetschicht (4, 5) und
- Erwärmung der ersten, zweiten und dritten Magnetschicht (3, 4, 5) mittels des Laserstrahls (9) mit niedriger Lei stung auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Tempera tur, bei der die zweite Magnetschicht (4) eine senkrechte Magnetisierung hat, und der niedrigeren Kompensationstempe ratur der zweiten und dritten Magnetschicht (4, 5).

17. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 16, bei dem

- das externe Magnetfeld (10a) ein im wesentlichen senkrech tes Magnetfeld bezüglich der dritten Magnetschicht (5) ist und
- das externe Magnetfeld (10a) als Aufzeichnungsmagnetfeld an einem Bereich des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums anliegt, der mittels des Laserstrahls (9) mit hoher Leistung so erwärmt wird, daß die Magnetisierungsrichtung der dritten Magnetschicht (5) sich entsprechend dem externen Magnetfeld (10a) ausrichtet, wobei
- das Aufzeichnungsmagnetfeld die Magnetisierung der dritten Magnetschicht (5) entsprechend dem externen Magnetfeld (10a) ausrichtet.

18. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 16, bei dem, wenn die dritte Magnetschicht (5) durch den Laserstrahl so er wärmt wird, daß der Übergang von der waagerechten Magneti sierung zur senkrechten Magnetisierung in der dritten Ma gnetschicht (5) erfolgt, das externe Magnetfeld (10a) als Initialisierungsmagnetfeld an der dritten Magnetschicht (5) anliegt und die Magnetisierung der dritten Magnetschicht (5) entsprechend dem externen Magnetfeld (10a) ausrichtet.

19. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 16, bei dem das ex terne Magnetfeld (10a) bezüglich des magnetooptischen Auf zeichnungsmediums in der Weise anliegt, daß das externe Ma gnetfeld (10a) eine magnetische Flußdichteverteilung hoher Flußdichte und niedriger Flußdichte hat, wobei die hohe Flußdichte als Aufzeichnungsmagnetfeld, während die niedrige Flußdichte als Initialisierungsmagnetfeld dient.