DE3608021C2 - - Google Patents

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Yasuo Numazu Shizuoka Jp Sawada
Hajime Tokio/Tokyo Jp Machida
Fumiya Omi
Atsuyuki Numazu Shizuoka Jp Watada
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Ricoh Co Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft ein magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des PA 1.
In jüngerer Zeit haben magneto-optische Aufzeichnungsmaterialien zunehmendes Interesse gefunden, bei denen eine Domäne in eine senkrecht magnetisierte magnetische Dünnschicht unter Nutzung des Wärmeeffekts von Licht eingeschrieben und Information aufgezeichnet wird und die aufgezeichnete Information unter Nutzung des magneto-optischen Effekts wieder ausgelesen werden kann.
Als magnetische Substanzen für derartige magneto-optische Aufzeichnungsmaterialien wurden bisher gewöhnlich amorphe Legierungen von Seltenerdmetallen und Übergangsmetallen verwendet. Magneto-optische Aufzeichnungsmaterialien aus diesen amorphen Legierungen werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man die magnetische Substanz, z. B. eine Tb-Fe-Legierung, im Vakuum auf einen Schichtträger, z. B. eine Glasplatte aufdampft, aufsputtert oder dergleichen, so daß eine magnetische Schicht von etwa 0,1 bis 1 µm Dicke entsteht. Die Informationsaufzeichnung erfolgt mit diesem magneto-optischen Aufzeichnungsmaterial unter Nutzung der sprunghaften Änderung der Koerzitivkraft, entsprechend der Temperaturänderung in Nachbarschaft zur Curie-Temperatur oder Kompensationstemperatur der magnetischen Substanz. Konkret wird die magnetische Schicht mit einem Laserstrahl, der mit einem zweiwertigen Signal moduliert ist, bestrahlt und erwärmt, wobei sich die Magnetisierungs­ richtung umkehrt. Die Regenerierung erfolgt beim Auslesen unter Nutzung der unterschiedlichen magneto- optischen Effekte der magnetischen Schicht nach der Inversionsaufzeichnung.
Die unter Verwendung von amorphen magnetischen Legierungen hergestellten magneto-optischen Aufzeichnungsmaterialien haben den Vorteil, daß sie sich leicht z. B. durch Vakuum­ bedampfen oder Aufsputtern herstellen lassen und die Auf­ zeichnung mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung eines Halbleiter-Laserstrahls erfolgen kann, da die Curie-Temperatur relativ niedrig ist, nämlich im Bereich von 70 bis 200°C. Ferner zeichnen sie sich durch hohe Aufzeichnungs­ empfindlichkeit aus. Sie haben jedoch den Nachteil, daß die amorphe magnetische Legierung, insbesondere Seltenerdmetall- Komponenten, oxidativ korrodieren, so daß sich die magneto-optischen Eigenschaften der magnetischen Schicht im Laufe der Zeit verschlechtern. Um dies zu verhindern, ist es bereits bekannt, auf die amorphe magnetische Schicht eine Schutzschicht aus einem Oxid, wie SiO oder SiO₂, aufzubringen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß bei der Erzeugung der magnetischen Schicht oder der Schutzschicht durch Vakuumbedampfen, Aufsputtern oder dergleichen die magnetische Schicht oxidiert und durch Rest-O₂ im Vakuum, O₂, H₂O oder dergleichen, das auf der Schichtträgeroberfläche adsorbiert ist, oder O₂, H₂O oder dergleichen, das in dem aus der magnetischen Legierung bestehenden Target enthalten ist, im Laufe der Zeit korrodiert. Diese oxidative Korrosion wird noch durch den Licht- und Wärmeeinfluß während der Aufzeichnung gefördert. Ferner haben amorphe magnetische Substanzen den Nachteil, daß sie in der Wärme zur Kristallisation neigen und dadurch ihre magnetischen Eigenschaften verschlechtert werden.
Bei herkömmlichen magneto-optischen Aufzeichnungsmaterialien wird außerdem die aufgezeichnete Information mit Hilfe des magneto-optischen Effekts ausgelesen, der durch Reflexion von der Oberfläche des magnetischen Films verursacht wird, d. h. des Kerr-Effekts, da der magnetische Film eine nur geringe Durchlässigkeit im Laser-Wellenlängen­ bereich hat. Dies bringt jedoch das Problem einer geringen Regenerationsempfindlichkeit mit sich, da der Kerr-Drehungs­ winkel im allgemeinen kleiner ist.
Die Erfinder haben bereits ein magneto-optisches Aufzeichnungs­ material unter Verwendung eines senkrecht magnetisierten Films entwickelt, der eine magnetische Metalloxid­ schicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ umfaßt; siehe JP-A-45 644/1984 und 1 68 950/1984.
Es ist bereits bekannt, daß magnetische Metalloxide vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ der folgenden allgemeinen Formel A als Magnetblasenmaterialien verwendbar sind:
MeO · n (Fe₂O₃) (A)
wobei Me für ein, zwei oder mehrere Metalle aus der Gruppe Ba, Sr und Pb steht und 5 ≦ n ≦ 6.
Die Erfinder haben nun gefunden, daß magnetische Substanzen dieser Art stabile Oxide darstellen, die nicht oxidativ angegriffen werden, selbst mit zunehmender Schichtdicke Durchlässigkeit im Laser-Wellenlängenbereich aufweisen und eine wirksame Nutzung des Faraday-Effekts ermöglichen. Bei Verwendung von magnetischen Metalloxiden vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ der allgemeinen Formel (A) als magnetischer Film für magneto-optische Aufzeichnungsmaterialien bestehen jedoch Probleme z. B. hinsichtlich der zu hohen Curie-Temperatur, des ungeeigneten Wertes der Koerzitivkraft und des kleinen Faraday-Effekts. Ferner werden die für Speicher erforderlichen Eigenschaften z. B. hinsichtlich der Einschreib- und Auslesefähigkeit und Empfindlichkeit nicht zuverlässig erzielt.
Die Erfinder haben zur Lösung dieser Probleme bereits vorgeschlagen, einen Teil der Fe-Atome in der oben genannten Formel (A) durch zweiwertige Metalle, wie Co und Ni, dreiwertige Metalle, wie In und Al, oder vierwertige Metalle, wie Ti, Ge, W und Mo, zu ersetzen, um dadurch das magnetische Metalloxid vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ als magnetischen Film für magneto-optische Aufzeichnungs­ materialien geeignet zu machen.
Im Falle der Verwendung eines magnetischen Metalloxidfilms vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ in einem magneto-optischen Aufzeichnungsmaterial ist es notwendig, daß der Film ein sogenannter senkrecht magnetisierter Film ist, bei dem die C-Achse des hexagonalen Kristalls auf der Schichtträger­ oberfläche orientiert ist. Die Erfinder haben bereits früher gefunden, daß bei einem magneto-optischen Aufzeichnungs­ material außer einem Schichtträger und einer magnetischen Schicht eine magnetische Schicht mit senkrechter magnetischer Anisotropie erhalten werden kann, wenn man den Fehler (engl. misfit) zwischen einer spezifischen Kristallfläche des Schichtträgers und der C-Fläche eines magnetischen Metalloxids vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ innerhalb eines bestimmten Bereiches hält; siehe JP-A 1 75 229/1985. Sie haben ferner vorgeschlagen, den Schichtträger mit einer Grundschicht, z. B. ZnO oder AlN, zu versehen. Bei dem erhaltenen magneto-optischen Aufzeichnungs­ material sind jedoch der magneto-optische Effekt, die Erhöhung der Pitzahl, die Reproduzierbarkeit und die Regenerier­ barkeit einer Aufzeichnung von hoher Dichte stark von feinen Unterschieden in der C-Achsenorientierung der magnetischen Metalloxidschicht vom hexagonalen Magneto­ plumbit-Typ abhängig und dementsprechend übt die kristalline Orientierung des Schichtträgers bzw. der Grundschicht, auf die die magnetische Oxidschicht aufgebracht ist, einen außerordentlichen großen Einfluß aus. Insgesamt ist es schwierig, die Kristallorientierung des Schichtträgers bzw. der Grundschicht stets innerhalb eines bestimmten Bereiches zu halten, und dementsprechend lassen sich die oben genannten Effekte des magneto-optischen Aufzeichnungsmaterials aufgrund der unausgewogenen senkrechten magnetischen Anisotropie nicht voll erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das eine magnetische Metalloxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ mit verbesserter senkrechter magnetischer Anisotropie und C-Achsen­ orientierung aufweist, einen erhöhten magneto-optischen Effekt ergibt und eine vergrößerte Pitzahl, eine verbesserte Reproduzierbarkeit sowie die Wiedergabe eines Bildes von hoher Dichte ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein magneto-optisches Aufzeichnungs­ material mit einem Schichtträger, auf den nacheinander eine Reflexionsschicht, eine dielektrische Grundschicht und eine magnetische Metalloxidschicht vom hexagonalen Magneto­ plumbit-Typ aufgebracht sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kristallfehler zwischen der Reflexionsschicht und der darauf aufgebrachten dielektrischen Grundschicht ± 30%, vorzugsweise ± 15%, und der Kristallfehler zwischen der dielektrischen Grundschicht und der magnetischen Metall­ oxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ ± 30%, vorzugs­ weise ± 15%, betragen.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ermöglicht einen erhöhten magneto-optischen Effekt; insbesondere wird aufgrund der überlegenen Lichtdurchlässigkeit des magnetischen Metalloxids vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ ein erhöhter Faraday-Effekt durch Nutzung der Mehrfachreflexion von der Seite der magnetischen Schicht her erzielt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, die einen Teilquerschnitt durch eine Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungs­ materials darstellt.
Das in der Zeichnung gezeigte magneto-optische Aufzeichnungs­ material umfaßt eine Reflexionsschicht 13, eine dielektrische Grundschicht 15 und eine magnetische Metall­ oxidschicht 17 vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ auf einem mit Rillen versehenen Schichtträger 11, der Uneben­ heiten für eine Führungsspur (Hilfstonspur) und darauf aufgebracht eine Schutzplatte 19 aufweist.
Der Kristallfehler zwischen der Reflexionsschicht 13 und der dielektrischen Grundschicht 15 liegt im Bereich von ± 30%, vorzugsweise ± 15%. Diese Beziehung stellt Teil der neuen und äußerst wichtigen erfindungsgemäßen Merkmale dar. Bei einem Verhältnis außerhalb des genannten Bereiches ist die vertikale magnetische Anisotropie der magnetischen Schicht 17 unausgewogen. Es wird dann unmöglich, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial mit vorbestimmten Eigenschaften zu erhalten.
Der Kristallfehler f ist wie folgt definiert:
wobei a den Oberflächen-Atomabstand des Substrats und b den Oberflächen-Atomabstand auf der aufwachsenden Seite bedeuten.
In der folgenden Tabelle 1 ist die Beziehung zwischen der Kristallorientierung und dem Fehler für einige Reflexions­ schichten und dielektrische Grundschichten angegeben.
Tabelle 1
Beziehung zwischen Kristallorientierung und Fehler zwischen Reflexionsschicht und dielektrischer Grundschicht
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Orientierung der dielektrischen Grundschicht von ihrem epitaktischen Wachstum mit der Kristallfläche der Reflexionsschicht abhängt, z. B. Au(111)//ZnO(002) oder Au(111)//AlN(002). Wenn die Au(111)-Fläche nicht mit der Reflexionsschicht orientiert ist (Nichtorientierung), wachsen die ZnO(002)- Fläche und AlN(002)-Fläche nicht, oder selbst wenn sie wachsen, ist die nächste C-Achsenorientierung der magnetischen Schicht außerordentlich schlecht.
Als Reflexionsschicht werden vorzugsweise Au, Pt, Rh, Pd, Ag und Al verwendet. Die (111)-Kristallflächen dieser Metalle sind vorzugsweise parallel zum Schichtträger orientiert. Eine derartige Orientierung läßt sich z. B. erreichen, indem man die Schichtträgertemperatur beim Aufbringen der Reflexionsschicht nach einer Dünnschichttechnik, z. B. durch Elektronenstrahlbedampfung, im Bereich von 200 bis 300°C hält. Die Schichtdicke der Reflexionsschicht beträgt gewöhnlich etwa 0,01 bis 5 µm, vorzugsweise 0,05 bis 2 µm.
Ferner muß die dielektrische Grundschicht gegenüber der C-Fläche der magnetischen Metalloxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ einen Fehler von ± 30%, vorzugsweise ± 15%, aufweisen. Als dielektrische Grundschichten eignen sich z. B. ZnO(002), AlN(002), MgO(111), BeO(002) und weichmagnetische Spinell-Ferrite, wie Ni-Zn-Ferrit(111). Der Fehler zwischen diesen Kristallflächen und der C-Kristallfläche von Bariumferrit (Me = Ba in Formel (A)) ist wie folgt:
Dielektrische GrundschichtFehler(%)
ZnO(002)-9,37 AlN(002)1,29 MgO(111)-0,93 Ni-Zn-Ferrit(111)0,35 BeO(002)9,14
Die dielektrische Grundschicht kann auf der Reflexionsschicht durch epitaktisches Aufwachsen z. B. mittels Aufsputtern, CVD (Chemical Vapor Deposition) oder Aufdampfen hergestellt werden. Die Schichtdicke der dielektrischen Grundschicht beträgt gewöhnlich etwa 0,02 bis 0,5 µm, vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,3 µm.
Vorzugsweise ist zwischen der Reflexionsschicht 13 und dem Schichtträger 11 eine Zwischenschicht, z. B. aus Ti oder Cr, vorgesehen. Durch diese Zwischenschicht kann ΔR₅₀ verringert werden. ΔR₅₀ (Delta·Theta·50 : Winkel der Orientierungsdispersion) zeigt an, wie gut die Kristall­ fläche der Reflexionsschicht orientiert ist; d. h. den Orientierungsgrad. Je kleiner der Wert ΔR₅₀, desto besser die Orientierung. Die Schichtdicke der Zwischenschicht beträgt gewöhnlich etwa 0,001 bis 0,5 µm, vorzugs­ weise etwa 0,02 bis 0,3 µm.
Selbst wenn keine Zwischenschicht vorgesehen wird, läßt sich ΔR₅₀ dadurch verringern, daß man die Reflexions­ schicht unmittelbar nach ihrer Erzeugung, z. B. durch Aufdampfen, bei einer Temperatur von 400 bis 600°C wärme­ behandelt.
Erfindungswesentlich ist die Kontrolle des Fehlers zwischen der Reflexionsschicht und der dielektrischen Grundschicht und zwischen der dielektrischen Grundschicht und der magnetischen Metalloxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ. Die Material- und Strukturmerkmale der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien können je nach Bedarf gewählt werden. Beispielsweise kann man als Schichtträger 11 einen Schichtträger verwenden, der nicht vorher mit Rillen versehen wurde. Auch die Schutzplatte 19 ist nicht unbedingt notwendig. Ferner ist das magnetische Metalloxid vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ nicht spezifisch definiert und kann je nach den gewünschten Eigenschaften ausgewählt werden. Es kann z. B. die folgende Zusammensetzung haben:
MeO·n[Ma x Mb y Mc z Fe₂-(x+²/₃y+⁴/₃z)O₃] (1)
in der Me, Ma, Mb, Mc, x, y, z und n wie folgt definiert sind:
Me:ein, zwei oder mehrere zweiwertige Metalle aus der Gruppe Ba, Sr, Pb, La und Ca; Ma:ein, zwei oder mehrere dreiwertige Metalle aus der Gruppe Ga, Al, Cr und Rh; Mb:ein, zwei oder mehrere zweiwertige Metalle aus der Gruppe Co und Ni; Mc:ein, zwei oder mehrere Metalle aus der Gruppe Ti, Mn, Ir, Sn, V, Ta, Hf, Pd, Nb, Re, Pt, Os, Zr, Tc, Rh, Ge, Ru, W, Te, Pr, Ce und Pb; x:0 ≦ x ≦ 0,5; y:0 < y ≦ 0,5; z:0 ≦ z ≦ 0,5, wobei x und z nicht gleichzeitig 0 sind, und
0 < x + y + z ≦ 1,0; n:5 ≦ n ≦ 5.
Die Herstellung eines magnetischen Films unter Verwendung des magnetischen Metalloxids vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ kann z. B. dadurch erfolgen, daß man die Substanz durch Vakuumdampfen, Aufsputtern, Ionen­ plattierung oder dergleichen in einer Schichtdicke von etwa 0,1 bis 10 µm auf den Schichtträger (400 bis 700°C) aufbringt. Der so hergestellte magnetische Film ist vertikal orientiert. Der magnetische Film kann auch bei einer Schichtträgertemperatur von weniger als 500°C hergestellt werden; in diesem Fall ist es zur Erzielung einer vertikalen Orientierung notwendig, den erhaltenen magnetischen Film einer Wärmebehandlung von 500 bis 800°C, gegebenenfalls unter Anlegen eines Magnetfeldes, zu unterwerfen. Bei der Herstellung eines derartigen magnetischen Films wird ein hitzebeständiger Schichtträger verwendet.
Geeignete Schichtträger-Materialien sind z. B. Metalle, wie Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Nickel; Quarzglas; GGG (Gallium-Gadolinium-Granat); Saphir; Lithiumtantalat; kristallisiertes, transparentes Glas; Pyrex-Glas, Alumino­ silicat-Glas und Natronglas; Silicium-Einkristalle, die gegebenenfalls oberflächlich oxidiert sind; transparente Keramikmaterialien, wie Al₂O₃, Al₂O₃·MgO, MgO·LiF, Y₂O₃·LiF, BeO, ZrO₂·Y₂O₃ und ThO₂·CaO; anorganische Siliciummaterialien sowie organische Materialien, wie Polyimidharze und Polyamidharze.
Zur Aufzeichnung und Wiedergabe mit dem erfindungsgemäßen magneto-optischen Aufzeichnungsmaterial wird der magnetische Film in üblicher Weise mit einem modulierten oder polarisierten Laserstrahl bestrahlt. Beispielsweise kann Information dadurch aufgezeichnet werden, daß man einen Laserstrahl selektiv auf einen vertikal magnetisierten magnetischen Film richtet, während ein Magnetfeld angelegt wird, den bestrahlten Bereich auf eine Temperatur über der Curie-Temperatur erhitzt, die Koerzitivkraft des Bereiches für die magnetische Inversion verringert und ein Aufzeichnungsbit herstellt. Die aufgezeichnete Information kann ausgelesen werden, indem man den magnetischen Film mit einem polarisierten Laserstrahl bestrahlt und die Unterschiede im Faraday-Drehungswinkel bestimmt.
Das erfindungsgemäße magneto-optische Aufzeichnungsmaterial zeichnet sich durch überlegene magnetische Gleichmäßigkeit und gute vertikale magnetische Anisotropie aus. Diese Eigenschaften werden erzielt durch die kontrollierte Einstellung des Orientierungsgrades der Kristallflächen von Reflexionsschicht, dielektrischer Grundschicht und magnetischer Schicht.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Beispiel
Ein magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial wird hergestellt, indem man auf einen vorher mit Rillen versehenen Glasträger (100 mm ⌀) eine Zwischenschicht (nicht obligatorisch), eine Reflexionsschicht, eine dielektrische Grundschicht und eine magnetische Schicht folgendermaßen aufbringt:
(1) Herstellung der Zwischenschicht
Cr oder Ti werden durch Elektronenstrahlbedampfung auf das Substrat (27 bis 100°C) in einer Schichtdicke von 0,01 bis 1,0 µm aufgedampft.
(2) Herstellung der Reflexionsschicht
Au, Pt, Pd, Rh, Ag oder Al werden auf das Substrat oder die Zwischenschicht unter Regelung der Substrat­ temperatur durch Elektronenstrahlbedampfung aufgebracht, wobei sich eine (111)-Fläche parallel zur Substratoberfläche ausbildet. Die Substrattemperatur beträgt 300°C im Falle von Ag und 400°C in allen anderen Fällen. Durch Röntgenbeugung wird bestätigt, daß die Fläche ein (111)-orientierter Film ist.
Die Dicke der Reflexionsschichten wird in Abhängigkeit von den darauf aufgebrachten dielektrischen Grundschichten wie folgt gewählt:
Dicke der ReflexionsschichtDielektrische Grundschicht
0,5 µmZnO 0,2 µmAlN 0,2 µmMgO 0,2 µmNi-Zn-Ferrit 0,2 µmMn-Zn-Ferrit
(3) Herstellung der dielektrischen Grundschicht
Filme aus ZnO (Dicke 0,1 bis 0,5 µm), AlN (Dicke 0,1 bis 0,2 µm) oder MgO (Dicke bis 0,02 bis 1,0 µm) werden auf der Reflexionsschicht durch Gleichstrom- und RF- Magnetron-Sputtern unter den folgenden Bedingungen aufgebracht. Im Falle von ZnO und AlN ist die hexagonale C-Fläche, d. h. die (002)-Fläche, vorzugsweise auf der (111)-Fläche des Metalls der Reflexionsschicht orientiert, während im Falle von MgO eine (111)-Fläche bevorzugt orientiert ist.
  • (i) ZnO, MgO,
    Target: ZnO oder MgO,
    Schichtdicke: 0,1 µm,
    Elektrische Entladung: 400 V, 0,35 A,
    Substrattemperatur: 300°C,
    Gasdruck: 2,0 × 10-2 Torr (2,667 Pa),
    Arbeitsgas: O₂ : Ar = 1 : 1.
  • (ii) AlN,
    Target: Al,
    Schichtdicke: 0,20 µm,
    Elektrische Entladung: 400 V, 0,50 A,
    Substrattemperatur: 350°C,
    Gasdruck: 1,0 × 10-3 Torr (0,133 Pa),
    Arbeitsgas: Ar : N₂ = 2 : 1.
  • (iii) Ni-Zn-Ferrit, Mn-Zn-Ferrit,
    Target: Ni-Zn, Mn-Zn-Ferrit,
    Schichtdicke: 0,2 µm,
    Elektrische Entladung: 120 W,
    Substrattemperatur: 300°C,
    Gasdruck: 6,0 × 10-3 Torr (0,8 Pa),
    Arbeitsgas: O₂ : Ar = 1 : 1.
(4) Herstellung der magnetischen Schicht
Targets (300 × 100 × 5 mm) der folgenden Zusammen­ setzung werden durch Sintern hergestellt. Hierauf werden magnetische Schichten durch entgegengesetztes Target-Sputtern hergestellt.
(i) Target-Zusammensetzungen
Nr.Zusammensetzung
T-1BaO·6[Fe1,90Co0,05Ti0,05O₃], T-2BaO·6[Fe1,50Co0,25Ti0,25O₃], T-3BaO·6[Fe1,70Co0,15Ti0,15O₃], T-4BaO·6[Fe1,90Co0,05Ti0,05O₃], T-5BaO·6[Fe1,70Co0,15Ti0,15O₃], T-6BaO·6[Fe1,65Co0,1Ti0,1Ga0,15O₃, T-7BaO·6[Fe1,70Co0,05Ti0,05Al0,2O₃, T-8SrO·6[Fe1,80Co0,1Ti0,1O₃, T-9PbO·6[Fe1,60Co0,2Ti0,2O₃, T-10Ba0,5La0,5O·6[Fe1,92Co0,08O₃, T-11Ba0,25La0,25O·6[Fe1,96Co0,04O₃, T-12LaO·6[Fe1,83Co0,17O₃,
(ii) Sputterbedingungen
Filmdicke: 0,2-0,3 µm,
Elektrische Entladung: 400 V, 0,2 A,
Substrattemperatur: 500-700°C,
Gasdruck: 2 × 10-3 Torr (0,267 Pa),
Arbeitsgas: O₂ : Ar = 1 : 6-1 : 1.
Die Eigenschaften der erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien werden bestimmt und sind in Tabelle 3 genannt.
Die optischen Aufzeichnungsmaterialien werden jeweils in einer Richtung magnetisiert. Unter Anlegen eines Magnetfelds von 500 Oe entgegengesetzt zur Magnetisierungsrichtung wird mit einem Laserstrahl (Ausgangsleistung: 20 mW) mit einer Oberflächenintensität von 10 mW und einer Impulsfrequenz von 1 MHz bestrahlt, so daß eine Inversion erfolgt. Das optische Aufzeichnungsmaterial wird zur Aufzeichnung verwendet, wobei auf jedem Auf­ zeichnungsmaterial ein Aufzeichnungsbit von 1,5 µm ausgebildet wird.

Claims (24)

1. Magneto-optisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger, auf den nacheinander eine Reflexionsschicht, eine dielektrische Grundschicht und eine magnetische Metalloxid­ schicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallfehler zwischen der Reflexionsschicht und der darauf aufgebrachten dielektrischen Grundschicht ± 30% und der Kristallfehler zwischen der dielektrischen Grundschicht und der magnetischen Metalloxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ ± 30% betragen.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallfehler zwischen der Reflexionsschicht und der dielektrischen Grundschicht ± 15% beträgt.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallfehler zwischen der dielektrischen Grundschicht und der magnetischen Metall­ oxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ ± 15% beträgt.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger mit Rillen versehen worden ist.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht aus einem Metall besteht, ausgewählt unter Au, Pt, Rh, Pd, Ag und Al, und eine (111)-Fläche des Metalls parallel zum Schichtträger orientiert ist.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht eine (111)-Fläche aufweist, die orientiert worden ist durch Regeln der Temperatur des Schichtträgers beim Aufbringen der Reflexionsschicht nach einer Dünnschichttechnik, z. B. durch Elektronenstrahlbedampfung.
7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht eine (111)-Fläche aufweist, die orientiert worden ist durch Herstellen der Reflexionsschicht durch Bedampfen oder dergleichen und anschließende Wärmebehandlung.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht eine Schichtdicke von 0,01 bis 5 µm hat.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht eine Schichtdicke von 0,05 bis 2 µm hat.
10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Grundschicht ausgewählt ist unter ZnO(002), AlN(002), MgO(111), BeO(002) und Ni-Zn-Ferrit(111).
11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Grundschicht durch Aufsputtern, CVD, Aufdampfen oder dergleichen epitaktisch auf die Reflexionsschicht aufgewachsen ist.
12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Grundschicht eine Schichtdicke von 0,02 bis 0,5 µm hat.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Grundschicht eine Schichtdicke von 0,05 bis 0,3 µm hat.
14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Metalloxid­ schicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ die folgende allgemeine Formel hat: MeO·n[Ma x Mb y Mc z Fe₂-(x+²/₃y+⁴/₃z)O₃]in der Me, Ma, Mb, Mc, x, y, z und n wie folgt definiert sind:Me:ein, zwei oder mehrere zweiwertige Metalle aus der Gruppe Ba, Sr, Pb, La und Ca; Ma:ein, zwei oder mehrere dreiwertige Metalle aus der Gruppe Ga, Al, Cr und Rh; Mb:ein, zwei oder mehrere zweiwertige Metalle aus der Gruppe Co und Ni; Mc:ein, zwei oder mehrere Metalle aus der Gruppe Ti, Mn, Ir, Sn, V, Ta, Hf, Pd, Nb, Re, Pt, Os, Zr, Tc, Rh, Ge, Ru, W, Te, Pr, Ce und Pb; x:0 ≦ x ≦ 0,5; y:0 < y ≦ 0,5; z:0 ≦ z ≦ 0,5, wobei x und z nicht gleichzeitig 0 sind, und
0 < x + y + z ≦ 1,0; n:5 ≦ n ≦ 6.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Metalloxidschicht vom hexagonalen Magnetoplumbit-Typ ausgewählt ist unter: BaO·6[Fe1,90Co0,50Ti0,05O₃],
BaO·6[Fe1,50Co0,25Ti0,25O₃],
BaO·6[Fe1,70Co0,15Ti0,15O₃],
BaO·5[Fe1,90Co0,05Ti0,05O₃],
BaO·5[Fe1,70Co0,15Ti0,15O₃],
BaO·6[Fe1,70Co0,05Ti0,05Al0,2O₃],
BaO·6[Fe1,65Co0,1Ti0,1Ga0,15O₃],
SrO·6[Fe1,80Co0,1Ti0,1O₃],
PbO·5[Fe1,60Co0,2Ti0,2O₃],
Ba0,5La0,5O·6[Fe1,92Co0,08O₃],
Ba0,25La0,25O·6[Fe1,96Co0,04O₃],
LaO·6[Fe1,83Co0,17O₃],
16. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht auf der dielektrischen Grundschicht durch Vakuumbedampfen, Aufsputtern, Ionenplattierung oder dergleichen bei einer Schichtträgertemperatur von 400 bis 700°C erzeugt worden ist.
17. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht einer Wärmebehandlung von 500 bis 800°C, gegebenenfalls unter Anlegen eines Magnetfeldes, nach Erzeugung der magnetischen Schicht unterzogen worden ist.
18. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht eine Schichtdicke von 0,1 bis 10 µm hat.
19. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schichtträger und der Reflexionsschicht eine Zwischenschicht vorgesehen ist.
20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht Ti oder Cr enthält.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Schichtdicke von 0,001 bis 0,5 µm hat.
22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Schichtdicke von 0,02 bis 0,3 µm hat.
23. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht mit einer Schutzplattierung versehen ist.
24. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht ausgewählt ist unter Al(111), Au(111), Pt(111), Pd(111), Rh(111) und Ag(111) und die dielektrische Grundschicht ausgewählt ist unter ZnO(002), AlN(002), MgO(111), BeO(002) und Ni-Zn-Ferrit(111).
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