DE3914121A1 - Ueberschreibbarer magnetooptischer aufzeichnungstraeger - Google Patents

Ueberschreibbarer magnetooptischer aufzeichnungstraeger

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Masatoshi Sato
Hiroyuki Matsumoto
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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.
Prinzip des Lesens
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 1H 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 1H 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.
Tabelle 1
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 1T 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 HT C 1T 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 HT C 1T 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.
Prinzip des Überschreibens
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)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 14)
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.
Niedrigtemperaturzyklus (Fig. 15)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 17)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 20)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 23)
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.
Niedrigtemperaturzyklus (Fig. 24)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 26)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 29)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 32)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 35)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 38)
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.
Niedrigtemperaturzyklus (Fig. 39)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 41)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 44)
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.
Niedrigtemperaturzyklus (Fig. 45)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 47)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 50)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 53)
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.
Hochtemperaturzyklus
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 59)
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.
Hochtemperaturzyklus (Fig. 62)
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.
Tabelle 2
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
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.
(Beispiel 2 . . . Klasse 1, Aufzeichnungsträger No. 1-2)
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.
Tabelle 3
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
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
(Beispiel 3 . . . Klasse 2, Aufzeichnungsträger No. 2-1)
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.
Tabelle 4
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
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.
(Beispiel 4 . . . Klasse 2, Aufzeichnungsträger 2-1)
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.
Tabelle 5
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
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 HT C 2
Damit läßt sich ein Überschreiben erreichen.
(Beispiel 5 . . . Klasse 2, Aufzeichnungsträger 2-2)
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.
Tabelle 6
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
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 HT C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 11-2:
T comp 2 = 140°C < T C 1 = 175°C.
(Beispiel 6 . . . Klasse 3, Aufzeichnungsträger No. 3)
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.
Tabelle 7
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
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 HT C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
(Beispiel 7 . . . Klasse 5, Aufzeichnungsträger No. 5-1)
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.
Tabelle 8
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
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 HT C 2
Dadurch ist ein Überschreiben möglich.
(Beispiel 8 . . . Klasse 6, Aufzeichnungsträger No. 6)
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.
Tabelle 9
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
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 HT C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
(Beispiel 9 . . . Klasse 8, Aufzeichnungsträger No. 8-1)
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
Tabelle 10
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
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 HT C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
(Beispiel 10 . . . Klasse 8, Aufzeichnungsträger No. 8-2)
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.
Tabelle 11
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
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 HT C 2
Damit ist ein Überschreiben möglich.
Der Aufzeichnungsträger erfüllt die Formel 11-2:
T comp 2 = 140°C < T C 1 = 180°C.
(Beispiel 11 . . . Klasse 8, Aufzeichnungsträger No. 8-3)
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.
Tabelle 12
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
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
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 1T 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.
(Beispiel 12 . . . Klasse 9, Aufzeichnungsträger No. 9)
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.
Tabelle 13
(Beispiel 12 . . . Klasse 9, Aufzeichnungsträger No. 9)
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.
Tabelle 13
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
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.
(Bezugsbeispiel 1 . . . Zum Überschreiben geeignete magnetooptische Aufzeichnungsvorrichtung)
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.
Tabelle 14
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.
(Bezugsbeispiel 2 . . . Überschreibendes magnetooptisches Aufzeichnen)
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.
(Bezugsbeispiel 3 . . . Messung des Rauschabstands (C/N-Verhältnis))
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 1H 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
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 1H 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.
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.
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.
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 1T 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 1H 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.
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 1T 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.
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 1T 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.
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 1T 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.
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 1T 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.
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 1T 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.
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