DE3914121A1 - Ueberschreibbarer magnetooptischer aufzeichnungstraeger - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen überschreibbaren magnetooptischen
Aufzeichnungsträger, bei dem das Überschreiben
durch einen modulierten optischen Energiestrahl erfolgt.
In den vergangenen Jahren wurden starke Anstrengungen unternommen,
um ein Verfahren für das optische Aufzeichnen/Wiedergeben,
ein optisches Aufzeichnungsgerät und einen dafür
geeigneten Aufzeichnungsträger zu entwickeln, wobei der
Aufzeichnungsträger verschiedenen Erfordernissen entsprechen
sollte, darunter hohe Aufzeichnungsdichte, große
Kapazität, raschen Zugriff, hohe Aufzeichnungs/Wiedergabegeschwindigkeit.
Von verschiedenen optischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Verfahren
erscheint das magnetooptische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Verfahren
als das am meisten interessante, da es den
besonderen Vorteil besitzt, daß die Information nach dem
Gebrauch gelöscht und neue Information geschrieben werden
kann.
Ein bei einem magnetooptischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-
Verfahren verwendeter Aufzeichnungsträger besitzt eine
senkrecht magnetische Schicht oder senkrecht magnetische
Schichten als Aufzeichnungsschicht. Die Schicht besteht
z. B. aus amorphem GdFe, GdCo, GdFeCo, TbFe, TbCo, TbFeCo
oder dergleichen. Auf der Aufzeichnungsschicht sind konzentrische
oder spiralförmige Spuren gebildet, und in den
Spuren werden Daten aufgezeichnet. Im vorliegenden Zusammenhang
wird die Aufwärtsrichtung oder Abwärtsrichtung der
Magnetisierung bezüglich einer Schichtoberfläche als
"A-Richtung" bzw. als "Nicht-A-Richtung" definiert, oder
umgekehrt. Aufzuzeichnende Daten werden vorab in Binärwerte
umgesetzt, und die Aufzeichnung erfolgt durch ein Bit (B₁)
mit einer "A-gerichteten" Magnetisierung und ein Bit (B₀)
mit einer "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung. Diese Bits
B₁ und B₀ entsprechen dem Pegel "1" bzw. "0" eines digitalen
Signals. Im allgemeinen jedoch läßt sich die Magnetisierungsrichtung
der Aufzeichnungsspuren in der "Nicht-A-Richtung"
ausrichten, indem man vor dem Aufzeichnungsvorgang ein
starkes Vormagnetisierungsfeld anlegt. Dies nennt man
"Initialisierung". Anschließend wird das Bit (B₁) mit der
"A-gerichteten" Magnetisierung auf den Aufzeichnungsspuren
erzeugt. Die Datenaufzeichnung erfolgt entsprechend dem
Vorhandensein/Fehlen und/oder einer Bitlänge des Bits (B₁).
Bei der Biterzeugung wird eine besondere Eigenschaft des
Laser-Lichts, nämlich die hervorragende Kohärenz in Raum
und Zeit, wirksam dazu ausgenutzt, um einen Strahl auf
einen Fleck zu fokussieren, der so klein ist wie die Brechungsgrenze,
die sich durch die Wellenlänge des Laserlichts
bestimmt. Das fokussierte Licht wird auf die Spuroberfläche
gelenkt, um Daten dadurch einzuschreiben, daß Bits mit weniger
als einem Mikrometer Durchmesser auf der Aufzeichnungsschicht
erzeugt werden. Beim optischen Aufzeichnen beträgt
die Aufzeichnungsdichte bis zu 10⁸ Bit/cm² (theoretisch), da
ein Laserstrahl auf einem Fleck konzentriert werden kann,
dessen Größe der Wellenlänge des Lasers entspricht.
Wie Fig. 1 zeigt, wird bei der magnetooptischen Aufzeichnung
ein Laserstrahl L auf eine Aufzeichnungsschicht 1 fokussiert,
um diese zu erwärmen, während äußerlich ein Vormagnetisierungsfeld
(Hb) an den erwärmten Abschnitt gelegt wird, und
zwar entgegen der Initialisierungsrichtung. Eine Koerzitivkraft
Hc des lokal erhitzten Abschnitts wird unter das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) verringert. Als Folge davon wird
die Magnetisierungsrichtung des Abschnitts in Richtung des
Vormagnetisierungsfeldes (Hb) ausgerichtet. Auf diese Weise
werden umgekehrt magnetisierte Bits erzeugt.
Ferromagnetische und ferrimagnetische Stoffe unterscheiden
sich in der Temperaturabhängigkeit der Magnetisierung und
der Koerzitivkraft Hc. Ferromagnetische Stoffe besitzen
eine Koerzitivkraft Hc, die in der Umgebung der Curietemperatur
abnimmt und es ermöglicht, auf der Grundlage dieses
Phänomens Daten aufzuzeichnen. Deshalb bezeichnet man die
Datenaufzeichnung in ferromagnetischen Stoffen auch als Tc-
Aufzeichnung (Curietemperatur-Aufzeichnung).
Andererseits besitzen ferrimagnetische Stoffe eine unterhalb
der Curietemperatur liegende Kompensationstemperatur,
bei der die Magnetisierung (M) Null wird. Die Koerzitivkraft
Hc steigt in der Umgebung dieser Temperatur abrupt an und
nimmt dementsprechend außerhalb dieses Temperaturbereichs
abrupt ab. Die Abnahme von Hc wird durch ein relativ
schwaches Vormagnetisierungsfeld (Hb) beseitigt. Dadurch
wird ein Aufzeichnen ermöglicht. Diesen Prozeß nennt man
T comp-Aufzeichnung (Kompensationspunkt-Aufzeichnung).
In diesem Fall besteht jedoch keine Notwendigkeit, bei dem
Curiepunkt oder in dessen Nähe befindlichen Temperaturen
oder bei der Kompensationstemperatur zu verbleiben. In
anderen Worten: Wenn ein Vormagnetisierungsfeld (Hb), das
in der Lage ist, eine verringerte Koerzitivkraft Hc zu beseitigen,
an ein magnetisches Material gelegt wird, dessen
Koerzitivkraft Hc bei einer vorbestimmten Temperatur oberhalb
der Zimmertemperatur abgenommen hat, so ist ein Aufzeichnen möglich.
Fig. 2 veranschaulicht das Prinzip des Lesens von Daten
aufgrund des magnetooptischen Effekts. Licht ist eine elektromagnetische
Welle mit einem elektromagnetischen Feldvektor,
der normalerweise in einer senkrecht zu dem Lichtweg verlaufenden
Ebene in sämtliche Richtungen verläuft. Wenn Licht in
linear polarisierte Strahlen (Lp) umgesetzt wird und auf
eine Aufzeichnungsschicht (1) gestrahlt wird, wird es von
der Aufzeichnungsschicht 1 reflektiert oder gelangt durch
diese hindurch. Nun dreht sich die Polarisationsebene abhängig
von der Magnetisierungsrichtung (M). Dieses Phänomen
bezeichnet man als magnetischen Kerreffekt oder magnetischen
Faradayeffekt.
Wenn z. B. die Polarisationsebene des reflektierten Lichts
sich bei einer "A-gerichteten" Magnetisierung um R k Grad
dreht, so dreht sie sich bei der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
um -R k Grad. Wenn also die Achse eines optischen
Analysators (Polarisators) senkrecht zu der um -R k geneigten
Ebene eingestellt wird, kann das durch ein "nicht-A-
gerichtetes" magnetisiertes Bit (B₀) reflektiertes Licht
nicht durch den Analysator hindurchgelangen. Hingegen läuft
ein Produkt (X · sin 2R k)² des von einem in "A-Richtung"
magnetisierten Bit (B₁) reflektierten Lichts durch den
Analysator und kann auf einen Detektor fallen (eine photoelektrische
Umsetzeinrichtung). Im Ergebnis erscheint das
Bit (B₁), welches in der "A-Richtung" magnetisiert ist, heller
als das Bit (B₀), das in die "Nicht-A-Richtung" magnetisiert
ist, und der Detektor produziert aufgrund des Bits (B₁) ein
stärkeres elektrisches Signal, welches abhängig von den
aufgezeichneten Daten moduliert ist, so daß dadurch das
Lesen der Daten möglich ist.
Um einen Aufzeichnungsträger erneut verwenden zu können,
muß (i) der Aufzeichnungsträger von einer Initialisierungseinrichtung
initialisiert werden, (ii) ein Löschkopf
ähnlich wie ein Aufzeichnungskopf in dem Aufzeichnungsgerät
vorhanden sein, oder (iii) aufgezeichnete Information
mit Hilfe einer Aufzeichnungsvorrichtung oder einer Löschvorrichtung
in einem Vorverarbeitungsschritt gelöscht
werden.
Es ist daher zu erwägen, daß ein Überschreiben mit neuer
Information ungeachtet des Vorhandenseins oder Fehlens bereits
aufgezeichneter Information in einem magnetooptischen
Aufzeichnungssystem an sich nicht realisiert werden kann.
Wenn die Richtung des Vormagnetisierungsfeldes Hb frei zwischen
der Richtung A oder der Richtung "Nicht-A" eingestellt
werden kann, läßt sich ein Überschreiben erreichen.
Allerdings ist es unmöglich, die Richtung des Vormagnetisierungsfeldes
Hb mit hoher Geschwindigkeit zu modulieren.
Wenn beispielsweise das Vormagnetisierungsfeld Hb einem Permanentmagneten
entspricht, so müßte die Magnetrichtung mechanisch
umgekehrt werden. Allerdings ist es nicht möglich,
einen Permanentmagneten mit hoher Geschwindigkeit umzudrehen.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb einem Elektromagneten
entstammt, so ist es ebenfalls unmöglich, die Richtung
eines starken Stroms mit hoher Geschwindigkeit zu modulieren.
Allerdings machen die technologischen Entwicklungen rasche
Fortschritte, so daß ein magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren
entwickelt werden konnte, mit dessen Hilfe ein Überschreiben
möglich ist, indem die Intensität des abhängig
von der binären Aufzeichnungsinformation moduliert wird,
ohne daß das Vormagnetisierungsfeld Hb eingeschaltet und ausgeschaltet
werden muß, und ohne daß die Richtung des Vormagnetisierungsfeldes
Hb moduliert werden muß. Ferner wurde
ein dazu geeigneter magnetooptischer Aufzeichnungsträger
entwickelt, ebenso wie ein das Überschreiben ermöglichendes
Aufzeichnungsgerät (DE-OS 36 19 618). Die genannte Patentanmeldung
soll im folgenden als "ältere Anmeldung" bezeichnet
werden. Nachstehend sollen die Grundzüge des Gegenstands
der älteren Anmeldung erläutert werden.
Ein besonderes Merkmal des Gegenstands der älteren Anmeldung
besteht in der Verwendung eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers
mit einer mehrschichtigen senkrecht magnetischen
Schicht einer mindestens zweischichtigen Struktur, die
aus einer Aufzeichnungsschicht (ersten Schicht) und einer
Referenzschicht (zweiten Schicht) besteht. Die Information
wird bitweise aufgezeichnet, wobei ein Bit eine "A-gerichtete"
Magnetisierung und ein Bit mit einer "nicht-A-gerichteten"
Magnetisierung in der ersten Schicht vorhanden sind (in
einigen Fällen auch in der zweiten Schicht).
Das Überschreib-Verfahren bei dem Gegenstand der älteren
Anmeldung umfaßt folgende Schritte:
- (a) Bewegen des Aufzeichnungsträgers;
- (b) Anlegen eines Initialisierungs- oder Anfangsfeldes Hini, um die Magnetisierung in der ersten Schicht unverändert zu belassen und die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht vor dem Aufzeichnungsvorgang in die "A-Richtung" auszurichten;
- (c) Lenken eines Laserstrahls auf den Aufzeichnungsträger;
- (d) Pulsmodulieren der Strahlstärke nach Maßgabe der aufzuzeichnenden binären Information;
- (e) Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes, wenn der Strahl auf den Träger gerichtet wird; und
- (f) Erzeugen entweder eines Bits mit einer "A-gerichteten" oder eines Bits mit einer "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung, wenn die Intensität des impulsförmigen Strahls einen hohen Pegel hat, bzw. des anderen Bits, wenn die Strahlintensität einen niedrigen Pegel hat.
Gegenstand der älteren Anmeldung ist auch ein überschreibbarer
Aufzeichnungsträger, der folgende Merkmale aufweist:
- (a) eine Einrichtung zum Bewegen eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers;
- (b) eine Einrichtung zum Anlegen eines Anfangsfeldes (Hini);
- (c) eine Laserstrahl-Lichtquelle;
- (d) eine Modulationseinrichtung für die Pulsmodulierung der
Strahlintensität in Abhängigkeit der aufzuzeichnenden
Binärinformation, wobei die Pulsmodulation erfolgt zwischen:
- (1) einem hohen Pegel, der dem Aufzeichnungsträger eine Temperatur verleiht, die sich zur Bildung eines Bits mit einer "A-gerichteten" Magnetisierung oder eines Bits mit einer "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung, und
- (2) einem niedrigen Pegel, der dem Aufzeichnungsträger eine Temperatur verleiht, die sich zur Erzeugung des jeweils anderen Bits eignet; und
- (e) eine Einrichtung zum Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes, die auch als Einrichtung zum Anlegen des Anfangsfeldes verwendet werden kann.
Beim Gegenstand der älteren Anmeldung wird ein Laserstrahl
abhängig von der aufzuzeichnenden Information pulsmoduliert.
Die Pulsmodulation selbst erfolgt aber auch bei der herkömmlichen
magnetooptischen Aufzeichnung, und die Einrichtung
für die Pulsmodulation der Strahlintensität abhängig
von der binären Information ist eine an sich bekannte Einrichtung,
wie sie z. B. im einzelnen beschrieben ist in
THE BELL SYSTEM TECHNICAL JOURNAL, Bd. 62 (1983), S. 1923
bis 1936. Wenn es also notwendig ist, hohe und niedrige
Pegel einer Strahlintensität zur Verfügung zu haben, so
steht die dazu erforderliche Einrichtung insoweit leicht
zur Verfügung, als man die herkömmliche Modulationseinrichtung
teilweise modifizieren kann. Eine solche Modifizierung
läßt sich vom Fachmann in einfacher Weise vornehmen, wenn
der hohe und der niedrige Pegel der Strahlintensität vorgegeben
sind.
Das besondere Merkmal des Überschreibens beim Gegenstand
der älteren Anmeldung wird dargestellt durch den hohen bzw.
den niedrigen Pegel einer Strahlintensität. Genauer gesagt:
Hat die Strahlintensität einen hohen Pegel, so wird eine
"A-gerichtete" Magnetisierung in der Referenz- oder Bezugsschicht
(zweiten Schicht) von einem Aufzeichnungs-Magnetfeld
(Hb) umgekehrt in eine "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung,
während ein Bit mit einer "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
(oder einer "A-gerichteten" Magnetisierung) in
der Aufzeichnungsschicht (ersten Schicht) erzeugt wird durch
die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der zweiten Schicht.
Hat die Strahlintensität niedrigen Pegel, so wird ein Bit
mit der "A-gerichteten" Magnetisierung (oder "nicht-A-gerichteten"
Magnetisierung) in der Aufzeichnungsschicht gebildet
durch die "A-gerichtete" Magnetisierung in der
Bezugsschicht.
In einem Ausdruck ○○○ (oder ∆∆∆) ist das ○○○ außerhalb der
Klammer auch als ○○○ außerhalb der Klammer bei den nachfolgenden
Ausdrücken ○○○ (oder ∆∆∆) zu verstehen. Liest
man jedoch ∆∆∆ in der Klammer ohne Berücksichtigung des
○○○, so sollte auch in den nachfolgenden Ausdrücken jeweils
das ∆∆∆ außerhalb der Klammer ohne Berücksichtigung des ○○○
in den nachfolgenden Ausdrücken ○○○ (oder ∆∆∆) gelesen werden.
Erfolgt keine Aufzeichnung, so wird - wie an sich bekannt -
ein Laserstrahl häufig auf einen "sehr niedrigen Pegel" geschaltet,
um beispielsweise auf eine vorbestimmte Aufzeichnungsstelle
eines Trägers zuzugreifen. Wenn der Laserstrahl
auch bei der Wiedergabe verwendet wird, so wird der Strahl
häufig bei einer Intensität eines "sehr niedrigen Pegels"
eingeschaltet. Auch bei der Erfindung wird die Intensität
des Laserstrahls häufig auf einen "sehr niedrigen Pegel"
eingestellt. Allerdings ist der niedrige Pegel ("schwacher
Strahl") bei der Erzeugung eines Bits höher bzw. stärker
als dieser "sehr niedrige Pegel". Die Ausgangs-Wellenform
des Laserstrahls beim Gegenstand der älteren Anmeldung ist
in Fig. 3A dargestellt.
Obschon in der älteren Anmeldung nicht dargestellt, gilt
für die vorliegende Erfindung, daß ein Aufzeichnungsstrahl
nicht nur einen, sondern zwei eng benachbarte Strahlen
verwenden kann, so daß der erste Strahl ein Laserstrahl
niedrigen Pegels (schwacher Strahl als Löschstrahl) ist,
der im Prinzip nicht moduliert ist, während der zweite
Strahl ein Laserstrahl hohen Pegels (starker Strahl als
Schreibstrahl) ist, der abhängig von der Information moduliert
wird. In diesem Fall wird der zweite Strahl pulsmoduliert
zwischen einem hohen Pegel und einem Grundpegel
(gleich oder kleiner als der niedrige Pegel; seine Ausgangsleistung
kann Null betragen). Fig. 3B zeigt die Ausgangswellenform
für diesen Fall.
Man beachte, daß sowohl die erste als auch die zweite
Schicht jeweils aus einem mehrschichtigen Film bestehen
kann. In einigen Fällen befindet sich zwischen der ersten
und der zweiten Schicht eine dritte Schicht. Außerdem
braucht keine klare Grenze zwischen der ersten und der
zweiten Schicht vorhanden zu sein, so daß eine Schicht
allmählich in die andere Schicht übergehen kann.
Beim Gegenstand der älteren Anmeldung wird unterschieden zwischen
einem ersten und einem zweiten Aspekt. In beiden
Fällen besitzt der Aufzeichnungsträger eine Mehrschichtstruktur,
die in zwei Schichten geteilt ist, wie aus Fig. 4A
hervorgeht.
Bei der ersten Schicht handelt es sich um die Aufzeichnungsschicht,
die eine hohe Koerzitivkraft bei Zimmertemperatur
und eine niedrige Umkehrtemperatur aufweist. Die zweite
Schicht ist eine Referenzschicht, die bei Zimmertemperatur
geringe Koerzitivkraft besitzt und eine höhere Umkehrtemperatur
als die erste Schicht aufweist. Beide Schichten enthalten
senkrecht magnetische Schichten. Man beachte, daß es sich bei
ersten und der zweiten Schicht um jeweils eine Vielschichtstruktur
handeln kann. In einigen Fällen kann zwischen der
ersten und der zweiten Schicht eine dritte Schicht vorhanden
sein. Es müssen keine klaren Grenzen zwischen der ersten
und der zweiten Schicht vorhanden sein, so daß allmählich
die eine Schicht in die andere Schicht wechselt.
Bei dem ersten Gesichtspunkt wird die Koerzitivkraft der
ersten Schicht durch H C 1, die der zweiten Schicht durch H C 2
dargestellt. Ferner bedeuten T C 1 die Curietemperatur der
ersten Schicht, T C 2 die Curietemperatur der zweiten Schicht,
T R Zimmertemperatur, T L die Temperatur des Aufzeichnungsträgers
bei Bestrahlung mit einem schwachen Laserstrahl
(niedriger Pegel), T H die Temperatur des Aufzeichnungsträgers
bei Bestrahlung mit einem starken Laserstrahl, H D 1 ein an
die erste Schicht angelegtes Koppelfeld, und H D 2 ein an die
zweite Schicht angelegtes Koppelfeld. Der Aufzeichnungsträger
erfüllt dann die nachstehende Formel 1 - und bei
Zimmertemperatur - die Formeln 2 bis 5:
T R < T C 1 = T L < T C 2 = T H (1)
H C 1 < H C 2 + |H D 1 ∓ H D 2| (2)
H C 1 < H D 1 (3)
H C 2 < H D 2 (4)
H C 2 = H D 2 < |Hini | < H C 1 ± H D 1 (5)
In den oben angegebenen Formeln bedeutet das "=" "gleich"
oder "im wesentlichen gleich". Ferner bedeutet ein Doppelvorzeichen
± und ∓, daß das obere Vorzeichen auf einen
(Aufzeichnungs-)Träger vom A-Typ (antiparallel) hinweist,
während das untere Vorzeichen auf einen Träger vom P-Typ
(parallel) hinweist (diese Träger werden unten näher erläutert).
Man beachte, daß der Träger vom P-Typ ein ferromagnetisches
Material und ein magnetostatisches Koppelmedium
enthält.
Die Beziehung zwischen Koerzitivkraft und der Temperatur
ist in Fig. 5 dargestellt. Darin bedeutet die dünne Kurve
die Kennlinie für die erste Schicht, und die dicke Kurve
diejenige für die zweite Schicht.
Wenn bei Zimmertemperatur an den Aufzeichnungsträger ein
Anfangsfeld (Hini) angelegt wird, wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt, ohne daß
diejenige der ersten Schicht umgekehrt wird, entsprechend
Formel 5. Wenn an die Aufzeichnungsschicht vor dem Aufzeichnungsvorgang
das Anfangsfeld (Hini) angelegt wird,
kann die zweite Schicht in der "A-Richtung" magnetisiert
werden (in der Zeichnung wird die "A-Richtung" durch einen
nach oben gerichteten Pfeil und die "Nicht-A-Richtung"
durch einen nach unten gerichteten Pfeil kenntlich gemacht).
Wenn das Anfangsfeld (Hini) auf Null abnimmt, kann die
Mangetisierungsrichtung der zweiten Schicht unverändert
belassen werden, ohne daß sie sich umkehrt, entsprechend
Formel 4.
Fig. 4B zeigt schematisch den Zustand, in dem die zweite
Schicht unmittelbar vor dem Aufzeichnen in die "A-Richtung"
magnetisiert wird.
Fig. 4B bedeutet die Magnetisierungsrichtung in der ersten
Schicht früher aufgezeichneter Daten. Da die Magnetisierungsrichtung
in der ersten Schicht den grundlegenden Betriebsmechanismus
nicht ändert, wird sie in der folgenden
Beschreibung auch mit X bezeichnet. Die Tabelle in Fig. 4
wird entsprechend dem Zustand 1 in Fig. 6 aus Gründen der
Vereinfachung modifiziert.
Im Zustand 1 wird ein Laserstrahl hoher Energie (im folgenden:
starker Laserstrahl) auf den Aufzeichnungsträger
gelenkt, um dessen Temperatur auf T H zu erhöhen. Da T H
höher ist als die Curietemperatur T C 1, verschwindet die
Magnetisierung der ersten Schicht. Da weiterhin T H in der
Nähe der Curietemperatur T C 2 liegt, verschwindet auch die
Magnetisierung der zweiten Schicht vollständig oder doch
fast vollständig. Das Vormagnetisierungsfeld (Hb) in der
"A-Richtung" oder der "Nicht-A-Richtung" wird entsprechend
dem Trägertyp an den Aufzeichnungsträger gelegt. Das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) kann ein Streufeld von dem Träger
selbst sein. Aus Gründen der Vereinfachung sei angenommen,
daß das Vormagnetisierungsfeld (Hb) in der "Nicht-A-Richtung"
an den Träger angelegt wird. Da sich der Träger bewegt,
wird ein gegebener bestrahlter Abschnitt sofort von dem
Laserstrahl abgetrennt und durch die Luft abgekühlt. Wenn
die Trägertemperatur bei vorhandenem Feld Hb abnimmt, wird
die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht wegen des
Feldes Hb in die "Nicht-A-Richtung" umgekehrt (Zustand 2 H
in Fig. 6).
Wenn die Trägertemperatur weiter abkühlt und unterhalb von
T C 1 liegt, erscheint erneut die Magnetisierung der ersten
Schicht. In diesem Fall wird die Magnetisierungsrichtung
der ersten Schicht von derjenigen der zweiten Schicht beeinflußt,
und zwar wegen einer magnetischen Koppelkraft
(Austausch- oder magnetostatische Kopplung). Im Ergebnis
wird abhängig von dem Träger-Typ gemäß Zustand 3 H in Fig. 6
eine Magnetisierung in "Nicht-A-Richtung" (beim P-Typ) oder
eine Magnetisierung in "A-Richtung" (beim A-Typ) erzeugt.
Eine Änderung der Zustände aufgrund einer Bestrahlung mit
einem starken Laserstrahl soll im folgenden als Hochtemperaturzyklus
bezeichnet werden.
In dem in Fig. 7 dargestellten Zustand 1 wird ein schwacher
Laserstrahl auf den Träger (Medium) gelenkt, um dessen
Temperatur auf T L zu erhöhen. Da T L in der Nähe der Curietemperatur
T C 1 liegt, verschwindet die Magnetisierung der
ersten Schicht vollständig oder fast vollständig. Da jedoch
T L unter der Curietemperatur T C 2 liegt, verschwindet die
Magnetisierung der zweiten Schicht nicht (Zustand 2 L in
Fig. 7). Obwohl im Zustand 2 L das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) nicht nötig ist, kann es mit rascher Geschwindigkeit
ein- oder ausgeschaltet werden. Deshalb wird das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) angelegt gelassen.
Da aber die Koerzitivkraft H C 2 hoch bleibt, dreht sich die
Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht wegen des
Feldes Hb nicht um. Da sich der Träger bewegt, wird ein
gegebener bestrahlter Abschnitt unmittelbar von dem Laserstrahl
getrennt und durch Luft abgekühlt. Mit fortschreitender
Abkühlung erscheint die Magnetisierung der ersten Schicht,
deren Richtung von derjenigen der zweiten Schicht beeinflußt
wird, durch die magnetische Koppelkraft. Im Ergebnis
erscheint unabhängig vom Medium-Typ eine "A-gerichtete" (beim
P-Typ) oder eine "nicht-A-gerichtete" (beim A-Typ) Magnetisierung.
Diese Magnetisierung ändert sich auch bei Zimmertemperatur
nicht (Zustand 3 L in Fig. 7).
Eine Zustandsänderung aufgrund eines schwachen Laserstrahls
(niedriger Pegel) soll hier als Niedrigtemperaturzyklus bezeichnet
werden.
Fig. 8 faßt die obigen Erläuterungen zusammen:
Nach Fig. 8 werden Bits entweder mit "A-gerichteter" oder
mit "nicht-A-gerichteter" Magnetisierung, die einander entgegengesetzt
sind, im Hochtemperatur- bzw. Niedrigtemperatur-
Zyklus erzeugt, ungeachtet der Magnetisierungsrichtung in
der ersten Schicht. Ein Überschreiben ist möglich durch
Pulsmodulieren des Laserstrahls zwischen hohem Pegel (Hochtemperaturzyklus)
und niedrigem Pegel (Niedrigtemperaturzyklus),
abhängig von den aufzuzeichnenden Daten.
Man beachte, daß das Aufzeichnungsmedium normalerweise
Scheibenform hat und sich während des Aufzeichnungsvorgangs
dreht. Deshalb wird ein Aufzeichnungsabschnitt (Bit) erneut
beeinflußt. Abhängig von der jeweiligen Wahl der Zusammensetzung
der ersten und der zweiten Schicht wird vor
der Aufzeichnung ein Aufzeichnungsfeld H R angelegt, so daß
die Information in der ersten Schicht in die zweite Schicht
übertragen wird, die in der ursprünglichen "A-Richtung"
ausgerichtet ist, oder es wird Information in der ersten
Schicht auf natürlichem Wege zur zweiten Schicht übertragen,
sobald der Einfluß des Feldes Hini verschwindet, ohne daß
das Wiedergabefeld H R angelegt wird. In diesem Fall läßt
sich Information aus der zweiten Schicht reproduzieren.
Ein die erste und die zweite Schicht bildender senkrecht
magnetischer Film wird ausgewählt aus der Gruppe (1)
kristalline oder amorphe ferromagnetische oder ferrimagnetische
Stoffe mit der Curietemperatur und ohne Kompensationstemperatur,
und (2) kristalline oder amorphe ferrimagnetische
Stoffe mit sowohl der Kompensationstemperatur als auch der
Curietemperatur.
Der erste Aspekt, der auf der Curietemperatur beruhte, wurde
erläutert. Im Gegensatz dazu verwendet man beim zweiten
Aspekt eine verringerte Koerzitivkraft H C bei einer vorbestimmten
Temperatur oberhalb der Zimmertemperatur. Dabei
wird eine Temperatur T S 1 herangezogen, bei der die erste
Schicht magnetisch mit der zweiten Schicht gekoppelt ist,
im Gegensatz zu der Temperatur T C 1 nach dem ersten Aspekt.
Weiterhin wird anstelle der Temperatur T C 2 eine Temperatur
T S 2 verwendet, bei der die zweite Schicht unter dem Einfluß
des Feldes Hb umgekehrt wird. Deshalb kann gemäß dem zweiten
Aspekt der gleiche Effekt erzielt werden wie bei dem
ersten Aspekt.
Bei dem zweiten Aspekt wird die Koerzitivkraft der ersten
Schicht dargestellt durch H C 1, diejenige der zweiten
Schicht durch H C 2, die Temperatur, bei der die erste Schicht
magnetisch mit der zweiten Schicht gekoppelt wird, durch
T S 1, eine Temperatur, bei der die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht unter Einfluß des Feldes Hb umgekehrt
wird, durch T S 2; T R ist die Zimmertemperatur, T L die
Temperatur des Trägers bei Bestrahlung mit einem schwachen
Laserstrahl, T H die Temperatur des Trägers bei Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl, H D 1 ein an die erste Schicht
angelegtes Koppelfeld, und H D 2 ein an die zweite Schicht
angelegtes Koppelfeld. In diesem Fall erfüllt der Aufzeichnungsträger
die folgende Formel 6 sowie bei Zimmertemperatur
die Formeln 7 bis 10.
T R < T S 1 = T L < T S 2 = T H (6)
H C 1 < H C 2 + |H D 1 ∓ H D 2| (7)
H C 1 < H D 1 (8)
H C 2 < H D 2 (9)
H C 2 + H D 2 < |Hini | < H C 1 ± H D 1 (10)
In den oben angegebenen Formeln entsprechen die oberen Vorzeichen
der Doppelvorzeichen ± und ∓ einem Aufzeichnungsträger
vom A-Typ (antiparallel), während die unteren Vorzeichen
dem Aufzeichnungsträger vom P-Typ (parallel) entsprechen
(diese Träger werden unten noch näher erläutert).
Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt besteht der Aufzeichnungsträger
(Medium) aus der ersten und der zweiten
Schicht, die jeweils einen amorphen ferrimagnetischen Stoff
enthalten, der ausgewählt ist aus Übergangsmetall/Schwere-
Seltene-Erden-Metall-Legierungszusammensetzungen (Beispiele
für ein Übergangsmetall sind Fe, Co, und Beispiele für
eine Seltene-Erden-Metall sind Gd, Tb, Dy und dergleichen;
abgekürzt wird das Übergangsmetall mit TM (transition metal),
während das Schwere-Seltene-Erden-Metall mit RE (rare earth)
abgekürzt wird).
Wenn die erste und die zweite Schicht beide aus TM-RE-Legierungszusammensetzungen
gebildet sind, bestimmen sich die Richtung
und Pegel der Magnetisierung außerhalb der Legierung
durch die Beziehung zwischen Richtung und dem Pegel des
Spins der Übergangsmetall-Atome (TM-Atome) und den entsprechenden
Größen der RE-Atome im Inneren der Legierung. Wie
z. B. Fig. 9A zeigt, werden Richtung und Pegel des TM-Spins
durch einen gepunkteten Vektor TM-1 dargestellt, Richtung
und Pegel des RE-Spins werden durch einen durchgezogenen
Vektor oder Pfeil RE-1 dargestellt, und Richtung sowie
Pegel der Magnetisierung der Legierung insgesamt werden dargestellt
durch einen Doppelpfeil MA-1. In diesem Fall wird
der Vektor MA-1 dargestellt durch eine Summe der Vektoren
TM-1 und RE-1. In der Legierung jedoch sind die Vektoren TM
und RE aufgrund des gegenseitigen Effekts des TM-Spins und
des RE-Spins in entgegengesetzte Richtungen gerichtet.
Wenn demzufolge diese Vektoren einander gleichen, beträgt
die Vektorsumme von TM-2 und RE-1 oder die Vektorsumme von
TM-2 und RE-1 Null (d. h.: der Magnetisierungspegel außerhalb
der Legierung beträgt Null). Die Legierungszusammensetzung,
die zu einer Vektorsumme von Null führt, bezeichnet
man als Kompensationszusammensetzung. Wenn die Legierung
eine andere Zusammensetzung aufweist, besitzt sie eine Stärke
entsprechend einer Differenz zwischen den Stärken der beiden
Spins, und weist einen Vektor MA-1 oder MA-2 auf, dessen
Richtung derjenigen des größeren Vektors entspricht. Die
Magnetisierung dieses Vektors erscheint außerhalb der Legierung.
Wie in Fig. 9B dargestellt ist, entspricht beispielsweise
ein Paar von Vektoren einem Vektor MA-1 (Modell 1),
während ein anderes Vektorpaar einem Vektor MA-2 (Modell 2)
entspricht.
Wenn die Stärke eines der Vektoren des RE-Spins und des TM-
Spins größer als die andere ist, bezeichnet man die Legierungszusammensetzung
als "XX-reich", abhängig von dem Namen
des Stoffs mit dem größeren Spin (z. B.: RE-reich).
Die erste und zweite Schicht lassen sich in TM-reiche
und RE-reiche Zusammensetzungen einteilen oder klassifizieren.
Wenn die Zusammensetzung der ersten Schicht auf der Ordinate
und diejenige der zweiten Schicht auf der Abszisse aufgezeichnet
wird, lassen sich Typen von Aufzeichnungsträgern
gemäß der Erfindung in vier Quadranten einordnen, wie dies
in Fig. 10 dargestellt ist. Der P-Typ gehört zu dem
Quadranten I und III, während der A-Typ zu dem Quadranten
II und IV gehört. Wie Fig. 10 zeigt, stellen Abszisse und
Ordinate die Kompensationszusammensetzung für beide Schichten
dar.
Im Hinblick auf eine Änderung der Koerzitivkraft bei einer
Temperaturänderung weist eine gewisse Legierungszusammensetzung
Kennlinien oder Kennwerte auf, gemäß denen die
Koerzitivkraft vorübergehend unendlich stark zunimmt und
dann abrupt abnimmt, bevor die Temperatur die Curietemperatur
erreicht (bei der die Koerzitivkraft Null beträgt). Die
Temperatur, die einer unendlichen Koerzitivkraft entspricht,
wird als Kompensationstemperatur T comp bezeichnet. Keine
Kompensationstemperatur existiert zwischen der Zimmertemperatur
und der Curietemperatur in TM-reichen Legierungen.
Die Kompensationstemperatur unterhalb der Zimmertemperatur
ist unbeachtlich bei der magnetooptischen Aufzeichnung, so
daß hier davon ausgegangen wird, daß die Kompensationstemperatur
zwischen der Zimmertemperatur und der Curietemperatur
liegt.
Wenn man die erste und die zweite Schicht im Hinblick auf das
Vorhandensein/Fehlen der Kompensationstemperatur einteilt,
ergeben sich vier Typen von Aufzeichnungsträgern. Der Träger
im Quadranten I umfaßt sämtliche vier Trägertypen. Die graphischen
Darstellungen in den Fig. 11A bis 11D zeigen die Beziehung
zwischen der Koerzitivkraft und der Temperatur bei
den vier Trägertypen. Man beachte, daß die dünnen Kurven die
Kennlinien für die erste Schicht und die dicken Kurven die
Kennlinien für die zweite Schicht darstellen.
Wenn die erste (Aufzeichnungs-) und die zweite (Referenz-)
Schicht im Hinblick auf ihre RE- oder TM-reiche Kennlinie
klassifiziert werden und wenn man das Vorhandensein/Fehlen
der Kompensationstemperatur berücksichtigt, ergibt sich
eine Klassifizierung in 9 Klassen.
Allerdings besteht bei einem Aufzeichnungsträger nach der
älteren Anmeldung die Schwierigkeit, daß ohne eine Herabsetzung
der Aufzeichnungsempfindlichkeit ein Aufzeichnen
mit einem hohen Rauschabstand (C/N-Verhältnis) auf einem
überschreibbaren magnetooptischen Aufzeichnungsträger kaum
möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen überschreibbaren magnetooptischen
Aufzeichnungsträger anzugeben, bei dem eine Aufzeichnung
mit hohem Rauschabstand ohne abnehmende Aufzeichnungsempfindlichkeit
möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger bildet
die erste Schicht eine Aufzeichnungsschicht und die zweite
Schicht bildet eine Referenzschicht.
Das Feld Hini ist ein Anfangs- oder Initialisierungsfeld.
Im allgemeinen gilt, daß, wenn die Curietemperatur T C 1 der
Aufzeichnungsschicht (ersten Schicht) hoch ist, der Kerr-Drehwinkel
R k groß wird und der Rauschabstand zunimmt.
Bei dem Aufzeichnungsträger nach der älteren Anmeldung jedoch
muß auch die Temperatur T L ansteigen, aufgrund der
Beziehung T C 1 ≈ T L bei Erhöhung von T C 1.
In diesem Fall muß die Temperatur T H weiter erhöht werden,
um eine Grenze zur Verhinderung der Erzeugung eines Hochtemperaturzyklus
(T H) in einem Niedertemperaturzyklus (T L)
sicherzustellen.
Aus diesem Grunde wurde gefunden, daß, wenn der starke
Laserstrahl verwendet wird, die Trägertemperatur nicht
ohne weiteres auf T H erhöht werden kann und deshalb die
Aufzeichnungsempfindlichkeit gering ist.
Weitere Untersuchungen haben folgende Tatsachen aufgezeigt:
Da Information bitweise mit einer "A-gerichteten" Magnetisierung
und einer "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung aufgezeichnet
wurde, während ein Überschreiben erfolgte, mußte
ein neues Bit erzeugt werden, wenn (1) ein bereits aufgezeichnetes
Bit sich von einem neu aufzuzeichnenden Bit unterschied;
(2) wenn ein bereits aufgezeichnetes Bit das
gleiche war wie das neu aufzuzeichnende Bit, konnte das bereits
vorhandene Bit unverändert belassen werden, so daß
es dabei kein Problem gab.
Im Fall (1) wird die Magnetisierungsrichtung der ersten
Schicht durch den Überschreib-Vorgang umgekehrt. Ein Magnetisierungszustand
eines Bits vor dem Aufzeichnen ist in
Fig. 12 dargestellt, und zwar unter Berücksichtigung eines
Zustands, bei dem die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht in der "A-Richtung" von dem Feld Hini ausgerichtet
ist.
Es wurde herausgefunden, daß für ein Bit irgendeines Typs
zwischen der ersten und der zweiten Schicht unmittelbar vor
dem Aufzeichnungsvorgang eine Grenzflächenwand gebildet
wurde. Dieser Zustand sammelte eine Grenzflächenwandenergie
( σ w: auch Austauschkoppelkraft genannt), was einem quasistabilen
Zustand entsprach. Ungeachtet eines äußeren Feldes
bestehen folgende Bedingungen für die Aufrechterhaltung
dieses Zustands:
Diese Zustände sind notwendigerweise Bedingungen aus folgendem
Grund: Wenn ein Aufzeichnungsträger, wie üblich, ein
platten- oder scheibenförmiger Aufzeichnungsträger ist,
empfängt ein in der ersten Schicht aufgezeichnetes Bit unvermeidlich
das Feld Hini von einer Einrichtung, die speziell
zum Anlegen des Feldes Hini in dem Aufzeichnungsgerät vorhanden
ist. Dies geschieht während einer Umdrehung, und
das Bit befindet sich im quasi-stabilen Zustand. In diesem
Fall ist es Verschwendung, die mit Mühe in der ersten
Schicht aufgezeichnete Information durch die Magnetisierung
der zweiten Schicht zu löschen, oder die Magnetisierung der
von dem Feld Hini mit Aufwand initialisierten zweiten
Schicht wird von der Information (Magnetisierung), die in
der ersten Schicht aufgezeichnet ist, gestört.
Dies ist jedoch der quasi-stabile Zustand, und die erste
Schicht wird von der Magnetisierung der zweiten Schicht
über die Energie σ w beeinflußt.
Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß, wenn die Trägertemperatur
von Zimmertemperatur T R (z. B. 10 bis 45°C)
auf eine hohe Temperatur (z. B. 75°C) erhöht wird, wegen
der Abnahme der Koerzitivkraft H C 1 der ersten Schicht die
Magnetisierungsrichtung der ersten Schicht umgekehrt wurde
in einen stabilen Zustand, und zwar aufgrund der Magnetisierung
der zweiten Schicht. Speziell wurde gefunden, daß
die Temperatur der ersten Schicht auf T C 1 erhöht wurde, und
diese Magnetisierung konnte umgekehrt werden, obschon sie
nicht verschwand.
Deshalb wird im Rahmen der Erfindung diese Umkehrtemperatur
durch T L dargestellt, und ein Niedrigtemperatur-Zyklus
wird bei T L < T C 1 durchgeführt. Die Temperatur T L wird
vorzugsweise auf 75°C oder mehr eingestellt, um einen
Abstand von 35°C von der üblichen Zimmertemperatur T R
(z. B. 10 bis 45°C) zu haben und dadurch einen sicheren
Betrieb zu fördern.
Aus diesem Grund kann T C 1 ungeachtet des Wertes von T L auf
einen hohen Wert eingestellt werden, und der Kerr-Drehwinkel
R k kann erhöht werden, um dadurch den Rauschabstand
(C/N-Verhältnis) anzuheben. Da T L ungeachtet von T C 1 niedrig
sein kann, verbessert sich die Aufzeichnungsempfindlichkeit.
Die Erfinder haben erkannt, daß für spezielle Aufzeichnungsträger
der Klassen 1, 2 und 8, bei denen die zweite Schicht
eine Kompensationstemperatur hatte, während die erste
Schicht eine höhere Curietemperatur T C 1 als eine Kompensationstemperatur
T comp 2 der zweiten Schicht hatte, ein
zufriedenstellend hoher Rauschabstand erzielbar war.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines überschreibbaren
magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, bei
dem eine Curietemperatur T C 1 einer ersten Schicht höher
als eine Kompensationstemperatur T comp 2 der zweiten
Schicht ist.
Die Erfinder haben außerdem gefunden, daß ein Aufzeichnungsträger,
welcher die Bedingung erfüllt:
T R < T L T H ≲ T C 1 ≲ T C 2
einen hohen Rauschabstand zeigte, wobei die Aufzeichnungsempfindlichkeit
nicht niedrig war.
Deshalb besitzt ein erfindungsgemäßer überschreibbarer magnetooptischer
Aufzeichnungsträger eine Mehrschichtstruktur,
umfassend eine erste Schicht mit einer senkrechten magnetischen
Anisotropie als Aufzeichnungsschicht, und einer
zweiten Schicht mit einer senkrechten magnetischen Anisotropie
als Referenzschicht. Magnetisierung nach oben bedeutet
"A-Richtung", und nach unten "Nicht-A-Richtung". Bis kurz vor dem Aufzeichnungsvorgang
wird nur die Magnetisierung der zweiten Schicht durch ein
Anfangsfeld Hini in "A-Richtung" orientiert. (1) Wenn ein
starker Laserstrahl auf den Aufzeichnungsträger gelenkt
wird, und dessen Temperatur auf eine hohe Temperatur T H ansteigt,
verschwinden die Magnetisierungen der ersten und der
zweiten Schicht, oder sie werden geschwächt. Deshalb gehorchen
die Magnetisierungen beider Schichten der Richtung
des Vormagnetisierungsfeldes Hb. Wenn nun der Laserstrahl
abgeschaltet wird und die Temperatur des Aufzeichnungsträgers
auf Zimmertemperatur abfällt, ist die Magnetisierung
der zweiten Schicht ausgerichtet in "Nicht-A-Richtung",
und ein Bit mit dieser Magnetisierung (oder mit der "A-gerichteten"
Magnetisierung) wird abhängig vom Typ des Aufzeichnungsträgers
in der ersten Schicht gebildet. (2) Wenn
der Laserstrahl ein schwacher Strahl bei niedrigem Pegel
ist, erhöht sich die Trägertemperatur auf eine niedrige
Temperatur T L unterhalb der hohen Temperatur T H, und die
Magnetisierung der ersten Schicht gehorcht derjenigen der
zweiten Schicht, obschon erste und zweite Schicht noch magnetisiert
sind. Wenn also dann der Laserstrahl ausgeschaltet
wird und die Trägertemperatur auf Zimmertemperatur
abnimmt, ist die Magnetisierung der zweiten Schicht in
"A-Richtung" ausgerichtet, und abhängig vom Trägertyp wird
in der ersten Schicht ein Bit mit der "A-gerichteten" Magnetisierung
(oder der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
erzeugt. Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Bedingung
T R < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2
In dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger erfolgt ein
Niedrigtemperaturzyklus gemäß Fig. 12. Im Gegensatz dazu
läuft der Hochtemperaturzyklus wie folgt ab. Wenn die Trägertemperatur
T H besteht, verschwindet (1) die Magnetisierung
der ersten Schicht, und es bleibt eine schwache Magnetisierung
in der zweiten Schicht übrig, oder (2) es bleibt eine
schwache Magnetisierung sowohl in der ersten als auch in
der zweiten Schicht übrig.
Im Fall (1) stellt sich die Beziehung H C 2 < Hb ein, und deshalb
gehorcht die Magnetisierung der zweiten Schicht der
Richtung von Hb. Wenn das Bit außerhalb einer Laserstrahl-
Lichtfleckzone liegt und die Trägertemperatur gegenüber T H
etwas abnimmt, erscheint die Magnetisierung, die die gleiche
Richtung wie die in der zweiten Schicht hat, unter dem Einfluß
dieser Magnetisierung und unter Einfluß des Feldes Hb
in der ersten Schicht.
Im Fall (2) sind, da T H eine relativ hohe Temperatur ist,
die Koerzitivkräfte der ersten und der zweiten Schicht
gering, und es ist eine der folgenden Beziehungen (1) bis
(3) erfüllt:
und
Aus diesem Grund werden die Magnetisierungen beider Schichten
praktisch gleichzeitig umgekehrt und gehorchen der
Richtung des Feldes Hb.
Wenn in einem der oben genannten Fälle (1) und (2) die Trägertemperatur
von dem Zustand auf Zimmertemperatur zurückkehrt,
wird in der ersten Schicht abhängig vom Trägertyp ein Bit
mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung (oder der "A-gerichteten"
Magnetisierung) erzeugt. Erstere ist in der zweiten
Schicht entsprechend diesem Bit vorhanden, und zwischen der
ersten und zweiten Schicht befindet sich keine Grenzflächenwand.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Skizze zum Veranschaulichen des Prinzips des Aufzeichnens
bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsverfahren,
Fig. 2 eine Darstellung zum Veranschaulichen des Prinzips des
Lesens bei einem solchen magnetooptischen Aufzeichnungsverfahren,
Fig. 3A und 3B Impulsdiagramme von Laserstrahl-Intensitäten,
Fig. 4A eine Skizze eines mehrschichtigen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 4B ein Diagramm, welches die Magnetisierungsrichtung
in einer Aufzeichnungsschicht und in einer Referenzschicht
darstellt,
Fig. 5 ein Graph zwischen der Beziehung der Koerzitivkraft
und Temperatur,
Fig. 6 eine Veranschaulichung der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei hohem Pegel (starkem Strahl),
Fig. 7 eine Skizze der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei niedrigem Strahlpegel,
Fig. 8 Ablauf der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
nach Fig. 5 und 6 für einen P-Träger und einen A-Träger,
Fig. 9A und 9B Skizzen verschiedener Magnetfelder,
Fig. 10 eine Karte, die die Klassifizierung verschiedener
Trägertypen in vier Quadranten darstellt,
Fig. 11A bis 11D Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für Träger der Typen I bis IV,
Fig. 12 eine Skizze der Magnetisierungsumkehr beim Aufzeichnen,
Fig. 13 einen Graph der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für einen Träger No. 1-1,
Fig. 14 und 15 Diagramme für die Magnetisierungsrichtungsänderungen
bei einem Hoch- und einem Niedrigtemperaturtyklus
eines Trägers No. 1-1,
Fig. 16 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für den Träger No. 1-2,
Fig. 17 und 18 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
in einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
eines Trägers No. 1-2,
Fig. 19 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur eines Trägers No. 1-3,
Fig. 20 und 21 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 1-3,
Fig. 22 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für einen Träger No. 2-1,
Fig. 23 und 24 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
im Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus des Trägers
No. 2-1,
Fig. 25 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur eines Trägers No. 2-2,
Fig. 26 und 27 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
in einem Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus des
Trägers No. 2-2,
Fig. 28 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur bei einem Träger No. 3,
Fig. 29 und 30 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
in einem Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus des
Trägers No. 3,
Fig. 31 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für einen Träger No. 4-1,
Fig. 32 und 33 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 4-1,
Fig. 34 einen Graphen der Beziehung zwischen der Koerzitivkraft
und der Temperatur eines Trägers No. 4-2,
Fig. 35 und 36 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
in einem Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus des
Trägers No. 4,
Fig. 37 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur bei einem Träger No. 5-1,
Fig. 38 und 39 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 5-1,
Fig. 40 einen Graphen der Beziehung zwischen der Koerzitivkraft
und der Temperatur eines Trägers No. 5-2,
Fig. 41 und 42 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 5-2,
Fig. 43 einen Graphen der Beziehung zwischen der Koerzitivkraft
und der Temperatur bei einem Träger No. 6,
Fig. 44 und 45 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 6,
Fig. 46 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur bei einem Träger No. 7-1,
Fig. 47 und 48 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
eines Trägers No. 7-1,
Fig. 49 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur bei einem Träger No. 7-2,
Fig. 50 und 51 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 7-2,
Fig. 52 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und der Temperatur bei einem Träger No. 8-1,
Fig. 53 und 54 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus des
Trägers No. 8-1,
Fig. 55 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur für einen Träger No. 8-2,
Fig. 56 und 57 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 8-2,
Fig. 58 einen Graphen der Beziehung zwischen der Koerzitivkraft
und der Temperatur bei einem Träger No. 8-3,
Fig. 59 und 60 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtung
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 8-3,
Fig. 61 einen Graphen der Beziehung zwischen Koerzitivkraft
und Temperatur bei einem Träger No. 9,
Fig. 62 und 63 Diagramme der Änderungen der Magnetisierungsrichtungen
bei einem Hoch- bzw. einem Niedrigtemperaturzyklus
des Trägers No. 9,
Fig. 64 ein Diagramm einer Mehrschichtstruktur eines Aufzeichnungsträgers
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
und
Fig. 65 ein Diagramm der Gesamtanordnung eines magnetooptischen
Aufzeichnungsgeräts.
Das Prinzip des Überschreibens wird im folgenden unter Bezugnahme
auf einen speziellen Aufzeichnungsträger (Medium) beschrieben,
der zu der Klasse 1 in Tabelle 1 gehört (P-Typ,
Quadrant I, Typ 1).
Der Träger No. 1-1 genügt folgender Formel 11-1:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H T C 2 (11-1)
Der Zustand von T comp 2 ist nicht beschränkt. Die folgende
Beschreibung bezieht sich jedoch auf den Zustand
T L < T C 1 < T comp 2.
Die graphische Darstellung in Fig. 13 veranschaulicht diese
Beziehung. Dünne Kurven stehen für die erste, dicke Kurven
für die zweite Schicht. Dies gilt für sämtliche Zeichnungen.
Eine Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung der
zweiten Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der
ersten Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umgekehrt wird, ist durch die Formel 12 angegeben.
Der Träger No. 1-1 erfüllt die Formel 12 bei Zimmertemperatur
T R
H C 1 < H C 2 + ( s w/2 M S 1 t₁) + ( σ w/2 M S 2 t₂) (12)
wobei
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
M S 1: Sättigungsmagnetisierung der ersten Schicht
M S 2: Sättigungsmagnetisierung der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w: Grenzflächenwandenergie (Austauschkoppelkraft)
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
M S 1: Sättigungsmagnetisierung der ersten Schicht
M S 2: Sättigungsmagnetisierung der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w: Grenzflächenwandenergie (Austauschkoppelkraft)
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 15
angegeben. Wenn Hini verschwindet, wird die umgekehrte
Magnetisierung der zweiten Schicht aufgrund der Austauschkoppelkraft
beeinflußt durch die Magnetisierung der ersten
Schicht. Der Zustand, welcher die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht aufrechterhalten kann, ist durch die
Formeln 13 und 14 angegeben, die von dem Träger No. 1-1
erfüllt werden:
H C 1 < ( σ w/2 M S 1 t₁ (13)
H C 2 < ( σ w/2 M S 2 t₂ (14)
H C 2 + ( σ w/2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w/2 M S 1 t₁) -(15)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 12 bis 14 bei der Temperatur T R genügt,
wird durch das Feld Hini gemäß Formel 15 in der
"A-Richtung" ausgerichtet (siehe Fig. 9B). Jetzt wird die
Aufzeichnungsschicht 1 im Aufzeichnungszustand (Zustand 1a
oder 1b in Fig. 14 und 15) gehalten.
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar
vor der Aufzeichnung gehalten. In diesem Fall wird in
Aufwärtsrichtung das Vormagnetisierungsfeld Hb angelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur ansteigt
und etwas die Curietemperatur T C 1 der ersten Schicht übersteigt,
nachdem mit einem starken Laserstrahl bestrahlt
wurde, verschwindet die Magnetisierung der ersten Schicht 1
(Zustand 2 H).
Wenn die Bestrahlung mit dem Laserstrahl weiter fortfährt,
steigt entsprechend die Trägertemperatur an; übersteigt
sie die Temperatur T comp 2 der zweiten Schicht, kehrt sich
die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren vom
Modell 1 in das Modell 2 in Fig. 9B um, obschon die Richtungen
der RE-Spins und der TM-Spins bleiben. Aus diesem
Grund wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht
umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 3 H).
Da jedoch die Koerzitivkraft H C 2 bei dieser Temperatur noch
groß ist, wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Feld Hb nicht umgekehrt. Wenn die Temperatur
weiter zunimmt und die Temperatur T H erreicht, befindet
sich die Temperatur der zweiten Schicht in der Nähe der
Curietemperatur T C 2, und die Magnetisierung der zweiten
Schicht wird vor dem Feld Hb umgekehrt (Zustand 4 H).
Wenn im Zustand 4 H der bestrahlte Bereich von dem Laserstrahl-Auftreff-Fleck
getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur
dort zu fallen. Wenn die Trägertemperatur unter
die Temperatur T comp 2 fällt, kehrt sich die Beziehung zwischen
den Beträgen der Vektoren vom Modell 3 zum Modell 4
um (Fig. 9B), obschon die Richtungen der RE-Spins und TM-
Spins unverändert bleiben. Als Ergebnis umgekehrt aus der
"A-Richtung" in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 5 H).
Da im Zustand 5 H die Trägertemperatur größer ist als T C 1,
ist die Magnetisierung der ersten Schicht noch nicht in Erscheinung
getreten. Da weiterhin die Koerzitivkraft H C 2
bei dieser Temperatur hoch ist, kann die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht nicht von dem Feld Hb umgekehrt
werden.
Wenn die Trägertemperatur abnimmt und etwas unter T C 1 liegt,
erscheint die Magnetisierung in der ersten Schicht. Jetzt
wirkt die Grenzflächenwandenergie von der zweiten Schicht
so, daß sie sämtliche RE- und TM-Spins der ersten und der
zweiten Schicht ausrichtet. Da die Temperatur der ersten
Schicht höher ist als die Temperatur T comp 1, ist der TM-
Spin größer als der RE-Spin, und folglich erscheint die
Magnetisierung gemäß Modell 3 in Fig. 9B innerhalb der
ersten Schicht. Dies ist der Zustand 6 H.
Wenn die Temperatur des Trägers gegenüber dem Zustand 6 H
sinkt und unter der Temperatur T comp 1 liegt, wird die Beziehung
zwischen den Beträgen der RE-Spins und TM-Spins
der ersten Schicht geändert vom Modell 3 zum Modell 4
(Fig. 9B), und im Ergebnis erscheint eine Magnetisierung
in der "Nicht-A-Richtung" (Zustand 7 H).
Dann nimmt die Trägertemperatur von der Temperatur im Zustand
7 H auf Zimmertemperatur ab. Da nun die Koerzitivkraft
H C 1 genügend stark ist, bleibt der Zustand 7 H ohne Umkehrung
der Magnetisierungsrichtung der ersten Schicht durch
das Feld Hb. Auf diese Weise ist die Biterzeugung in der
"Nicht-A-Richtung" fertig.
In dem Zustand 1a oder 1b unmittelbar vor der Aufzeichnung
wird die Trägertemperatur nach Bestrahlung mit einem
schwachen Laserstrahl auf über T comp 1 erhöht. Die Beziehung
zwischen der Stärke der Vektoren wird umgekehrt, obschon
die Richtungen der RE- und der TM-Spins der ersten Schicht
unverändert bleiben. Als Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der ersten Schicht umgekehrt (Zustand 1a → Zustand 2 La;
Zustand 1b → Zustand 2 Lb). In diesem Zustand wird vorübergehend
der A-Typ gebildet.
Wenn die Temperatur aus diesem Zustand weiter ansteigt und
den Wert T L erreicht, ergibt sich folgende Beziehung:
Zustand 2 La geht über in den Zustand 3 L. Andererseits wird,
da der Zustand 2 Lb aufrechterhalten wird, der gleiche Zustand
3 L wie der Zustand 2 Lb eingestellt.
Wenn im Zustand 3 L der bestrahlte Abschnitt von dem Auftreff-
Fleck des Laserstrahls getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur
zu fallen. Liegt sie unter der Temperatur
T comp 1, wird die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren
der RE- und der TM-Spins der ersten Schicht umgekehrt (vom
Modell 2 zum Modell 1 in Fig. 9B). Als Ergebnis ergibt sich
eine Magnetisierung der ersten Schicht in der "A-Richtung"
(Zustand 4 L). In diesem Zustand wird der Aufzeichnungsträger
wieder zum P-Typ.
Der Zustand 4 L wird aufrechterhalten, selbst wenn die Trägertemperatur
auf Zimmertemperatur abfällt. In diesem Fall ist
die Bildung der "A-Richtung" fertig.
Im folgenden soll das Überschreiben im einzelnen näher erläutert
werden, und zwar jeweils in Bezugnahme auf einen
speziellen Aufzeichnungsträger der Klasse 1 (P-Typ, Quadrant
I, Typ 1) gemäß Tabelle 1.
Der Aufzeichnungsträger No. 1-2 erfüllt die Bedingungen nach
den Formeln 11-1 und 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002003914121 00004 9988011-2:
T comp 2 < T C 1 (11-2)
Bei der folgenden Beschreibung wird von der Beziehung
T L < T comp 2 ausgegangen. Der Graph in Fig. 16 veranschaulicht
diese Beziehung.
Eine Bedingung, welche die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht umkehrt, ohne diejenige der ersten Schicht durch
das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R umzukehren,
wird durch die Formel 12 angegeben. Der Aufzeichnungsträger
No. 1-2 erfüllt die Formel 12 bei Zimmertemperatur.
Nun wird die Bedingung für das Feld Hini durch die Formel
15 definiert. Wenn Hini verschwindet, wird die umgekehrte
Magnetisierung der ersten und der zweiten Schicht gegenseitig
beeinflußt wegen der Grenzwandenergie. Die Bedingung, unter
der die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht gehalten
wird, entspricht den Formeln 13 und 14, denen der Träger
No. 1-2 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 12 bis 14 bei T R genügt, wird
durch das Feld Hini gemäß Formel 15 in der "A-Richtung"
ausgerichtet (Modell 1 in Fig. 9B). Jetzt wird die Aufzeichnungsschicht
1 im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a
oder 1b in Fig. 17 und 18).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnen gehalten.
Es ist schwierig, das Vormagnetisierungsfeld Hb auf einen
begrenzten Bereich einer bestrahlten Zone (Fleck) des
Laserstrahls fokussiert zu halten, wie ein allgemeines Magnetfeld.
Handelt es sich - wie üblich - um einen platten- oder
scheibenförmigen Aufzeichnungsträger, so wird die einmal
aufgezeichnete Information (Bit) während der Umdrehung des
Aufzeichnungsträgers von dem Feld Hini beeinflußt und nimmt
die Zustände 1a und 1b ein. Das Bit läuft bei der nächsten
Umdrehung eine Spur benachbart an der bestrahlten Zone
(Fleck-Zone) des Laserstrahls vorbei. In diesem Fall wird
das Bit in den Zuständen 1a und 1b von dem Vormagnetisierungsfeld
Hb beeinflußt. Wenn die Magnetisierungsrichtung
der ersten Schicht des Bits im Zustand 1a mit einer Magnetisierungsrichtung
entgegen derjenigen des Feldes Hb von
dem Feld Hb umgekehrt wird, geht die bei einer Umdrehung
vor der jeweils laufenden Umdrehung aufgezeichnete Information
verloren. Eine Bedingung, um dies zu verhindern,
lautet:
Der scheibenförmige Aufzeichnungsträger muß dieser Bedingung
bei Zimmertemperatur entsprechen. In anderen Worten: Eine
Bedingung für die Bestimmung des Feldes Hb ist durch die
Formel 15-2 festgelegt.
Dann erreicht das Bit in den Zuständen 1a und 1b den Auftreffpunkt
des Laserstrahls.
Fig. 18 zeigt einen Niedrigtemperaturzyklus, der jedoch der
gleiche ist wie der in Fig. 15, so daß seine Beschreibung
fortgelassen wird.
Wenn die Trägertemperatur durch Bestrahlung mit einem
starken Laserstrahl über die Temperatur T comp 1 ansteigt auf
T L, ändert sich der Zustand 1a oder 1b in den Zustand 2 H.
Wenn die Bestrahlung mit dem starken Laserstrahl anhält,
steigt entsprechend die Trägertemperatur weiter an und übersteigt
irgendwann geringfügig die Temperatur T comp 2 der
zweiten Schicht. Die Beziehung zwischen den Beträgen der
Vektoren wird umgekehrt (vom Modell 1 zum Modell 2), obschon
die Richtung der RE-Spins und der TM-Spins unverändert
bleiben. Aus diesem Grund wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung"
(Zustand 3 H).
Da die Koerzitivkraft H C 2 bei dieser Temperatur jedoch noch
hoch ist, dreht sich die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Feld Hb nicht um. Wenn die Temperatur
weiter ansteigt und den Wert T C 1 erreicht, verschwindet die
Magnetisierung der ersten Schicht (Zustand 4 H). Wenn die
Temperatur weiter ansteigt und die Temperatur T H erreicht,
nähert sich die Temperatur der zweiten Schicht der Curietemperatur
T C 2, und die Magnetisierung der zweiten Schicht
wird von dem Feld Hb umgekehrt (Zustand 5 H).
Wenn in diesem Zustand 5 H ein bestrahlter Abschnitt von dem
Auftreffpunkt des Laserstrahls getrennt wird, beginnt die
Trägertemperatur zu fallen.
Wenn die Trägertemperatur abnimmt und etwas unter die
Temperatur T C 1 gelangt, erscheint die Magnetisierung in der
ersten Schicht. Nun wird die Grenzflächenwandenergie von
der zweiten Schicht so, daß sie sämtliche RE- und TM-Spins
der ersten und der zweiten Schicht ausrichtet. Da die
Temperatur der ersten Schicht höher ist als die Temperatur
T comp 1, ist der TM-Spin größer als der RE-Spin, und folglich
erscheint die Magnetisierung entsprechend Modell 3 in
Fig. 9B innerhalb der ersten Schicht. Dies ist der Zustand 6 H.
Wenn sie unter die Temperatur T comp 2 abfällt, wird die Beziehung
zwischen den Beträgen der Vektoren umgekehrt vom
Modell 3 zum Modell 4, obschon sich die RE- und die TM-
Spins nicht verändert haben. Im Ergebnis ändert sich die
Magnetisierungsrichtung der Legierung insgesamt von der
"A-Richtung" in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 7 H).
Wenn die Trägertemperatur von der Temperatur im Zustand 7 H
abfällt und unter die Temperatur T comp 1 gelangt, werden die
Beziehungen zwischen den Beträgen der RE- und TM-Spins der
ersten Schicht umgekehrt vom Modell 3 zum Modell 4. Als
Ergebnis erscheint die Magnetisierung in der "Nicht-A-Richtung"
(Zustand 8 H).
Dann fällt die Trägertemperatur von der Temperatur im Zustand
8 H auf Zimmertemperatur ab. Da die Koerzitivkraft
H C 1 bei Zimmertemperatur genügend groß ist (siehe Formel 15-3),
wird der Zustand 8 H ohne Umkehr der Magnetisierungsrichtung
der ersten Schicht durch das Feld Hb aufrechterhalten. Damit
ist die Biterzeugung in der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Im folgenden soll das Prinzip des Überschreibens anhand
eines speziellen Beispiels erläutert werden, das zu einem
Aufzeichnungsträger der Klasse 1 gehört (P-Typ, Quadrant I,
Typ 1), wie er in Tabelle 1 angegeben ist.
Der Aufzeichnungsträger No. 1-3 erfüllt die Bedingungen nach
den Formeln 11-2 und 11-3:
T R < T comp 1 < T L < T H T C 1 T C 2 (11-3)
Aus Gründen der Einfachheit soll bei der folgenden Beschreibung
von der Bedingung T H < T C 1 < T C 2 sowie T L < T comp 2
ausgegangen werden. Fig. 19 veranschaulicht diese Beziehung.
Ein Zustand, der die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini umgekehrt, ohne die Magnetisierung
der ersten Schicht bei Zimmertemperatur zu
beeinflussen, ist durch die Formel 12 definiert. Der
Träger No. 1-3 erfüllt die Formel 12 bei der Temperatur T R.
Hier wird der Zustand für das Feld Hini durch die Formel
15 angegeben. Wenn Hini verschwindet, wird die Magnetisierung
der ersten und der zweiten Schicht umgekehrt durch
den gegenseitigen Einfluß aufgrund der Zwischenwandenergie.
Der Zustand, der die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht hält, wird durch die Formeln 13 und 14 beschrieben,
denen der Aufzeichnungsträger No. 1-3 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 12 bis 14 bei der Temperatur T R
genügt, wird von dem der Formel 15 genügenden Feld Hini in
"A-Richtung" ausgerichtet. Nun wird die Aufzeichnungsschicht 1
im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustände 1a oder 1b in
den Fig. 20 und 21).
Der Niedrigtemperaturzyklus ist in Fig. 21 dargestellt, und
da er der gleiche ist wie bei dem Aufzeichnungsträger No. 1-2,
wird auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet.
Wenn die Trägertemperatur durch Bestrahlen mit einem starken
Laserstrahl über T comp 1 auf T L erhöht wird, ändert sich
der Zustand 1a oder 1b in den Zustand 2 H .
Wenn die Bestrahlung mit dem Laserstrahl weiter fortgesetzt
wird, steigt entsprechend die Trägertemperatur an. Wenn sie
etwas über der Temperatur T comp 2 der zweiten Schicht liegt,
ändert der Aufzeichnungsträger sich vom A-Typ in den P-Typ,
und die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren ändert
sich vom Modell 1 zum Modell 2, obschon die RE- und die TM-
Spins in ihren Richtungen unverändert bleiben. Aus diesem
Grund wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht
umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 3 H ).
Da aber bei dieser Temperatur die Koerzitivkraft H C 2 noch
groß ist, wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht von dem Feld Hb nicht umgekehrt. Wenn die Temperatur
weiter ansteigt und die Temperatur T H erreicht, entspricht
die Temperatur der ersten und der zweiten Schicht im wesentlichen
der Curietemperatur, und es verschwindet auch die
Magnetisierung der zweiten Schicht (Zustand 4 H ).
Im Ergebnis erfüllt der Aufzeichnungsträger eine der
folgenden Beziehungen (1) bis (3):
und
Aus diesem Grund werden die Magnetisierungen beider Schichten
praktisch gleichzeitig umgekehrt, und sie gehorchen
der Richtung des Feldes Hb. Dies ist der Zustand 4 H .
Wenn im Zustand 4 H der bestrahlte Bereich von dem Laserfleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu sinken. Fällt sie
unter die Temperatur T comp 2 ab, ändert sich der Aufzeichnungsträger
vom P-Typ zum A-Typ, und die Beziehung zwischen
den Beträgen der Vektoren wird vom Modell 3 in das Modell 4
umgekehrt. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt von der "A-Richtung" in die
"Nicht-A-Richtung" (Zustand 5 H ).
Wenn die Trägertemperatur weiter unter T comp 1 absinkt,
kehrt der Trägertyp zurück vom A-Typ zum P-Typ, und die
Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren ändert sich
vom Modell 3 zum Modell 4. In der Folge wird die Richtung
der Magnetisierung der ersten Schicht umgekehrt von der
"A-Richtung" in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 6 H ).
Dann fällt die Trägertemperatur gegenüber dem Zustand 6 H
ab auf Zimmertemperatur. Da die Koerzitivkraft H C 1
bei Zimmertemperatur genügend groß ist, wird der Zustand 6 H
aufrechterhalten, ohne daß sich die Magnetisierungsrichtung
der ersten Schicht durch das Feld Hb umkehrt. Auf diese
Weise ist die Biterzeugung in "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Als nächstes soll das Prinzip des Verfahrens nach der älteren
Anmeldung im einzelnen anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers
No. 2-1 der Klasse 2 in Tabelle 1 erläutert
werden (P-Typ, Quadrant I, Typ 2), während das Prinzip des
erfindungsgemäßen Verfahrens anhand ebenfalls des speziellen
Trägers No. 2-1 erläutert wird.
Der Aufzeichnungsträger No. 2-1 entspricht der folgenden
Formel 16:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (16)
Die folgende Beschreibung erfolgt unter der Annahme der
Bedingung T L < T C 1 < T comp 2. Der Graph in Fig. 22 veranschaulicht
diese Beziehung.
Ein Zustand, welcher die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, ohne die Magnetisierungsrichtung der ersten
Schicht umzukehren, ist durch die Formel 17 angegeben, der
der Aufzeichnungsträger No. 2-1 bei T R genügt:
H C 1 < H C 2 + ( σ w /2 M S 1 t₁) + ( σ w /2 M S 2 t₂) (17)
Die Bedingung für das Feld Hini wird durch die Formel 20
definiert. Wenn das Feld Hini verschwindet, wird die umgekehrte
Magnetisierung der zweiten Schicht wegen der Grenzflächenwandenergie
beeinflußt durch die Magnetisierung der
ersten Schicht. Die Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht aufrechterhalten bleibt, wird
durch die Formel 18 und 19 angegeben, denen der Aufzeichnungsträger
No. 2-1 entspricht.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (18)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (19)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w /2 M S 1 t₁) (20)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 17 bis 19 bei T R entspricht, wird
von dem der Formel 20 entsprechenden Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet (Modell 1 in Fig. 9B). Zu diesem Zeitpunkt
wird die erste Schicht im Aufzeichnungszustand gehalten
(Zustand 1a oder 1b in Fig. 23 und 24).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnen gehalten.
Wenn im Zustand 1 die Trägertemperatur etwas über die Curietemperatur
T C 1 der ersten Schicht gelangt, verschwindet die
Magnetisierung der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Wenn die Bestrahlung mit dem Laserstrahl weiter anhält,
steigt entsprechend die Temperatur. Wenn sie etwas
über der Temperatur T comp 2 der zweiten Schicht liegt, kehrt
sich die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren um
(vom Modell 1 zum Modell 2, Fig. 9B), obschon die Richtungen
der RE- und der TM-Spins die gleichen sind. Aus diesem Grund
wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht umgekehrt
in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 3 H ).
Da jedoch bei dieser Temperatur die Koerzitivkraft H C 2 noch
hoch ist, wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht von dem Feld Hb nicht umgekehrt. Wenn die Temperatur
weiter zunimmt und die Temperatur T H erreicht, erreicht
die Tempertur der zweiten Schicht einen Wert in der Nähe
der Curietemperatur T C 2, die Koerzitivkraft H C 2 nimmt ab,
und die Magnetisierung der zweiten Schicht dreht sich durch
das Feld Hb um (Zustand 4 H ).
Wenn im Zustand 4 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur zu fallen.
Wenn die Trägertemperatur unter die Temperatur T comp 2 abfällt,
wird die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren
umgekehrt vom Modell 3 auf das Modell 4, wenngleich die
Richtungen der RE- und der TM-Spins unverändert bleiben.
Als Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung der Legierung
insgesamt umgekehrt von der "A-Richtung" in die "Nicht-A-Richtung"
(Zustand 5 H ).
Da im Zustand 5 H die Temperatur des Trägers höher ist als
die Temperatur T C 1, ist die Magnetisierung der ersten Schicht
noch nicht erfolgt. Da weiterhin die Koerzitivkraft H C 2
bei dieser Temperatur hoch ist, kann die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht durch das Feld Hb nicht umgekehrt
werden.
Wenn die Temperatur etwas unter die Temperatur T C 1 absinkt,
erscheint die Magnetisierung in der ersten Schicht. Nun
hat die Austauschkoppelkraft von der zweiten Schicht die
Wirkung, daß sie die RE- und die TM-Spins der ersten und
der zweiten Schicht ausrichtet. Damit erscheint in der
ersten Schicht die Magnetisierung in der "Nicht-A-Richtung".
Dies ist der Zustand 6 H .
Dann fällt die Trägertemperatur von der Temperatur im Zustand
6 H weiter auf Zimmertemperatur ab. Da die Koerzitivkraft H C 1
bei Zimmertemperatur genügend groß ist, wird der Zustand 6 H
aufrechterhalten, ohne daß die Magnetisierungsrichtung der
ersten Schicht von dem Feld Hb umgekehrt wird. Damit ist
die Biterzeugung in der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Im Zustand 1 unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird die Trägertemperatur
durch Bestrahlen mit einem schwachen Laserstrahl
auf T L erhöht. Damit ergibt sich folgende Beziehung:
Damit geht der Zustand 1a über in den Zustand 2 L . Da andererseits
der Zustand 1b beibehalten wird, wird der Zustand 2 L
eingestellt.
Der Zustand 2 L wird auch dann beibehalten, wenn die Trägertemperatur
auf Zimmertemperatur abfällt. Als Ergebnis wird
ein Bit in der "A-Richtung" in der ersten Schicht erzeugt.
Als nächstes soll das Prinzip des Verfahrens nach der älteren
Anmeldung unter Vewendung eines speziellen Trägers
No. 2-2 erläutert werden, der zur Klasse 2 in Tabelle 1
gehört (P-Typ, Quadrant I, Typ 2), und das erfindungsgemäße
Verfahren wird im einzelnen für ebenfalls einen solchen
Träger 2-2 erläutert.
Der Aufzeichnungsträger No. 2-2 entspricht den Formeln 16
und 11-2.
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (16)
Für T comp 2 gilt die Beziehung T L < T comp 2. Der Graph in
Fig. 25 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten Schicht, ist
durch die Formel 17 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger
No. 2-2 bei T R genügt.
Die Bedingung für Hini ist durch die Formel 20 definiert. Verschwindet
Hini, werden die umgekehrten Magnetisierungen der
ersten und der zweiten Schicht gegenseitig beeinflußt wegen
der Grenzflächenwandenergie. Die Bedingung, die zu einem
Halten der Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht führt,
wird durch die Formeln 18 und 19 definiert, welchen der
Aufzeichnungsträger No. 2-2 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 17 bis 19 bei T R entspricht, wird
durch das der Formel 20 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet. Jetzt wird die erste Schicht im
Aufzeichnungszustand gehalten (Zustände 1a oder 1b in Fig. 26
und 27).
Der in Fig. 27 dargestellte Niedrigtemperaturzyklus ist der
gleiche wie bei dem Aufzeichnungsträger No. 2-1, so daß auf
eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Wenn die Trägertemperatur durch Bestrahlen mit einem starken
Laserstrahl hohen Pegels auf T L ansteigt, ändert sich der
Zustand 1a oder 1b in den Zustand 2 H .
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit dem Laserstrahl steigt
die Temperatur des Trägers entsprechend an. Überschreitet
sie etwas die Temperatur T comp 2 der zweiten Schicht, kehrt
sich die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren vom
Modell 1 zum Modell 2 um, wenngleich die Richtungen der RE-
und der TM-Spins dieselben bleiben. Aus diesem Grund wird
die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht in die
"Nicht-A-Richtung" umgekehrt (Zustand 3 H ).
Da jedoch die Koerzitivkraft H C 2 bei dieser Temperatur noch
groß ist, wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht von dem Feld Hb nicht umgekehrt. Erreicht die ansteigende
Temperatur den Wert T C 1, verschwindet die Magnetisierung
der ersten Schicht (Zustand 4 H ). Wenn die Temperatur
weiter steigt und den Wert T H erreicht, entspricht die
Temperatur der zweiten Schicht im wesentlichen der Curietemperatur
T C 2, und die Magnetisierung der zweiten Schicht
wird von dem Feld Hb umgekehrt (Zustand 5 H ).
Wenn im Zustand 5 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen.
Wenn die Temperatur des Trägers einen Wert etwas unterhalb
der Temperatur T C 1 erreicht, erscheint die Magnetisierung
in der ersten Schicht. Jetzt hat die Austauschkoppelkraft
seitens der zweiten Schicht die Wirkung, sämtliche RE- und
TM-Spins der ersten und der zweiten Schicht auszurichten,
wodurch die Magnetisierung des Modells 4 gemäß Fig. 9B in
der ersten Schicht erscheint. Dies ist der Zustand 6 H .
Wenn die Temperatur des Trägers weiter unter den Wert
T comp 2 sinkt, wird die Beziehung zwischen den Beträgen
der Vektoren vom Modell 3 zum Modell 4 umgekehrt, obschon
die Richtungen der RE- und der TM-Spins die gleichen bleiben.
Folglich ändert sich die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht insgesamt von der "A-Richtung" in die "Nicht-A-Richtung"
(Zustand 7 H ).
Dann sinkt die Trägertemperatur von der Temperatur gemäß
Zustand 7 H auf Zimmertemperatur ab. Da dort die Koerzitivkraft
H C 1 genügend hoch ist, wird der Zustand 7 H aufrechterhalten,
ohne daß die Magnetisierungsrichtung der ersten
Schicht durch das Feld Hb umgekehrt wird. Auf diese Weise
ist die Bildung eines Bits in der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Im folgenden wird das Prinzip der Erfindung unter Verwendung
eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 3 erläutert,
der gemäß Tabelle 1 der Klasse 3 angehört (P-Typ,
Quadrant I, Typ 3).
Der Aufzeichnungsträger No. 3 erfüllt die Formel 21:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H T C 2 (21)
Fig. 28 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht 2 ohne Umkehrung der ersten Schicht 1 durch das
Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R umkehrt, ist durch
die Formel 22 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger No. 3
bei T R genügt:
H C 1 H C 2 + ( σ w /2 M S 1 t₁) + ( σ w /2 M S 2 t₂) (22)
Jetzt wird die Bedingung für das Feld Hini durch die Formel
25 definiert. Verschwindet Hini, wird die umgekehrte Magnetisierung
der zweiten Schicht durch die Magnetisierung der
ersten Schicht wegen der Austauschkoppelkraft beeinflußt.
Die Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht halten kann, ist durch die Formeln 23 und 24 festgelegt,
denen der Aufzeichnungsträger No. 3 genügt.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (23)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (24)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w /2 M S 1 t₁) (25)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
der den Formeln 22 bis 24 bei T R genügt, wird
durch das Feld Hini, das der Formel 25 genügt, entlang der
"A-Richtung" für das Modell 1 ausgerichtet. Jetzt wird die
erste Schicht 1 im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a
oder 1b in Fig. 29 und 30).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor der Aufzeichnung gehalten.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur durch Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl ansteigt und etwas
die Curietemperatur T C 1 der ersten Schicht übersteigt, verschwindet
die Magnetisierung der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird, da
die Temperatur T H des Trägers in die Nähe der Temperatur T C 2
gelangt, die Magnetisierung der zweiten Schicht durch das
Feld Hb umgekehrt (Zustand 3 H ).
Wenn im Zustand 3 H ein bestrahlter Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen.
Wenn die fallende Trägertemperatur etwas unter der Temperatur
T C 1 liegt, erscheint die Magnetisierung in der Schicht 1.
Nun hat die Grenzflächenwandenergie seitens der zweiten
Schicht die Wirkung, sämtliche RE- und TM-Spins der ersten
und der zweiten Schicht auszurichten. Da die Temperatur des
Trägers höher ist als die Temperatur T comp 1, ist der TM-Spin
größer als der RE-Spin (Modell 3). Im Ergebnis erscheint
die Magnetisierung in "A-Richtung" innerhalb der
ersten Schicht (Zustand 4 H ).
Wenn die Trägertemperatur von der dem Zustand 4 H entsprechenden
Temperatur weiter abnimmt und unterhalb der Temperatur
T comp 1 liegt, wird die Beziehung zwischen den Beträgen
der TM- und RE-Spins der ersten Schicht umgekehrt, so daß
die Magnetisierungsrichtung der ersten Schicht umgekehrt
wird in die "Nicht-A-Richtung" (Zustand 5 H ).
Dann fällt die Trägertemperatur von der Temperatur gemäß
Zustand 5 H auf Zimmertemperatur ab, bei der die Koerzitivkraft
H C 1 genügend groß ist, so daß die Magnetisierung der
ersten Schicht stabil bleibt, womit die Bit-Erzeugung in
der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen ist.
Der in Fig. 30 dargestellte Niedrigtemperaturzyklus entspricht
dem Niedrigtemperaturzyklus bei dem Aufzeichnungsträger
No. 1-1.
Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand
eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 4-1 erläutert,
der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 4 gehört (P-Typ, Quadrant I,
Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 4-1 erfüllt die Formel 26-1:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (26-1)
Fig. 31 veranschaulicht diese Beziehung.
Ein Zustand, der die Richtung der Magnetisierung der zweiten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R
umkehrt, ohne die Magnetisierung der ersten Schicht umzukehren,
ist durch die Formel 27 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger
No. 4-1 bei der Temperatur T R genügt:
H C 1 < H C 2 + ( σ w /2 M S 1 t₁) + ( σ w /2 M S 2 t₂) (27)
Die Bedingung für das Feld Hini ist in Formel 30 angegeben.
Wenn Hini verschwindet, wird die umgekehrte Magnetisierung
der zweiten Schicht beeinflußt durch die Magnetisierung
der ersten Schicht, und zwar wegen der Grenzflächenwandenergie.
Die Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht gehalten wird, entspricht den
Formeln 28 und 29, denen der Aufzeichnungsträger No. 4-1
genügt:
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (28)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (29)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w /2 M S 1 t₁) (30)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des Aufzeichnungsträgers,
gemäß Formeln 27 bis 29 bei T R wird durch das der
Formel 30 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung" ausgerichtet.
Nun wird die Aufzeichnungsschicht 1 im Aufzeichnungszustand
gehalten (Zustand 1a oder 1b in Fig. 32 und 33).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Zeitpunkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnungsvorgang gehalten.
Wenn die Trägertemperatur durch Bestrahlen mit einem starken
Laserstrahl erhöht wird und etwas oberhalb der Curietemperatur
T C 1 liegt, verschwindet die Magnetisierung der ersten
Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung erreicht der Aufzeichnungsträger
die Temperatur T H, und da diese Temperatur T H in der
zweiten Schicht in die Nähe der Curietemperatur T C 2 gelangt,
nimmt die Koerzitivkraft H C 2 ab, und die Magnetisierung
der zweiten Schicht wird umgekehrt. Dies ist der
Zustand 3 H .
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Abschnitt von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen.
Fällt die Trägertemperatur etwas unter die Temperatur T C 1,
so erscheint die Magnetisierung in der ersten Schicht. Die
Grenzflächenwandenergie seitens der Schicht 2 richtet sämtliche
RE- und TM-Spins der ersten und der zweiten Schicht
aus, mit dem Ergebnis, daß in der ersten Schicht die Magnetisierung
in der "Nicht-A-Richtung" erscheint. Dies ist
der Zustand 4 H .
Von der Temperatur gemäß Zustand 4 H fällt die Temperatur
dann auf Zimmertemperatur ab, bei der die Koerzitivkraft
H C 1 ausreichend groß ist, um die Magnetisierung der ersten
Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise wird die Bit-Erzeugung
in der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Der Niedrigtemperaturzyklus gemäß Fig. 33 ist der gleiche
wie beim Aufzeichnungsträger No. 2-1.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand
eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 4-2 beschrieben,
der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 4 gehört (P-Typ, Quadrant I,
Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 4-2 entspricht der Formel 26-2:
T R < T L < T H T C 1 T C 2 (26-2)
Aus Gründen der Einfachheit soll bei der folgenden Beschreibung
die Beziehung T H < T C 1 < T C 2 angenommen werden.
Fig. 34 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht 2 durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, ohne dabei die Magnetisierungsrichtung der
ersten Schicht 1 umzukehren, ist durch Formel 27 definiert,
welcher der Aufzeichnungsträger No. 4-2 bei Zimmertemperatur
T R genügt.
Die Bedingung für das Feld Hini wird durch die Formel 30
definiert. Wenn Hini verschwindet, wird die umgekehrte
Magnetisierung der ersten und der zweiten Schicht gegenseitig
beeinflußt durch die Grenzflächenwandenergie. Die Bedingung,
die die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht
aufrechterhält, ist durch die Formel 28 und 29 definiert,
denen der Aufzeichnungsträger No. 4-2 entspricht.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 27
bis 29 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird durch
das der Formel 30 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet. Zu dieser Zeit wird die Aufzeichnungsschicht 1
im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a oder 1b in
Fig. 35 und 36).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis unmittelbar vor der Aufzeichnung
gehalten. Wenn der Aufzeichnungsträger ein scheibenförmiger
Träger ist, ist die Bedingung, unter der ein
aufgezeichnetes Bit (speziell ein Bit in der ersten Schicht
im Zustand 1b entgegen der Richtung des Feldes Hb) an einer
Umkehrung durch das Feld Hb bei Annäherung an die Aufbringeinrichtung
für das Feld Hb gehindert wird, durch folgende
Formel 30-2 definiert:
Der plattenförmige Aufzeichnungsträger muß dieser Bedingung
bei Zimmertemperatur entsprechen. Um die Initialisierung
der zweiten Schicht an einer Umkehrung durch das Feld Hb
zu hindern, wenn eine Annäherung an die Aufbringeinrichtung
für das Feld Hb erfolgt, muß die Bedingung gemäß folgender
Formel 30-3 erfüllt sein:
In anderen Worten: Eine der Bedingungen für die Festlegung
von Hb ist durch die Formeln 30-2 und 30-3 definiert.
Wenn die Trägertemperatur auf T L erhöht wird, indem eine
Bestrahlung mit einem starken Laserstrahl erfolgt, ändert
sich der Zustand 1a oder 1b in den Zustand 2 H .
Bei fortgesetzter Laserbestrahlung erreicht die Trägertemperatur
den Wert T H, und da dieser in der Nähe der Curietemperaturen
der ersten und der zweiten Schicht liegt, nehmen
die Koerzitivkräfte beider Schichten ab. Im Ergebnis werden
die Magnetisierungen beider Schichten gleichzeitig umgekehrt,
wie beim Zustand 3 H des Aufzeichnungsträgers No. 1-3
(Zustand 3 H ).
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Abschnitt von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen.
Die fallende Temperatur erreicht schließlich Zimmertemperatur.
Allerdings wird der Zustand 3 H beibehalten, womit die Bit-Erzeugung
in "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen ist.
Der in Fig. 36 skizzierte Niedrigtemperaturzyklus entspricht
dem Niedrigtemperaturzyklus beim Aufzeichnungsträger No. 4-1.
Nun soll das erfindungsgemäße Verfahren für einen speziellen
Aufzeichnungsträger No. 5-1 erläutert werden, der gemäß
Tabelle 1 zur Klasse 5 gehört (A-Typ, Quadrant II, Typ 3).
Der Aufzeichnungsträger No. 5-1 erfüllt die Bedingung gemäß
Formel 31-1:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H T C 2 (31-3)
Fig. 37 veranschaulicht diese Beziehung.
Ein Zustand, der die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R
ohne Umkehr der Magnetisierung der ersten Schicht 1 umkehrt,
ist durch die Formel 32 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger
No. 5-1 bei T R entspricht:
H C 1 < H C 2 + |( σ w /2 M S 1 t₁) - ( σ w /2 M S 2 t₂)| (32)
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 35
definiert. Wenn Hini verschwindet, wird die umgekehrte
Magnetisierung der zweiten Schicht wegen der Grenzwandenergie
beeinflußt durch die Magnetisierung der ersten Schicht.
Die Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung der
zweiten Schicht gehalten werden kann, ist durch die Formeln
33 und 34 definiert, denen der Aufzeichnungsträger No. 5-1
genügt.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (33)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (34)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w /2 M S 1 t₁) (35)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 32
bis 34 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird durch
das der Formel 35 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet (Modell 3). Nun wird die erste Schicht im
Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a oder 1b in
Fig. 38 und 39).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor der Aufzeichnung gehalten. In diesem Fall wird ein
Vormagnetisierungsfeld Hb in Abwärtsrichtung angelegt.
Wenn die Trägertemperatur ansteigt und geringfügig die
Curietemperatur T C 1 der ersten Schicht übersteigt, verschwindet
die Magnetisierung der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit dem Laserstrahl erreicht
die Trägertemperatur einen Wert in der Nähe der Curietemperatur
T C 2, und da die Koerzitivkraft H C 2 der zweiten Schicht
abnimmt, wird die Magnetisierung der zweiten Schicht von dem
Feld Hb umgekehrt (Zustand 3 H ).
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen, und
wenn die Trägertemperatur etwas unter der Temperatur T C 1
liegt, erscheint die Magnetisierung der Schicht 1. Jetzt
hat die Grenzflächenwandenergie seitens der Schicht 2 die
Wirkung, sämtliche RE- und TM-Spins der ersten und der
zweiten Schicht auszurichten. Da in diesem Fall die Trägertemperatur
noch höher ist als die Temperatur T comp 1,
ist der TM-Spin größer als der RE-Spin, mit der Folge,
daß in der zweiten Schicht die Magnetisierung in Magnetisierung in "Nicht-A-Richtung"
erscheint (Zustand 4 H ).
Wenn die Trägertemperatur aus der Temperatur gemäß Zustand
4 H unter die Temperatur T comp 1 absinkt, kehrt sich die Beziehung
zwischen den Beträgen der TM-Spins und der RE-Spins
der ersten Schicht von dem Modell 2 in das Modell 3 um.
Deshalb wird die Magnetisierung der ersten Schicht in die
"A-Richtung" umgekehrt (Zustand 5 H ).
Dann sinkt die Trägertemperatur von der Temperatur gemäß
Zustand 5 H auf Zimmertemperatur an. Da nun die Koerzitivkraft
H C 1 ausreichend groß ist, bleibt die Magnetisierung
der ersten Schicht stabil, damit ist die Bit-Erzeugung in
der "A-Richtung" abgeschlossen.
Im Zustand 1a oder 1b unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird
die Trägertemperatur von einem schwachen Laserstrahl (niedriger
Pegel) erhöht und überschreitet den Wert T comp 1. Die
Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren wird umgekehrt,
wenngleich die Richtungen der RE- und der TM-Spins der
ersten Schicht unverändert bleiben. Im Ergebnis wird die
Magnetisierung der ersten Schicht umgekehrt (Zustand 1a →
Zustand 2 La ; Zustand 1b → Zustand 2 Lb ). In diesem Zustand
wird vorübergehend der Aufzeichnungsträger vom P-Typ gebildet.
Wenn die Temperatur von diesem Zustand weiter zunimmt und
den Wert T L erreicht, stellt sich folgende Beziehung ein:
Der Zustand 2 La geht in den Zustand 3 L über. Da andererseits
der Zustand 2 Lb erhalten bleibt, entspricht der Zustand 3 L
dem Zustand 2 Lb .
Wenn im Zustand 2 L ein bestrahlter Abschnitt von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur des Aufzeichnungsträgers
zu fallen. Liegt sie unter der Temperatur
T comp 1, wird die Beziehung zwischen den Beträgen der Vektoren
der RE-Spins und der TM-Spins der ersten Schicht umgekehrt
(vom Modell 3 zum Modell 4 gemäß Fig. 9B). Im Ergebnis
wird die Magnetisierung der ersten Schicht in "Nicht-A-Richtung"
erreicht (Zustand 4 L ). In diesem Zustand kehrt
der Aufzeichnungsträger wieder um zum A-Typ.
Der Zustand 4 L wird auch dann aufrechterhalten, wenn die
Trägertemperatur auf Zimmertemperatur abfällt. Auf diese
Weise wird die Bildung eines Bits in der "Nicht-A-Richtung"
abgeschlossen.
Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
im einzelnen anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers
No. 5-2 erläutert, der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 5
gehört (A-Typ, Quadrant II, Typ 3).
Der Aufzeichnungsträger No. 5-2 erfüllt die Formel 31-2:
T R < T Comp 1 < T L < T H T C 1 T C 2 (31-2)
Aus Gründen der Einfachheit soll bei der folgenden Beschreibung
die Beziehung T H < T C 1 <T C 2 angenommen werden. Fig. 40
veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht 2 durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R ohne Umkehrung der ersten Schicht umkehrt, ist durch die
Formel 32 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger No. 5-2
bei T R genügt.
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 35
angegeben. Wenn Hini verschwindet, beeinflussen sich die
umgekehrten Magnetisierungen der ersten Schicht und der
zweiten Schicht gegenseitig aufgrund der Grenzflächenwandenergie.
Die Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht gehalten werden kann, ist durch
die Formeln 33 und 34 definiert, denen der Aufzeichnungsträger
No. 5-2 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 32
bis 34 bei T R genügenden Aufzeichnungsträgers wird von dem
der Formel 35 entsprechenden Feld Hini in "A-Richtung" ausgerichtet.
Jetzt wird die erste Schicht im Aufzeichnungszustand
gehalten (Zustand 1a oder 1b in Fig. 41 und 42).
Der Zustand 1 wird bis zu einem Punkt unmittelbar vor dem
Aufzeichnen gehalten. In diesem Fall wird das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) in Abwärtsrichtung angelegt.
Handelt es sich bei dem Aufzeichnungsträger um einen platten-
oder scheibenförmigen Träger, so gibt es eine Bedingung,
bei der verhindert wird, daß ein aufgezeichnetes Bit (speziell
ein Bit in der ersten Schicht im Zustand 1b entgegen
der Richtung von Hb) durch das Feld Hb umgekehrt wird, wenn
sich das Bit der Einrichtung zum Anlegen des Feldes Hb
nähert. Die Bedingung ist durch die nachstehende Formel 35-2
definiert:
Der Aufzeichnungsträger muß dieser Bedingung bei Zimmertemperatur
entsprechen. Eine Bedingung zum Verhindern, daß
die initialisierte zweite Schicht von dem Feld Hb umgekehrt
wird, wenn eine Annäherung an die Einrichtung zum
Aufbringen des Feldes Hb erfolgt, ist durch nachstehende
Formel 35-3 gegeben:
In anderen Worten: Eine der Bedingungen zum Bestimmen des
Feldes Hb ist durch die Formeln 35-2 und 35-3 gegeben.
Der Niedrigtemperaturzyklus nach Fig. 42 ist der gleiche wie
beim Aufzeichnungsträger No. 5-1, mit der Ausnahme, daß sich
die Vorzeichen der Formeln unterscheiden.
Wenn die Trägertemperatur durch Bestrahlen mit einem starken
Laserstrahl auf T L erhöht wird, erscheint der Zustand 2 H .
Bei forgesetzter Laserbestrahlung erreicht die Trägertemperatur
den Wert T H, und da diese Temperatur T H der zweiten
Schicht in der Nähe der Curietemperaturen T C 1 und T C 2 liegt,
nehmen die Koerzitivkräfte dieser beiden Schichten ab.
Im Ergebnis werden die Magnetisierungen beider Schichten
gleichzeitig umgekehrt, wie im Zustand 3 H des Trägers No. 1-3
(Zustand 3 H ).
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur zu fallen.
Wenn die Trägertemperatur unter die Temperatur T Comp 1
fällt, kehrt der Aufzeichnungsträger vom P-Typ zum A-Typ
zurück, und die Beziehung zwischen den Beträgen der TM-Spins
und der RE-Spins der ersten Schicht wird umgekehrt. Aus
diesem Grund wird die Magnetisierung der ersten Schicht umgekehrt
in die "A-Richtung" (Zustand 4 H ).
Dann nimmt die Temperatur des Aufzeichnungsträgers von derjenigen
im Zustand 4 H auf Zimmertemperatur ab. Da dann aber
die Koerzitivkraft H C 1 genügend hoch ist, bleibt die Magnetisierung
der Schicht 1 stabil. Auf diese Weise ist die
Bit-Erzeugung in der "A-Richtung" abgeschlossen.
Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun anhand
eines Aufzeichnungsträgers No. 6 erläutert, der gemäß
Tabelle 1 zur Klasse 6 gehört (A-Typ, Quadrant II, Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 6 genügt folgender Formel 36:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (36)
Fig. 43 zeigt diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, ist durch Formel 37 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger
No. 6 bei T R genügt:
H C 1 < H C 2 + |( σ w /2 M S 1 t₁) - ( σ w /2 M S 2 t₂)| (37)
Zu diesem Zeitpunkt ist die Bedingung für das Feld Hini
durch die Formel 40 definiert. Wenn Hini verschwindet,
wird die umgekehrte Magnetisierung der zweiten Schicht (Referenzschicht)
beeinflußt durch die Magnetisierung der
Aufzeichnungsschicht (ersten Schicht), und zwar wegen der
Grenzflächenwandenergie. Die Bedingung, unter der die
Magnetisierungrichtung der zweiten Schicht gehalten wird,
ist durch die Formeln 38 und 39 definiert, welchen der
Aufzeichnungsträger No. 6 genügt.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (38)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (39)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 + ( σ w /2 M S 1 t₁) (40)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln
37 bis 39 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird
durch das der Formel 40 entsprechende Feld Hini entlang
der "A-Richtung" ausgerichtet. Jetzt wird die erste Schicht
im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a oder 1b in
Fig. 44 und 45).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor der Aufzeichnung gehalten. In diesem Fall wird das
Vormagnetisierungsfeld Hb in Abwärtsrichtung angelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur nach Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl ansteigt und die
Curietemperatur T C 1 übersteigt, verschwindet die Magnetisierung
der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit Laserlicht erreicht die
Temperatur des Trägers den Wert T H, und da die Temperatur
T H der zweiten Schicht sich in die Nähe der Curietemperatur
T C 2 befindet, nimmt die Koerzitivkraft H C 2 ab, und
die Magnetisierung der zweiten Schicht wird durch das
Feld Hb umgekehrt. Dies ist der Zustand 3 H .
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur des Aufzeichnungsträgers
zu fallen. Bei weiterem Abfall etwas unter die
Temperatur T C 1 erscheint die Magnetisierung der Schicht 1.
Nun hat die Grenzflächenwandenergie seitens der Schicht 2
die Wirkung, sämtliche RE- und TM-Spins der ersten und der
zweiten Schicht auszurichten. Daher erscheint ungeachtet
des Vormagnetisierungsfeldes Hb in der ersten Schicht die
Magnetisierung nach dem Modell 1 in Fig. 9B. Dies ist der
Zustand 4 H .
Dann fällt die Temperatur von dem Zustand 4 H auf Zimmertemperatur
ab. Da dann aber die Koerzitivkraft H C 1 genügend
groß ist, bleibt die Magnetisierung der ersten
Schicht stabil. Auf diese Weise wird die Erzeugung eines
Bits in der "A-Richtung" abgeschlossen.
Im Zustand 1 unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird die
Trägertemperatur durch Bestrahlung mit einem schwachen
Laserstrahl auf T L erhöht. Es wird ein Zustand eingestellt,
der folgender Beziehung entspricht:
Der Zustand 1a geht über in den Zustand 2 L . Da andererseits
der Zustand 1b bleibt, stellt sich der gleiche Zustand 2 L
wie der Zustand 1b ein.
Wenn im Zustand 2 L das Bit aus dem Auftreff-Fleck des Lasers
gelangt, beginnt die Trägertemperatur zu fallen. Der Zustand
2 L wird auch dann beibehalten, wenn die Temperatur
auf Zimmertemperatur fällt. Dadurch wird ein Bit mit der
"nicht-A-gerichteten" Magnetisierung in der ersten Schicht
erzeugt.
Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 7-1
erläutert, der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 7 gehört (P-Typ,
Quadrant III, Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 7-1 genügt der Formel 41-1:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (41-1)
Fig. 46 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten
Schicht 1 durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, ist durch die Formel 42 definiert, der der Aufzeichnungsträger
No. 7-1 bei T R genügt:
H C 1 < H C 2 + ( σ w /2 M S 1 t₁) + ( σ w /2 M S 2 t₂) (42)
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 45 angegeben.
Verschwindet Hini, so wird die umgekehrte Magnetisierung
der zweiten Schicht aufgrund einer Austauschkoppelkraft
beeinflußt durch die Magnetisierung der ersten
Schicht. Die Bedingung, unter der die Magnetisierungrichtung
der zweiten Schicht gehalten wird, ist durch die Formeln
43 und 44 angegeben, denen der Aufzeichnungsträger
No. 7-1 genügt.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (43)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (44)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 - ( σ w /2 M S 1 t₁) (45)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 42
bis 44 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird
durch das Feld Hini, das der Formel 45 genügt, ausgerichtet
in der "A-Richtung". Die erste Schicht wird nun
im Aufzeichnungszustand gehalten (Zustand 1a oder 1b in
Fig. 47 und 48).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor der Aufzeichnung gehalten. Das Vormagnetisierungsfeld
(Hb) wird in Abwärtsrichtung angelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur durch Bestrahlen
mit einem starken Laserstrahl zunimmt und die
Curietemperatur T C 1 übersteigt, verschwindet die Magnetisierung
der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzer Laserstrahlung steigt die Temperatur auf
den Wert T H an, und da die Temperatur T H der zweiten
Schicht in der Nähe der Curietemperatur T C 2 liegt, nimmt
die Koerzitivkraft H C 2 ab, und die Magnetisierung der zweiten
Schicht wird von dem Feld Hb umgekehrt. Dies ist der
Zustand 3 H .
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen.
Wenn die Trägertemperatur weiter sinkt und unterhalb von
T C 1 liegt, erscheint die Magnetisierung der ersten Schicht.
Jetzt wirkt die Grenzflächenwandenergie seitens der zweiten
Schicht dahingehend, daß sie sämtliche RE- und TM-Spins
der ersten und der zweiten Schicht ausrichtet, so daß die
Magnetisierung gemäß Modell 2 in der ersten Schicht erscheint.
Dies ist der Zustand 4 H .
Wenn dann die Trägertemperatur von der Temperatur nach
Zustand 4 H auf Zimmertemperatur abfällt, ist dort die Koerzitivkraft
H C 1 genügend groß, um die Magnetisierung der
ersten Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise ist die
Erzeugung eines Bits in der "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Fig. 48 zeigt schematisch einen Niedrigtemperaturzyklus.
Dieser Zyklus ist im wesentlichen der gleiche wie beim
Aufzeichnungsträger No. 6, mit der Ausnahme der Richtung
eines Bits im Zustand 2 L . Auf eine detaillierte Beschreibung
wird daher verzichtet.
Im folgenden wird anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers
No. 7-2 das Prinzip der Erfindung erläutert, wobei
dieser Aufzeichnungsträger gemäß Tabelle 1 zur Klasse 7
gehört (P-Typ, Quadrant III, Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 7-2 erfüllt die Formel 41-2:
T R < T L < T H T C 1 T C 2 (41-2)
Aus Gründen der Einfachheit wird bei der folgenden Beschreibung
der Zustand T H < T C 1 < T C 2 angenommen. Fig. 49 veranschaulicht
die obige Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten Schicht
durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R umkehrt,
ist durch die Formel 42 definiert, welcher der Aufzeichnungsträger
No. 7-2 bei T R genügt.
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 45
definiert. Verschwindet Hini, so beeinflussen sich die umgekehrte
Magnetisierung der Schichten 1 und 2 gegenseitig
aufgrund der Grenzflächenwandenergie. Die Bedingung, unter
der die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht gehalten
werden kann, ist durch die Formeln 43 und 44 angegeben.
Diesen genügt der Aufzeichnungsträger No. 7-2.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln
42 bis 44 bei T R genügenden Aufzeichnungsträgers wird
durch das der Formel 45 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet. Die erste Schicht wird im Aufzeichnungszustand
gehalten (Zustand 1a oder 1b in Fig. 50 und 51).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnungsvorgang gehalten. In diesem Fall
wird das Vormagnetisierungsfeld Hb in Abwärtsrichtung angelegt.
Bei diesem Aufzeichnungsträger No. 7-2 werden die
Bedingungen gemäß Formeln 30-2 und 30-3 zugrundegelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur durch Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl auf T L erhöht wird,
verschwindet der Zustand 2 H .
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit Laserlicht nimmt die
Temperatur den Wert T H an, und da die Temperatur T H der
zweiten Schicht sich in der Nähe der Curietemperaturen
T C 1 und T C 2 befindet, erfüllt der Aufzeichnungsträger eine
der Formeln (1) . . . (3), die in Verbindung mit dem Aufzeichnungsträger
No 3-1 angegeben sind. Dies ist der
Zustand 3 H .
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur zu fallen.
Die Trägertemperatur fällt von der Temperatur gemäß Zustand
3 H auf Zimmertemperatur ab, bei der die Koerzitivkraft
H C 1 genügend groß ist, um die Magnetisierung der ersten
Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise ist die Erzeugung
eines Bits in "Nicht-A-Richtung" abgeschlossen.
Der Niedrigtemperaturzyklus ist in Fig. 51 veranschaulicht.
Er entspricht im wesentlichen dem Niedrigtemperaturzyklus
beim Aufzeichnungsträgers No. 7-1, mit der Ausnahme der Vorzeichen
für die Formeln. Eine ausführliche Beschreibung erscheint
daher nicht nötig.
Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers
No. 8-1 erläutert, der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 8 gehört
(A-Typ, Quadrant IV, Typ 2).
Der Aufzeichnungsträger No. 8-1 erfüllt die Formel 46-1:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (46-1)
Bei der folgenden Beschreibung wird die Beziehung
T L < T C 1 < T Comp 2 angenommen. Fig. 52 veranschaulicht diese
Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, wird durch die Formel 47 definiert, welcher
der Aufzeichnungsträger No. 8-1 genügt:
H C 1 < H C 2 + |( σ w /2 M S 1 t₁) - ( σ w /2 M S 2 t₂)| (47)
Die Bedingung für das Feld Hini wird durch die Formel 50
beschrieben. Verschwindet Hini, wird die umgekehrte Magnetisierung
der zweiten Schicht aufgrund der Grenzflächenwandenergie
beeinflußt durch die Magnetisierung der ersten
Schicht. Die Bedingung, unter der die Magnetisierungrichtung
der zweiten Schicht gehalten werden kann, wird
durch die Formeln 48 und 49 angegeben, denen der Aufzeichnungsträger
No. 8-1 genügt:
H C 1 < ( s w /2 M S 1 t₁) (48)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (49)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 + ( σ w /2 M S 1 t₁) (50)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 47
bis 49 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird
durch das Feld Hini in "A-Richtung" ausgerichtet, wenn
Hini der Formel 50 entspricht. Zu dieser Zeit wird die Aufzeichnungsschicht
im Aufzeichnungszustand gehalten
(Zustand 1a oder 1b in Fig. 53 und 54).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnen gehalten. Das Vormagnetisierungsfeld
Hb wird in Aufwärtsrichtung angelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur durch Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl ansteigt und die
Curietemperatur T C 1 übersteigt, verschwindet die Magnetisierung
der ersten Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung wird die Trägertemperatur
etwas höher als die Temperatur T Comp 2, so daß die Beziehung
zwischen den Beträgen der RE- und TM-Spins umgekehrt wird,
obschon ihre Richtungen unverändert bleiben. Im Ergebnis
wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht in
die "Nicht-A-Richtung" umgekehrt. Dies entspricht dem
Zustand 3 H .
Bei dieser Temperatur jedoch ist die Koerzitivkraft H C 2
noch hoch, so daß die Magnetisierung der zweiten Schicht
von dem Vormagnetisierungsfeld Hb nicht umgekehrt wird.
Man nehme an, daß die Bestrahlung mit dem Laserstrahl
weiter anhält und die Temperatur auf T H ansteigt. Da die
Temperatur T H in die Nähe der Curietemperatur T C 2 gelangt,
nimmt die Koerzitivkraft H C 2 ab, so daß die Magnetisierung
der zweiten Schicht durch das Feld Hb umgekehrt wird
(Zustand 4 H ).
Wenn im Zustand 4 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Temperatur zu fallen. Gelangt
sie etwas unter die Temperatur T Comp 2, wird die Beziehung
zwischen den Beträgen der RE- und der TM-Spins umgekehrt,
ohne daß sich deren Richtungen ändern. Als Ergebnis
wird die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht in
die "Nicht-A-Richtung" umgekehrt. Da in diesem Zustand
die Koerzitivkraft H C 2 noch genügend groß ist, wird die
Magnetisierung der Schicht 2 durch das Vormagnetisierungsfeld
Hb nicht umgekehrt. Da in diesem Fall die Trägertemperatur
noch höher ist als die Temperatur T C 1, erscheint in
der Schicht 1 keine Magnetisierung. Dies ist der Zustand 5 H .
Bei weiterem Abfall der Trägertemperatur etwas unter die
Temperatur T C 1 erscheint auch die Magnetisierung in der
ersten Schicht. Nun beeinflußt die Magnetisierung der
ersten Schicht wegen der Grenzwandenergie die andere
Schicht, so daß die RE- und TM-Spins der ersten und der
zweiten Schicht ausgerichtet werden. Aus diesem Grund erscheint
in der ersten Schicht die Magnetisierung in der
"A-Richtung" (Zustand 6 H ).
Dann fällt die Temperatur von der Temperatur gemäß Zustand
6 H auf Zimmertemperatur ab, bei der die Koerzitivkraft H C 1
noch genügend groß ist, um die Magnetisierung der ersten
Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise ist die Erzeugung
eines Bits in "A-Richtung" abgeschlossen.
Der Niedrigtemperaturzyklus ist in Fig. 54 dargestellt. Er
entspricht im wesentlichen dem Niedrigtemperaturzyklus beim
Aufzeichnungsträgers No. 7-2, mit der Ausnahme der Richtung
eines Bits um Zustand 2 L .
Im folgenden soll das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand eines Aufzeichnungsträgers No. 8-2 beschrieben
werden, der nach Tabelle 1 zur Klasse 8 gehört (A-Typ,
Quadrant IV, Typ 2).
Der Aufzeichnungsträger No. 8-2 erfüllt die Formel 46-2
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (46-2)
In der folgenden Beschreibung sei die Beziehung
T L < T Comp 2 angenommen. Fig. 55 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der zweiten
Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der ersten
Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur T R
umkehrt, ist durch die Formel 47 definiert, welcher der
Aufzeichnungsträger No. 8-2 bei T R.
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 50
angegeben. Verschwindet Hini, so werden die umgekehrten
Magnetisierungen der beiden Schichten gegenseitig wegen der
Grenzflächenwandenergie beeinflußt. Die Bedingung, unter der
die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht aufrechterhalten
wird, ist durch die Formeln 48 und 49 beschrieben,
denen der Aufzeichnungsträger No. 8-2 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 47
bis 49 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird
durch das Feld Hini in "A-Richtung" ausgerichtet, wenn
Hini der Formel 50 genügt. Die erste Schicht wird im Aufzeichnungszustand
gehalten (Zustand 1a oder 1b in den
Fig. 56 und 57).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnen gehalten. Man beachte, daß in
diesem Aufzeichnungsträger No. 8-2 die Bedingung gemäß
Formel 30-2 zugrundegelegt ist.
Wenn im Zustand 1 die Trägertemperatur durch Bestrahlung
mit einem starken Laserstrahl auf T L erhöht ist, erscheint
der Zustand 2 H .
Wenn bei fortgesetzter Bestrahlung mit dem Laserlicht die
Trägertemperatur etwas oberhalb der Temperatur T Comp 2
liegt, wird die Beziehung zwischen den Beträgen der RE-Spins
und der TM-Spins umgekehrt, obschon sich deren Richtungen
nicht ändern. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung".
Dies ist der Zustand 3 H .
Bei dieser Temperatur jedoch wird, da die Koerzitivkraft
H C 2 noch hoch ist, die Magnetisierung der zweiten Schicht
durch das Vormagnetisierungsfeld Hb nicht umgekehrt. Die
Trägertemperatur entspricht im wesentlichen der Curietemperatur
T C 1 der Aufzeichnungsschicht, so daß die Magnetisierung
der ersten Schicht verschwindet (Zustand 4 H ).
Die Trägertemperatur erhöht sich auf T H, und da diese im
wesentlichen der Temperatur T C 2 entspricht, dreht sich
die Magnetisierung der Schicht aufgrund des Feldes Hb
um (Zustand 5 H ).
Wenn im Zustand 5 H der bestrahlte Bereich von dem Laser-Fleck
getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur zu fallen.
Wenn die Temperatur etwas unter die Temperatur T C 1 abfällt,
erscheint auch die Magnetisierung in der ersten Schicht.
Jetzt beeinflußt die Magnetisierung der zweiten Schicht
diejenige der ersten Schicht wegen der Grenzflächenwandenergie,
so daß die RE-Spins und TM-Spins in der ersten und
der zweiten Schicht ausgerichtet werden. Aus diesem Grund
erscheint in der ersten Schicht die Magnetisierung in der
"A-Richtung".
Wenn die Trägertemperatur weiter abfällt und etwas unterhalb
der Temperatur T Comp 2 liegt, wird die Beziehung zwischen
den Beträgen der RE- und der TM-Spins umgekehrt, ohne daß
sich deren Richtung ändert. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung".
Dies entspricht dem Zustand 7 H .
Dann fällt die Temperatur des Aufzeichnungsträgers von der
Temperatur gemäß Zustand 7 H auf Zimmertemperatur ab, wodurch
die Erzeugung eines Bits in der "A-Richtung" abgeschlossen
ist. Fig. 57 veranschaulicht den Niedrigtemperaturzyklus.
Da dieser Zyklus der gleiche ist wie beim Aufzeichnungsträger
No. 8-1, wird auf eine ausführliche Beschreibung
verzichtet.
Im folgenden soll das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 8-3
erläutert werden, der gemäß Tabelle 1 zur Klasse 8 gehört
(A-Typ, Quadrant IV, Typ 2).
Der Aufzeichnungsträger No. 8-3 genügt der Formel 46-3:
T R < T L < T H T C 1 T C 2 (46-3)
In der folgenden Beschreibung soll gelten: T H < T C 1 < T C 2
sowie T L < T C 1 < T Comp 2. Fig. 58 zeigt diese Beziehung.
Eine Bedingung, unter der die Magnetisierungsrichtung der
zweiten Schicht ohne Umkehrung der Magnetisierung der
ersten Schicht durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umgekehrt wird, wird durch die Formel 47 beschrieben,
welcher der Aufzeichnungsträger No. 8-3 bei T R
genügt.
Die Bedingung für das Feld Hini wird durch die Formel 50
beschrieben. Verschwindet Hini, so werden die umgekehrten
Magnetisierungen der beiden Schichten gegenseitig beeinflußt
aufgrund der Grenzflächenwandenergie. Die Bedingung,
unter der die Magnetisierungsrichtung der zweiten Schicht
gehalten werden kann, wird durch die Formeln 48 und 49
beschrieben, denen der Aufzeichnungsträger No. 8-3 genügt.
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 47
bis 49 bei T R entsprechenden Aufzeichnungsträgers wird durch
das Feld Hini gemäß Formel 50 in "A-Richtung" ausgerichtet,
Die erste Schicht wird nun im Aufzeichnungszustand gehalten
(Zusand 1a oder 1b in Fig. 59 und 60).
Der Zustand 1 wird bis zu einem Punkt unmittelbar vor dem
Aufzeichnen gehalten. Hier wird das Vormagnetisierungsfeld
Hb in Aufwärtsrichtung angelegt.
Wenn im Zustand 1a oder 1b die Trägertemperatur durch Bestrahlen
mit einem starken Laserstrahl auf T L erhöht ist,
erscheint der Zustand 2 H .
Bei fortgesetzter Bestrahlung erreicht die Trägertemperatur
auch einen Wert etwas oberhalb der Temperatur T Comp 2, wobei
sich der Aufzeichnungsträger vom A-Typ zum P-Typ ändert,
während sich die Beziehung zwischen den Beträgen der RE-Spins
und der TM-Spins umkehrt, obschon deren Richtungen
die gleichen bleiben. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung".
Dies ist der Zustand 3 H .
Bei dieser Temperatur ist jedoch die Koerzitivkraft H C 2
noch hoch, und die Magnetisierung der Schicht 2 wird von
dem Vormagnetisierungsfeld Hb nicht umgekehrt. Es sei angenommen,
der Laserstrahl bestrahle weiterhin den Aufzeichnungsträger,
und dessen Temperatur steige auf T H an. Da die
Temperatur T H in der Nähe der Temperatur T C 2 liegt, nehmen
die Koerzitivkräfte der beiden Schichten 1 und 2 ab, und
der Träger erfüllt eine der Formeln (1) . . . (3), die in
Verbindung mit dem Aufzeichnungsträger No. 3-1 angegeben
wurden. Dies ist der Zustand 4 H .
Wenn im Zustand 4 H der bestrahlte Bereich von dem Auftreffpunkt
des Laserstrahls getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur
zu sinken, und der Träger wandelt sich wieder
vom P-Typ in den A-Typ um. Dann wird die Beziehung zwischen
den Beträgen der RE- und der TM-Spins ohne Umkehrung der
Spin-Richtungen umgekehrt. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung
der zweiten Schicht umgekehrt in die "Nicht-A-Richtung".
Da in diesem Zustand die Koerzitivkraft H C 2
bereits genügend groß ist, wird die Magnetisierung der
zweiten Schicht nicht von dem Vormagnetisierungsfeld Hb
umgekehrt. Dies ist der Zustand 5 H .
Dann fällt die Trägertemperatur von der Temperatur im Zustand
5 H auf Zimmertemperatur ab, bei der die Koerzitivkraft
H C 1 genügend groß ist, um die Magnetisierung der
ersten Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise wird die
Erzeugung eines Bits in der "A-Richtung" abgeschlossen.
Fig. 60 zeigt den Niedrigtemperaturzyklus. Da dieser der
gleiche ist wie beim Aufzeichnungsträger No. 8-1, wird auf
eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
anhand eines speziellen Aufzeichnungsträgers No. 9
erläutert, der nach Tabelle 1 zur Klasse 9 gehört (A-Typ,
Quadrant IV, Typ 4).
Der Aufzeichnungsträger No. 9 genügt der Formel 51:
T R < T L < T C 1 < T H T C 2 (51)
Fig. 61 veranschaulicht diese Beziehung.
Eine Bedingung, die die Magnetisierungsrichtung der Referenzschicht
2 ohne Umkehrung der Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht
1 durch das Anfangsfeld Hini bei Zimmertemperatur
T R umkehrt, ist durch die Formel 52 angegeben, welcher
der Aufzeichnungsträger No. 9 bei T R genügt:
H C 1 < H C 2 + |( σ w /2 M S 1 t₁) - ( s w /2 M S 2 t₂)| (52)
Die Bedingung für das Feld Hini ist durch die Formel 55 angegeben.
Verschwindet Hini, so wird die umgekehrte Magnetisierung
der zweiten Schicht wegen der Grenzflächenwandenergie
beeinflußt durch die Magnetisierung der ersten Schicht.
Die Bedingung, unter der die Magnetisierungrichtung der
zweiten Schicht aufrechterhalten wird, ist durch die
Formeln 53 und 54 beschrieben, denen der Aufzeichnungsträger
No. 9 genügt.
H C 1 < ( σ w /2 M S 1 t₁) (53)
H C 2 < ( σ w /2 M S 2 t₂) (54)
H C 2 + ( σ w /2 M S 2 t₂) < |Hini | < H C 1 + ( σ w /2 M S 1 t₁) (55)
Die Magnetisierung der zweiten Schicht des den Formeln 52
bis 54 bei T R genügenden Aufzeichnungsträgers wird durch
das der Formel 55 entsprechende Feld Hini in "A-Richtung"
ausgerichtet. Die Aufzeichnungsschicht 1 wird nun im Aufzeichnungszustand
gehalten (Zustand 1a oder 1b in Fig. 62
und 63).
Der Zustand 1a oder 1b wird bis zu einem Punkt unmittelbar
vor dem Aufzeichnen gehalten. In diesem Fall wird das Vormagnetisierungsfeld
Hb in Abwärtsrichtung angelegt.
Wenn im Zustand 1 die Trägertemperatur durch Bestrahlen mit
einem starken Laserstrahl ansteigt und die Curietemperatur
T C 1 übersteigt, verschwindet die Magnetisierung der ersten
Schicht (Zustand 2 H ).
Bei fortgesetzter Bestrahlung mit dem Laserstrahl ist die
Trägertemperatur irgendwann T H, und da diese Temperatur T H
in der Nähe der Temperatur T C 2 liegt, wird die Magnetisierung
der zweiten Schicht durch das Feld Hb umgekehrt. Dies
ist der Zustand 3 H .
Wenn im Zustand 3 H der bestrahlte Bereich von dem Auftreffpunkt
des Laserstrahls getrennt wird, beginnt die Trägertemperatur
zu fallen. Ist sie etwas niedriger als die
Temperatur T C 1, erscheint in der Schicht 1 die Magnetisierung.
Jetzt hat die Grenzflächenwandenergie seitens der
Schicht 2 die Wirkung, sämtliche RE- und TM-Spins der ersten
und der zweiten Schicht auszurichten. Aus diesem Grund erscheint
in der ersten Schicht ungeachtet des Vormagnetisierungsfeldes
Hb die Magnetisierung. Dies ist der Zustand 4 H .
Dann nimmt die Trägertemperatur von der Temperatur gemäß
Zustand 4 H auf Zimmertemperatur ab, bei welcher die Koerzitivkraft
H C 1 genügend hoch ist, um die Magnetisierung der
ersten Schicht stabil zu halten. Auf diese Weise ist die
Erzeugung eines Bits in "A-Richtung" abgeschlossen.
Der Niedrigtemperaturzyklus ist in Fig. 63 dargestellt. Es
ist der gleiche Zyklus wie beim Aufzeichnungsträger No. 6,
so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand spezieller Beispiele
erläutert. Die Struktur des Aufzeichnungsträgers bei jedem
Beispiel umfaßt ein Substrat S, eine erste Schicht (Aufzeichnungsschicht)
1 und eine zweite Schicht (Referenzschicht)
2, wie in Fig. 64 dargestellt ist (Beispiel 1 . . .
Klasse 1, Aufzeichnungsträger No. 1-1).
Zur Herstellung wurde eine dreielementige HF-Magnetron-Zerstäubungsapparatur
mit zwei Targets, nämlich einer
TbFeCo-Legierung und einer GdTbFeCo-Legierung verwendet.
Ein Glassubstrat besaß eine Dicke von 1,2 mm und einen
Durchmesser von 200 mm. Dieses Substrat wurde in die Kammer
der Apparatur eingebracht.
Nachdem das Innere der Kammer auf 7 × 10-7 Torr oder weniger
evakuiert wurde, wurde Ar-Gas zu einem Vakuum von 5 × 10-3
Torr eingeleitet. Dann erfolgte das Zerstäuben bei einer
Niederschlagungsrate von etwa 2 Å/sec.
Zuerst wurde auf dem Substrat unter Verwendung der TbFeCo-Legierung
als Target eine erste Schicht (Aufzeichnungsschicht)
mit einer Dicke von 700 Å aus Tb₂₄Fe₇₁Co₅ erzeugt
(die Indices sind Einheiten in Atom-%; dies gilt für die
folgende Beschreibung auch), wobei ein senkrecht magnetischer
Film auf dem Substrat entstand.
Dann wurde das Target ersetzt durch die GdTbFeCo-Legierung
unter Beibehaltung des Vakuumzustands, und es wurde ein
ähnlicher Zerstäubungsvorgang durchgeführt. Im Ergebnis
wurde eine zweite Schicht (Bezugsschicht) als 1000 Å
dicker senkrecht magnetischer Film aus Gd₁₂Tb₁₅Fe₅₅Co₁₈
auf der Schicht gebildet.
Auf diese Weise wurde ein zweischichtiger magnetooptischer
Aufzeichnungsträger No. 1-1 erhalten, der zur Klasse 1
gehörte (P-Typ, Quadrant I, Typ 1). Tabelle 2 fast die
Herstellungsbedingungen und Besonderheiten dieses Aufzeichnungsträgers
zusammen.
In Tabelle 2 beziehen sich die Werte Ms, Hc und σ w auf
eine Temperatur von 25°C.
Dieser Träger erfüllt die Formel 12:
wegen
läßt sich die Formel 15 erfüllen, wenn das Anfangsfeld
Hini in der "A-Richtung" auf 5200 Oe eingestellt wird. Damit
wird die Magnetisierung der ersten Schicht von dem
Feld Hini bei Zimmertemperatur nicht umgekehrt, und es
wird lediglich die Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Weiterhin erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel 13:
und weiterhin die Formel 14:
Deshalb werden bei Beseitigung des Feldes Hini die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb in der gleichen "A-Richtung"
wie das Feld Hini auf 300 Oe eingestellt wird, erfüllt
der Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die
Formel 15-2:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der
ersten Schicht des aufgezeichneten Bits selbst dann nicht
mehr umgedreht, wenn sie erneut durch das Feld Hb nach einer
Umdrehung beeinflußt wird.
Wenn in der ersten Schicht in dem Hochtemperaturzyklus ein
Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung erzeugt
wird, so wird dieses Bit durch das Feld Hb unmittelbar anschließend
beeinflußt. Allerdings erfüllt dieser Aufzeichnungsträger
bei Zimmertemperatur die Formel 15-3:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung nicht
weiter durch das Feld Hb beeinflußt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist folgende Werte bei einer
Temperatur von 130°C auf:
M S 1 = 15 emu/cc
H C 1 = 2100 Oe
σ w = 0,54
H C 1 = 2100 Oe
σ w = 0,54
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 130°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht umgekehrt
aufgrund der Magnetisierung der zweiten Schicht,
selbst wenn das Feld Hb vorhanden ist.
Werden T L = 130°C und T H = 270°C eingestellt, so kann dieser
Aufzeichnungsträger die Formel 11-1 erfüllen:
T R < T comp < T L < T C 1 < T H T C 2
und es kann ein Überschreiben stattfinden.
Mit den gleichen Herstellungsschritten wie im Beispiel 1
wurde ein zweischichtiger magnetooptischer Aufzeichnungsträger
No. 1-2 hergestellt, der zu der Klasse 1 gehört
(P-Typ, Quadrant I, Typ 1), wobei die einzelnen Kennwerte
in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben sind.
Tabelle 3 faßt die Herstellungsbedingungen und Kennwerte
zusammen. Die Werte für Ms, Hc und σ w gelten für 25°C.
Dieser Träger erfüllt die Formel 12:
wegen
kann die Formel 15 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld
Hini in "A-Richtung" auf 5200 Oe eingestellt wird. Damit
kehrt sich die Magnetisierung der ersten Schicht durch das
Feld Hini bei Zimmertemperatur nicht um, und es kehrt sich
lediglich die Magnetisierung der zweiten Schicht um.
Außerdem erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel 13:
sowie die Formel 14:
Wenn also das Feld Hini entfernt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb in der gleichen "A-Richtung"
wie das Feld Hini auf 300 Oe eingestellt wird, erfüllt
der Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die
Formel 15-2:
Deshalb wird eine "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der
ersten Schicht des aufgezeichneten Bits nicht mehr umgekehrt,
auch wenn sie erneut nach einer Umdrehung von dem
Feld Hb beeinflußt wird.
Wenn weiterhin ein Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
in der ersten Schicht beim Hochtemperaturzyklus
gebildet wird, so wird dieses Bit unmittelbar anschließend
unter Zimmertemperatur von Hb beeinflußt. Allerdings erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger die Formel 15-3:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung nicht
mehr von Hb beeinflußt.
Der Aufzeichnungsträger weist bei 130°C folgende Werte auf:
M S 1 = 15 emu/cc
H C 1 = 2100 Oe
σ w = 0,54
H C 1 = 2100 Oe
σ w = 0,54
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger folgende Formel:
Bei 130°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht sogar
bei vorhandenem Feld Hb durch die Magnetisierung der zweiten
Schicht, umgekehrt.
Wenn T L = 130°C und T H = 250°C eingestellt werden, vermag
dieser Aufzeichnungsträger die Formel 11-1 zu erfüllen:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H T C 2
Dadurch ist ein Überschreiben möglich.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 11-2:
T comp 2 = 140°C < T C 1 = 175°C
Eine zweielementige Vakuumniederschlagungsapparatur mit
Elektronenstrahlheizung wurde in Verbindung mit Verdampfungsquellen
verwendet, wobei letztere in zwei Positionen angeordnet
wurden entsprechend der unten stehenden Tabelle 4.
In eine Kammer der Apparatur wurde ein Glassubstrat mit einer
Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 200 mm eingebracht.
Das Innere der Kammer der Apparatur wurde auf
1 × 10-6 Torr oder darunter evakuiert. Dann erfolgte ein
Niederschlagen mit einer Rate von etwa 3 Å/sec bei Aufrechterhaltung
eines Vakuums von 1 bis 2 × 10-6 Torr. Dadurch
wurde auf dem Substrat eine erste Schicht (Aufzeichnungsschicht)
mit einer Dicke von 800 Å aus Gd₁₁Tb₁₆Fe₇₀Co₃
(die Indices sind Atom-%) erzeugt.
Anschließend wurde die Verdampfungsquelle unter Beibehaltung
des Vakuums ausgetauscht. Es erfolgte ein Niederschlagen in
ähnlicher Weise, um eine zweite Schicht (Referenzschicht)
mit einer Dicke von 1000 Å aus Dy₂₅Fe₅₃Co₂₂ als Film auf der
ersten Schicht zu bilden. Die erste und die zweite Schicht
waren senkrecht magnetische Schichten.
Auf diese Weise wurde ein zweischichtiger magnetooptischer
Aufzeichnungsträger No. 2-1 der Klasse 2 (P-Typ,
Quadrant I, Typ 2) hergestellt.
Die nachstehenden Tabelle 4 faßt die Herstellungsbedingungen
und Kennlinien dieses Aufzeichnungsträgers zusammen.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt auch die folgende Formel 17:
Wegen
kann, wenn das Anfangsfeld Hini auf 3000 Oe eingestellt wird,
die Formel 20 erfüllt werden. Damit wird die Magnetisierung
der ersten Schicht durch das Feld Hini bei Zimmertemperatur
nicht umgekehrt, und es wird lediglich die Magnetisierung
der zweiten Schicht umgekehrt.
Weiterhin erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel 18:
und die Formel 19:
Wenn daher das Feld Hini entfernt wird, werden die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schichten aufrechterhalten.
Somit wird das Anfangsfeld Hini = 3000 Oe in "A-Richtung"
angelegt, und das Vormagnetisierungsfeld Hb = 300 Oe wird
in "A-Richtung" angelegt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 138°C folgende Werte auf:
M S 1 = 41 emu/cc
H C 1 = 1024 Oe
σ w = 0,487
H C 1 = 1024 Oe
σ w = 0,487
Speziell erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 138°C kehrt sich die Magnetisierung der ersten Schicht
durch diejenige der zweiten Schicht um.
Werden T L = 138°C und T H = 250°C eingestellt, erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger die Bedingung nach Formel 16:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ < 44867 00070 552 001000280000000200012000285914475600040 0002003914121 00004 44748ITA<TC 2
Damit läßt sich ein Überschreiben erreichen.
Es wurde wie im Beispiel 1 ein zweischichtiger magnetooptischer
Aufzeichnungsträger No. 2-1 gefertigt, der zur Klasse 1
gemäß Tabelle 5 gehört (P-Typ, Quadrant I, Typ 2).
In Tabelle 5 gelten die Werte Ms, Hc und σ w für 25°C.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 17:
Wegen
kann die Formel 20 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld
Hini auf 4200 Oe in "A-Richtung" eingestellt wird. Damit
wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch das Feld
Hini bei Zimmertemperatur nicht umgekehrt, und es kehrt
sich lediglich die Magnetisierung der zweiten Schicht um.
Wenn daher das Feld Hini entfernt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht erhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb in der gleichen "A-Richtung"
wie das Feld Hini auf 300 Oe eingestellt wird, erfüllt
der Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die folgende
Formel 20-2
Anschließend wird eine Magnetisierung in "Nicht-A-Richtung"
der ersten Schicht des aufgezeichneten Bits nicht mehr umgekehrt,
selbst wenn sie nach einer Umdrehung erneut durch das
Feld Hb beeinflußt wird.
Wenn ein Bit mit einer Magnetisierung in "Nicht-A-Richtung"
beim Hochtemperaturzyklus in der ersten Schicht erzeugt
wird, so wird dieses Bit unmittelbar anschließend von dem
Feld Hb beeinflußt. Allerdings erfüllt dieser Aufzeichnungsträger
bei Zimmertemperatur die Formel 20-3:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung nicht
mehr vom Feld Hb umgekehrt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist folgende Merkmale bei
125°C auf:
M S 1 = 24 emu/cc
H C 1 = 1700 Oe
σ w = 0,48
H C 1 = 1700 Oe
σ w = 0,48
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 125°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
Hb umgekehrt wie die Magnetisierung der zweiten Schicht
Wenn T L = 125°C und T H = 270°C eingestellt werden, erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger die Formel
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2
Damit läßt sich ein Überschreiben erreichen.
Mit demselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein zweischichtiger
magnetooptischer Aufzeichnungsträger No. 2-2
hergestellt, der zur Klasse 2 gemäß Tabelle 6 gehört (P-Typ,
Quadrant I, Typ 2).
In Tabelle 6 sind die Werte für Ms, Hc und σ w für 25°C
angegeben.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 17:
Wegen
kann die Formel 20 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld
Hini in "A-Richtung" auf 4200 Oe eingestellt wird. Damit
wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch das Feld
Hini bei Zimmertemperatur nicht mehr umgekehrt, und es
wird lediglich die Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Außerdem erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel 18
und 19:
Wenn daher das Feld Hini entfernt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht erhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb wie das Feld Hini in
"A-Richtung" eingestellt wird, und zwar auf 300 Oe, so erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die
Formel 20-2:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der
ersten Schicht des aufgezeichneten Bits nicht mehr umgekehrt,
selbst wenn sie nach einer Umdrehung erneut von dem Feld
Hb beeinflußt wird.
Wenn weiterhin ein Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
in der ersten Schicht während des Hochtemperaturzyklus
erzeugt wird, so wird dieses Bit unmittelbar anschließend
bei Zimmertemperatur von Hb beeinflußt. Allerdings
erfüllt dieser Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur
die Formel 20-3:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung nicht
mehr von Hb umgekehrt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 125°C folgende Werte
auf:
M S 1 = 24 emu/cc
H C 1 = 1700 Oe
σ w = 0,48
H C 1 = 1700 Oe
σ w = 0,48
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 125°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
das Feld Hb und durch die Magnetisierung der zweiten Schicht
umgekehrt.
Wenn T L = 125°C und T H = 250°C eingestellt werden, erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger die Formel 16:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 11-2:
T comp 2 = 140°C < T C 1 = 175°C.
Mit Hilfe der gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 wurde auf
einem Substrat eine erste Schicht in Form eines 250 Å
dicken Films aus Gd₁₁Tb₁₁Fe₇₈ gebildet, und darauf wurde
wiederum eine zweite Schicht in Form eines 1500 Å dicken
Films aus Gd₈Tb₁₈Fe₆₈Co₆ erzeugt. Dadurch wurde ein Aufzeichnungsträger
No. 3 erhalten, der zur Klasse 3 gehört
(P-Typ, Quadrant I, Typ 3).
Die Tabelle 7 faßt die Herstellungsbedingungen und Kennlinien
dieses Aufzeichnungsträgers zusammen.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 22:
Wegen
kann die Formel 25 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld Hini
auf 3500 Oe eingestellt wird. Damit wird die Magnetisierung
der ersten Schicht nicht durch das Feld Hini bei Zimmertemperatur
umgekehrt, und es wird lediglich die Magnetisierung
der zweiten Schicht umgekehrt.
Weiterhin erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formeln
23 und 24:
Wenn daher das Feld Hini beseitigt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Somit wird das Anfangsfeld Hini = 3500 Oe in "A-Richtung"
und das Vormagnetisierungsfeld Hb = 300 Oe in die "Nicht-
A-Richtung" angelegt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 129°C folgende Werte
auf:
M S 1 = emu/cc
H C 1 = 1242 Oe
σ w = 0,521
H C 1 = 1242 Oe
σ w = 0,521
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 129°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht von
der Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Wählt man T L = 129°C und T H = 210°C, so vermag dieser
Aufzeichnungsträger die Formel 21 zu erfüllen:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Entsprechend den in Beispiel 1 angegebenen Verfahren wurde
auf einem Substrat eine erste Schicht mit einer Dicke von
530 Å aus Gd₁₁Tb₁₁Fe₇₈ gebildet, und darauf wurde eine zweite
Schicht mit der Dicke von 700 Å aus Gd₁₂Tb₈Fe₇₈Co₂ erzeugt.
Dadurch wurde ein Aufzeichnungsträger No. 5-1 erhalten, der
zu der Klasse 5 gehört (A-Typ, Quadrant II, Typ 3).
Tabelle 8 faßt die Herstellungsbedingungen und Kennlinien
dieses Aufzeichnungsträgers zusammen.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 32:
Wegen
kann die Formel 35 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld
Hini auf 7000 Oe eingestellt wird. Damit wird die Magnetisierung
der ersten Schicht von dem Feld Hini bei Zimmertemperatur
nicht umgekehrt, es wird lediglich die Magnetisierung
der zweiten Schicht umgekehrt.
Weiterhin erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel 33 und
Formel 34:
Wenn daher das Feld Hini beseitigt wird, werden die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht beibehalten.
Somit wird das Anfangsfeld Hini = 7000 Oe in "A-Richtung"
angelegt, und das Vormagnetisierungsfeld Hb = 200 Oe wird
in "Nicht-A-Richtung" angelegt.
Dieser Aufzeichnungsträger zeigt bei 99°C folgende Werte:
M S 1 = 32 emu/cc
H C 1 = 2695 Oe
σ w = 0,996
H C 1 = 2695 Oe
σ w = 0,996
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 99°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt.
Betragen T L = 99°C und T H = 200°C, so kann dieser Aufzeichnungsträger die Formel 31-1 erfüllen:
T R < T comp 1 < T L <T C 1 < T H ≲T C 2
Dadurch ist ein Überschreiben möglich.
Entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 1 wurde auf einem
Substrat eine erste, 500 Å dicke Schicht aus Gd₁₁Tb₁₆Fe₇₀Co₃
erzeugt, und auf dieser ersten Schicht wurde ein 1000 Å
dicker Film als zweite Schicht aus Gd₁₂Tb₈Fe₇₈Co₂ gebildet.
Dadurch wurde ein Aufzeichnungsträger No. 6 erhalten, der
der Klasse 6 angehört (Typ-A, Quadrant II, Typ 4).
Die nachstehende Tabelle 9 faßt die Herstellungsbedingungen
und Kennlinien dieses Aufzeichnungsträgers zusammen.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 37:
Wegen
läßt sich die Formel 40 erfüllen, wenn das Anfangsfeld
Hini auf 7000 Oe eingestellt wird. Damit wird die Magnetisierung
der ersten Schicht durch das Feld Hini bei Zimmertemperatur
nicht umgekehrt, es wird lediglich die Magnetisierung
der zweiten Schicht umgekehrt.
Außerdem erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formeln
38 und 39:
Wenn also das Feld Hini entfernt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht erhalten.
Somit wird das Anfangsfeld Hini = 7000 Oe in "A-Richtung"
angelegt, während das Vormagnetisierungsfeld Hb = 200 Oe
in "Nicht-A-Richtung" angelegt wird.
Dieser Aufzeichnungsträger weist folgende Werte bei 114°C auf:
M S 1 = 46 emu/cc
H C 1 = 2027 Oe
σ w = 0,848
H C 1 = 2027 Oe
σ w = 0,848
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 114°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt.
Wählt man T L = 114°C und T H = 200°C, so kann dieser Aufzeichnungsträger
die Formel 36 erfüllen:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein zweischichtiger
magnetooptischer Aufzeichnungsträger No. 8-1
hergestellt, der gemäß Tabelle 10 zur Klasse 8 (A-Typ,
Quadrant IV, Typ 2) hergestellt wurde.
In Tabelle 10 beziehen sich die Werte Ms, Hc und σ w auf 25°C
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 47:
Wegen
kann die Formel 50 erfüllt werden, wenn das Feld Hini auf
8000 Oe in "A-Richtung" eingestellt wird. Deshalb wird
die Magnetisierung der ersten Schicht von dem Feld Hini
bei Zimmertemperatur nicht umgekehrt, es wird lediglich
die Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Außerdem erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formeln 48 und
49:
Wenn daher das Feld Hini verschwindet, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht erhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb auf 350 Oe in der gleichen
"A-Richtung" wie das Feld Hini eingestellt wird, erfüllt
der Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die Formel 50-2:
Deshalb wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der
ersten Schicht des Aufzeichnungsbits nicht mehr umgekehrt,
selbst wenn sie nach einer Umdrehung erneut durch das
Feld Hb beeinflußt wird.
Wenn außerdem ein Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung
im Niedrigtemperaturzyklus innerhalb der ersten
Schicht gebildet wird, so wird dieses Bit bei Zimmertemperatur
unmittelbar anschließend beeinflußt von dem Feld Hb.
Da dieser Aufzeichnungsträger jedoch bei Zimmertemperatur
die obige Formel 50-2 erfüllt, wird diese "nicht-A-gerichtete"
Magnetisierung nicht mehr durch das Feld Hb umgekehrt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 120°C folgende Werte
auf:
M S 1 = 65 emu/cc
H C 1 = 1400 Oe
σ w = 1,63
H C 1 = 1400 Oe
σ w = 1,63
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 120°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt, selbst wenn das
Feld Hb vorhanden ist.
Wählt man T L = 120°C und T H = 270°C, so erfüllt dieser
Aufzeichnungsträger die Formel 46-1:
T R < T L <T C 1 < T H ≲T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Mit dem Verfahren nach Beispiel 1 wurde ein zweischichtiger
magnetooptischer Aufzeichnungsträger No. 8-2 hergestellt,
der nach Tabelle 11 zur Klasse 8 gehört (A-Typ, Quadrant IV,
Typ 2).
Die Werte Ms, Hc und σ w in Tabelle 11 beziehen sich auf
25°C.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 47:
Wegen
läßt sich die Formel 50 erfüllen, wenn das Feld Hini in
"A-Richtung" auf 8000 Oe eingestellt wird. Damit kehrt sich
die Magnetisierung der ersten Schicht durch das Feld Hini
bei Zimmertemperatur nicht um, sondern es wird lediglich
die Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Außerdem erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formeln
48 und 49
Wenn daher das Feld Hini verschwindet, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb auf 350 Oe in der gleichen
"A-Richtung" wie das Feld Hini eingestellt wird, erfüllt
der Aufzeichnungsträger bei Zimmertemperatur die
Formel 50-2:
Daher wird die "nicht-A-gerichtete" Magnetisierung der ersten
Schicht des aufgezeichneten Bits nicht mehr beeinflußt,
selbst wenn sie nach einer Umdrehung erneut durch das Feld
Hb beeinflußt wird.
Außerdem wird, wenn ein Bit mit der Magnetisierung in der
"Nicht-A-Richtung" im Niedrigtemperaturzyklus in der ersten
Schicht gebildet wird, dieses Bit unmittelbar anschließend
bei Zimmertemperatur von Hb beeinflußt. Da dieser Aufzeichnungsträger
jedoch bei die obige Formel 50-2 bei Zimmertemperatur
erfüllt, wird diese Magnetisierung im "Nicht-A-Richtung"
nicht mehr von Hb umgekehrt.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 120°C folgende Werte
auf:
M S 1 = 65 emu/cc
H C 1 = 1400 Oe
σ w = 1,63
H C 1 = 1400 Oe
σ w = 1,63
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 120°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt, auch
wenn das Feld Hb vorhanden ist.
Beträgt T L = 120°C und T H = 215°C, so erfüllt dieser Aufzeichnungsträger
die Formel 46-2:
T R < T L <T C 1 < T H ≲T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 11-2:
T comp 2 = 140°C < T C 1 = 180°C.
Mit einer dreielementigen HF-Magnetron-Zerstäubungsapparatur
wurde ein Aufzeichnungsträger hergestellt, wozu zwei
Targets, nämlich eine erste und eine zweite TbFeCo-Legierung
mit unterschiedlichen Zusammensetzungen in der Apparatur
untergebracht wurden. Ein Glassubstrat mit einer
Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 200 mm wurde in
die Kammer der Apparatur eingebracht.
Nachdem das Innere der Kammer der Apparatur auf ein
Vakuum von 7 × 10-7 Torr oder weniger gebracht worden war,
wurde Ar-Gas eingeleitet, bis auf ein Vakuum von 5 × 10-3
Torr. Dann erfolgte ein Zerstäuben bei einer Niederschlagungsrate
von etwa 2Å/sec.
Dann wurde auf dem Substrat mit der ersten TbFeCo-Legierung
als Target eine erste Schicht (Aufzeichnungsschicht) mit
einer Dicke von 600 Å aus Tb₂₁Fe₇₀Co₉ aufgebracht (die
Indices bedeuten Atom-%; dies gilt für die gesamte folgende
Beschreibung).
Dann wurde das Target durch die zweite TbFeCo-Legierung
ersetzt, wobei der Vakuumzustand aufrechterhalten wurde, und
es erfolgte ein ähnlicher Zerstäubungsvorgang. Als Ergebnis
wurde auf der ersten Schicht ein senkrecht magnetischer
Film als zweite Schicht (Referenzschicht) mit 500 Å Dicke
aus Tb₂₆Fe₅₂Co₂₂ gebildet.
Auf diese Weise erhielt man einen zweischichtigen magnetooptischen
Aufzeichnungsträger No. 8-3, der zur Klasse 8
gehört (A-Typ, Quadrant IV, Typ 2).
Die Tabelle 12 faßt die Herstellungsbedingungen und Kennwerte
dieses Aufzeichnungsträgers zusammen. In Tabelle 12
beziehen sich die Werte von Ms, Hc und σ w auf 25°C.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 47:
Wegen
läßt sich die Formel 50 erfüllen, wenn das Feld Hini
in "A-Richtung" auf 9000 Oe eingestellt wird. Damit kehrt
sich die Magnetisierung der ersten Schicht durch das Feld
Hini bei Zimmertemperatur nicht um, es wird lediglich die
Magnetisierung der zweiten Schicht umgekehrt.
Außerdem erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formeln
48 und 49:
Verschwindet das Feld Hini, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Wenn das Vormagnetisierungsfeld Hb in der gleichen "A-Richtung"
wie das Feld Hini eingestellt wird auf 350 Oe, erfüllt
dieser Aufzeichnungsträger die Formel 50-2 bei Zimmertemperatur:
Daher wird die Magnetisierung in "Nicht-A-Richtung" der
ersten Schicht auch dann nicht mehr umgekehrt, wenn sie bei
Zimmertemperatur erneut dem Feld Hb ausgesetzt wird.
Wenn weiterhin ein Bit mit der Magnetisierung in "Nicht-A-
Richtung" im Niedrigtemperaturzyklus innerhalb der ersten
Schicht erzeugt wird, so wird dieses Bit unmittelbar anschließend
bei Zimmertemperatur durch Hb beeinflußt. Da der
Aufzeichnungsträger aber die obige Formel 50-2 bei Zimmertemperatur
erfüllt, wird die Magnetisierung in "Nicht-A-
Richtung" nicht mehr durch Hb umgekehrt.
Bei 115°C weist dieser Aufzeichnungsträger folgende Werte
auf:
M S 1 = 82 emu/cc
H C 1 = 2250 Oe
σ w = 2,61
H C 1 = 2250 Oe
σ w = 2,61
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formel:
Bei 115°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt, auch wenn das
Feld Hb vorhanden ist.
Bei 209°C erfüllt der Aufzeichnungsträger folgende Werte:
M S 1 = 35 emu/cc
H C 1 = 100 Oe
σ w = 0,1
M S 2 = 24,5 emu/cc
H C 2 = 750 Oe
σ w = 0,1
H C 1 = 100 Oe
σ w = 0,1
M S 2 = 24,5 emu/cc
H C 2 = 750 Oe
σ w = 0,1
Deshalb werden die folgenden Formeln (2) erfüllt:
Bei 209°C werden die Magnetisierungen sowohl der ersten als
auch der zweiten Schicht von dem Feld Hb umgekehrt.
Beträgt T L = 115°C und T H = 209°C, so kann dieser Aufzeichnungsträger
die Formel 46-3 erfüllen:
T R < T L < T H T C 1 ≲ T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Weiterhin erfüllt dieser Aufzeichnungsträger die Formel 11-2:
T comp 2 = 150°C < T C 1 = 215°C.
Es wurde eine dreielementige HF-Magnetron-Zerstäubungsapparatur
mit drei Targets verwendet, d. h. mit einer GdTb-Legierung,
einer FeCo-Legierung und einer TbFeCo-Legierung
gemäß nachstehender Tabelle 13. Zuerst wurde die TbFeCo-Legierung
verwendet, dann die GdTb- und die FeCo-Legierung
(2 Elemente).
In die Kammer der Apparatur wurde ein Glassubstrat mit einer
Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 20 mm eingebracht.
Nachdem das Innere der Kammer auf ein Vakuum von 7 × 10-7 Torr
oder darunter evakuiert wurde, wurde Ar-Gas eingeleitet,
bis auf ein Vakuum von 5 × 10-3 Torr. Dann erfolgte das
Zerstäuben mit einer Niederschlagsrate von etwa 2 Å/sec.
Auf dem Substrat wurde ein 600 Å dicker Film aus
Tb₂₀Fe₇₁Co₉ erzeugt. Dann wurde bei aufrechterhaltendem
Vakuum das Target getauscht. Es erfolgte ein ähnlicher
Zerstäubungsvorgang zur Bildung einer zweiten, 1500 Å
dicken Schicht aus Gd₈Tb₁₈Fe₆₈Co₆ auf der ersten Schicht.
Sowohl die erste als auch die zweite Schicht waren senkrecht
magnetische Schichten.
Auf diese Weise wurde ein Aufzeichnungsträger No. 9 erhalten,
der zu der Klasse 9 gehört (A-Typ, Quadrant IV,
Typ 4).
Die nachstehende Tabelle 13 faßt die Herstellungsbedingungen
und Kennwerte dieses Aufzeichnungsträgers zusammen.
Entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 5 wurde eine
erste, 600 Å dicke Schicht aus Tb₂₀Fe₇₁Co₉ auf einem Substrat
gebildet, und auf der ersten Schicht wurde dann ein 1500 Å
dicker Film aus Gd₈Tb₁₈Fe₆₈Co₆ als zweite Schicht gebildet.
Dadurch erhielt man einen Aufzeichnungsträger No. 9 der
Klasse 9 (A-Typ, Quadrant IV, Typ 4).
Tabelle 13 faßt die Herstellungsbedingungen und Kennwerte
zusammen.
Dieser Aufzeichnungsträger erfüllt auch die Formel 52:
Wegen
kann die Formel 55 erfüllt werden, wenn das Anfangsfeld Hini
auf 4000 Oe eingestellt wird. Damit wird die Magnetisierung
der ersten Schicht von dem Feld Hini bei Zimmertemperatur
nicht umgekehrt, es kehrt sich lediglich die Magnetisierung
der zweiten Schicht um.
Weiterhin erfüllt der Aufzeichnungsträger die Formeln 53
und 54:
Wenn daher das Feld Hini beseitigt wird, bleiben die Magnetisierungen
der ersten und der zweiten Schicht aufrechterhalten.
Somit wird das Anfangsfeld Hini = 4000 Oe in "A-Richtung"
angelegt, während das Vormagnetisierungsfeld Hb = 300 Oe
in "Nicht-A-Richtung" angelegt wird.
Dieser Aufzeichnungsträger weist bei 114°C folgende Werte
auf:
M S 1 = 92 emu/cc
H C 1 = 2380 Oe
σ w = 2,305
H C 1 = 2380 Oe
σ w = 2,305
Speziell erfüllt der Aufzeichnungsträger folgende Formel:
Bei 114°C wird die Magnetisierung der ersten Schicht durch
diejenige der zweiten Schicht umgekehrt.
Stellt man T L = 114°C und T H = 210°C ein, so kann dieser
Aufzeichnungsträger die Formel 51 erfüllen:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Diese Vorrichtung dient ausschließlich zum Aufzeichnen.
Fig. 65 zeigt die allgemeine Anordnung. Die Vorrichtung
enthält:
- - einen Elektromotor 21 zum Drehen des Aufzeichnungsträgers 20;
- - eine Einrichtung 22 zum Anlegen eines Ausgangsfeldes Hini;
- - eine Laserstrahlquelle 23;
- - einen Modulator 24 für die Pulsmodulation der Strahlintensität abhängig von der aufzuzeichnenden Binärinformation, und zwar moduliert zwischen (1) einem hohen Pegel, der eine Aufzeichnungsträgertemperatur T H bewirkt, die sich zur Erzeugung eines Bits mit einer Aufwärtsmagnetisierung oder eines Bits mit einer Aufwärtsmagnetisierung eignet, und (2) einem niedrigen Pegel, der zu einer Aufzeichnungsträgertemperatur T L führt, die sich zur Bildung des jeweils anderen Bits eignet; und
- - eine Einrichtung 25 zum Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes Hb.
Die Einrichtungen 22 und 25 verwenden die nachstehend angegebenen
verschiedenen Permanentmagneten nach Maßgabe der
jeweiligen Aufzeichnungsträger.
Die Permanentmagneten 22 und 25 sind Stabmagneten, die jeweils
eine Länge aufweisen, die dem Radius des plattenförmigen
Aufzeichnungsträgers 20 entsprechen. Die Magnete 22
und 25 sind in der Aufzeichnungsvorrichtung fixiert und
bewegen sich nicht zusammen mit einem die Lichtquelle 23
enthaltenden Abnehmer.
Ein magnetooptisches Aufzeichnen wurde mit Hilfe der in
Fig. 65 dargestellten Vorrichtung durchgeführt. Zuerst
wurde ein Aufzeichnungsträger (No. 8-1) 20 gemäß Beispiel 9
(Klasse 8) mit konstanter Lineargeschwindigkeit von 5,7 m/sec
bewegt. Auf den Träger 20 wurde ein Laserstrahl gelenkt,
der von dem Modulator 24 entsprechend der aufzuzeichnenden
Information pulsmoduliert wurde, und der so eingestellt
wurde, daß er eine Ausgangsleistung von 9,0 mW (auf der
Platte) bei hohem Pegel und 3,5 mW (auf der Platte) bei
niedrigem Pegel hatte.
Das Aufzeichnen der Information erfolgte bei einer Signalfrequenz
von 0,5 MHz. Deshalb wurde der Strahl auf den Aufzeichnungsträger
20 gelenkt, indem er mit einer Frequenz
von 0,5 MHz moduliert wurde. Es wurde folglich ein 0,5 MHz-Signal
aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe der Information
durch eine andere magnetooptische Vorrichtung (Strahlintensität =
1 mW an der Platte), erhielt man einen Rauschabstand
(C/N-Verhältnis) von 57 dB, und es wurde bestätigt,
daß die Information aufgezeichnet worden war.
Als neue Information wurde ein Signal mit einer Frequenz
von 1 MHz auf dem bereits beschriebenen Bereich des Aufzeichnungsträgers
20 aufgezeichnet. Als diese Information
in ähnlicher Weise wiedergegeben wurde, wurde die neue Information
mit einem Rauschabstand (C/N-Verhältnis) von 56 dB
wiedergegeben. In diesem Fall erschien überhaupt kein
0,5 MHz-Signal (frühere Information).
Im Ergebnis zeigte sich, daß das Überschreiben möglich war.
Unter diesen Bedingungen erreicht die Aufzeichnungsträgertemperatur
T H = 220°C bei hohem Pegel und T L = 104°C bei
niedrigem Pegel.
Ein Aufzeichnungsträger (Klasse 8) gemäß Beispiel 10
wurde mit konstanter Lineargeschwindigkeit von 9,5 m/sec
in der Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 65 bewegt, und es
wurde ein Strahl auf den Aufzeichnungsträger 20 gelenkt.
Dieser Strahl wurde bei einer Frequenz von 1 MHz pulsmoduliert,
so daß er bei hohem Pegel eine Ausgangsleistung
von 9,0 mW (an der Platte) und bei niedrigem Pegel eine
Ausgangsleitung von 3,8 mW (an der Platte) besaß. Als der
so beschriebene Aufzeichnungsträger für die Wiedergabe in
einem getrennten magnetooptischen Wiedergabegerät abgespielt
wurde, in welchem der Laserstrahl einen Pegel von
1,5 mW (an der Platte) besaß, ergab sich ein C/N-Verhältnis
von 59 dB, was bestätigte, daß die Information aufgezeichnet
wurde.
In dem bereits beschriebenen Bereich des Aufzeichnungsträgers
20 wurde als neue Information ein Signal mit einer Frequenz
von 1,2 MHz aufgezeichnet. Als diese Information in ähnlicher
Weise wiedergegeben wurde, wurde die neue Information
mit einem C/N-Verhältnis = 58 dB erzeugt. In diesem Fall
erschien kein 1-MHz-Signal (alte Information).
Es zeigte sich also, daß ein Überschreiben möglich war.
Unter dieser Bedingung erreichte die Trägersubstanz
T H = 215°C bei hohem Pegel und T L = 120°C bei niedrigem
Pegel.
Die C/N-Verhältnisse der Aufzeichnungsträger nach Beispielen
1, 2, 4, 5, 9 und 10 wurden nach einem Überschreibvorgang
in ähnlicher Weise gemessen (die Leistung des
Laserstrahls wurde geändert).
Die nachstehende Tabelle 15 faßt die Meßergebnisse zusammen.
Magnetooptischer Aufzeichnungsträger | |
C/N-Verhältnis | |
Beispiel 1: T comp 2 < T C 1 | |
56 | |
Beispiel 2: T comp 2 < T C 1 | 58 |
Beispiel 4: T comp 2 < T C 1 | 56 |
Beispiel 5: T comp 2 < T C 1 | 58 |
Beispiel 9: T comp 2 < T C 1 | 56 |
Beispiel 10: T comp 2 < T C 1 | 58 |
Claims (24)
1. Überschreibbarer Aufzeichnungsträger, umfassend die Merkmale:
- - ein Substrat,
- - eine auf dem Substrat liegende magnetische Schicht, die eine erste und eine zweite Schicht mit jeweils einer senkrechten magnetischen Anisotropie aufweist,
- - die Aufwärtsrichtung bezüglich des Aufzeichnungsträgers wird als "A-Richtung", die Abwärtsrichtung als "Nicht-A-Richtung" definiert, oder umgekehrt,
- - bis unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird eine Magnetisierung lediglich der zweiten Schicht durch ein Anfangsfeld "Hini" entlang der "A-Richtung" ausgerichtet,
- - bei Bestrahlen mit einem starken Laserstrahl wird die Magnetisierung der zweiten Schicht durch ein Vormagnetisierungsfeld Hb in die "Nicht-A-Richtung" umgekehrt, und unter dem Einfluß der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung der zweiten Schicht wird ein Bit mit entweder der "nicht-A-gerichteten" oder der "A-gerichteten" Magnetisierung in der ersten Schicht gebildet,
- - bei Bestrahlen mit einem schwachen Laserstrahl wird unter dem Einfluß der "A-gerichteten" Magnetisierung der zweiten Schicht in der ersten Schicht ein Bit mit der "A-gerichteten" oder der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung gebildet,
- - der Aufzeichnungsträger erfüllt folgende Bedingungen:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2und genügt bei Zimmertemperatur den Bedingungen:H C 1 < H C 2 + | H D 1 ∓ H D 2 |H C 1 < H D 1 H C 2 < H D 2 H C 2 + H D 2 < | Hini | < H C 1 ± H D 1wobei
T R : Zimmertemperatur
T C 1: Curietemperatur der ersten Schicht
T C 2: Curietemperatur der zweiten Schicht
T L : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit schwachem Laserstrahl
T H : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit starkem Laserstrahl
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
H D 1: an die erste Schicht gelegtes Koppelfeld
H D 2: an die zweite Schicht gelegtes Koppelfeld.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1,
bei dem sowohl die erste als auch die zweite Schicht aus
einer Übergangsmetall-Schwere-Seltene-Erden-Legierungszusammensetzung
(TM-RE-Legierungszusammensetzung) besteht.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
mit einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, während die
zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung mit
einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, wobei der Aufzeichnungsträger
folgender Bedingung genügt:
T R < T comp. 1 < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
T comp 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie
T comp 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompressionstemperatur zwischen
der Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besitzt,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen
TM-RE-Legierung besteht, die eine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung
genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur den folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die eine Kompensationstemperatur zwischen
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung
genügt:
T R < T comp. 1 < T L < T C 2 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur den folgenden Bedingungen genügt:
wobei
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen
der Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen
TM-RE-Legierung besteht, die keine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung
genügt:
T R < T L < T C 1 < T H < T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die eine Kompressionstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur aufweist, während
die zweite Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen der
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besitzt, wobei
der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung genügt:
T R < T comp 1 < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung besteht,
die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur aufweist, während
die zweite Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besitzt, wobei der
Aufzeichnungsträger folgender Bedingungen genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung besteht,
die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besitzt, während
die zweite Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur aufweist, wobei der
Aufzeichnungsträger folgender Bedingung genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung besteht,
die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur aufweist, während
die zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur aufweist, wobei der
Aufzeichnungsträger der Bedingung benügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
11. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung besteht,
die keine Kompensationstemperatur zwischen der
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist, während
die zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besitzt,
wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung
genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
12. Überschreibbarer magnetooptischer Aufzeichnungsträger,
umfassend die Merkmale:
- - ein Substrat,
- - eine auf dem Substrat liegende magnetische Schicht, die eine erste und eine zweite Schicht mit jeweils einer senkrecht magnetischen Anisotropie aufweist,
- - die Aufwärtsrichtung bezüglich des Aufzeichnungsträgers wird als "A-Richtung", die Abwärtsrichtung als "Nicht-A-Richtung" definiert, oder umgekehrt,
- - bis unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird eine Magnetisierung lediglich der zweiten Schicht durch ein Anfangsfeld "Hini" entlang der "A-Richtung" oder der "Nicht-A-Richtung" ausgerichtet,
- - beim Bestrahlen mit einem starken Laserstrahl wird durch ein Vormagnetisierungsfeld Hb eine Magnetisierung in einer vorbestimmten Richtung in der zweiten Schicht gebildet, und unter dem Einfluß der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung der zweiten Schicht wird ein Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung oder der "A-gerichteten Magnetisierung in der ersten Schicht erzeugt,
- - bei Bestrahlen mit einem schwachen Laserstrahl wird unter dem Einfluß der Magnetisierung, die innerhalb der zweiten Schicht in der vorbestimmten Richtung ausgerichtet ist, ein Bit mit der "A-gerichteten" oder der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung innerhalb der ersten Schicht gebildet,
- - der Aufzeichnungsträger erfüllt die Bedingung: T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2und genügt bei Zimmertemperatur den Bedingungen:H C 1 < H C 2 + | H D 1 ∓ H D 2 |H C 1 < H D 1 H C 2 < H D 2 H C 2 + H D 2 < | Hini | < H C 1 ± H D 1
- - die zweite Schicht besitzt eine Kompensationstemperatur, und
- - eine Curietemperatur T C 1 der ersten Schicht ist größer
als eine Kompensationstemperatur T comp. 2 der zweiten
Schicht,
wobei
T R : Zimmertemperatur
T C 1: Curietemperatur der ersten Schicht
T C 2: Curietemperatur der zweiten Schicht
T L : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit schwachem Laserstrahl
T H : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit starkem Laserstrahl
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
H D 1: an die erste Schicht gelegtes Koppelfeld
H D 2: an die zweite Schicht gelegtes Koppelfeld.
13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 12,
bei dem die erste und die zweite Schicht jeweils aus
einer Übergangsmetall-Schwere-Seltene-Erden-Legierungszusammensetzung
(TM-RE-Legierungszusammensetzung) bestehen.
14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
mit einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, während die
zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung mit
einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, wobei der Aufzeichnungsträger
folgender Bedingung genügt:
T R < T comp. 1 < T L < T C 1 < T H ≲ T Cs (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei:
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
15. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen
der Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besteht,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen
TM-RE-Legierung besteht, die eine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur aufweist,
wobei der Aufzeichnugnsträger folgender Bedingung
genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur den folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
16. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13,
bei dem die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besitzt,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen
TM-RE-Legierung besteht, die eine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
aufweist, wobei der Aufzeichnungsträger folgender
Bedingung genügt:
T R < T L < T C 1 < T H ≲ T C 2und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
17. Überschreibbarer magnetooptischer Aufzeichnungsträger,
gekennzeichnet durch:
- - ein Substrat,
- - eine auf dem Substrat liegende magnetische Schicht, die eine erste und eine zweite Schicht mit jeweils leiner senkrechten magnetischen Anisotropie aufweist,
- - die Aufwärtsrichtung bezüglich des Aufzeichnungsträgers wird als "A-Richtung", die Abwärtsrichtung als "Nicht-A-Richtung" definiert, oder umgekehrt,
- - bis unmittelbar vor dem Aufzeichnen wird eine Magnetisierung lediglich der zweiten Schicht entlang der "A-Richtung" durch ein Anfangsfeld "Hini" erzeugt, während eine Magnetisierung der ersten Schicht unverändert bleibt,
- - wenn eine Bestrahlung mit einem starken Laserstrahl erfolgt und eine Aufzeichnungstemperatur auf eine hohe Temperatur T H erhöht wird, verschwinden die Magnetisierungen der ersten und der zweiten Schicht oder werden geschwächt, infolgedessen sie einer Richtung eines Vormagnetisierungsfeldes Hb gehorchen, und wenn die Bestrahlung mit dem Laserstrahl angehalten wird und die Aufzeichnungsträgertemperatur auf Zimmertemperatur abnimmt, wird die zweite Schicht entlang der "Nicht-A-Richtung" magnetisiert, und in der ersten Schicht wird ein Bit mit der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung oder der "A-gerichteten" Magnetisierung erzeugt,
- - wenn eine Bestrahlung mit einem schwachen Laserstrahl erfolgt und die Temperatur des Aufzeichnungsträgers auf eine niedrige Temperatur T L , die geringer ist als die hohe Temperatur T H angehoben wird, gehorcht die Magnetisierung der ersten Schicht derjenigen der zweiten Schicht, obschon die erste und die zweite Schicht magnetisiert bleiben, und wenn die Bestrahlung mit dem Laserstrahl beendet wird und die Aufzeichnungsträgertemperatur auf Zimmertemperatur abfällt, wird die zweite Schicht entlang der "A-Richtung" magnetisiert, und in der ersten Schicht wird ein Bit mit der "A-gerichteten" oder der "nicht-A-gerichteten" Magnetisierung erzeugt, und
- - wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung
genügt
T R < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2wobei
T R : Zimmertemperatur
T C 1: Curietemperatur der ersten Schicht
T C 2: Curietemperatur der zweiten Schicht
T L : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit schwachem Laserstrahl,
T H : Temperatur des Aufzeichnungsträgers bei Bestrahlen mit starkem Laserstrahl.
18. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 17,
der bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
H C 1 < H C 2 + | H D 1 ∓ H D 2 |H C 1 < H D 1 H C 2 < H D 2 H C 2 + H D 2 < | Hini | < H C 1 ± H D 1,wobei
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
H D 1: an die erste Schicht angelegtes Koppelfeld
H D 2: an die zweite Schicht angelegtes Koppelfeld.
H C 1: Koerzitivkraft der ersten Schicht
H C 2: Koerzitivkraft der zweiten Schicht
H D 1: an die erste Schicht angelegtes Koppelfeld
H D 2: an die zweite Schicht angelegtes Koppelfeld.
19. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und die zweite Schicht jeweils aus einer Über
gangsmetall-Schwere-Seltene-Erden-Legierungszusammensetzung
(TM-RE-Legierungszusammensetzung) bestehen.
20. Aufzeichungsträger nach Anspruch 19,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
mit einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, während die
zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung mit
einer Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besteht, wobei der Aufzeichnungsträger
folgender Bedingung genügt:
T R < T comp. 1 < T L < T C 1 ≲ T H ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei:
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
21. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 19,
bei dem die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen
Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur besitzt,
während die zweite Schicht aus einer RE-reichen
TM-RE-Legierung besteht, die keine Kompensationstemperatur
zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
aufweist, wobei der Aufzeichnungsträger folgender Bedindung
genügt:
T R < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei:
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
22. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung besteht,
die zwischen der Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
eine Kompensationstemperatur besitzt, während
die zweite Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die keine Kompensationstemperatur zwischen Zimmertemperatur
und ihrer Curietemperatur besitzt, wobei der
Aufzeichnungsträger folgender Bedingung genügt:
T R < T comp. 1 < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
T comp. 1: Kompensationstemperatur der ersten Schicht
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
23. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
keine Kompensationstemperatur besitzt, während
die zweite Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
keine Kompensationstemperatur besitzt, wobei
der Aufzeichnungsträger folgender Bedingung genügt:
T R < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei:
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
24. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus einer TM-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
keine Kompensationstemperatur besitzt, während
die zweite Schicht aus einer RE-reichen TM-RE-Legierung
besteht, die zwischen Zimmertemperatur und ihrer Curietemperatur
keine Kompensationstemperatur besitzt, wobei
der Aufzeichnungsträger der Bedingung genügt:
T R < T L < T H ≲ T C 1 ≲ T C 2 (1)und bei Zimmertemperatur folgenden Bedingungen genügt:
wobei
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
M S 1: magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht
M S 2: magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht
t₁: Schichtdicke der ersten Schicht
t₂: Schichtdicke der zweiten Schicht
σ w : Grenzflächenwandenergie.
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