DE19625882C9

DE19625882C9 - Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE19625882C9
Application number: DE1996125882
Authority: DE
Inventors: Junsaku Kashihara Nara Nakajima; Junji Nara Hirokane; Yoshiteru Nishinomiya Hyogo Murakami; Akira Nara Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2016-06-28

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches wird mit einer Vorrichtung für magnetooptisches Aufzeichnen und Wiedergeben, wie eine magnetooptische Platte, ein magnetooptisches Band oder eine magnetooptische Karte, verwendet.

Herkömmlicherweise werden magnetooptische Plattenspeicher bei ihrer praktischen Anwendung als umschreibbares magnetooptisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Bei einem derartigen 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 Lichtstrahls von einem Halbleiterlaser kleiner gemacht werden, eine Verschlechterung der Wiedergabeeigenschaften auftritt.

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

Um dem vorstehend angegebenen Problem entgegenzuwirken, sind im Japan Journal of Applied Physics, Vol. 31 (1992, S. 568-575) zwei Verfahren offenbart, die als RAD (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.

RAD ist ein Verfahren, das sich wie folgt darstellt. Da der hintere Abschnitt im Strahlfleckbereich der Wiedergabeschicht bei der Einstrahlung des Laserstrahls stärker aufgeheizt wird als die anderen Abschnitte, wird die Koerzitivfeldstärke des Materials der Wiedergabeschicht im hinteren Abschnitt aufgrund des Temperaturanstiegs kleiner. Im Ergebnis wird die Magnetisierung der Wiedergabeschicht im hinteren Abschnitt durch ein bei der Wiedergabe verwendetes äußeres Magnetfeld in einer speziellen Richtung ausgerichtet, wodurch die Magnetisierungsrichtung einer Aufzeichnungsschicht im hinteren Abschnitt maskiert wird. Demgemäß wird alleine die auf der Aufzeichnungsschicht im vorderen Abschnitt 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 Aufzeichnungsdichte in der Aufzeichnungsschicht.

RAD ist ein Verfahren, das sich wie folgt darstellt. Die Magnetisierungsrichtung einer Wiedergabeschicht wird vorab durch ein zur Initialisierung verwendetes externes Magnetfeld initialisiert, wodurch die Magnetisierungsrichtung einer 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 Abschnitt, des Strahlflecks entsprechen, ihre Maskierung, wodurch sichergestellt wird, daß die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht als Information mittels der Wiedergabeschicht ausgelesen wird. So ist es möglich, sogar Aufzeichnungsbits zu lesen, die kleiner als der Strahlfleck sind. Dies führt zu einer Verbesserung der Aufzeichnungsdichte in der Aufzeichnungsschicht.

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

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

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das bei der Wiedergabe kein externes Magnetfeld benötigt, um dadurch einen voluminösen Aufbau einer Wiedergabevorrichtung zu vermeiden und eine höhere Aufzeichnungsdichte zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Aufzeichnungsmedium mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium unterbrechen die erste und die zweite unmagnetische Schicht die Austauschkopplungskraft zwischen der Wiedergabeschicht und der Aufzeichnungsschicht bzw. diejenige zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Initialisierungsschicht. Daher ist es vermeidbar, daß die Magnetisierung der Wiedergabeschicht in die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 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 betrifft, 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 Magnetisierungsrichtung der Initialisierungsschicht gerichtet.

Andererseits herrscht, wenn die Temperatur aufgrund des Einstrahlens des Laserstrahls ansteigt, in einem Abschnitt, der auf oder über eine vorbestimmte Temperatur (die Auslesetemperatur) erwärmt wird, das Streumagnetfeld der Aufzeichnungsschicht vor, und dessen Stärke ist größer als die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht. Daher ist die Magnetisierung der Wiedergabeschicht in die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht gerichtet.

Kurz gesagt, wird im Hochtemperaturbereich, d. h. in einem Bereich, der durch den Laserstrahl auf oder über die Auslesetemperatur erwärmt wurde, Information in der Aufzeichnungsschicht mittels der magnetostatischen Kraft in die Wiedergabeschicht kopiert. Andererseits wird in einem Niedertemperaturbereich, d. h. in einem Bereich mit einer Erwärmung im Temperaturbereich bei oder über der Raumtemperatur und unter der Auslesetemperatur, die Information in der Initialisierungsschicht in die Wiedergabeschicht kopiert, d. h., daß die Wiedergabeschicht initialisiert wird.

Mittels der vorstehend angegebenen Anordnung ist es vermeidbar, daß Information in der Aufzeichnungsschicht durch den Einfluß der Wiedergabeschicht oder der Initialisierungsschicht im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Auslesetemperatur umgeschrieben wird, da die Koerzitivfeldstärke 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 einem durch Laserstrahleinstrahlung während eines Auslesevorgangs hervorgerufenen Temperaturanstieg die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht allmählich ab, wohingegen die Sättigungsmagnetisierung der Aufzeichnungsschicht ansteigt. Demgemäß wird, wenn das in der Wiedergabeschicht durch die Aufzeichnungsschicht induzierte Streumagnetfeld die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht überschreitet, die Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsschicht mittels des Streumagnetfelds von der Aufzeichnungsschicht in die Wiedergabeschicht kopiert. Da die Änderung der Magnetisierungsrichtung abhängig von einer Temperaturänderung plötzlich ist, ist der Signalverlauf eines so bei einem Auslesevorgang erhaltenen Abspielsignals sehr steil.

Ferner weist der Strahlfleckabschnitt auf der Wiedergabeschicht, 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 Auslesetemperatur ansteigt, Information, die nur dem Teil des Strahlfleckabschnitts mit der Auslesetemperatur entspricht, vermittels der Wiedergabeschicht aufgrund der Einstrahlung des Laserstrahls 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 Einstrahlung 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 vermeiden.

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

Kurz gesagt, sorgt die vorstehend angegebene Anordnung dafür, daß eine Beeinflussung der Magnetisierungsrichtungen der Wiedergabeschicht in Spuren benachbart zur vom Laserstrahl abgerasterten Zielspur vermieden ist, und sie sorgt dafür, daß die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht in die Wiedergabeschicht kopiert wird, wenn das in der Wiedergabeschicht durch die Aufzeichnungsschicht induzierte Streumagnetfeld die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht überschreitet. Dies sorgt dafür, daß der Signalverlauf des so ausgelesenen Abspielsignals steil ist.

Demgemäß ist es mit der bisher beschriebenen Anordnung möglich, da nur der Hochtemperaturteil im Strahlfleckabschnitt beim Abspielen eine Rolle spielt, die Größe jeder Markierung als Einheit des Aufzeichnungsbereichs in der Aufzeichnungsschicht zu verringern, die Markierungsschrittweite zu verkürzen und das Intervall zwischen Spuren zu verringern, um dadurch eine Verbesserung der Informationsaufzeichnungsdichte der Aufzeichnungsschicht im Vergleich zu der bei FAD erzielten zu gewährleisten. Ferner gewährleistet die Anordnung, selbst ohne äußeres Magnetfeld wie durch einen bei der Wiedergabe verwendeten Magnet und einen bei der Initialisierung verwendeten Magnet erzeugt, wie dies im Fall von RAD der Fall ist, daß nur in einem Abschnitt der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnete Information, der aufgrund des Einstrahlen 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 Magnetfeld aufgezeichnet werden, obwohl das Aufzeichnen derartiger Information herkömmlicherweise eine Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung enormer Kapazität erfordert. Auch kann die Anordnung verhindern, daß die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Vorrichtung große Abmessungen erhält, da kein äußeres Magnetfeld erforderlich ist.

Beim Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2 nimmt, da die Kompensationstemperatur der Wiedergabeschicht niedriger als die Raumtemperatur eingestellt ist, die Koerzitivfeldstärke der Wiedergabeschicht allmählich ab, wenn die Temperatur ausgehend von der Raumtemperatur auf die Auslesetemperatur ansteigt. 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 Initialisierungsschicht bei Raumtemperatur stabil initialisiert, während die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht bei der Auslesetemperatur stabil in die Wiedergabeschicht kopiert wird.

Darüber hinaus ist bei dieser Anordnung die Kompensationstemperatur der Aufzeichnungsschicht auf Raumtemperatur eingestellt, wodurch die Sättigungsmagnetisierung der Aufzeichnungsschicht bei Raumtemperatur auf im wesentlichen Null verringert ist. Demgemäß kann der Einfluß der Aufzeichnungsschicht auf die durch die Initialisierungsschicht vorgenommene Initialisierung der Wiedergabeschicht im Temperaturbereich nicht unter der Raumtemperatur und unter der Auslesetemperatur begrenzt werden.

Außerdem ist bei dieser Anordnung die Kompensationstemperatur der Initialisierungsschicht auf eine Temperatur eingestellt, die in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht fällt, wodurch es möglich ist, die Sättigungsmagnetisierung der Initialisierungsschicht in der Nähe der Auslesetemperatur zu verringern, wobei die Auslesetemperatur in den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht fällt. Daher ist es möglich, den Einfluß der Initialisierungsschicht auf den Kopiervorgang von der Aufzeichnungsschicht in die Wiedergabeschicht bei der Auslesetemperatur zu begrenzen.

Ferner wird bei dieser Anordnung die Curietemperatur der Initialisierungsschicht höher als die Curietemperatur der Wiedergabeschicht eingestellt, wodurch die Magnetisierungsrichtung der Initialisierungsschicht selbst bei einer Auslesetemperatur aufrechterhalten werden kann, die niedriger als die Curietemperatur der Wiedergabeschicht eingestellt ist. Daher ist die Magnetisierungsrichtung der Initialisierungsschicht stabilisiert, was dazu führt, daß die Wiedergabeschicht durch die Initialisierungsschicht stabil initialisiert werden kann.

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

Beim Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6 ist die Sättigungsmagnetisierung der Initialisierungsschicht bei der Auslesetemperatur im wesentlichen Null, da die Kompensationstemperatur der Initialisierungsschicht in der Nähe der Auslesetemperatur 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 Strahlfleckabschnitts auf die Auslesetemperatur zu erwärmen, wodurch ein Abspielsignal zum Wiedergeben von Information stabil aus dem vorstehend genannten Teil des beleuchteten Abschnitts der Wiedergabeschicht ausgelesen werden kann. Daher ist die Aufzeichnungsdichte der Aufzeichnungsschicht verbessert, während eine Volumenzunahme einer Wiedergabevorrichtung dadurch vermieden ist, daß kein externes Magnetfeld zur Wiedergabe erforderlich ist.

Außerdem kann das Abspielsignal einen steilen Signalverlauf 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 Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 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 Abspielverfahren 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-, Aufzeichnungs- und Initialisierungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.

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

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

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

Erstes Ausführungsbeispiel
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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 Schutzschicht 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 Polycarbonat und es liegt in Plattenform vor.

Ein derartiges magnetooptisches Aufzeichnungsmedium verwendet ein auf der Curietemperatur beruhendes Aufzeichnungssystem. D.h., daß ein Lichtstrahl 10 (Laserstrahl von einem Halbleiter usw.) durch eine Objektivlinse 11 auf die Wiedergabeschicht 3 konvergiert wird, wobei Information unter Verwendung des als polarer Kerreffekt bekannten magnetooptischen 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 Ubergangsmetall-Untergitters in einer amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung.

Eine Momentanüberschreibung oder Initialisierung einer Magnetdomäne wird beim oben angegebenen magnetooptisehen Aufzeichnungsmedium dadurch ausgeführt, daß die Magnetisierungsrichtung der Wiedergabeschicht 3 abhängig von der Temperaturverteilung kontrolliert wird, wie sie in der Wiedergabeschicht 3 durch den auf sie konvergierten Lichtstrahl 10 hervorgerufen wird (siehe Fig. 3(a) und 3(b)). Genauer gesagt, 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 Abschnitte 3b der Wiedergabeschicht 3, deren Temperatur nicht niedriger als Raumtemperatur aber unter der Auslesetemperatur 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 Aufzeichnungsschicht 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 einzelnen. Fig. 2 veranschaulicht die Temperaturabhängigkeit der jeweiligen Sättigungsmagnetisierungen Ms der Wiedergabeschicht 3, der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht 7. Jede dieser Schichten besteht aus einer amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung, die Ferrimagnetismus zeigt.

Bei einer derartigen amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung sind die Untergittermagnetisierungen des Seltenerdmetalls und des Übergangsmetalls antiparallel zueinander. Wenn die Untergittermagnetisierungen der jeweiligen Metalle 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 verfügt eine derartige amorphe Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung über eine Sättigungsmagnetisierung, die in der Untergitter-Sättigungsmagnetisierung des Seltenerdmetalls gerichtet ist, da die Untergittermagnetisierung des Seltenerdmetalls größer als die des Übergangsmetalls ist. Andererseits weist diese Legierung bei einer Temperatur über der Kompensationstemperatur eine Sättigungsmagnetisierung auf, die in der Untergitter-Magnetisierungsrichtung des Übergangsmetalls gerichtet ist, da dann die Untergittermagnetisierung des Seltenerdmetalls kleiner als die des Übergangsmetalls ist.

Nachfolgend wird ein Zustand, bei dem die Untergittermagnetisierung des Seltenerdmetalls größer als die des Übergangsmetalls ist, als reich an Seltenerdmetall (SE-reich) bezeichnet, während ein Zustand, in dem das Umgekehrte der Fall ist, als reich an Übergangsmetall (ÜM-reich) bezeichnet wird. Fig. 2 veranschaulicht negative Sättigungsmagnetisierung im SE-reichen Zustand, bei positiver Sättigungsmagnetisierung 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 340⁰C auf. Die Aufzeichnungsschicht 5 weist eine mit der Raumtemperatur übereinstimmende Kompensationstemperatur, eine Sättigungsmagnetisierung von z. B. 120 emu/ccm bei 140⁰C und eine Curietemperatur von 260⁰C auf. Die Initialisierungsschicht 7, die bei Raumtemperatur SE-reich ist, weist eine Sättigungsmagnetisierung von z. B. -110 emu/ccm bei Raumtemperatur, eine Kompensationstemperatur von 140⁰C und eine Curietemperatur von 360⁰C auf. Die Initialisierungsschicht 7 ist im Temperaturbereich von 140⁰C bis 360⁰C ÜM-reich, mit einer maximalen Sättigungsmagnetisierung im ÜM-reichen Zustand von 60 emu/ccm bei 260⁰C.

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. Jeweilige schematisch dargestellte elliptische Linien veranschaulichen 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 einen Bereich, in dem der Plattenhauptkörper 12 am stärksten erwärmt wird. Hierbei zeigt in der Temperaturverteilung 14 die Isotherme 14a eine Temperatur von 120⁰C an, während die Isotherme 14b die in diesem Fall höchste Temperatur von 140⁰C anzeigt.

Fig. 3(b) ist eine Schnittansicht durch den Plattenhauptkörper 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 auszuführen. Es ist zu beachten, daß das Substrat 1, die transparente 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 Wiedergabe-, der Aufzeichnungs- und der Initialisierungsschicht 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 repräsentiert. 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) entsprechend der ÜM-Magnetisierung 5a eines entsprechenden Abschnitts der Aufzeichnungsschicht 5, die unter der Wiedergabeschicht 3 vorhanden ist, nach oben gerichtet. Andererseits ist eine ÜM-Magnetisierung 3b im anderen Abschnitt (Niedertemperaturabschnitt) nach unten gerichtet. Der Grund, weswegen 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 veranschaulicht ist, und sie ist SE-reich, wenn die Temperatur unter ihrer Kompensationstemperatur von 140⁰C liegt.

Daher sind die UM-Magnetisierung 7a und die Sättigungsmagnetisierung 7b der Initialisierungsschicht 7 einander entgegengerichtet, wenn die Temperatur unter 140⁰C 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 Sättigungsmagnetisierung der Aufzeichnungsschicht 5. Da die Sättigungsmagnetisierung der Aufzeichnungsschicht 5 eine solche Temperaturabhängigkeit aufweist, wie sie in der Fig. 2 wiedergegeben ist, weist die Aufzeichnungsschicht 5 eine UM-Magnetisierung und eine Sättigungsmagnetisierung auf, die in derselben Richtung gerichtet sind. Dies erläutert den Zustand der Aufzeichnungsschicht 5 in Fig. 3(b), wo die UM-Magnetisierung 5a und die Sättigungsmagnetisierung 5b in derselben Richtung gerichtet sind. In der Aufzeichnungsschicht 5 ist die Sättigungsmagnetisierung (durch hohle Pfeile gekennzeichnet) in einem Abschnitt näher am auf die Auslesetemperatur 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 Vektors beschreibbar, der vom S- zum N-PoI gerichtet ist. Daher wird ein der Stärke der Sättigungsmagnetisierung entsprechender Magnetfluß erzeugt, wodurch darum herum ein Magnetfeld ausgebildet wird.

Die folgende Beschreibung erörtert ein im Hochtemperaturabschnitt (Abschnitt, der über die Temperatur der Isotherme 14a erhöht ist) induziertes Magnetfeld in der Wiedergabeschicht 3. Da in der Aufzeichnungsschicht 5 ein Abschnitt, der unmittelbar unter dem Hochtemperaturabschnitt liegt, eine 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 Abschnitt, 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 Initialisierungsschicht 7 im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3 induziert wird, extrem klein. Demgemäß stimmt das im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3 erzeugte Magnetfeld mit der in der Aufzeichnungsschicht 5 aufgezeichneten Information überein.

Die folgende Beschreibung erörtert ein in einem Niedertemperaturabschnitt (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 Sättigungsmagnetisierung kleiner Stärke oder mit im wesentlichen dem Wert Null aufweist, weist ein Abschnitt der Initialisierungsschicht 7, der dem Niedertemperaturabschnitt entspricht, eine Sättigungsmagnetisierung mit großer Stärke auf. Daher stimmt das im Niedertemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3 induzierte Magnetfeld mit der Information in der Initialisierungsschicht 7 überein.

Wenn Information mittels der Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsschicht 5 aufgezeichnet wird, zeigt die Magnetisierung der Initialisierungsschicht 7 vorab in eine spezielle Richtung. Daher wird, wenn sich die Magnetisierungsrichtung der Wiedergabeschicht 3 abhängig von einem durch andere Schichten hervorgerufenen Magnetfeld ändert, Information in der Aufzeichnungsschicht 5 nur in den Hochtemperaturabschnitt 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 Information nur aus dem Bereich innerhalb der Isotherme 14a im Strahlfleck 10a (siehe Fig. 3(a)) vermittels der Wiedergabeschicht 3 ausgelesen, wohingegen der andere Bereich der Wiedergabeschicht 3 eine Magnetisierung aufweist, die in Übereinstimmung mit der Initialisierungsschicht 7 immer in eine Richtung zeigt.

Wie es beschrieben wurde, ändert sich die Magnetisierungsrichtung in der Wiedergabeschicht 3 abhängig vom Magnetfeld von der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht 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 Auslesetemperatur oder bei Raumtemperatur. In diesem Fall wird die Magnetisierung der Wiedergabeschicht 3 in einem Niedertemperaturabschnitt mit einer Temperatur nicht unter Raumtemperatur, jedoch unterhalb der Auslesetemperatur, in Übereinstimmung mit der Initialisierungsschicht 7 initialisiert. Andererseits wird im Hochtemperaturabschnitt der Wiedergabeschicht 3, der auf die Auslesetemperatur oder darüber erwärmt wurde, die Magnetisierungsrichtung in Übereinstimmung mit der Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 5, die Information repräsentiert, geändert.

Daher ermöglicht es die Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, daß die Größe eines Bereichs der Aufzeichnungsschicht 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 erhöhter Auflösung auszuführen, die jenseits der Beugungsgrenze des Lichtstrahls 10 liegt. Demgemäß kann die vorstehend angegebene Anordnung die Aufzeichnungsdichte erhö- hen, da es ermöglicht ist, das Auslesen mit höherer Auflösung als bei herkömmlichen Anordnungen auszuführen. Ferner kann die vorstehend angegebene Anordnung auch verhindern, daß ein Wiedergabegerät große Abmessungen erhält, da kein externes Magnetfeld zum Initialisieren der Wiedergabeschicht 3 und kein externes Magnetfeld zur Verwendung beim Abspielen erforderlich sind.

Nachfolgend wird ein konkretes Beispiel für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angegeben.

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

Um verbesserte Wiedergabeeigenschaften zu erzielen, wurde dabei die transparente dielektrische Schicht 2 so eingestellt, daß sie eine Dicke aufwies, die etwa dem Wert entspricht, wie er erhalten wird, wenn ein Viertel der Wellenlänge

des Abspiellichts des Lichtstrahls 10 durch den Brechungsindex der transparenten dielektrischen Schicht 3 geteilt 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 Ausführungsbeispiel wurde eine transparente dielektrische Schicht 2 mit einer Dicke von 50 nm verwendet.

Dann wurde die Sputtervorrichtung erneut auf 1 X 10~⁶ Torr evakuiert und es wurde Argongas eingeleitet. Dann wurde das GdFeco-Legierungstarget mit elektrischer Energie versorgt und bei einem Gasdruck von 4 X 10~³ Torr wurde eine Wiedergabeschicht 3 aus Gd₀ Ig(Fe₀ 6gCo_{0 34})_{0 82} auf der transparenten dielektrischen Schicht 2 hergestellt. Die Wiedergabeschicht 3 enthält immer einen größeren Anteil an Übergangsmetall als es der Kompensationszusammensetzung entspricht, so daß sie ÜM-reich ist. Die Wiedergabeschicht 3 wies eine Curietemperatur von 340⁰C 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 hindurchstrahlt. 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 Aufzeichnungsempfindlichkeit verursacht. Daher ist es bevorzugt, daß die Wiedergabeschicht 3 eine Dicke nicht über 80 nm aufweist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Wiedergabeschicht 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 X 10~³ Torr eine unmagnetische 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 Wiedergabeschicht 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 X 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 Wiedergabeschicht 3 aus einer GdFeco-Legierung eine Aufzeichnungsschicht 5 aus Dy₀ 23(Fe₀ 75Co₀ 25)0 77 hergestellt. Die Aufzeichnungsschicht 5 ist ein Film mit rechtwinkliger Magnetisierung mit einer Kompensationstemperatur von ungefähr Raumtemperatur und einer Curietemperatur von 260⁰C.

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 Aufzeichnungsschicht 5 zu dick ist, eine größere Leistung für den Lichtstrahl 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 Aufzeichnungsschicht 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 unmagnetischen Schicht 6 nicht unter 1 nm beträgt, um eine Austauschkopplung zwischen der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht zu vermeiden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine unmagnetische Schicht mit einer Dicke von 5 nm verwendet.

Im folgenden Stadium wurde die Sputtervorrichtung auf 1 X 10~⁶ Torr evakuiert und es wurde Argon eingeleitet. Das TbFeCo-Legierungstarget wurde mit elektrischer Energie versorgt und auf der unmagnetischen Schicht 6 wurde bei denselben Bedingungen wie beim Herstellen der Aufzeichnungsschicht 3 aus einer GdFeco-Legierung eine Initialisierungsschicht 7 aus Tb₀ 2s(F^eo 72^°0 2δ)θ 72 hergestellt. Die Initialisierungsschicht 7 ist ein Film mit rechtwinkliger Magnetisierung mit einer Kompensationstemperatur von 140⁰C und einer Curietemperatur von 360⁰C.

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 Initialisierungsschicht 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 Ausführungsbeispiel wurde eine Initialisierungsschicht 7 mit einer Dicke von 60 nm verwendet.

Im nächsten Stadium wurde ein Mischgas aus Argon und Stickstoff in die Sputtervorrichtung eingeleitet. Das Al-Target wurde mit elektrischer Energie versorgt und auf der Initialisierungsschicht 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 Beschränkung, vorausgesetzt, daß die Aufzeichnungsschichten wie die Aufzeichnungsschicht 5 gegen Korrosion aufgrund von Oxidation 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 Überzugsschicht 9 auf die folgende Weise hergestellt. Durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren wurde ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz oder ein thermisch härtbares Harz aufgebracht. Dann wurde Ultraviolettstrahlung eingestrahlt oder es wurde Wärme angewandt.

Die Temperaturabhängigkeit der jeweiligen Koerzitivfeldstärken der Wiedergabeschicht 3, der Aufzeichnungsschicht 5 und der Initialisierungsschicht 7 ist in Fig. 4 dargestellt. Genauer gesagt, weist die Wiedergabeschicht 3 mit rechtwinkliger Magnetisierung im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der höchsten Auslesetemperatur von 160⁰C eine Koerzitivfeldstärke auf, die ausreichend klein dafür ist, daß die Magnetisierung entsprechend dem durch die Aufzeichnungsschicht 5 und die Initialisierungsschicht 7 induzierten Magnetfeld ausgerichtet wird. Die Initialisierungs-

schicht 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 Information in dieser Initialisierungsschicht 7 aufgezeichnet wird.

Die Aufzeichnungs- und Abspieleigenschaften wurden für das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hergestellte magnetooptische Aufzeichnungsmedium gemessen (siehe Fig. 5). Fig. 5 veranschaulicht die Abhängigkeit des Trägersignal/ Rauschsignal-Verhältnisses (nachfolgend als TRV bezeichnet) von der Markierungslänge für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Die Messung wurde bei einer linearen Geschwindigkeit von 5 m/s ausgeführt. Zunächst wurde ein Lichtstrahl 10 mit einer Lasergleichleistung von 8 mW eingestrahlt, während ein Magnetfeld von 300 Oe angelegt wurde. So wurde die Initialisierungsschicht 7 initialisiert.

Im nächsten Stadium wurden durch Einstrahlen des Laserstrahls 10 mit einer Impulslaserleistung von 6 mW unter Anlegen eines Aufzeichnungsmagnetfelds von 150 Oe, Aufzeichnungsbits mit verschiedenen Markierungslängen hergestellt. Jedes Aufzeichnungsbit wurde mit einer Schrittweite hergestellt, 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 Abspielzwecke eingestrahlt wurde. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wurde für ein Aufzeichnungsbit mit einer Markierungslänge von 0,3 pm und einer Markierungsschrittweite von 0,6 pm ein TRV von 40 dB erhalten.

Zum Vergleich ist, durch eine andere gekrümmte Linie in Fig. 5, auch das Meßergebnis für ein herkömmliches magnetooptisches Aufzeichnungsmedium dargestellt. Die Messung wurde bei einer Abspiel-Laserleistung von 1 mW ausgeführt. Das herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsmedium hatte den folgenden Aufbau: eine AIN-Schicht mit einer Dicke von 80 nm, eine DyFeco-Schicht mit einer Dicke von 20 nm, eine AIN-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-Ubergangsmetall-Legierung, d. h. der DyFeco-Schicht, bestand. Diese Schicht lag zwischen den AIN-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 bezeichnet, 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 herkömmliche magnetooptische Platte ein niedriges TRV aufweist, wenn das Aufzeichnungsbit kurz ist, liegt darin, daß die Anzahl 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 Aufnehmers 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 Aufnehmers (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 pm. Anders gesagt, betrug die Bitgrenzlänge für die optische Auflösung des bei der obigen Messung verwendeten optischen Aufnehmers 0,377 pm. Tatsächlich betrug bei der Messung hinsichtlich der oben angegebenen herkömmlichen magnetooptischen Platte das TRV im wesentlichen Null, wenn die Bitlänge 0,35 pm betrug, was das Rechenergebnis der Bitgrenzlänge von 0,377 pm 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 Aufzeichnungsbit mit einer Markierungslänge von 0,3 pm und einer Markierungsschrittweite von 0,6 pm gestrahlt und das TRV wurde jedesmal dann gemessen, wenn sich die Abspielleistung des Lasers änderte. Das Meßergebnis ist in Fig. 6 dargestellt.

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. Genauer gesagt, trat die in Fig. 3(a) dargestellte Temperaturverteilung 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 vorliegenden 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 Abspiel-Verfahrens für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 7 veranschaulicht einen beispielhaften Abspielsignalverlauf, wie von Aufzeichnungsbits mit einer Markierungsschrittweite von 0,8 pm und einer Markierungslänge von 0,4 pm erhalten, wie sie auf einem weitverbreiteten, herkömmlichen, einschichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet waren. Wenn der Lichtstrahl über die Aufzeichnungsbits läuft, wird ein Abspielsignal mit im wesentlichen sinusförmigem Verlauf erhalten.

Fig. 8 veranschaulicht den Signalverlauf des Abspielsignals, wie es von Aufzeichnungsbits mit einer Markierungsschrittweite von 0,8 pm und einer Markierungslänge von 0,4 pm erhalten wird, die auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung aufgezeichnet sind. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist beim magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 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 aufgrund 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 können. Daher schwankt die Amplitude des Abspielsignals leicht (siehe Fig. 7). Wenn in diesem Zustand ein konstanter Spannungspegel als Schnittpegel

verwendet wird, ist es möglich, die genaue Position jedes Aufzeichnungsbits aufgrund einer derartigen kleinen Schwankung der Signalamplitude zu erkennen.

Um Wiedergabefehler zu beschränken, wie sie durch Schwankungen der Signalamplitude hervorgerufen werden, wird in weitem Umfang ein Verfahren verwendet, gemäß dem ein Zielsignal mittels Hüllkurvenerkennung erhalten wird. Genauer gesagt, werden die Hüllkurven des Abspielsignals erfaßt und ein Schnittpegel wird abhängig vom Mittelwert der erhaltenen Hüllkurven eingestellt. Demgemäß ist es möglich, zu verhindern, daß die Erfassung der Position eines Aufzeichnungsbits von der vorstehend angegebenen leichten Schwankung der Signalamplitude beeinflußt wird, wodurch die erfaßte Position für das Aufzeichnungsbit genauer sein kann.

Die Amplitude des Abspielsignals vom magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung, wie in Fig. 8 dargestellt, zeigt ebenfalls leichte Schwankungen. Da der Anstieg des Abspielsignals, wie es vom magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 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 erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsmedium genauer zu erkennen als für das herkömmliche Medium, und zwar selbst dann, wenn die Schnittbildung unter Verwendung eines konstanten 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 Differenzieren des Abspielsignals, um Information wiederzugeben. Fig. 9 veranschaulicht den Verlaufeines 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 Ausführungsbeispiel 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 differenziertes Ausgangssignal nur für den sich drastisch ändernden Teil des Abspielsignals zu erhalten, d. h. für den Anstiegsteil des Abspielsignals.

Wie es beschrieben wurde, ist es beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Differenzieren des erhaltenen Abspielsignals möglich, den nachteiligen Einfluß leichter Schwankungen im Abspielsignal zu beseitigen, wodurch ein Zielabspielsignal gewährleistet ist, das die genaue Position eines Aufzeichnungsbits anzeigt. Demgemäß kann eine Verzögerungsschaltung weggelassen werden, wie sie zur herkömmlichen Hüllkurvenerfassung erforderlich ist. Anstelle einer derartigen Verzögerungsschaltung kann eine einfache Schaltungsanordnung (siehe Fig. 10) mit Konstantspannungs-Schnittpegel verwendet werden, um das Abspielsignal zweckdienlich zu behandeln.

Ferner wird gemäß dem Abspielverfahren des vorliegenden Ausführungsbeispiels für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium ein Abspielsignal differenziert, so daß leichte Schwankungen aus dem Abspielsignal entfernt werden. Dies sorgt dafür, daß das erhaltene Signal sehr steile Anstiege und Abfälle aufweist, wodurch sichergestellt ist, daß die Erfassung des Anstiegs und des Abfalls des Abspielsignals genau ist. Daher werden vorteilhafte Abspieleigenschaften hinsichtlich des Aufzeichnungsverfahrens auf Grundlage der Markierungslänge erhalten.

Es ist möglich, ein Signal, das die genaue Position der Kante eines Aufzeichnungsbits anzeigt, wie oben beschrieben, dadurch zu erhalten, daß das Abspielsignal differenziert wird, was zum folgenden Effekt führt. Die erforderliche Qualität 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 X 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 X 10~⁵ erhalten.

Dies zeigt, daß die Fehlerrate selbst dann auf den zulässigen 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 repräsentieren CNRl und ErI das TRV bzw. die Fehlerrate eines Abspielsignals, wie es vom herkömmlichen, in Fig. 7 dargestellten 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

BITLÄNGE (μτα)	VERGLEICHSBEISPIEL	ErI (ΧΙΟ"⁵)	AUSFÜHRUNGSBEISPIEL	Er 2 (ΧΙΟ"⁵)	Er3 (xlO-⁵)
0.8	CNRl (dB)	0.3	CNR2 (dB)	0.2	0.1
0.6	48	0.4	49	0.3	0.1
0.5	45	1.3	47	0.4	0.2
0.4	43	5.4	48	0.3	0.2
0.35	39		47	1.2	0.4
0.3			41	5.6	0.8
0.25			39	17.0	4.8
	24

Wie es in der Tabelle 1 angegeben ist, war hinsichtlich des Vergleichsbeispiels mit dem Wert CNRl eine Bitlänge nicht unter 0,6 pm erforderlich, um die bevorzugte Fehlerrate (nicht mehr als 1 X 10~⁵) zu erhalten (siehe die Spalte ErI in Tabelle 1). Andererseits konnte hinsichtlich des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Wert CNR2 selbst dann, wenn die Bitlänge nicht kleiner als 0,4 pm betrug, eine vorteilhafte Fehlerrate hinsichtlich eines nicht differenzierten Abspielsignals erhalten werden (siehe Spalte Er2 in Tabelle 1). Dies zeigt an, daß eine weitere Verdichtung erzielbar ist. Darüber hinaus war, wenn das durch Differenzieren des Abspielsignals erhaltene Signal verwendet wurde, eine Bitlänge nicht unter 0,35 pm möglich, um eine bevorzugte Fehlerrate zu erhalten (siehe die Spalte Er3 in Tabelle 1). Dies ermöglicht eine noch weitere Verdichtung.

Claims

Patentansprüche

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Wiedergabeschicht (3), einer Aufzeichnungsschicht (5) und einer Initiallsierungsschicht (7), die in dieser Reihenfolge auf einem transparenten Substrat (2) ausgebildet sind und die aus jeweiligen magnetischen Substanzen in Form von Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierungen mit rechtwinkliger Magnetisierung 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 Wiedergabeschicht (3) und der Aufzeichnungsschicht (5) aufhebt; und

- eine zweite unmagnetische Schicht (6), die zwischen der Aufzeichnungsschicht (5) und der Initialisierungsschicht (7) vorhanden ist und die Austauschkopplungskraft zwischen diesen Schichten (5, 7) aufhebt;

- wobei die Wiedergabeschicht (3) eine Koerzitivfeldstärke aufweist, die immer kleiner als das in der Wiedergabeschicht (3) induzierte Gesamtstreumagnetfeld ist, das durch Summieren der Streumagnetfelder von der Aufzeichnungsschicht (5) und der Initialisierungsschicht (7) in einem Temperaturbereich zwischen 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 Gesamtstreumagnetfeld ist, das durch Summieren der Streumagnetfelder aus der Wiedergabeschicht (3) und der Initialisierungsschicht (7) im obigen Temperaturbereich erhalten wird;

- wobei sich die jeweiligen Streumagnetfelder, wie sie in der Wiedergabeschicht (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 ändert;

- wobei das Streumagnetfeld von der Initialisierungsschicht (7) im Temperaturbereich 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 Auslesetemperatur größer als das von der Initiallsierungsschicht (7) ist.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Wiedergabeschicht (3) eine unter der Raumtemperatur liegende Kompensationstemperatur 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 Aufzeichnungsschicht (5) fällt, und sie eine Curietemperatur über der
Curietemperatur 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 gekennzeichnet, daß die Kompensations- 5 temperatur der Initialisierungsschicht (7) unter der Curietemperatur der Wiedergabeschicht (3) liegt.

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

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Curietemperatur
der Wiedergabeschicht (3) über der Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht (5) liegt. 10

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Initialisierungsschicht (7) eine ungefähr der Auslesetemperatur entsprechende Kompensationstemperatur aufweist.

Hierzu 8 Seite(n) Zeichnungen
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