DE19625882C2 - Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeich­ nungsmedium nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches wird mit einer Vorrichtung für magnetoopti­ sches Aufzeichnen und Wiedergeben, wie eine magnetoopti­ sche Platte, ein magnetooptisches Band oder eine magneto­ optische Karte, verwendet.

Herkömmlicherweise werden magnetooptische Plattenspeicher bei ihrer praktischen Anwendung als umschreibbares magne­ tooptisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Bei einem der­ artigen magnetooptischen Plattenspeicher besteht der Nachteil, daß dann, wenn der Durchmesser von magnetische Aufzeichnungsdomänen bildenden Aufzeichnungsbits und der Abstand zwischen den Aufzeichnungsbits in bezug auf den Durchmesser eines auf die magnetooptische Platte konvergierten Licht­ strahls von einem Halbleiterlaser kleiner gemacht werden, eine Verschlechterung der Wiedergabeeigenschaften auftritt.

Das genannte Problem rührt davon her, daß der auf ein Ziel­ aufzeichnungsbit konvergierte Lichtfleck des Laserstrahls auch auf ein benachbartes Aufzeichnungsbit trifft, wodurch es nicht möglich ist, jedes Aufzeichnungsbit gesondert abzu­ spielen.

Um dem vorstehend angegebenen Problem entgegenzuwirken, sind im Japan Journal of Applied Physics, Vol. 31 (1992, S. 568-575) zwei Verfahren offenbart, die als FAD (Front Aperture Detection) und RAD (Rear Aperture Detection) bezeichnet sind, und es ist offenbart, daß die Aufzeichnungsdichte auf der Platte unter Verwendung der zwei Verfahren verbessert ist.

FAD ist ein Verfahren, das sich wie folgt darstellt. Da der hintere Abschnitt im Strahlfleckbereich der Wiedergabe­ schicht bei der Einstrahlung des Laserstrahls stärker auf­ geheizt wird als die anderen Abschnitte, wird die Koerzitiv­ feldstärke des Materials der Wiedergabeschicht im hinteren Abschnitt aufgrund des Temperaturanstiegs kleiner. Im Ergeb­ nis wird die Magnetisierung der Wiedergabeschicht im hinte­ ren Abschnitt durch ein bei der Wiedergabe verwendetes äuße­ res Magnetfeld in einer speziellen Richtung ausgerichtet, wodurch die Magnetisierungsrichtung einer Aufzeichnungs­ schicht im hinteren Abschnitt maskiert wird. Demgemäß wird alleine die auf der Aufzeichnungsschicht im vorderen Ab­ schnitt des Strahlflecks aufgezeichnete Information mittels der Wiedergabeschicht ausgelesen. So ist es möglich, sogar Aufzeichnungsbits zu lesen, die kleiner als der Strahlfleck sind. Dies führt zu einer Verbesserung der Aufzeichnungs­ dichte in der Aufzeichnungsschicht.

RAD ist ein Verfahren, das sich wie folgt darstellt. Die Magnetisierungsrichtung einer Wiedergabeschicht wird vorab durch ein zur Initialisierung verwendetes externes Magnet­ feld initialisiert, wodurch die Magnetisierungsrichtung ei­ ner Aufzeichnungsschicht maskiert wird. Wenn ein Lichtstrahl auf die Wiedergabeschicht gestrahlt wird, verlieren nur die Magnetisierungsrichtungen der Aufzeichnungsschicht, die dem Abschnitt mit höherer Temperatur, d. h. dem hinteren Ab­ schnitt, des Strahlflecks entsprechen, ihre Maskierung, wo­ durch sichergestellt wird, daß die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht als Information mittels der Wieder­ gabeschicht ausgelesen wird. So ist es möglich, sogar Auf­ zeichnungsbits zu lesen, die kleiner als der Strahlfleck sind. Dies führt zu einer Verbesserung der Aufzeichnungs­ dichte in der Aufzeichnungsschicht.

Jedoch besteht beim vorstehend angegebenen herkömmlichen FAD-Verfahren das folgende Problem. Gemäß diesem FAD-Verfah­ ren wird ein Auslesebereich mit halbmondförmiger, in ra­ dialer Richtung der Platte gekrümmter Form entsprechend der Temperaturverteilung ausgebildet, wie sie im Medium bei ei­ nem Auslesevorgang entsteht. Wenn Spuren ausgebildet sind, deren Intervall eng ist, wird ein Zielaufzeichnungsbit zu­ sammen mit einem Aufzeichnungsbit auf der benachbarten Spur abgespielt. Daher kann die Aufzeichnungsdichte in Spurrich­ tung (Aufzeichnungsdichte in radialer Richtung der Platte) kaum verbessert werden.

Bei den oben angegebenen Verfahren besteht auch die Schwie­ rigkeit, daß die Wiedergabevorrichtungen dazu tendieren, voluminös zu sein und daß die umgesetzte Leistung zunimmt, da jedes Verfahren bei der Wiedergabe ein externes Magnet­ feld benötigt.

In JP 6-338083 (A) und dem zugehörigen "Abstract" ist ein Aufzeichnungsmedium beschrieben, bei dem zwei Einheiten aus einer Aufzeichnungsschicht, einer Aufzeichnungshilfs­ schicht, einer Schaltschicht und einer Initialisierungs­ schicht zusammengefügt sind. In jeder Einheit werden wäh­ rend eines Aufzeichnungsbetriebes Magnetisierungsrichtun­ gen durch Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungs­ hilfsschicht auf die Aufzeichnungsschicht kopiert, wenn ein Aufzeichnungslichtstrahl mit niedriger Leistung ein­ gestrahlt wird, wohingegen Magnetisierungsrichtungen von einem Aufzeichnungsmagnetfeld auf die Aufzeichnungs­ schicht kopiert werden, wenn ein Lichtstrahl mit hoher Leistung zur Anwendung gelangt. Die Aufzeichnungshilfs­ schicht wird durch die Initialisierungsschicht über die Schaltschicht initialisiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetoop­ tisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das bei der Wie­ dergabe kein externes Magnetfeld benötigt, um dadurch ei­ nen voluminösen Aufbau einer Wiedergabevorrichtung zu vermeiden und eine höhere Aufzeichnungsdichte zu ermögli­ chen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Aufzeich­ nungsmedium mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 ge­ löst.

Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium unterbrechen die erste und die zweite unmagnetische Schicht die Aus­ tauschkopplungskraft zwischen der Wiedergabeschicht und der Aufzeichnungsschicht bzw. diejenige zwischen der Auf­ zeichnungsschicht und der Initialisierungsschicht. Daher ist es vermeidbar, daß die Magnetisierung der Wiedergabe­ schicht in die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungs­ schicht oder die der Initialisierungsschicht zeigt, was vermittels der Austauschkopplungskraft erfolgen würde, obwohl die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht klein eingestellt ist.

Bei der oben angegebenen Anordnung herrscht, was das in der Wiedergabeschicht induzierte Streumagnetfeld be­ trifft, das durch Aufsummieren der Streumagnetfelder von der Aufzeichnungs- und Initialisierungsschicht erhalten wird, das Streumagnetfeld von der Initialisierungsschicht bei Raumtemperatur vor, und dessen Stärke ist größer als die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht. Daher ist die Magnetisierung der Wiedergabeschicht in die Magneti­ sierungsrichtung der Initialisierungsschicht gerichtet.

Andererseits herrscht, wenn die Temperatur aufgrund des Einstrahlens des Laserstrahls ansteigt, in einem Ab­ schnitt, der auf oder über eine vorbestimmte Temperatur (die Auslesetem­ peratur) erwärmt wird, das Streumagnetfeld der Aufzeich­ nungsschicht vor, und dessen Stärke ist größer als die Koer­ zitivfeldstärke der Wiedergabeschicht. Daher ist die Magne­ tisierung der Wiedergabeschicht in die Magnetisierungsrich­ tung der Aufzeichnungsschicht gerichtet.

Kurz gesagt, wird im Hochtemperaturbereich, d. h. in einem Bereich, der durch den Laserstrahl auf oder über die Ausle­ setemperatur erwärmt wurde, Information in der Aufzeich­ nungsschicht mittels der magnetostatischen Kraft in die Wie­ dergabeschicht kopiert. Andererseits wird in einem Nieder­ temperaturbereich, d. h. in einem Bereich mit einer Erwär­ mung im Temperaturbereich bei oder über der Raumtemperatur und unter der Auslesetemperatur, die Information in der Ini­ tialisierungsschicht in die Wiedergabeschicht kopiert, d. h., daß die Wiedergabeschicht initialisiert wird.

Mittels der vorstehend angegebenen Anordnung ist es vermeid­ bar, daß Information in der Aufzeichnungsschicht durch den Einfluß der Wiedergabeschicht oder der Initialisierungs­ schicht im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Auslesetemperatur umgeschrieben wird, da die Koerzitivfeld­ stärke der Aufzeichnungsschicht größer als die Stärke des in der Aufzeichnungsschicht induzierten Streumagnetfelds ist, wie durch den magnetischen Fluß hervorgerufen, der im oben angegebenen Temperaturbereich aus der Wiedergabeschicht und der Initialisierungsschicht ausleckt.

Demgemäß nimmt gemäß der oben angegebenen Anordnung bei ei­ nem durch Laserstrahleinstrahlung während eines Auslesevor­ gangs hervorgerufenen Temperaturanstieg die Koerzitivfeld­ stärke der Wiedergabeschicht allmählich ab, wohingegen die Sättigungsmagnetisierung der Aufzeichnungsschicht ansteigt. Demgemäß wird, wenn das in der Wiedergabeschicht durch die Aufzeichnungsschicht induzierte Streumagnetfeld die Koer­ zitivfeldstärke der Wiedergabeschicht überschreitet, die Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsschicht mittels des Streumagnetfelds von der Aufzeichnungsschicht in die Wiedergabeschicht kopiert. Da die Änderung der Magnetisie­ rungsrichtung abhängig von einer Temperaturänderung plötz­ lich ist, ist der Signalverlauf eines so bei einem Auslese­ vorgang erhaltenen Abspielsignals sehr steil.

Ferner weist der Strahlfleckabschnitt auf der Wiedergabe­ schicht, wie durch den Laserstrahl bestrahlt, eine solche Temperaturverteilung auf, daß die Temperatur vom Rand zur Mitte hin ansteigt. Demgemäß kann, wenn der Laserstrahl so beschaffen ist, daß die Temperatur des von ihm beleuchteten Strahlfleckabschnitts gebietsweise auf die Auslesetempera­ tur ansteigt, Information, die nur dem Teil des Strahlfleck­ abschnitts mit der Auslesetemperatur entspricht, vermittels der Wiedergabeschicht aufgrund der Einstrahlung des Laser­ strahls aus der Aufzeichnungsschicht ausgelesen werden.

Außerdem ist es durch die vorstehende Anordnung, wenn die Magnetisierungsrichtung der Wiedergabeschicht, in die die Magnetisierung aufgrund des Temperaturanstiegs auf die Ein­ strahlung des Laserstrahls hin aus der Aufzeichnungsschicht kopiert wurde, selbst dann, wenn ein Abschnitt benachbart zum Teil mit Auslesetemperatur in der Wiedergabeschicht mit dem Strahlfleck zusammenfällt, möglich, eine Beeinflussung der Magnetisierungsrichtung eines solchen Abschnitts zu ver­ meiden.

Genauer gesagt, wird die Magnetisierung des Abschnitts auf der Aufzeichnungsschicht, dessen Temperatur auf die Laser­ strahleinstrahlung hin unter der Auslesetemperatur liegt, durch die Initialisierungsschicht so initialisiert, daß sie in eine bestimmte Richtung zeigt. Daher wird durch diese An­ ordnung eine Störung der Magnetisierungsrichtungen im Gebiet vermieden, auf das der Fleck des Laserstrahls fällt.

Kurz gesagt, sorgt die vorstehend angegebene Anordnung da­ für, daß eine Beeinflussung der Magnetisierungsrichtungen der Wiedergabeschicht in Spuren benachbart zur vom Laser­ strahl abgerasterten Zielspur vermieden ist, und sie sorgt dafür, daß die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungs­ schicht in die Wiedergabeschicht kopiert wird, wenn das in der Wiedergabeschicht durch die Aufzeichnungsschicht indu­ zierte Streumagnetfeld die Koerzitivfeldstärke der Wieder­ gabeschicht überschreitet. Dies sorgt dafür, daß der Signal­ verlauf des so ausgelesenen Abspielsignals steil ist.

Demgemäß ist es mit der bisher beschriebenen Anordnung mög­ lich, da nur der Hochtemperaturteil im Strahlfleckabschnitt beim Abspielen eine Rolle spielt, die Größe jeder Markierung als Einheit des Aufzeichnungsbereichs in der Aufzeichnungs­ schicht zu verringern, die Markierungsschrittweite zu ver­ kürzen und das Intervall zwischen Spuren zu verringern, um dadurch eine Verbesserung der Informationsaufzeichnungsdich­ te der Aufzeichnungsschicht im Vergleich zu der bei FAD erzielten zu gewährleisten. Ferner gewährleistet die Anord­ nung, selbst ohne äußeres Magnetfeld wie durch einen bei der Wiedergabe verwendeten Magnet und einen bei der Initialisie­ rung verwendeten Magnet erzeugt, wie dies im Fall von RAD der Fall ist, daß nur in einem Abschnitt der Aufzeichnungs­ schicht aufgezeichnete Information, der aufgrund des Ein­ strahlen des Laserstrahls auf die Auslesetemperatur erwärmt wird, in die Wiedergabeschicht kopiert wird, wodurch für stabile Wiedergabe gesorgt ist.

Demgemäß kann mit der vorstehend angegebenen Anordnung, da eine Aufzeichnungsverdichtung, wie sie zum Erhalten eines Massenspeichers erforderlich ist, ausreichend erzielt wird, solche Information wie Bildinformation ohne äußeres Magnet­ feld aufgezeichnet werden, obwohl das Aufzeichnen derartiger Information herkömmlicherweise eine Aufzeichnungs- und Wie­ dergabevorrichtung enormer Kapazität erfordert. Auch kann die Anordnung verhindern, daß die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Vor­ richtung große Abmessungen erhält, da kein äußeres Mag­ netfeld erforderlich ist.

Beim Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2 nimmt, da die Kom­ pensationstemperatur der Wiedergabeschicht niedriger als die Raumtemperatur eingestellt ist, die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht allmählich ab, wenn die Temperatur ausge­ hend von der Raumtemperatur auf die Auslesetemperatur an­ steigt. Außerdem tritt im obigen Temperaturbereich in keinem Fall eine Umkehrung der Sättigungsmagnetisierungsrichtung auf, wie sie beim Überschreiben der Kompensationstemperatur auftritt. Daher wird die Wiedergabeschicht durch die Ini­ tialisierungsschicht bei Raumtemperatur stabil initiali­ siert, während die Magnetisierungsrichtung der Aufzeich­ nungsschicht bei der Auslesetemperatur stabil in die Wieder­ gabeschicht kopiert wird.

Darüber hinaus ist bei dieser Anordnung die Kompensations­ temperatur der Aufzeichnungsschicht auf Raumtemperatur ein­ gestellt, wodurch die Sättigungsmagnetisierung der Auf­ zeichnungsschicht bei Raumtemperatur auf im wesentlichen Null verringert ist. Demgemäß kann der Einfluß der Aufzeich­ nungsschicht auf die durch die Initialisierungsschicht vor­ genommene Initialisierung der Wiedergabeschicht im Tempera­ turbereich nicht unter der Raumtemperatur und unter der Aus­ lesetemperatur begrenzt werden.

Außerdem ist bei dieser Anordnung die Kompensationstempera­ tur der Initialisierungsschicht auf eine Temperatur einge­ stellt, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht fällt, wodurch es möglich ist, die Sättigungsmagnetisierung der Initialisie­ rungsschicht in der Nähe der Auslesetemperatur zu verrin­ gern, wobei die Auslesetemperatur in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur der Aufzeichnungs­ schicht fällt. Daher ist es möglich, den Einfluß der Initia­ lisierungsschicht auf den Kopiervorgang von der Aufzeich­ nungsschicht in die Wiedergabeschicht bei der Auslesetempe­ ratur zu begrenzen.

Ferner wird bei dieser Anordnung die Curietemperatur der Initialisierungsschicht höher als die Curietemperatur der Wiedergabeschicht eingestellt, wodurch die Magnetisierungs­ richtung der Initialisierungsschicht selbst bei einer Ausle­ setemperatur aufrechterhalten werden kann, die niedriger als die Curietemperatur der Wiedergabeschicht eingestellt ist. Daher ist die Magnetisierungsrichtung der Initialisierungs­ schicht stabilisiert, was dazu führt, daß die Wiedergabe­ schicht durch die Initialisierungsschicht stabil initiali­ siert werden kann.

So gewährleistet dieses Anordnung ein stabileres Auslesen von Information aus der Wiedergabeschicht.

Beim Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6 ist die Sätti­ gungsmagnetisierung der Initialisierungsschicht bei der Aus­ lesetemperatur im wesentlichen Null, da die Kompensations­ temperatur der Initialisierungsschicht in der Nähe der Aus­ lesetemperatur eingestellt ist. Daher ist es möglich, einen Einfluß der Initialisierungsschicht auf den Kopiervorgang von der Aufzeichnungsschicht in die Wiedergabeschicht bei der Auslesetemperatur zu verhindern. So gewährleistet diese Anordnung einen stabileren Kopiervorgang, was dafür sorgt, daß das Auslesen von Information aus der Wiedergabeschicht stabiler erfolgt.

Es ist somit möglich, nur einen Teil des Strahlfleckab­ schnitts auf die Auslesetemperatur zu erwärmen, wodurch ein Abspielsignal zum Wiedergeben von Information stabil aus dem vorstehend genannten Teil des beleuchteten Ab­ schnitts der Wiedergabeschicht ausgelesen werden kann. Daher ist die Aufzeichnungsdichte der Aufzeichnungs­ schicht verbessert, während eine Volumenzunahme einer Wiedergabevorrichtung dadurch vermieden ist, daß kein ex­ ternes Magnetfeld zur Wiedergabe erforderlich ist.

Außerdem kann das Abspielsignal einen steilen Signalver­ lauf aufweisen, da durch Differenzierung des erhaltenen Abspielsignals ein Signal mit steilerem Signalverlauf, das durch Driftvorgänge weniger beeinflußt wird, gewonnen werden kann. So wird stabile Informationswiedergabe unter Verwendung einer einfachen Differenzierschaltung erzielt.

Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vor­ teile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Be­ schreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau ei­ nes erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmedi­ ums zeigt.

Fig. 2 ist ein Kurvenbild, das magnetische Eigenschaften betreffend die jeweiligen Sättigungsmagnetisierungen der Wiedergabe-, Aufzeichnungs- und Initialisierungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.

Fig. 3(a) und 3(b) sind erläuternde Ansichten, die das magnetooptische Aufzeichnungsmedium und ein Abspielver­ fahren für dasselbe gemäß der Erfindung veranschaulichen, wobei Fig. 3(a) eine schematische Draufsicht ist und Fig. 3(b) eine Schnittansicht ist, die schematisch einen Aufbau zeigt.

Fig. 4 ist ein Kurvenbild, das die Temperaturabhängigkeit der jeweiligen Koerzitivfeldstärken der Wiedergabe-, Auf­ zeichnungs- und Initialisierungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.

Fig. 5 ist ein Kurvenbild, das die Abhängigkeit der Abspiel­ eigenschaften des magnetooptischen Aufzeichnungsmedium von der Markierungslänge zeigt.

Fig. 6 ist ein Kurvenbild, das die Abhängigkeit der Abspiel­ eigenschaften des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums von der Abspielleistung eines Laserstrahls zeigt.

Fig. 7 ist ein Kurvenbild, das ein Abspielsignal für den Fall eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsme­ diums zeigt.

Fig. 8 ist ein Kurvenbild, das ein Abspielsignal im Fall des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.

Fig. 9 ist ein Kurvenbild, das ein durch Differenzieren des Abspielsignals erhaltenes Signal zeigt.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Differenzierschal­ tung zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des vorliegenden Ausführungsbeispiels verfügt über einen Plattenhauptkörper 12, auf den ein Substrat 1, eine transparente dielektrische Schicht 2, eine Wiedergabeschicht 3, eine unmagnetische Schicht 4, eine Aufzeichnungsschicht 5, eine unmagnetische Schicht 6, eine Initialisierungsschicht 7, eine Schutz­ schicht 8 und eine Überzugsschicht 9 in dieser Reihenfolge auflaminiert sind, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Das Substrat 1 besteht aus einem transparenten Material wie Po­ lycarbonat und es liegt in Plattenform vor.

Ein derartiges magnetooptisches Aufzeichnungsmedium verwen­ det ein auf der Curietemperatur beruhendes Aufzeichnungssy­ stem. D.h., daß ein Lichtstrahl 10 (Laserstrahl von einem Halbleiter usw.) durch eine Objektivlinse 11 auf die Wieder­ gabeschicht 3 konvergiert wird, wobei Information unter Ver­ wendung des als polarer Kerreffekt bekannten magnetoopti­ schen Effekts aus der Wiedergabeschicht 3 abgespielt wird.

In Fig. 1 kennzeichnen die in der Wiedergabeschicht 3, der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht 7 eingezeichneten Pfeile die Magnetisierungsrichtung des Über­ gangsmetall-Untergitters in einer amorphen Seltenerdmetall- Übergangsmetall-Legierung.

Eine Momentanüberschreibung oder Initialisierung einer Mag­ netdomäne wird beim oben angegebenen magnetooptischen Auf­ zeichnungsmedium dadurch ausgeführt, daß die Magnetisie­ rungsrichtung der Wiedergabeschicht 3 abhängig von der Tem­ peraturverteilung kontrolliert wird, wie sie in der Wieder­ gabeschicht 3 durch den auf sie konvergierten Lichtstrahl 10 hervorgerufen wird (siehe Fig. 3(a) und 3(b)). Genauer ge­ sagt, wird ein Abschnitt 3a des durch den Lichtstrahl 10 aufgestrahlten Flecks auf eine Auslesetemperatur oder über diese erwärmt, und die Magnetisierung des so auf eine hohe Temperatur auf der Wiedergabeschicht 3 erwärmten Abschnitts 3a ist in die Richtung eines Streumagnetfelds gerichtet, das durch einen Streumagnetfluß hervorgerufen wird, wie er durch eine Magnetdomäne 5a in der Aufzeichnungsschicht 5 erzeugt wird. Andererseits ist die Magnetisierung der anderen Ab­ schnitte 3b der Wiedergabeschicht 3, deren Temperatur nicht niedriger als Raumtemperatur aber unter der Auslesetempera­ tur liegt, in der Richtung eines Streumagnetfelds gerichtet, das durch den von der Initialisierungsschicht 7 erzeugten Streumagnetfluß hervorgerufen wird.

Im Ergebnis kann selbst dann, wenn in der Aufzeichnungs­ schicht 5 Information mit einer Schrittweite aufgezeichnet ist, die kürzer als der Durchmesser des Lichtstrahls 10 ist, diese Information vermittels der Wiedergabeschicht 3 stabil abgespielt werden.

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 das magnetooptische Aufzeichnungsmedium im ein­ zelnen. Fig. 2 veranschaulicht die Temperaturabhängigkeit der jeweiligen Sättigungsmagnetisierungen Ms der Wiedergabe­ schicht 3, der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisie­ rungsschicht 7. Jede dieser Schichten besteht aus einer amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung, die Ferrimagnetismus zeigt.

Bei einer derartigen amorphen Seltenerdmetall-Übergangsme­ tall-Legierung sind die Untergittermagnetisierungen des Sel­ tenerdmetalls und des Übergangsmetalls antiparallel zueinan­ der. Wenn die Untergittermagnetisierungen der jeweiligen Me­ talle gleich sind, wird die Sättigungsmagnetisierung, d. h. die Summe aus den jeweiligen Untergittermagnetisierungen, Null. Die Temperatur, bei der dieser Zustand erreicht ist, wird als Kompensationstemperatur bezeichnet, während eine Zusammensetzung, durch die ein derartiger Zustand erzielt wird, als Kompensationszusammensetzung bezeichnet wird.

Bei einer Temperatur unter der Kompensationstemperatur ver­ fügt eine derartige amorphe Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierung über eine Sättigungsmagnetisierung, die in der Untergitter-Sättigungsmagnetisierung des Seltenerdmetalls gerichtet ist, da die Untergittermagnetisierung des Selten­ erdmetalls größer als die des Übergangsmetalls ist. Anderer­ seits weist diese Legierung bei einer Temperatur über der Kompensationstemperatur eine Sättigungsmagnetisierung auf, die in der Untergitter-Magnetisierungsrichtung des Über­ gangsmetalls gerichtet ist, da dann die Untergittermagneti­ sierung des Seltenerdmetalls kleiner als die des Übergangs­ metalls ist.

Nachfolgend wird ein Zustand, bei dem die Untergittermagne­ tisierung des Seltenerdmetalls größer als die des Übergangs­ metalls ist, als reich an Seltenerdmetall (SE-reich) be­ zeichnet, während ein Zustand, in dem das Umgekehrte der Fall ist, als reich an Übergangsmetall (ÜM-reich) bezeichnet wird. Fig. 2 veranschaulicht negative Sättigungsmagnetisie­ rung im SE-reichen Zustand, bei positiver Sättigungsmagneti­ sierung im ÜM-reichen Zustand.

Die Wiedergabeschicht 3, die bei Raumtemperatur ÜM-reich ist, weist eine Sättigungsmagnetisierung von z. B. 150 emu/ccm bei Raumtemperatur und eine Curietemperatur von 340°C auf. Die Aufzeichnungsschicht 5 weist eine mit der Raumtemperatur übereinstimmende Kompensationstemperatur, eine Sättigungsmagnetisierung von z. B. 120 emu/ccm bei 140°C und eine Curietemperatur von 260°C auf. Die Initiali­ sierungsschicht 7, die bei Raumtemperatur SE-reich ist, weist eine Sättigungsmagnetisierung von z. B. -110 emu/ccm bei Raumtemperatur, eine Kompensationstemperatur von 140°C und eine Curietemperatur von 360°C auf. Die Initialisie­ rungsschicht 7 ist im Temperaturbereich von 140°C bis 360°C ÜM-reich, mit einer maximalen Sättigungsmagnetisierung im ÜM-reichen Zustand von 60 emu/ccm bei 260°C.

Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium wird durch eine (nicht dargestellte) Antriebseinrichtung gedreht, während der Lichtstrahl 10 auf seine Wiedergabeschicht 3 gestrahlt wird, um Information aus dieser abzuspielen. Daher läuft ein vom Lichtstrahl 10 erzeugter Strahlfleck 10a in der durch einen Pfeil 12b gekennzeichneten Richtung entlang einer Spur 12a, die in Umfangsrichtung auf dem Plattenhauptkörper 12 vorhanden ist.

Durch diese Bewegung des Strahlflecks 10a erfolgt auf dem Plattenhauptkörper 12 eine von der Laufgeschwindigkeit des Strahlflecks 10a abhängige Temperaturverteilung 14. Jewei­ lige schematisch dargestellte elliptische Linien veranschau­ lichen die Temperaturverteilung 14 in Form von Isothermen. Da der Strahlfleck 10a in bezug auf den Plattenhauptkörper 12 läuft, fällt der hintere Teil des Strahlflecks 10a in ei­ nen Bereich, in dem der Plattenhauptkörper 12 am stärksten erwärmt wird. Hierbei zeigt in der Temperaturverteilung 14 die Isotherme 14a eine Temperatur von 120°C an, während die Isotherme 14b die in diesem Fall höchste Temperatur von 140°C anzeigt.

Fig. 3(b) ist eine Schnittansicht durch den Plattenhauptkör­ per 12 in Dickenrichtung, bezogen auf die Spur 12a, wobei die jeweiligen Magnetisierungen für den Fall dargestellt sind, daß, wie es in Fig. 3(a) gezeigt ist, der Lichtstrahl 10 auf die Spur 12a gestrahlt wird, um dadurch auf ihr den Strahlfleck 10a auszubilden, um einen Auslesevorgang auszu­ führen. Es ist zu beachten, daß das Substrat 1, die transpa­ rente dielektrische Schicht 2, die Schutzschicht 8 und die Überzugsschicht 9, die in Fig. 1 dargestellt sind, in der Fig. 3(b) weggelassen sind.

Dünne Pfeile in Fig. 3(b) kennzeichnen jeweilige Richtungen des magnetischen Untergittermoments des Übergangsmetalls (nachfolgend als ÜM-Magnetisierung bezeichnet) in der Wie­ dergabe-, der Aufzeichnungs- und der Initialisierungs­ schicht 3, 5 bzw. 7. Da Information in Form der Richtung der rechtwinkligen Magnetisierung in der Aufzeichnungsschicht 5 aufgezeichnet wird, wechseln sich die beiden nach oben und unten gerichteten, zueinander antiparallelen Pfeile in der Spurrichtung ab, was jeweilige ÜM-Magnetisierungen reprä­ sentiert. Pfeile in der Initialisierungsschicht 7 zeigen in eine spezielle Richtung (in der Figur nach oben), da die Magnetisierung dieser Schicht vorab bei der Initialisierung in eine Richtung ausgerichtet wird.

In der Wiedergabeschicht 3 ist die ÜM-Magnetisierung 3a im Abschnitt, der höher erwärmt ist als es der Temperatur der Isotherme 14a entspricht (Hochtemperaturabschnitt) entspre­ chend der ÜM-Magnetisierung 5a eines entsprechenden Ab­ schnitts der Aufzeichnungsschicht 5, die unter der Wiederga­ beschicht 3 vorhanden ist, nach oben gerichtet. Andererseits ist eine ÜM-Magnetisierung 3b im anderen Abschnitt (Nieder­ temperaturabschnitt) nach unten gerichtet. Der Grund, weswe­ gen die Wiedergabeschicht 3 derartige ÜM-Magnetisierungen aufweist, wie sie durch die ÜM-Magnetisierungen 3a und 3b repräsentiert sind, wird später beschrieben.

Hohle Pfeile in Fig. 3(b) repräsentieren die Richtungen und Stärken der Sättigungsmagnetisierungen der Wiedergabe-, Aufzeichnungs- und Initialisierungsschicht 3, 5 bzw. 7. Die Initialisierungsschicht 7 weist eine Temperaturabhängigkeit der Sättigungsmagnetisierung auf, wie sie in Fig. 2 veran­ schaulicht ist, und sie ist SE-reich, wenn die Temperatur unter ihrer Kompensationstemperatur von 140°C liegt.

Daher sind die ÜM-Magnetisierung 7a und die Sättigungsmagne­ tisierung 7b der Initialisierungsschicht 7 einander entge­ gengerichtet, wenn die Temperatur unter 140°C liegt. Daher sind die dünnen Pfeile und die hohlen Pfeile antiparallel in zueinander entgegengesetzten Richtungen gerichtet. In der Initialisierungsschicht 7 ist die Sättigungsmagnetisierung 7b (durch die Stärke eines jeweiligen hohlen Pfeils) in einem Abschnitt, der näher am Hochtemperaturabschnitt im Strahlfleck 10a liegt, kleiner, da die Temperatur näher an der Kompensationstemperatur liegt.

Die folgende Beschreibung veranschaulicht die Sättigungsmag­ netisierung der Aufzeichnungsschicht 5. Da die Sättigungs­ magnetisierung der Aufzeichnungsschicht 5 eine solche Tempe­ raturabhängigkeit aufweist, wie sie in der Fig. 2 wiederge­ geben ist, weist die Aufzeichnungsschicht 5 eine ÜM-Magne­ tisierung und eine Sättigungsmagnetisierung auf, die in der­ selben Richtung gerichtet sind. Dies erläutert den Zustand der Aufzeichnungsschicht 5 in Fig. 3(b), wo die ÜM-Magne­ tisierung 5a und die Sättigungsmagnetisierung 5b in dersel­ ben Richtung gerichtet sind. In der Aufzeichnungsschicht 5 ist die Sättigungsmagnetisierung (durch hohle Pfeile gekenn­ zeichnet) in einem Abschnitt näher am auf die Auslesetempe­ ratur erwärmten Hochtemperaturabschnitt größer, während in Abschnitten auf Raumtemperatur eine Sättigungsmagnetisierung von im wesentlichen Null vorliegt.

Übrigens ist die Sättigungsmagnetisierung als magnetisches Moment pro Volumeneinheit definiert, wie in Form eines Vek­ tors beschreibbar, der vom S- zum N-Pol gerichtet ist. Daher wird ein der Stärke der Sättigungsmagnetisierung entspre­ chender Magnetfluß erzeugt, wodurch darum herum ein Magnet­ feld ausgebildet wird.

Die folgende Beschreibung erörtert ein im Hochtemperaturab­ schnitt (Abschnitt, der über die Temperatur der Isotherme 14a erhöht ist) induziertes Magnetfeld in der Wiedergabe­ schicht 3. Da in der Aufzeichnungsschicht 5 ein Abschnitt, der unmittelbar unter dem Hochtemperaturabschnitt liegt, ei­ ne Sättigungsmagnetisierung mit größerer Stärke aufweist, wird ein im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3 durch die Aufzeichnungsschicht 5 erzeugtes Magnetfeld groß. Demgegenüber weist in der Initialisierungsschicht 7 ein Ab­ schnitt, der unter dem Hochtemperaturabschnitt liegt, eine Sättigungsmagnetisierung mit sehr kleiner Stärke oder mit im wesentlichen dem Wert Null auf. Daher wird ein Magnetfeld, wie es durch einen derartigen Abschnitt der Initialisie­ rungsschicht 7 im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabe­ schicht 3 induziert wird, extrem klein. Demgemäß stimmt das im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3 erzeugte Magnetfeld mit der in der Aufzeichnungsschicht 5 aufge­ zeichneten Information überein.

Die folgende Beschreibung erörtert ein in einem Niedertempe­ raturabschnitt (Abschnitt, der auf eine Temperatur unter der Isotherme 14a erwärmt ist) induziertes Magnetfeld. Während ein Abschnitt der Aufzeichnungsschicht 5, der unmittelbar unter dem Niedertemperaturabschnitt liegt, eine Sättigungs­ magnetisierung kleiner Stärke oder mit im wesentlichen dem Wert Null aufweist, weist ein Abschnitt der Initialisie­ rungsschicht 7, der dem Niedertemperaturabschnitt ent­ spricht, eine Sättigungsmagnetisierung mit großer Stärke auf. Daher stimmt das im Niedertemperaturabschnitt der Wie­ dergabeschicht 3 induzierte Magnetfeld mit der Information in der Initialisierungsschicht 7 überein.

Wenn Information mittels der Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsschicht 5 aufgezeichnet wird, zeigt die Magne­ tisierung der Initialisierungsschicht 7 vorab in eine spe­ zielle Richtung. Daher wird, wenn sich die Magnetisierungs­ richtung der Wiedergabeschicht 3 abhängig von einem durch andere Schichten hervorgerufenen Magnetfeld ändert, Informa­ tion in der Aufzeichnungsschicht 5 nur in den Hochtempera­ turabschnitt der Wiedergabeschicht 3 kopiert, wohingegen der Niedertemperaturabschnitt eine Magnetisierung mit spezieller Richtung entsprechend der der Initialisierungsschicht 7 zeigt.

So wird in der Aufzeichnungsschicht 5 aufgezeichnete Infor­ mation nur aus dem Bereich innerhalb der Isotherme 14a im Strahlfleck 10a (siehe Fig. 3(a)) vermittels der Wiedergabe­ schicht 3 ausgelesen, wohingegen der andere Bereich der Wie­ dergabeschicht 3 eine Magnetisierung aufweist, die in Über­ einstimmung mit der Initialisierungsschicht 7 immer in eine Richtung zeigt.

Wie es beschrieben wurde, ändert sich die Magnetisierungs­ richtung in der Wiedergabeschicht 3 abhängig vom Magnetfeld von der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungs­ schicht 7 vorausgesetzt, daß das Magnetfeld, wie es in der Wiedergabeschicht 3 durch die Aufzeichnungsschicht 5 und die Initialisierungsschicht 7 induziert wird, größer ist als die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht 3 bei der Auslese­ temperatur oder bei Raumtemperatur. In diesem Fall wird die Magnetisierung der Wiedergabeschicht 3 in einem Niedertempe­ raturabschnitt mit einer Temperatur nicht unter Raumtempera­ tur, jedoch unterhalb der Auslesetemperatur, in Übereinstim­ mung mit der Initialisierungsschicht 7 initialisiert. Ande­ rerseits wird im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabe­ schicht 3, der auf die Auslesetemperatur oder darüber er­ wärmt wurde, die Magnetisierungsrichtung in Übereinstimmung mit der Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 5, die Information repräsentiert, geändert.

Daher ermöglicht es die Anordnung des vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiels, daß die Größe eines Bereichs der Aufzeich­ nungsschicht 5, aus dem Information abgespielt wird, kleiner ist als die Größe des Strahlflecks 10a des Lichtstrahls 10. Dies ermöglicht es, das Auslesen von Information mit erhöh­ ter Auflösung auszuführen, die jenseits der Beugungsgrenze des Lichtstrahls 10 liegt. Demgemäß kann die vorstehend an­ gegebene Anordnung die Aufzeichnungsdichte erhöhen, da es ermöglicht ist, das Auslesen mit höherer Auflösung als bei herkömmlichen Anordnungen auszuführen. Ferner kann die vor­ stehend angegebene Anordnung auch verhindern, daß ein Wie­ dergabegerät große Abmessungen erhält, da kein externes Mag­ netfeld zum Initialisieren der Wiedergabeschicht 3 und kein externes Magnetfeld zur Verwendung beim Abspielen erforder­ lich sind.

Nachfolgend wird ein konkretes Beispiel für ein magnetoop­ tisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel angegeben.

In einer Sputtervorrichtung, die mit Targets aus Al, einer GdFeco-Legierung, einer DyFeco-Legierung und einer TbFeCo-Le­ gierung bestückt war, wurde ein Substrat 1 in einem Sub­ strathalter angeordnet. Das Substrat 1 bestand aus Polycar­ bonat und war plattenförmig mit Vorabgräben und Vorabpits ausgebildet. Die Sputtervorrichtung wurde auf 1 × 10^-6 Torr (1 Torr = 1,33 × 10^-4 Pa) evakuiert und dann wurde ein Misch­ gas aus Argon und Stickstoff eingeleitet. Dann wurde das Al-Target mit elektrischer Energie versorgt und auf dem Sub­ strat 1 wurde bei einem Gasdruck von 4 × 10^-3 Torr eine transparente dielektrische Schicht 2 aus AlN hergestellt.

Um verbesserte Wiedergabeeigenschaften zu erzielen, wurde dabei die transparente dielektrische Schicht 2 so einge­ stellt, daß sie eine Dicke aufwies, die etwa dem Wert ent­ spricht, wie er erhalten wird, wenn ein Viertel der Wellen­ länge des Abspiellichts des Lichtstrahls 10 durch den Bre­ chungsindex der transparenten dielektrischen Schicht 3 ge­ teilt wird. Z.B. kann dann, wenn ein Abspiellichtstrahl mit einer Wellenlänge von 680 nm verwendet wird, die Dicke auf 10 nm-80 nm eingestellt werden. Beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wurde eine transparente dielektrische Schicht 2 mit einer Dicke von 50 nm verwendet.

Dann wurde die Sputtervorrichtung erneut auf 1 × 10^-6 Torr evakuiert und es wurde Argongas eingeleitet. Dann wurde das GdFeco-Legierungstarget mit elektrischer Energie versorgt und bei einem Gasdruck von 4 × 10^-3 Torr wurde eine Wiederga­ beschicht 3 aus Gd_0,18(Fe_0,66Co_0,34)_0,82 auf der transparen­ ten dielektrischen Schicht 2 hergestellt. Die Wiedergabe­ schicht 3 enthält immer einen größeren Anteil an Übergangs­ metall als es der Kompensationszusammensetzung entspricht, so daß sie ÜM-reich ist. Die Wiedergabeschicht 3 wies eine Curietemperatur von 340°C auf.

Die Wiedergabeschicht 3 weist vorzugsweise eine Dicke nicht unter 10 nm auf, da sie bei dieser Dicke in gewissem Ausmaß vermeiden kann, daß das Abspielsignal Information enthält, wie es aus der Aufzeichnungsschicht 5 abgespielt wird, wenn der Lichtstrahl 10 durch die Wiedergabeschicht 3 hindurch­ strahlt. Wenn die Wiedergabeschicht 3 zu dick ist, ist eine größere Leistung für den Lichtstrahl 10 erforderlich, um die Temperatur zu erhöhen, was ein Abfallen der Aufzeich­ nungsempfindlichkeit verursacht. Daher ist es bevorzugt, daß die Wiedergabeschicht 3 eine Dicke nicht über 80 nm auf­ weist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Wie­ dergabeschicht 3 mit einer Dicke von 20 nm verwendet.

Dann wurde ein Mischgas aus Argon und Stickstoff in die Sputtervorrichtung eingeleitet. Das Al-Target wurde mit elektrischer Energie versorgt und auf der Wiedergabeschicht 3 wurde bei einem Gasdruck von 4 × 10^-3 Torr eine unmagneti­ sche Schicht 4 aus AlN hergestellt. Hierbei ist es bevorzugt, daß die unmagnetische Schicht 4 eine Dicke nicht über 60 nm aufweist, so daß durch die Aufzeichnungsschicht 5 ein stärkeres Magnetfeld in der Wiedergabeschicht 3 induziert wird. Ferner ist es bevorzugt, daß die Dicke nicht unter 1 nm liegt, um eine Austauschkopplung zwischen der Wiedergabe­ schicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 5 zu verhindern. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine unmagnetische Schicht 4 mit einer Dicke von 5 nm verwendet.

Im nächsten Stadium wurde die Sputtervorrichtung erneut auf 1 × 10^-6 Torr evakuiert und Argon wurde in sie eingeleitet. Dann wurde das DyFeco-Legierungstarget mit elektrischer Energie versorgt und auf der unmagnetischen Schicht 4 wurde unter denselben Bedingungen wie beim Herstellen der Wiederga­ beschicht 3 aus einer GdFeco-Legierung eine Aufzeichnungs­ schicht 5 aus Dy_0,23(Fe_0,75Co_0,25)_0,77 hergestellt. Die Auf­ zeichnungsschicht 5 ist ein Film mit rechtwinkliger Magneti­ sierung mit einer Kompensationstemperatur von ungefähr Raum­ temperatur und einer Curietemperatur von 260°C.

Es ist bevorzugt, daß die Aufzeichnungsschicht 5 eine Dicke nicht unter 20 nm aufweist, um ein Magnetfeld zu induzieren, wie es zum Umkehren der Magnetisierung der Wiedergabeschicht 3 erforderlich ist. Außerdem ist, wenn die Aufzeichnungs­ schicht 5 zu dick ist, eine größere Leistung für den Licht­ strahl 10 erforderlich, um die Temperatur zu erhöhen, was einen Abfall der Aufzeichnungsempfindlichkeit verursacht. Aus dem beschriebenen Grund ist es bevorzugt, daß die Dicke der Aufzeichnungsschicht 5 nicht über 200 nm beträgt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Aufzeichnungs­ schicht 5 mit einer Dicke von 60 nm verwendet.

Dann wurde auf der Aufzeichnungsschicht 5 unter denselben Bedingungen wie sie beim Herstellen der Schichten aus AlN verwendet wurden, eine unmagnetische Schicht 6 aus AlN auf der Aufzeichnungsschicht 5 hergestellt. Es ist bevorzugt, daß diese unmagnetische Schicht 6 eine Dicke nicht über 60 nm aufweist, damit in der Wiedergabeschicht 3 durch die Initialisierungsschicht 7 ein größeres Magnetfeld induziert wird. Ferner ist es bevorzugt, daß die Dicke der unmagneti­ schen Schicht 6 nicht unter 1 nm beträgt, um eine Austausch­ kopplung zwischen der Aufzeichnungsschicht 5 und der Ini­ tialisierungsschicht zu vermeiden. Beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wurde eine unmagnetische Schicht mit einer Dicke von 5 nm verwendet.

Im folgenden Stadium wurde die Sputtervorrichtung auf 1 × 10^-6 Torr evakuiert und es wurde Argon eingeleitet. Das TbFeCo-Legierungstarget wurde mit elektrischer Energie ver­ sorgt und auf der unmagnetischen Schicht 6 wurde bei densel­ ben Bedingungen wie beim Herstellen der Aufzeichnungsschicht 3 aus einer GdFeco-Legierung eine Initialisierungsschicht 7 aus Tb_0,28(Fe_0,72Co_0,28)_0,72 hergestellt. Die Initialisie­ rungsschicht 7 ist ein Film mit rechtwinkliger Magnetisie­ rung mit einer Kompensationstemperatur von 140°C und einer Curietemperatur von 360°C.

Es ist bevorzugt, daß die Initialisierungsschicht 7 eine Dicke nicht unter 20 nm aufweist, damit sie ein Magnetfeld induzieren kann, wie es zum Umkehren der Magnetisierung der Wiedergabeschicht 3 erforderlich ist. Wenn die Initialisie­ rungsschicht 7 zu dick ist, ist für den Lichtstrahl 10 eine große Leistung zur Temperaturerhöhung erforderlich, was ein Abfallen der Aufzeichnungsempfindlichkeit hervorruft. Daher ist es bevorzugt, daß die Initialisierungsschicht 7 eine Dicke nicht über 200 nm aufweist. Beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wurde eine Initialisierungsschicht 7 mit einer Dicke von 60 nm verwendet.

Im nächsten Stadium wurde ein Mischgas aus Argon und Stick­ stoff in die Sputtervorrichtung eingeleitet. Das Al-Target wurde mit elektrischer Energie versorgt und auf der Ini­ tialisierungsschicht 7 wurde bei denselben Bedingungen wie beim Herstellen der transparenten dielektrischen Schicht 2 eine Schutzschicht 8 aus AlN hergestellt.

Für die Dicke der Schutzschicht 8 besteht keine Beschrän­ kung, vorausgesetzt, daß die Aufzeichnungsschichten wie die Aufzeichnungsschicht 5 gegen Korrosion aufgrund von Oxida­ tion usw. geschützt werden können. Es ist bevorzugt, daß die Dicke der Schutzschicht nicht kleiner als 5 nm ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Schutzschicht 8 mit einer Dicke von 20 nm verwendet.

Abschließend wurde auf der Schutzschicht 8 eine Überzugs­ schicht 9 auf die folgende Weise hergestellt. Durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren wurde ein durch Ultravio­ lettstrahlung härtbares Harz oder ein thermisch härtbares Harz aufgebracht. Dann wurde Ultraviolettstrahlung einge­ strahlt oder es wurde Wärme angewandt.

Die Temperaturabhängigkeit der jeweiligen Koerzitivfeldstär­ ken der Wiedergabeschicht 3, der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht 7 ist in Fig. 4 dargestellt. Genauer gesagt, weist die Wiedergabeschicht 3 mit rechtwink­ liger Magnetisierung im Temperaturbereich zwischen Raumtem­ peratur und der höchsten Auslesetemperatur von 160°C eine Koerzitivfeldstärke auf, die ausreichend klein dafür ist, daß die Magnetisierung entsprechend dem durch die Aufzeich­ nungsschicht 5 und die Initialisierungsschicht 7 induzierten Magnetfeld ausgerichtet wird. Die Initialisierungsschicht 7 verfügt über große Koerzitivfeldstärke nicht unter 1,5 kOe bei ungefähr der Aufzeichnungstemperatur, und nicht darüber (in der Nähe der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht 5), so daß während eines Aufzeichnungsvorgangs keine Infor­ mation in dieser Initialisierungsschicht 7 aufgezeichnet wird.

Die Aufzeichnungs- und Abspieleigenschaften wurden für das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hergestellte mag­ netooptische Aufzeichnungsmedium gemessen (siehe Fig. 5). Fig. 5 veranschaulicht die Abhängigkeit des Trägersignal/ Rauschsignal-Verhältnisses (nachfolgend als TRV bezeichnet) von der Markierungslänge für das magnetooptische Aufzeich­ nungsmedium des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Die Mes­ sung wurde bei einer linearen Geschwindigkeit von 5 m/s aus­ geführt. Zunächst wurde ein Lichtstrahl 10 mit einer Laser­ gleichleistung von 8 mW eingestrahlt, während ein Magnetfeld von 300 Oe angelegt wurde. So wurde die Initialisierungs­ schicht 7 initialisiert.

Im nächsten Stadium wurden durch Einstrahlen des Laser­ strahls 10 mit einer Impulslaserleistung von 6 mW unter An­ legen eines Aufzeichnungsmagnetfelds von 150 Oe, Aufzeich­ nungsbits mit verschiedenen Markierungslängen hergestellt. Jedes Aufzeichnungsbit wurde mit einer Schrittweite herge­ stellt, die das Doppelte ihrer Markierungslänge war. Dann wurde das TRV für die Aufzeichnungsbits gemessen, während ein Lichtstrahl 10 mit einer Laserleistung von 10 mW für Ab­ spielzwecke eingestrahlt wurde. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wurde für ein Aufzeichnungsbit mit einer Markierungs­ länge von 0,3 µm und einer Markierungsschrittweite von 0,6 µm ein TRV von 40 dB erhalten.

Zum Vergleich ist, durch eine andere gekrümmte Linie in Fig. 5, auch das Meßergebnis für ein herkömmliches magnetoopti­ sches Aufzeichnungsmedium dargestellt. Die Messung wurde bei einer Abspiel-Laserleistung von 1 mW ausgeführt. Das herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsmedium hatte den folgenden Aufbau: eine AlN-Schicht mit einer Dicke von 80 nm, eine DyFeco-Schicht mit einer Dicke von 20 nm, eine AlN-Schicht mit einer Dicke von 25 nm und eine AlNi-Schicht mit einer Dicke von 30 nm, die in dieser Reihenfolge auf ein Substrat laminiert waren, mit einer Überzugsschicht auf der AlNi-Schicht. D.h., daß die herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsschicht aus einer einzelnen magnetischen Schicht aus einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung, d. h. der DyFeco-Schicht, bestand. Diese Schicht lag zwischen den AlN-Schichten, die als transparente dielektrische Schichten und als Schutzschichten dienten, und oben war die als Reflexionsschicht dienende AlNi-Schicht vorhanden.

Ein derartiger Aufbau wird als Reflexionsfilmaufbau bezeich­ net, wie er für magnetooptische Platten mit einem einzelnen Substrat mit einem Durchmesser von 3,5 Zoll typisch ist, wie sie bereits am Markt ist. Der Grund, weswegen die herkömm­ liche magnetooptische Platte ein niedriges TRV aufweist, wenn das Aufzeichnungsbit kurz ist, liegt darin, daß die An­ zahl von Bits, die in den Fleck des Lichtstrahls 10 fallen, zunimmt, wenn die Bitlänge abnimmt, was es erschwert, ein Bit vom anderen zu unterscheiden.

Als Index, der die optische Auflösung eines optischen Auf­ nehmers kennzeichnet, ist die Grenzraumfrequenz wohlbekannt, die durch die Wellenlänge des Lasers als Lichtquelle und die numerische Apertur einer Objektivlinse bestimmt wird. Unter Verwendung der Wellenlänge und der numerischen Apertur des bei der vorliegenden Messung verwendeten optischen Aufneh­ mers (830 nm bzw. 0,55) ergab sich die Grenzfrequenz, mit Umwandlung in die Länge eines Aufzeichnungsbits, wie folgt:
830 nm/2 . 0,55)/2 = 0,377 µm. Anders gesagt, betrug die Bit­ grenzlänge für die optische Auflösung des bei der obigen Messung verwendeten optischen Aufnehmers 0,377 µm. Tat­ sächlich betrug bei der Messung hinsichtlich der oben ange­ gebenen herkömmlichen magnetooptischen Platte das TRV im wesentlichen Null, wenn die Bitlänge 0,35 µm betrug, was das Rechenergebnis der Bitgrenzlänge von 0,377 µm stützt.

Eine andere Messung erfolgte zur Abhängigkeit des TRV von der Abspielleistung, d. h., daß gemessen wurde, wie sich das TRV ändert, wenn sich die Abspielleistung ändert. Der zum Abspielen verwendete Laserstrahl wurde auf ein Aufzeich­ nungsbit mit einer Markierungslänge von 0,3 µm und einer Markierungsschrittweite von 0,6 µm gestrahlt und das TRV wurde jedesmal dann gemessen, wenn sich die Abspielleistung des Lasers änderte. Das Meßergebnis ist in Fig. 6 darge­ stellt.

Was das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des vorliegenden Ausführungsbeispiels betrifft, stellt sich heraus, daß dann, wenn die Abspielleistung nach allmählicher Erhöhung eine Schwellenleistung zeigte, das TRV drastisch anstieg. Ge­ nauer gesagt, trat die in Fig. 3(a) dargestellte Tempera­ turverteilung bei einer Erhöhung der Abspielleistung auf und abhängig von der Information in der Aufzeichnungsschicht 5 erfolgte ein momentanes Erscheinen und Verschwinden einer Magnetdomäne, d. h., daß ein Superauflösungseffekt auftrat, was einen derartigen drastischen Anstieg des TRV bewirkte. Mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium des vorliegen­ den Ausführungsbeispiels kann so durch geeignetes Einstellen der Abspielleistung ein gegenüber dem herkömmlichen Signal verbessertes Signal erhalten werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 ein Ausführungsbeispiel eines Abspielverfah­ rens für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 7 veranschaulicht einen beispielhaften Abspielsignal­ verlauf, wie von Aufzeichnungsbits mit einer Markierungs­ schrittweite von 0,8 µm und einer Markierungslänge von 0,4 µm erhalten, wie sie auf einem weitverbreiteten, herkömmli­ chen, einschichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet waren. Wenn der Lichtstrahl über die Aufzeich­ nungsbits läuft, wird ein Abspielsignal mit im wesentlichen sinusförmigem Verlauf erhalten.

Fig. 8 veranschaulicht den Signalverlauf des Abspielsignals, wie es von Aufzeichnungsbits mit einer Markierungsschritt­ weite von 0,8 µm und einer Markierungslänge von 0,4 µm er­ halten wird, die auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsme­ dium gemäß der Erfindung aufgezeichnet sind. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist beim magnetooptischen Aufzeichnungs­ medium gemäß der Erfindung der Anstieg des Abspielsignals sehr steil.

Da in Zusammenhang mit magnetooptischen Aufzeichnungsmedien im allgemeinen ein Differenzerkennungsverfahren verwendet wird, ist die Amplitude des erhaltenen Abspielsignals auf­ grund von Änderungen des Reflexionsvermögens in gewisser Weise begrenzt. Jedoch enthält ein derartiges Abspielsignal Amplitudenschwankungen aufgrund der Doppelbrechung usw., die durch die Differenzerfassung nicht beschränkt werden kön­ nen. Daher schwankt die Amplitude des Abspielsignals leicht (siehe Fig. 7). Wenn in diesem Zustand ein konstanter Span­ nungspegel als Schnittpegel verwendet wird, ist es möglich, die genaue Position jedes Aufzeichnungsbits aufgrund einer derartigen kleinen Schwankung der Signalamplitude zu erken­ nen.

Um Wiedergabefehler zu beschränken, wie sie durch Schwan­ kungen der Signalamplitude hervorgerufen werden, wird in weitem Umfang ein Verfahren verwendet, gemäß dem ein Ziel­ signal mittels Hüllkurvenerkennung erhalten wird. Genauer gesagt, werden die Hüllkurven des Abspielsignals erfaßt und ein Schnittpegel wird abhängig vom Mittelwert der erhalte­ nen Hüllkurven eingestellt. Demgemäß ist es möglich, zu ver­ hindern, daß die Erfassung der Position eines Aufzeichnungs­ bits von der vorstehend angegebenen leichten Schwankung der Signalamplitude beeinflußt wird, wodurch die erfaßte Posi­ tion für das Aufzeichnungsbit genauer sein kann.

Die Amplitude des Abspielsignals vom magnetooptischen Auf­ zeichnungsmedium gemäß der Erfindung, wie in Fig. 8 darge­ stellt, zeigt ebenfalls leichte Schwankungen. Da der Anstieg des Abspielsignals, wie es vom magnetooptischen Aufzeich­ nungsmedium gemäß der Erfindung erhalten wird, steiler als der beim herkömmlichen ist, wie in Fig. 7 dargestellt, ist es möglich, die Position des Aufzeichnungsbits für das er­ findungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsmedium genauer zu erkennen als für das herkömmliche Medium, und zwar selbst dann, wenn die Schnittbildung unter Verwendung eines kon­ stanten Spannungspegels ausgeführt wird. Jedoch ist es bevorzugter, die Hüllkurven des Abspielsignals (siehe Fig. 7) zu erfassen, um ein Zielsignal zu erhalten.

Die folgende Beschreibung erläutert ein Verfahren zum Dif­ ferenzieren des Abspielsignals, um Information wiederzuge­ ben. Fig. 9 veranschaulicht den Verlauf eines Signals, das durch Differenzieren des Abspielsignals vom magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung erhalten wird. Es wird darauf hingewiesen, daß es schwierig ist, für einen steilen Anstieg des Signalverlaufs eines Abspielsignals zu sorgen, wenn es in Sinusform vorliegt, wie dies herkömmlich der Fall ist (siehe Fig. 7). Ein derartiges Differenzieren führt nur zu einer Phasenänderung des Abspielsignals.

Da jedoch das Abspielsignal beim vorliegenden Ausführungs­ beispiel einen extrem steilen Anstieg aufweist, ist es möglich, den nachteiligen Einfluß leichter Schwankungen im Abspielsignal durch Differenzieren desselben zu beseitigen (siehe Fig. 9). Durch diese Technik ist es möglich, ein dif­ ferenziertes Ausgangssignal nur für den sich drastisch än­ dernden Teil des Abspielsignals zu erhalten, d. h. für den Anstiegsteil des Abspielsignals.

Wie es beschrieben wurde, ist es beim vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel durch Differenzieren des erhaltenen Abspiel­ signals möglich, den nachteiligen Einfluß leichter Schwan­ kungen im Abspielsignal zu beseitigen, wodurch ein Zielab­ spielsignal gewährleistet ist, das die genaue Position eines Aufzeichnungsbits anzeigt. Demgemäß kann eine Verzögerungs­ schaltung weggelassen werden, wie sie zur herkömmlichen Hüllkurvenerfassung erforderlich ist. Anstelle einer derar­ tigen Verzögerungsschaltung kann eine einfache Schaltungsan­ ordnung (siehe Fig. 10) mit Konstantspannungs-Schnittpegel verwendet werden, um das Abspielsignal zweckdienlich zu be­ handeln.

Ferner wird gemäß dem Abspielverfahren des vorliegenden Aus­ führungsbeispiels für ein magnetooptisches Aufzeichnungsme­ dium ein Abspielsignal differenziert, so daß leichte Schwan­ kungen aus dem Abspielsignal entfernt werden. Dies sorgt da­ für, daß das erhaltene Signal sehr steile Anstiege und Ab­ fälle aufweist, wodurch sichergestellt ist, daß die Erfas­ sung des Anstiegs und des Abfalls des Abspielsignals genau ist. Daher werden vorteilhafte Abspieleigenschaften hin­ sichtlich des Aufzeichnungsverfahrens auf Grundlage der Mar­ kierungslänge erhalten.

Es ist möglich, ein Signal, das die genaue Position der Kan­ te eines Aufzeichnungsbits anzeigt, wie oben beschrieben, dadurch zu erhalten, daß das Abspielsignal differenziert wird, was zum folgenden Effekt führt. Die erforderliche Qua­ lität des Abspielsignals als magnetooptisches Signal, wie es direkt von einem Medium erhalten wird, kann niedriger sein.

Herkömmlicherweise ist es dann, wenn ein Abspielsignal vor der Verarbeitung ein TRV von 45 dB aufweist, unmöglich, die Fehlerrate auf nicht mehr als 1 × 10^-5 zu begrenzen, d. h. auf den erforderlichen Pegel für magnetooptische Platten. Wenn jedoch ein Wiedergabesignal, wie es vom erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium erhalten wird, da ein TRV nicht unter 35 dB aufweist, durch die oben angegebene erfindungsgemäße Verarbeitung verarbeitet wurde, wurde eine Fehlerrate nicht über 1 × 10^-5 erhalten.

Dies zeigt, daß die Fehlerrate selbst dann auf den zulässi­ gen Pegel beschränkt werden kann, wenn die mit hoher Dichte aufgezeichnete Information so abgespielt wird, daß das TRV nicht mehr als 35 dB beträgt, wodurch weiter erhöhte Dichte beim Aufzeichnen und Abspielen erzielt werden. Die Tabelle 1 zeigt die Korrelation zwischen der Bitlänge, dem TRV und der Fehlerrate (als Er repräsentiert). In der Tabelle repräsen­ tieren CNR1 und Er1 das TRV bzw. die Fehlerrate eines Ab­ spielsignals, wie es vom herkömmlichen, in Fig. 7 darge­ stellten magnetooptischen Aufzeichnungsmedium erhalten wird. CNR2 und Er2 kennzeichnen das TRV bzw. die Fehlerrate eines Abspielsignals (siehe Fig. 8), wie es vom erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium erhalten wird. Er3 kennzeichnet die Fehlerrate eines Signals, wie es durch Differenzieren eines vom erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium erhaltenen Abspielsignals erhalten wird.

Tabelle 1

Wie es in der Tabelle 1 angegeben ist, war hinsichtlich des Vergleichsbeispiels mit dem Wert CNR1 eine Bitlänge nicht unter 0,6 µm erforderlich, um die bevorzugte Fehlerrate (nicht mehr als 1 × 10^-5) zu erhalten (siehe die Spalte Er1 in Tabelle 1). Andererseits konnte hinsichtlich des vorlie­ genden Ausführungsbeispiels mit dem Wert CNR2 selbst dann, wenn die Bitlänge nicht kleiner als 0,4 µm betrug, eine vor­ teilhafte Fehlerrate hinsichtlich eines nicht differenzier­ ten Abspielsignals erhalten werden (siehe Spalte Er2 in Tabelle 1) . Dies zeigt an, daß eine weitere Verdichtung er­ zielbar ist. Darüber hinaus war, wenn das durch Differenzie­ ren des Abspielsignals erhaltene Signal verwendet wurde, ei­ ne Bitlänge nicht unter 0,35 µm möglich, um eine bevorzugte Fehlerrate zu erhalten (siehe die Spalte Er3 in Tabelle 1). Dies ermöglicht eine noch weitere Verdichtung.

Claims (6)

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

• - einer Wiedergabeschicht (3), einer Aufzeichnungsschicht (5) und einer Ini­ tiallsierungsschicht (7), die in dieser Reihenfolge auf einem transparenten Sub­ strat (2) ausgebildet sind und die aus jeweiligen magnetischen Substanzen in Form von Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierungen mit rechtwinkliger Ma­ gnetisierung bestehen; gekennzeichnet durch
• - eine erste unmagnetische Schicht (4) zwischen der Wiedergabeschicht (3) und der Aufzeichnungsschicht (5), wobei diese erste unmagnetische Schicht (4) so vorhanden ist, daß sie die Austauschkopplungskraft zwischen der Wiederga­ beschicht (3) und der Aufzeichnungsschicht (5) aufhebt; und
• - eine zweite unmagnetische Schicht (6), die zwischen der Aufzeichnungs­ schicht (5) und der Initialisierungsschicht (7) vorhanden ist und die Aus­ tauschkopplungskraft zwischen diesen Schichten (5, 7) aufhebt;
• - wobei die Wiedergabeschicht (3) eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die im­ mer kleiner als das in der Wiedergabeschicht (3) induzierte Gesamtstreumagnet­ feld ist, das durch Summieren der Streumagnetfelder von der Aufzeichnungs­ schicht (5) und der Initialisierungsschicht (7) in einem Temperaturbereich zwi­ schen Raumtemperatur und einer Auslesetemperatur erhalten wird, wobei die letztere beim Einstrahlen eines Laserstrahls (10) auf die Wiedergabeschicht (3) erhalten wird, um Information abhängig von der Richtung der rechtwinkligen Magnetisierung aus der Wiedergabeschicht (3) auszulesen;
• - wobei die Aufzeichnungsschicht (5) eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die Immer größer als das in der Aufzeichnungsschicht (5) induzierte Gesamtstreu­ magnetfeld ist, das durch Summieren der Streumagnetfelder aus der Wiederga­ beschicht (3) und der Initialisierungsschicht (7) im obigen Temperaturbereich er­ halten wird;
• - wobei sich die jeweiligen Streumagnetfelder, wie sie in der Wiedergabe­ schicht (3) durch die Aufzeichnungsschicht (5) bzw. die Initialisierungsschicht (7) induziert werden, abhängig von den jeweiligen Sättigungsmagnetisierungen der Aufzeichnungsschicht (5) und der Initialisierungsschicht (7) ändern, wobei sich die Sättigungsmagnetisierung entsprechend einer Temperaturänderung än­ dert;
• - wobei das Streumagnetfeld von der Initialisierungsschicht (7) im Tempera­ turbereich von Raumtemperatur bis in die Nähe der Auslesetemperatur größer als das von der Aufzeichnungsschicht (5) ist; und
• - wobei das Magnetfeld von der Aufzeichnungsschicht (5) bei der Auslese­ temperatur größer als das von der Initialisierungsschicht (7) ist.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - die Wiedergabeschicht (3) eine unter der Raumtemperatur liegende Kom­ pensationstemperatur aufweist;
• - die Aufzeichnungsschicht (3) eine der Raumtemperatur entsprechende Kompensationstemperatur aufweist; und
• - die Initialisierungsschicht (7) eine Kompensationstemperatur aufweist, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur der Auf­ zeichnungsschicht (5) fällt, und sie eine Curietemperatur über der Curietempe­ ratur der Wiedergabeschicht (3) aufweist, wobei diese Initialisierungsschicht (7) vorab so initialisiert wird, daß ihre Magnetisierung in eine spezielle Richtung zeigt.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kompensationstemperatur der Initialisierungsschicht (7) unter der Curietemperatur der Wiedergabeschicht (3) liegt.

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Curietemperatur der Initialisierungsschicht (7) über der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht (5) liegt.

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Curietemperatur der Wiedergabeschicht (3) über der Cu­ rietemperatur der Aufzeichnungsschicht (5) liegt.

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Initialisierungsschicht (7) eine ungefähr der Auslesetem­ peratur entsprechende Kompensationstemperatur aufweist.