DE4405850A1 - Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium

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Description

Die Erfindung betrifft ein magneto-optisches Aufzeichnungs­ medium wie eine optische Platte oder eine optische Karte usw. zur Verwendung beim Ausführen von mindestens einem der Vorgänge Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen von Informa­ tion auf optische Weise.
Wenn ein magneto-optisches Aufzeichnungsverfahren angewandt wird, wird ein Aufzeichnungsmedium verwendet, das ein Sub­ strat beinhaltet, auf dem ein Dünnfilm aus einer magneti­ schen Substanz mit rechtwinkliger Magnetisierung ausgebildet ist. Dabei werden Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge in bezug auf das Aufzeichnungsmedium auf die folgende Weise ausgeführt.
Wenn ein Aufzeichnungsvorgang auszuführen ist, wird zunächst die Richtung der Magnetisierung im Aufzeichnungsmedium in einer Richtung (nach oben oder nach unten) dadurch ausge­ richtet, daß ein starkes externes Magnetfeld angelegt wird, um das Aufzeichnungsmedium zu initialisieren. Danach wird ein Laserstrahl auf einen Aufzeichnungsbereich auf dem Auf­ zeichnungsmedium gestrahlt, um dessen Temperatur über eine solche nahe der Curie-Temperatur oder eine solche nahe der Kompensationstemperatur zu erhöhen. Infolgedessen wird die Koerzitivkraft (Hc) in diesem Teil null oder im wesentlichen null. In diesem Zustand wird ein externes Magnetfeld (Vor­ magnetisierungsfeld) mit einer Richtung entgegengesetzt zum initialisierenden Magnetfeld angelegt, wodurch die Magneti­ sierungsrichtung umgekehrt wird. Nachdem das Einstrahlen des Laserstrahls beendet wurde, fällt die Temperatur des Auf­ zeichnungsmediums auf Raumtemperatur, wodurch die Magneti­ sierungsrichtung fixiert wird und wodurch Information ther­ momagnetisch aufgezeichnet ist.
Wenn ein Wiedergabevorgang auszuführen ist, wird ein linear polarisierter Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium ge­ strahlt, und die aufgezeichnete Information wird optisch unter Verwendung eines Effektes ausgelesen, daß die Polari­ sationsebene des reflektierten Lichts oder des transmittier­ ten Lichts sich abhängig von der Magnetisierungsrichtung dreht (magnetischer Kerr-Effekt oder Faraday-Effekt).
Magneto-optische Aufzeichnungsmedien für magneto-optische Aufzeichnungsverfahren werden mit Interesse als neu be­ schreibbare Speichervorrichtungen hoher Dichte und großer Kapazität gesehen. Um ein magneto-optisches Aufzeichnungs­ medium neu zu beschreiben, ist eines der folgenden Verfahren erforderlich:
  • (a) Initialisieren durch ein beliebiges Verfahren;
  • (b) Entwerfen einer Erzeugungsvorrichtung für ein externes Magnetfeld (Vormagnetisierungsfeld) zum Ermöglichen eines Überschreibvorgangs (Neuschreiben, ohne daß ein Löschvorgang erforderlich ist); und
  • (c) Entwerfen des Aufzeichnungsmediums so, daß ein Über­ schreibvorgang möglich ist.
Wenn jedoch das Verfahren (a) verwendet wird, ist entweder eine Initialisierungsvorrichtung erforderlich, oder es müs­ sen zwei Magnetköpfe angebracht werden, was die Herstell­ kosten erhöht. Wenn ein Neuschreibvorgang unter Verwendung nur eines Magnetkopfs ausgeführt wird, entsteht die Schwie­ rigkeit, daß für den Vorgang eine lange Zeitspanne erforder­ lich ist, da der Aufzeichnungsvorgang erst erfolgen kann, nachdem ein Löschvorgang ausgeführt wurde. Wenn dagegen das Verfahren (b) verwendet wird, kann der Magnetkopf wie im Fall magnetischen Aufzeichnens auf die Platte schlagen.
Demgemäß ist das Verfahren (c) des Schaffens eines entspre­ chenden Aufzeichnungsmediums das effektivste Verfahren. Ge­ mäß diesem Verfahren wird durch Verwenden eines doppel­ schichtigen, austauschgekoppelten Films für die Aufzeich­ nungsschicht der Überschreibvorgang ermöglicht, wie z. B. in Jap. Jour. Appl. Phys., Vol. 28 (1989) Suppl. 28-3, S. 367- 370 offenbart.
Die Vorgänge für den Überschreibvorgang werden nachfolgend kurz beschrieben. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird bei einem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium, das aus einer ersten magnetischen Schicht 9 und einer zweiten magnetischen Schicht 10 besteht, ein Initialisierungsmagnetfeld Hinit an das Medium gelegt, um die Magnetisierung in der zweiten magnetischen Schicht 10 in einer Richtung (in der Figur nach unten) auszurichten, um das Aufzeichnungsmedium zu initiali­ sieren. Eine Initialisierung kann bei jedem beliebigen Vor­ gang ausgeführt werden oder nur dann, wenn ein Aufzeich­ nungsvorgang auszuführen ist. In diesem Zustand wird, da die Koerzitivkraft H1 der ersten magnetischen Schicht 9 größer als das initialisierende Magnetfeld Hinit ist, die Magneti­ sierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht 9 nicht umgedreht, wie in Fig. 7 dargestellt.
Ein Aufzeichnungsvorgang wird dadurch ausgeführt, daß ein Laserstrahl eingestrahlt wird, der zwischen einem hohen Pe­ gel I und einem niedrigen Pegel II umgeschaltet wird, wäh­ rend ein Aufzeichnungsmagnetfeld Hw angelegt wird.
Hierbei werden der hohe Pegel I und der niedrige Pegel II wie folgt eingestellt: wenn ein Laserstrahl mit hohem Pegel I eingestrahlt wird, werden sowohl die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 9 als auch diejenige der zweiten magne­ tischen Schicht 10 auf eine Temperatur TH erhöht, die in der Nähe der Curie-Temperaturen T1 und T2 oder darüber liegt. Wenn dagegen ein Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II ein­ gestrahlt wird, wird nur die Temperatur der ersten magneti­ schen Schicht 9 auf die Temperatur TL erhöht, die in der Nähe ihrer Curie-Temperatur T1 oder darüber liegt.
Wie in Fig. 6 dargestellt, wird, wenn ein Laserstrahl mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, die Magnetisierungs­ richtung in der zweiten magnetischen Schicht 10 dadurch nach oben umgekehrt, daß das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw an sie gelegt wird. Dann wird die Magnetisierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht 9 durch die Austauschkraft, die an einer Grenzfläche beim Abkühlen wirkt, in der Magnetisie­ rungsrichtung der zweiten magnetischen Schicht 10 ausgerich­ tet. Infolgedessen ist die Magnetisierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht 9 nach oben gerichtet.
Wenn andererseits ein Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, wird die Magnetisierungsrichtung in der zweiten Magnetschicht 10 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw nicht umgedreht. Wie im Fall des Einstrahlens des Laser­ strahls mit dem hohen Pegel I wird die Magnetisierungsrich­ tung im ersten magnetischen Film 9 beim Abkühlen in der Magnetisierungsrichtung in der zweiten magnetischen Schicht 10 ausgerichtet. Infolgedessen ist die Magnetisierungsrich­ tung in der ersten magnetischen Schicht 9 nach unten gerich­ tet, wie in Fig. 6 dargestellt.
Zusätzlich wird das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw deutlich kleiner als das Initialisierungsmagnetfeld Hinit einge­ stellt. Die Stärke des bei der Wiedergabe verwendeten Laser­ strahls wird deutlich niedriger gewählt als der beim Auf­ zeichnen gewählte untere Pegel II.
Wenn das obige Verfahren verwendet wird, ist jedoch ein extrem großes Initialisierungsmagnetfeld Hinit erforderlich, da die Grenzflächen-Kopplungskraft, die zwischen der ersten magnetischen Schicht 9 und der zweiten magnetischen Schicht 10 wirkt, groß ist. Wenn eine Kombination aus der ersten magnetischen Schicht 9 und der zweiten magnetischen Schicht 10 verwendet würde, die das erforderliche Initialisierungs­ magnetfeld Hinit kleiner machen würde, könnte kein Über­ schreiben ausgeführt werden.
Um den vorstehenden Schwierigkeiten entgegenzuwirken, wurde ein Aufzeichnungsmedium mit einer Dreischichtstruktur ge­ schaffen, bei dem eine Zwischenschicht zwischen der ersten magnetischen Schicht 9 und der zweiten magnetischen Schicht 10 vorhanden ist, um das erforderliche Initialisierungs­ magnetfeld Hinit kleiner zu machen.
Z. B. offenbart die Schrift JP-A-63-239637 eine Zwischen­ schicht aus einem Material mit einer in der Ebene liegenden Magnetisierung bei Raumtemperatur. Wenn jedoch diese Zwi­ schenschicht verwendet wird, entsteht die Schwierigkeit, daß die Magnetisierung nicht von der zweiten magnetischen Schicht 10 auf die erste magnetische Schicht 9 kopiert werden kann, wie es insbesondere bei hoher Temperatur er­ wünscht ist.
Die Schrift JP-A-2-224801 offenbart eine andere Zwischen­ schicht aus einem Material mit einer in der Ebene liegenden Magnetisierung bei Raumtemperatur. Da die erste Magnet­ schicht 9 reich an Seltenerdmetall ist, entstehen Schwierig­ keiten z. B. dahingehend, daß sich die Richtung von Hinit von der Richtung von Hw unterscheidet und daß die Initiali­ sierung nicht wunschgemäß ausgeführt werden kann.
Die Schrift JP-A-5-22303 offenbart noch eine andere Zwi­ schenschicht, die eine magnetische Schicht mit Eigenschaften dahingehend ist, daß sie bei Raumtemperatur eine in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist und daß bei einem An­ steigen der Temperatur in ihr ein Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisie­ rung hin erfolgt. Wenn jedoch ein Aufzeichnungsmedium mit der vorstehend genannten Zwischenschicht verwendet wird, entsteht, obwohl die Stabilität von Aufzeichnungsbits ver­ bessert werden kann, die Schwierigkeit, daß die gewünschte Qualität des Wiedergabesignals nicht erzielbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magneto-opti­ sches Aufzeichnungsmedium anzugeben, das einen Überschreib­ vorgang durch Lichtintensitätsmodulation zuläßt.
Das erfindungsgemäße magneto-optische Aufzeichnungsmedium ist durch die Lehre von Anspruch 1 gegeben.
Bei diesem Aufzeichnungsmedium ist die zweite magnetische Schicht, die vorzugsweise aus GdFeCo besteht, so einge­ stellt, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist: ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur beträgt nahezu Null, und sie verfügt bei Raumtemperatur über eine in der Ebene lie­ gende Magnetisierung, wobei ein Übergang von dieser Magneti­ sierung auf rechtwinklige Magnetisierung über einer vorgege­ benen Temperatur erfolgt. Daher tritt bei Raumtemperatur keine magnetische Kopplung zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht auf. Anderer­ seits tritt bei hoher Temperatur (einer Temperatur, bei der ein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden kann) magnetische Kopplung zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht auf. So ist ein Überschreibvor­ gang durch Lichtintensitätsmodulation ermöglicht. Bei der vorstehenden Anordnung wird, da die Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht höher als diejenige der ersten magnetischen Schicht ist, in der dritten magnetischen Schicht aufgezeichnete Information sicher in die erste ma­ gnetische Schicht kopiert, was beim Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation das Erzielen eines stabilen Auf­ zeichnungsbits ermöglicht.
Darüber hinaus kann, da die Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht hoch eingestellt ist, diejenige der ersten magnetischen Schicht hoch eingestellt werden, wodurch ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation aus­ geführt werden kann, nachdem es möglich ist, die gewünschte Qualität des Wiedergabesignals zu erzielen.
Eine besonders hohe Aufzeichnungsdichte läßt sich erzielen, wenn gemäß der Lehre von Anspruch 9 noch eine nullte magne­ tische Schicht verwendet wird, die auf der ersten magneti­ schen Schicht auf deren der zweiten magnetischen Schicht abgewandten aufgebracht ist.
Bei dieser Anordnung ist wiederum ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Bei der Wiedergabe wird beim Einstrahlen eines Lichtstrahls auf die nullte magnetische Schicht eine Temperaturverteilung im bestrahlten Abschnitt erzielt, die einer Normalverteilung ähnelt. Daher kann die Temperatur in einem Bereich erhöht werden, der einen kleineren Durchmesser aufweist als der Lichtfleck.
Wenn die Temperatur ansteigt, findet im Bereich mit dem Tem­ peraturanstieg ein Übergang von einer in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung statt. Dann wird durch die Austauschkopplungskraft zwischen der nullten und der ersten magnetischen Schicht die Magnetisierungsrich­ tung in der nullten magnetischen Schicht in der Magnetisie­ rungsrichtung der ersten magnetischen Schicht ausgerichtet. Wenn dieser Übergang im Bereich mit ausreichender Tempera­ turerhöhung erfolgt, zeigt nur dieser Abschnitt den Polari­ täts-Kerr-Effekt, wodurch Information auf Grundlage des von diesem Bereich reflektierten Lichts wiedergegeben wird.
Wenn der Lichtstrahlfleck verschoben wird, um das nächste Aufzeichnungsbit wiederzugeben, fällt die Temperatur im zu­ vor abgespielten Abschnitt, und demgemäß erfolgt ein Über­ gang von der rechtwinkligen Magnetisierung auf die in der Ebene liegende Magnetisierung. Demgemäß ist im Abschnitt mit dem Temperaturabfall der Polarisations-Kerr-Effekt nicht länger wirksam. Dies zeigt an, daß die in Form der Magneti­ sierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht aufge­ zeichnete Information durch die in der Ebene liegende Magne­ tisierung in der nullten Magnetschicht maskiert ist. Infol­ gedessen treten kaum Signalübersprechungen von benachbarten Bits her auf, was bisher Störsignale und eine Verringerung der Auflösung des Wiedergabesignals bewirkte, wodurch eine Verbesserung der Signalqualität erzielt wird.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu neh­ men.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der schematisch den Aufbau einer magneto-optischen Platte gemäß dem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung, die die Temperatur­ abhängigkeit der Koerzitivkraft jeder der magnetischen Schichten in der magneto-optischen Platte von Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Aufzeich­ nungsvorgang für die magneto-optische Platte von Fig. 1 ver­ anschaulicht.
Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die den zeitlichen Verlauf der Intensität eines auf die magneto-optische Platte von Fig. 1 einzustrahlenden Laserstrahls zeigt.
Fig. 5 ist ein Querschnitt, der schematisch den Aufbau einer magneto-optischen Platte gemäß dem zweiten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer zweischichti­ gen bekannten magneto-optischen Platte, zum Erläutern eines bekannten Aufzeichnungsvorgangs.
Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung, die die Temperatur­ abhängigkeit der Koerzitivkraft in jeder magnetischen Schicht bei der bekannten magneto-optischen Platte von Fig. 6 zeigt.
Nachfolgend wird zunächst das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 erörtert.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium aus einem lichtdurchlässigen Substrat 1, auf dem ein lichtdurchlässiger dielektrischer Film 2, eine magnetische Schicht 3 (erste magnetische Schicht), eine ma­ gnetische Schicht 4 (zweite magnetische Schicht), eine ma­ gnetische Schicht 5 (dritte magnetische Schicht), eine Schutzschicht 6 und ein Überzugfilm 7 in dieser Reihenfolge auflaminiert sind.
Die magnetischen Schichten 3, 4 und 5 bestehen jeweils aus Seltenerd/Übergangsmetall-Legierungen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die magnetische Schicht 3 so eingestellt, daß ihre Curie-Temperatur (Tc1) kleiner ist als diejenige der magnetischen Schichten 4 und 5 und daß ihre Koerzitivkraft (Hc1) bei hoher Temperatur größer ist als diejenige der magnetischen Schichten 4 und 5. Die magneti­ sche Schicht 3 verfügt im Temperaturbereich zwischen Raum­ temperatur und der Curie-Temperatur Tc1 über rechtwinklige Magnetisierung.
Die magnetische Schicht 4 ist so eingestellt, daß ihre Curie-Temperatur Tc2 höher als die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Schicht 3 ist, ihre Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur nahezu null ist und daß ein Übergang in ihr von der in der Ebene liegenden Magnetisierung in rechtwink­ lige Magnetisierung über einer vorgegebenen Temperatur er­ folgt.
Die magnetische Schicht 5 ist so eingestellt, daß ihre Curie-Temperatur Tc3 höher als die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Schicht 3 ist, ihre Koerzitivkraft Hc3 kleiner als die Koerzitivkraft Hc1 der magnetischen Schicht 3 ist und daß sie rechtwinklige Magnetisierung im Temperaturbe­ reich von Raumtemperatur bis zur Curie-Temperatur Tc3 auf­ weist.
Wenn mit dem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium mit der vorstehenden Anordnung ein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt wird, wird zunächst eine Initialisierung vorgenommen. D. h., daß durch Anlegen eines nach unten gerichteten initialisie­ renden Magnetfelds (Hinit), wie in Fig. 3 dargestellt, nur die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 in einer Richtung ausgerichtet wird. Fig. 3 zeigt eine Untergitter­ magnetisierung im Übergangsmetall in der magnetischen Schicht 5 durch einen Pfeil an, die eine sogenannte selten­ erdmetallreiche Schicht ist, in der die Untergittermagneti­ sierung des Seltenerdmetalls größer ist als die Untergitter­ magnetisierung des Übergangsmetalls.
Eine Initialisierung kann immer dann ausgeführt werden, wenn ein Vorgang auszuführen ist, oder nur dann, wenn ein Auf­ zeichnungsvorgang auszuführen ist. Das Initialisierungs­ magnetfeld Hinit wird kleiner eingestellt als die Koerzitiv­ kraft Hc1 der magnetischen Schicht 3, und die magnetische Schicht 4 verfügt über in der Ebene liegende Magnetisierung. Daher wird die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 nicht über die magnetische Schicht 4 in die magne­ tische Schicht 3 kopiert, und demgemäß wird die Magnetisie­ rung in der magnetischen Schicht 3 nicht umgedreht.
Beim Aufzeichnen wird, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld Hw mit derselben Richtung des Initialisierungsmagnetfeldes Hinit, das aber deutlich schwächer ist als dieses, angelegt wird, ein Laserstrahl eingestrahlt, der zwischen einem hohen Pegel I und einem niedrigen Pegel II umzuschalten ist, wie in Fig. 4 dargestellt.
Der hohe Pegel I und der niedrige Pegel II sind jeweils wie folgt eingestellt: wenn ein Laserstrahl mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, wird die Temperatur der magnetischen Schichten 3 und 5 auf die Temperatur TH erhöht, die in der Nähe der jeweiligen Curie-Temperaturen Tc1 und Tc3 oder darüber liegen; wenn ein Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, wird nur die Temperatur der magneti­ schen Schicht 3 auf die Temperatur TL erhöht, die in der Nähe von Tc1 oder darüber liegt.
Daher wird, wenn der Laserstrahl mit hohem Pegel I einge­ strahlt wird, die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw in die Richtung nach oben umgedreht. Beim Abkühlprozeß wird, da auch die magneti­ sche Schicht 4 rechtwinklige Magnetisierung zeigt, die Ma­ gnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht durch die an der Grenzfläche wirkende Austauschkopplungskraft in die magnetische Schicht 4 kopiert. Ferner wird die Magnetisie­ rungsrichtung in der magnetischen Schicht 4 in die magneti­ sche Schicht 3 kopiert. Infolgedessen ist die Magnetisie­ rungsrichtung in der magnetischen Schicht 3 in der Magneti­ sierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 (Richtung nach oben) ausgerichtet.
Wenn dagegen ein Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II ein­ gestrahlt wird, wird die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 4 nicht durch das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw umge­ dreht. Beim Abkühlprozeß wird, da die magnetische Schicht 4 rechtwinklige Magnetisierung aufweist, die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 durch die an der Grenzfläche wir­ kende Austauschkopplungskraft wie beim Einstrahlen des La­ serstrahls hohen Pegels in die magnetische Schicht 4 ko­ piert. Ferner wird die Magnetisierungsrichtung in der magne­ tischen Schicht 4 in die magnetische Schicht 3 kopiert. In­ folgedessen ist die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Schicht 3 in der Magnetisierungsrichtung der magnetischen Schicht 5 (Richtung nach unten) ausgerichtet.
Auf die vorstehend beschriebene Weise kann ein Überschreib­ vorgang dadurch ausgeführt werden, daß ein Laserstrahl ein­ gestrahlt wird, der zwischen dem hohen Pegel I und dem nied­ rigen Pegel II umgeschaltet wird.
Bei der Wiedergabe wird ein Laserstrahl mit einem Pegel III, der deutlich schwächer ist als der beim Aufzeichnen verwen­ dete Laserstrahl, eingestrahlt, und es wird die Rotation der Polarisationsebene des reflektierten Lichts erfaßt.
Als ein Beispiel für ein magneto-optisches Aufzeichnungs­ medium wird nachfolgend eine magneto-optische Platte gemäß einer Probe #1 beschrieben.
Bei der magneto-optischen Platte gemäß der Probe #1 besteht das lichtdurchlässige Substrat 1 aus einem plattenförmigen Glas mit einem Durchmesser von 86 mm, einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Dicke von 1,2 mm. Obwohl es nicht darge­ stellt ist, ist eine Führungsspur zum Führen eines Licht­ strahls mit konkav-konvexer Form mit einer Ganghöhe von 1,6 µm, einer Grabenbreite von 0,8 µm und einer Breite des erhabenen Bereichs von 0,8 µm ausgebildet. Die Spur ist direkt durch reaktives Ionenätzen auf dem Glas ausgebildet.
Auf derjenigen Oberfläche des Substrats 1, auf der die Füh­ rungsspur ausgebildet ist, wird AlN mit einer Dicke von 80 nm als dielektrischer Film 2 durch ein reaktives Sputter­ verfahren aufgebracht. Auf den dielektrischen Film 2 werden folgende Schichten auflaminiert: die magnetische Schicht 3 aus DyFeCo mit einer Dicke von 50 nm, die magnetische Schicht 4 aus GdFeCo mit einer Dicke von 50 nm, die magneti­ sche Schicht 5 aus GdDyFeco mit einer Dicke von 50 nm und der Schutzfilm 6 aus AlN mit einer Dicke von 80 nm. Hierbei wird die magnetische Schicht 3 durch gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von Dy-, Fe- und Co-Targets hergestellt. Die magnetische Schicht 4 wird durch gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von Gd-, Fe- und Co-Targets hergestellt. Die magnetische Schicht 5 wird durch gleichzeitiges Sputtern unter Verwendung von Gd-, Dy-, Fe- und Co-Targets herge­ stellt.
Die Sputterbedingungen beim Herstellen der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 sind die folgenden:
Endvakuum: 2,0 × 10-4 Pa oder darunter
Gasdruck von Ar: 6,5 × 1010-1 Pa
Entladungsleistung: 300 W.
Die Sputterbedingungen beim Herstellen des dielektrischen Films und des Schutzfilms 6 sind die folgenden:
Endvakuum: 2,0 × 1010-4 Pa oder darunter
Gasdruck von N2: 3,0 × 1010-1 Pa
Entladungsleistung: 800 W.
Der Schutzfilm 6 wird mit einer im Ultravioletten härtenden Harzschicht aus der Acrylatreihe beschichtet, und es wird ultraviolette Strahlung zum Aushärten eingestrahlt, wodurch der Überzugfilm 7 hergestellt wird.
Die magnetische Schicht 3 aus Dy0,21(Fe0,81Co0,199)0,79 ist reich an Übergangsmetall, und sie ist so eingestellt, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 180°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur = 15 kOe.
Die magnetische Schicht 4, die aus Gd0,27(Fe0,87Co=,13)0,73 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, ist so einge­ stellt, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc2 = 250°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur ≃0 kOe.
Die magnetische Schicht 4 verfügt über keinen Kompensations­ punkt, und der Übergang von der in der Ebene liegenden Ma­ gnetisierung zur rechtwinkligen Magnetisierung tritt in ihr bei ungefähr 150°C auf.
Die magnetische Schicht 5, die aus (Gd0,40Dy0,60)0,27(Fe0,70Co0,30)0,73 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, ist so eingestellt, daß sie die folgen­ den Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc3 = 250°C; und
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 200°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur ≃0,8 kOe.
Unter Verwendung der magneto-optischen Platte der Probe #1 wurden Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge unter den fol­ genden Bedingungen ausgeführt:
Hinit = 1,0 kOe
Hw = 200 Oe
Laserleistung vom hohen Pegel I (PH) = 10 mW
Laserleistung vom niedrigen Pegel II (PL) = 4 mW
Wiedergabe-Laserleistung vom Pegel III (PR) = 1 mW
Aufzeichnungsbitlänge = 1,0 µm.
Im Ergebnis konnte ein Überschreibvorgang durch Lichtinten­ sitätsmodulation ausgeführt werden, ohne daß Information verblieb, und es wurde ein Signal/Rauschsignal-Verhältnis (C/R) = 47 dB erhalten. Das Tastverhältnis des Aufzeich­ nungsimpulses betrug 60%.
Zum Vergleich muß dann, wenn eine herkömmliche magneto-opti­ sche Platte mit einer magnetischen Doppelschichtstruktur verwendet wird, das initialisierende Magnetfeld Hinit auf 3,0 kOe eingestellt werden.
Wenn ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit der ma­ gnetischen Schicht 4 aus GdDyFeCo verwendet wurde, konnte ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation aus­ geführt werden; jedoch betrug das erhaltene Signal/Stör­ signal-Verhältnis (C/R) nur 44 dB.
Die folgenden magneto-optischen Platten der Proben #2-#8 wiesen denselben Aufbau auf wie die magneto-optischen Platte der Probe #1, mit Ausnahme der magnetischen Schicht 4.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #2, die aus Gd0,30(Fe0,89Co0,11)0,70 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 = 240°C; und
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe.
Die magnetische Schicht 4 weist keinen Kompensationspunkt auf, und der Übergang von der in der Ebene liegende Magneti­ sierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt in ihr bei ungefähr 150°C.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #3, die aus Gd0,27(Fe0,85Co0,15)0,73 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 = 275°C; und
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe.
Die magnetische Schicht 4 weist keinen Kompensationspunkt auf, und der Übergang von der in der Ebene liegende Magneti­ sierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt in ihr bei ungefähr 150°C.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #4, die aus Gd0,25(Fe0,78Co0,22)0,75 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 = 300°C; und
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe.
Die magnetische Schicht 4 weist keinen Kompensationspunkt auf, und der Übergang von der in der Ebene liegende Magneti­ sierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt in ihr bei ungefähr 100°C.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #5, die aus Gd0,25(Fe0,82Co0,18)0,75 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 = 290°C; und
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe.
Die magnetische Schicht 4 weist keinen Kompensationspunkt auf, und der Übergang von der in der Ebene liegende Magneti­ sierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt in ihr bei ungefähr 125°C.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #6, die aus Gd0,25(Fe0,84Co0,16)0,75 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 = 280°C;
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe; und
Kompensationspunkt (Tcomp2) = 220°C.
Die magnetische Schicht 4 ist so eingestellt, daß der Über­ gang von der in der Ebene liegende Magnetisierung zur recht­ winkligen Magnetisierung in ihr bei ungefähr 140°C erfolgt.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #7, die aus Gd0,25(Fe0,60Co0,40)0,75 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 300°C;
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe; und
Kompensationspunkt (Tcomp2) = 260°C.
Die magnetische Schicht 4 ist so eingestellt, daß der Über­ gang von der in der Ebene liegende Magnetisierung zur recht­ winkligen Magnetisierung in ihr bei ungefähr 175°C erfolgt.
Die magnetische Schicht 4 der Probe #8, die aus Gd0,23(Fe0,60Co0,40)0,77 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc2 300°C;
Koerzitivkraft Hc2 bei Raumtemperatur ≃0 kOe; und
Kompensationspunkt (Tcomp2) = 240°C.
Die magnetische Schicht 4 ist so eingestellt, daß der Über­ gang von der in der Ebene liegende Magnetisierung zur recht­ winkligen Magnetisierung in ihr bei ungefähr 125°C erfolgt.
Bei allen obigen Proben #2-#8 konnte ein Überschreibvor­ gang ohne verbleibende Information bei den in Tabelle 1 auf­ gelisteten Aufzeichnungsbedingungen ausgeführt werden, und es wurde ein Signal/Störsignal-Verhältnis (C/R) = 47 dB er­ halten.
Tabelle 1
Die folgenden magneto-optischen Platten der Proben #9-#12 weisen denselben Aufbau wie die Probe #1 auf, mit Ausnahme der magnetischen Schicht 3.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #9, die aus Dy0,21(Fe0,84Co0,16)0,79 besteht und reich an Übergangs­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc1 = 170°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur = 15 kOe.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #10, die aus Dy0,23(Fe0,84co0,16)0,77, die eine Kompensationszusammenset­ zung ist, und die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 150°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur 20 kOe.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #11, die aus Dy0,23(Fe0,80co0,20)0,77, die eine Kompensationszusammenset­ zung ist, und die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 165°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur 20 kOe.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #10 besteht aus Dy0,23(Fe0,84Co0,16)0,77, die eine Kompensationszusammenset­ zung ist und die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 150°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur 20 kOe.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #11 besteht aus Dy0,23(Fe0,80Co0,20)0,77, die eine Kompensationszusammenset­ zung ist und die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 165°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur 20 kOe.
Die magnetische Schicht 3 der Probe #12 besteht aus Dy0,19(Fe0,84Co0,16)0,81, die eine Kompensationszusammenset­ zung ist und die folgenden Eigenschaften aufweist:
Curie-Temperatur Tc1 = 200°C; und
Koerzitivkraft Hc1 bei Raumtemperatur = 8 kOe.
Durch Lichtintensitätsmodulation konnte ein Überschreibvor­ gang mit den in Tabelle 1 dargestellten Aufzeichnungsbedin­ gungen bei allen obigen Proben #9-#12 ausgeführt werden, ohne daß Information zurückblieb, und es wurde ein Signal/ Störsignal-Verhältnis (C/R) = 47 dB erhalten.
Die folgenden magneto-optischen Platten von Proben #13-#16 wiesen denselben Aufbau wie die Probe #1 auf, mit Ausnahme der magnetischen Schicht 5.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #13, die aus (Gd0,40Dy0,60)0,25(Fe0,70Co0,30)0,75 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 250°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 200°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,8 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #14, die aus (Gd0,42Dy0,58)0,26(Fe0,50Co0,50)0,74 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 330°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 210°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,9 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #15, die aus (Gd0,42Dy0,58)0,24(Fe0,50Co0,50)0,76 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 370°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 170°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,7 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #16, die aus (Gd0,42Dy0,58)0,25(Fe0,78Co0,22)0,75 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 210°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 200°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,95 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #17, die aus (Gd0,42Dy0,58)0,27(Fe0,43Co0,57)0,73 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 290°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 270°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,2 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #18, die aus (Gd0,14Dy0,86)0,25(Fe0,46Co0,54)0,75 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 330°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 120°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 1,9 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #19, die aus (Gd0,33Dy0,67)0,27(Fe0,47co0,53)0,73 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 350°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 190°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,5 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #20, die aus (Gd0,75Dy0,25)0,24(Fe0,49co0,51)0,76 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 370°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 210°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,20 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #21, die aus (Gd0,42Dy0,58)0,27(Fe0,40co0,60)0,73 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 330°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 220°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,30 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #22, die aus (Gd0,52Dy0,48)0,25(Fe0,48co0,52)0,75 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 370°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 190°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 0,50 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #23, die aus Dy0,29(Fe0,70co0,30)0,71 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 200°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 160°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 2,20 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #24, die aus Dy0,29(Fe0,60co0,40)0,71 besteht und reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 370°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 190°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 2,30 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #25, die aus Dy0,30(Fe0,50co0,50)0,70 besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 250°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 160°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 2,0 kOe.
Die magnetische Schicht 5 bei der Probe #26, die aus Dy0,31(Fe0,50Co0,50)0,69besteht und reich an Seltenerd­ metall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc3 = 250°C;
Kompensationstemperatur Tcomp3 = 150°C; und
Koerzitivkraft Hc3 bei Raumtemperatur = 1,8 kOe.
Durch Lichtintensitätsmodulation konnte ein Überschreibvor­ gang mit den in Tabelle 1 dargestellten Aufzeichnungsbedin­ gungen bei allen obigen Proben #13-#26 ausgeführt werden, ohne daß Information zurückblieb, und es wurde ein Signal/ Störsignal-Verhältnis (C/R) = 47 dB erhalten.
Die magneto-optische Platte einer Probe #27 wies denselben Aufbau wie die Probe #1 auf, mit Ausnahme, daß die magneti­ sche Schicht 4 30 nm dick war.
Mit der magneto-optischen Platte #27 konnte mit den in Ta­ belle 2 dargestellten Bedingungen ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation ausgeführt werden, ohne daß Information zurückblieb. Da die Filmdicke der magnetischen Schicht 4 dünner als bei Probe #1 ist, konnte ein Aufzeich­ nungsvorgang unter Verwendung eines Aufzeichnungsimpulses mit einem Tastverhältnis von 40% ohne Schwierigkeiten aus­ geführt werden. Im Vergleich mit der Probe #1, bei der ein Aufzeichnungsimpuls mit einem Tastverhältnis von 60% ver­ wendet wurde, war die Aufzeichnungsempfindlichkeit verbes­ sert.
Tabelle 2
Die folgende Beschreibung erörtert das zweite Ausführungs­ beispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5. Der Be­ quemlichkeit halber sind Teile mit denselben Funktionen, wie sie beim vorigen Ausführungsbeispiel beschriebene und in den zugehörigen Figuren dargestellte Teile aufweisen, mit den­ selben Kennungen bezeichnet, und demgemäß wird deren Be­ schreibung weggelassen.
Wie in Fig. 5 dargestellt, unterscheidet sich das magneto­ optische Aufzeichnungsmedium dieses Ausführungsbeispiels vom vorigen Ausführungsbeispiel dahingehend, daß eine magneti­ sche Schicht 8 (nullte magnetische Schicht) zwischen dem dielektrischen Film 2 und der magnetischen Schicht 3 vorhan­ den ist.
Die magnetische Schicht 8 ist so ausgebildet, daß ihre Curie-Temperatur (Tc0) höher ist als diejenige der magneti­ schen Schicht 3, und ihre Koerzitivkraft (Hc0) bei Raumtem­ peratur ist nahezu null. Die magnetische Schicht 8 verfügt bei Raumtemperatur über eine in der Ebene liegende Magneti­ sierung, und ein Übergang von dieser Magnetisierung in rechtwinklige Magnetisierung erfolgt über einer vorgegebenen Temperatur.
Ein Beispiel für ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit diesem Aufbau ist die nachfolgende Probe #28.
Die magneto-optische Platte der Probe #28 beinhaltet eine magnetische Schicht 8 aus Gd0,25(Fe0,80co0,20)0,75 mit einer Dicke von 30 nm zwischen dem dielektrischen Film 2 und der magnetischen Schicht 3 bei der zuvor beschriebenen Probe #1. Die magneto-optische Platte wird auf dieselbe Weise herge­ stellt wie die magneto-optische Platte der Probe #1.
Die magnetische Schicht 8, die reich an Seltenerdmetall ist, weist die folgenden Eigenschaften auf:
Curie-Temperatur Tc0 = 300°C; und
Koerzitivkraft Hc0 bei Raumtemperatur ≃ 0 kOe.
Die magnetische Schicht 8 ist so eingestellt, daß der Über­ gang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung in recht­ winklige Magnetisierung bei ungefähr 100°C erfolgt.
Ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation konnte unter den in Tabelle 2 aufgelisteten Bedingungen bei der magneto-optischen Platte der Probe #28 ausgeführt wer­ den, ohne daß Information zurückblieb. Das erhaltene C/R(Si­ gnal/Störsignal)-Verhältnis betrug 49 dB. Verglichen mit der Probe #1, bei der ein C/R-Verhältnis von 47 dB erhalten wur­ de, war die Signalqualität deutlich verbessert, da ein grö­ ßerer Kerr-Rotationswinkel dadurch erhalten wurde, daß Tc0 höher als Tc1 gewählt war.
Darüber hinaus fiel bei der magneto-optischen Platte der Probe #1 das C/R-Verhältnis plötzlich, wenn die Aufzeich­ nungsbitlänge kürzer wurde. Wenn dagegen die Probe #28 ver­ wendet wurde, fiel das C/R-Verhältnis nicht so deutlich, wenn die Aufzeichnungsbitlänge verkürzt wurde. Diese Verbes­ serung wurde aus dem folgenden Grund erzielt: da die magne­ tische Schicht 8 bei Raumtemperatur in der Ebene magneti­ siert ist und da ein Übergang von der Magnetisierung in der Ebene zu rechtwinkliger Magnetisierung erfolgt, wenn ein Laserstrahl mit der Wiedergabelaserleistung vom Pegel III eingestrahlt wird, kann, selbst im Fall eines kurzen Auf­ zeichnungsbits, ein Wiedergabevorgang ausgeführt werden, ohne daß Beeinflussung von einem benachbarten Aufzeichnungs­ bit erfolgt.
Beim vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, die bevorzugt sind, wird bei den Proben #1-#28 Glas als Substrat 1 verwendet. Jedoch kann neben Glas chemisch getem­ pertes Glas verwendet werden. Alternativ kann für das Sub­ strat 1 ein geschichtetes 2P-Glassubstrat, bei dem ein durch Ultraviolettstrahlung härtbarer Harzfilm auf dem Glas ausge­ bildet ist oder chemisch getempertes Glas, Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), amorphes Polyolefin (APO), Polystyrol (PS), Polybiphenylchlorid (PVC), Epoxid­ harz usw. verwendet werden.
Die Dicke des AlN-Films (durchsichtiger dielektrischer Film 2) ist nicht auf 80 nm beschränkt. Sie wird unter Berück­ sichtigung der sogenannten Verstärkung des Kerr-Effekts ge­ wählt, die den Polarisations-Kerr-Rotationswinkel für das Signal aus der Ausleseschicht 3 oder der magnetischen Schicht 8 unter Verwendung eines Lichtinterferenzeffekts beim Abspielen der magneto-optischen Platte erhöht. Um die Signalqualität (C/R) bei der Wiedergabe so hoch wie möglich zu machen, sollte der Kerr-Rotationswinkel so groß wie mög­ lich sein.
Die geeignete Filmdicke ändert sich mit der Wellenlänge des Wiedergabelichts und dem Brechungsindex des durchsichtigen dielektrischen Films 2. Beim vorliegenden Ausführungsbei­ spiel wird AlN als Material für den durchsichtigen dielek­ trischen Film 2 verwendet, das für das Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 780 nm einen Brechungsindex von 2,0 aufweist. So kann unter Verwendung von AlN mit einer Dicke von 30-120 nm für den dielektrischen Film 2 eine große Verstärkung des Kerr-Effekts erzielt werden. Bevorzugter wird AlN mit einer Dicke von 70-100 nm für den durchsich­ tigen dielektrischen Film 2 verwendet, da in diesem Bereich der Filmdicke der Kerr-Rotationswinkel beinahe maximal ist.
Die vorstehende Erläuterung erfolgte für den Fall von Wie­ dergabelicht mit einer Wellenlänge von 780 nm. Jedoch ist die Wellenlänge des Wiedergabelichts nicht hierauf be­ schränkt. Wenn z. B. Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 400 nm verwendet wird, was im wesentlichen 1/2 der obi­ gen Wellenlänge von 780 nm ist, ist die Dicke des durchsich­ tigen dielektrischen Films 2 vorzugsweise auf 1/2 der Film­ dicke im Fall der Verwendung von Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 780 nm eingestellt.
Darüber hinaus kann sich der Brechungsindex des durchsich­ tigen dielektrischen Films 2 abhängig von dem für ihn ver­ wendeten Material oder abhängig von dem bei seiner Herstel­ lung verwendeten Verfahren geändert werden. In diesem Fall wird die Dicke des durchsichtigen dielektrischen Films so eingestellt, daß die Beziehung gilt: Brechungsindex × Film­ dicke = konstant (konstante optische Weglänge).
Aus der vorigen Erläuterung ist erkennbar, daß dann, wenn der Brechungsindex des durchsichtigen dielektrischen Films 2 größer gewählt wird, seine Filmdicke kleiner gemacht werden kann und eine größere Verstärkungswirkung für den Polarisa­ tions-Kerr-Rotationswinkel erzielt werden kann.
Der Brechungsindex von AlN kann dadurch verändert werden, daß das Verhältnis von Ar zu N2 (beim Sputtern verwendetes Sputtergas), der Gasdruck usw. verändert wird. Im allgemei­ nen verfügt AlN über einen relativ großen Brechungsindex von ungefähr 1,8-2,1, weswegen es ein geeignetes Material für den durchsichtigen dielektrischen Film 2 ist.
Der durchsichtige dielektrische Film 2 dient jedoch nicht nur zur Verstärkung des Kerr-Effekts, sondern er verhindert auch Oxidation der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 oder der magnetischen Schichten 8, 3, 4 und 5 aus Seltenerd/Über­ gangsmetall-Legierungen, wie dies auch der Schutzfilm 6 tut.
Magnetische Schichten aus Seltenerd/Übergangsmetall-Legie­ rungen neigen zur Oxidation, und insbesondere gilt dies für Seltenerdmetallegierungen. Daher muß das Eindringen von Sauerstoff und Wasserdampf von außen verhindert werden, um eine Verschlechterung der Eigenschaften der Schichten zu verhindern.
Daher sind bei den Proben #1-#28 die magnetischen Schich­ ten 3, 4 und 5 oder die magnetischen Schichten 8, 3, 4 und 5 zwischen die AlN-Filme eingebettet. Da der AlN-Film ein Stickstoff, jedoch keinen Sauerstoff enthaltender Film ist, ist seine Wasserdampfbeständigkeit hoch.
Darüber hinaus kann unter Verwendung eines Al-Targets reak­ tives Gleichstromsputtern dadurch ausgeführt werden, daß N2 oder ein Mischgas aus Ar und N2 eingeleitet werden. Bei die­ sem Sputterverfahren kann eine schnellere Filmbildungsge­ schwindigkeit erzielt werden als bei einem HF-Sputterverfah­ ren.
Neben AlN sind die folgenden Materialien mit großem Bre­ chungsindex für den durchsichtigen dielektrischen Film 2 ge­ eignet: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO2, GaTiO3 und SrTiO3.
Insbesondere kann mit SiN, AlSiN, AlTiN, TiN, BN und ZNs, welche Substanzen keinen Sauerstoff enthalten, eine magneto­ optische Platte erhalten werden, die ausgezeichnete Wasser­ dampfbeständigkeit aufweist.
Die jeweiligen Zusammensetzungen des für die magnetische Schicht 3 verwendeten DyFeCo und des für die magnetische Schicht 5 verwendeten GdDyFeco sind nicht auf diejenigen bei dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispie­ len beschränkt. Als Materialien für die magnetischen Schich­ ten 3, 4 und 5 kann eine Legierung verwendet werden, bei der mindestens ein Seltenerdmetall aus der aus Gd, Tb, Dy, Ho und Nd bestehenden Gruppe und mindestens ein Übergangsmetall aus der aus Fe und Co bestehenden Gruppe kombiniert sind, wobei dieselbe Wirkung erzielt werden kann.
Ferner können durch Hinzufügen einer kleinen Menge minde­ stens eines aus der aus Cr, V, Nb, Mn, Be, Ni, Ti, Pt, Rh und Cu bestehenden Gruppe ausgewählten Elements die Wider­ standsfähigkeiten der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 ge­ gen Umgebungseinflüsse verbessert werden. D. h., daß eine Eigenschaftsverschlechterung der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 aufgrund von Oxidation des Materials durch eindringen­ den Wasserdampf und Sauerstoff verhindert werden kann, wo­ durch zuverlässiges Funktionsvermögen der magneto-optischen Platte für eine lange Zeitspanne gewährleistet wird.
Die jeweiligen Filmdicken der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 hängen von den für diese Schichten verwendeten Mate­ rialien, deren Zusammensetzungen und den Dicken der jeweils anderen Magnetschichten ab. Genauer gesagt, ist die Film­ dicke der magnetischen Schicht 3 vorzugsweise auf 20 nm oder höher eingestellt, bevorzugter auf 30 nm oder höher. Wenn jedoch die Dicke der magnetischen Schicht 3 zu groß wird, kann in der magnetischen Schicht 5 aufgezeichnete Informa­ tion nicht in sie kopiert werden. Demgemäß wird die Dicke bevorzugt auf 100 nm oder kleiner eingestellt. Die Filmdicke der magnetischen Schicht 4 wird vorzugsweise auf 5 nm oder höher eingestellt, bevorzugter im Bereich von 10 nm-50 nm. Wenn die magnetische Schicht 4 jedoch zu dick wird, kann in der magnetischen Schicht 5 aufgezeichnete Information nicht in sie kopiert werden. Demgemäß wird sie bevorzugt auf 100 nm oder weniger eingestellt. Die Filmdicke der magneti­ schen Schicht 5 wird vorzugsweise auf 20 nm oder höher ein­ gestellt, bevorzugter in einem Bereich von 10 nm-50 nm. Wenn jedoch die magnetische Schicht zu dick wird, ist ihre Aufzeichnungsempfindlichkeit verringert. So wird sie vor­ zugsweise auf 200 nm oder weniger eingestellt.
Die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Schicht 3 wird vorzugsweise im Bereich von 150°C-250°C eingestellt. Dies, da dann, wenn Tc1 unter 100°C eingestellt wird, der C/R-Wert unter 45 dB fällt, was die Untergrenze des für digitale Auf­ zeichnung und Wiedergabe erforderlichen Bereichs ist. Wenn dagegen die Curie-Temperatur Tc1 250°C oder höher ist, ist die Aufzeichnungsempfindlichkeit verringert. Außerdem kann dann, wenn die Koerzitivkraft Hc1 der magnetischen Schicht 3 bei Raumtemperatur auf 5 kOe oder kleiner eingestellt ist, ein Teil der magnetischen Schicht 3 durch das Feld Hinit initialisiert werden. Demgemäß ist die Koerzitivkraft Hc1 der magnetischen Schicht 3 bei Raumtemperatur vorzugsweise auf 5 kOe oder höher eingestellt.
Wenn die Temperatur, bei der in der magnetischen Schicht 4 der Übergang zu rechtwinkliger Magnetisierung stattfindet, unter 80°C eingestellt ist, kann die Magnetisierung von der magnetischen Schicht 5 auf die magnetische Schicht 4 oder von der magnetischen Schicht 4 auf die magnetische Schicht 3 zwischen Raumtemperatur und einer Temperatur kopiert werden, wie sie in einem Gebiet vorliegt, in das ein Laserstrahl der Leistung PR eingestrahlt wird. Demgemäß kann nicht nur die magnetische Schicht 5 sondern auch die magnetische Schicht 3 initialisiert werden, und wenn dies geschieht, kann kein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden. Aus diesem Grund ist die Temperatur, bei der der Übergang in der magnetischen Schicht von der in der Ebene liegenden Magnetisierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt, vorzugsweise auf 80°C oder darüber eingestellt.
Die Curie-Temperatur Tc2 der magnetischen Schicht 4 ist vor­ zugsweise höher eingestellt als die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Schicht 3. Dies, weil dann, wenn die Curie-Tem­ peratur Tc2 niedriger als die Curie-Temperatur Tc1 der ma­ gnetischen Schicht 3 ist, die Magnetisierung beim Über­ schreiben durch Lichtintensitätsmodulation nicht nach Wunsch kopiert werden kann.
Die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Schicht 5 wird vorzugsweise in einem Bereich von 150°C-400°C eingestellt. Dies, weil dann, wenn die Curie-Temperatur Tc3 auf unter 150°C eingestellt ist, die Differenz zwischen PL und PR klein wird und demgemäß ein Überschreiben durch Lichtinten­ sitätsmodulation unter Umständen nicht nach Wunsch ausge­ führt werden kann. Wenn dagegen die Curie-Temperatur Tc3 auf 400°C oder höher eingestellt wird, ist die Aufzeichnungs­ empfindlichkeit verringert. Der Wert Hc3 der magnetischen Schicht bei Raumtemperatur ist vorzugsweise auf 3 kOe oder kleiner eingestellt. Dies, weil dann, wenn die Koerzitiv­ kraft Hc3 der magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur 3 kOe überschreitet, die Erzeugungsvorrichtung für das Ini­ tialisierungsmagnetfeld Hinit groß wird, was demgemäß nicht bevorzugt ist.
Darüber hinaus wird die Curie-Temperatur Tc2 der magneti­ schen Schicht 4 vorzugsweise im wesentlichen gleich wie die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Schicht 5 eingestellt, da dann die Spanne für die Intensität des Laserstrahls von hohem Pegel und die Spanne für die Intensität des Laser­ strahls von niedrigem Pegel groß wird.
Die Filmdicke des AlN-Films (Schutzfilms 6) ist beim vorlie­ genden Ausführungsbeispiel auf 80 nm eingestellt. Jedoch be­ steht keine Beschränkung hierauf; die Dicke liegt vorzugs­ weise im Bereich von 1 nm-200 nm.
Die Gesamtdicke der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 oder der magnetischen Schichten 3, 4, 5 und 8 ist beim vorliegen­ den Ausführungsbeispiel auf über 100 nm eingestellt. Bei dieser Dicke wird Licht, das von einem optischen Aufnehmer auf die magnetischen Schichten gestrahlt wird, kaum durch diese hindurchgestrahlt. Daher besteht keine Beschränkung für die Filmdicke des Schutzfilms 6, solange Oxidation der magnetischen Filme für eine lange Zeitspanne verhindert wer­ den kann. Wenn ein Material mit geringer Oxidationsbestän­ digkeit verwendet wird, sollte daher die Filmdicke groß sein; wenn dagegen ein Material mit hoher Oxidationsbestän­ digkeit verwendet wird, sollte die Filmdicke klein sein.
Die Wärmeleitfähigkeit des Schutzfilms 6 wie auch die des durchsichtigen dielektrischen Films 2 beeinflussen die Auf­ zeichnungsempfindlichkeit der magneto-optischen Platte. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit repräsentiert die Laserlei­ stung, wie sie zum Aufzeichnen oder Löschen erforderlich ist. Licht, das auf die magneto-optische Platte fällt, wird im wesentlichen durch den durchsichtigen dielektrischen Film 2 hindurchgestrahlt. Dann wird es durch die magnetischen Schichten 3, 4 und 5 absorbiert, die Absorptionsfilme sind, wodurch Wärme entsteht. Hierbei wird die in den magnetischen Schichten 3, 4 und 5 erzeugte Wärme durch Wärmeleitung zum durchsichtigen dielektrischen Film 2 und zum Schutzfilm 6 transportiert. Daher beeinflussen die jeweiligen Wärmeleit­ fähigkeiten und Wärmekapazitäten (spezifische Wärme) des durchsichtigen dielektrischen Films 2 und des Schutzfilms 6 die Aufzeichnungsempfindlichkeit.
Dies bedeutet, daß die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magneto-optischen Platte in gewissem Ausmaß durch Einstel­ lung der Filmdicke des Schutzfilms 6 eingestellt werden kann. Wenn z. B. die Filmdicke des Schutzfilms 6 dünner ge­ wählt wird, kann die Aufzeichnungsempfindlichkeit erhöht werden (Aufzeichnungs- und Löschvorgänge können mit geringer Laserleistung vorgenommen werden). Normalerweise ist es zum Verlängern der Laserlebensdauer bevorzugt, über relativ hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit zu verfügen, weswegen ein dün­ nerer Schutzfilm 6 bevorzugt ist.
Auch in diesem Sinn ist AlN ein geeignetes Material. Wegen seiner ausgezeichneten Wasserdampfbeständigkeit, die es dem Schutzfilm 6 verleiht, kann eine hochbeständige magneto-op­ tische Platte mit hoher Aufzeichnungsempfindlichkeit erhal­ ten werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird AlN sowohl für den Schutzfilm 6 als auch den durchsichtigen dielektrischen Film 2 verwendet. Daher verfügt die magneto-optische Platte dieses Ausführungsbeispiels über ausgezeichnete Wasserdampf­ beständigkeit. Da dasselbe Material für den durchsichtigen dielektrischen Film 2 und den Schutzfilm 6 verwendet wird, kann die Produktivität bei der Herstellung der magneto-opti­ schen Platte verbessert werden.
Unter Berücksichtigen der obigen Aufgaben und Wirkungen ist erkennbar, daß außer AlN die folgenden Materialien für den Schutzfilm 6 geeignet sind, die auch für den durchsichtigen dielektrischen Film 2 verwendet werden können: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO2, BaTiO3 und SrTiO3.
Insbesondere dann, wenn SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, TN oder ZnS verwendet wird, die keinen Sauerstoff enthalten, kann eine magneto-optische Platte mit ausgezeichneter Wasserdampfbe­ ständigkeit erhalten werden.
Die magneto-optischen Platten der Proben #1-#8 sind soge­ nannte einseitige Platten. Ein Dünnfilm, der aus dem durch­ sichtigen dielektrischen Film 2, den magnetischen Film 3-5 (oder den magnetischen Filmen 3-5 und 8) sowie dem Schutz­ film 6 besteht, wird nachfolgend als Aufzeichnungsmedium­ schicht bezeichnet. Eine einseitige magneto-optische Platte besteht aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsmediumschicht und dem Überzugfilm 7.
Dagegen ist eine beidseitige magneto-optische Platte so aus­ gebildet, daß ein Paar Substrate 1, auf die jeweils eine Aufzeichnungsmediumschicht auflaminiert ist, durch eine Kle­ berschicht so verbunden sind, daß die jeweiligen Aufzeich­ nungsmediumschichten einander gegenüberstehen.
Was das Material für die Kleberschicht betrifft, ist insbe­ sondere eine Kleberschicht aus Polyurethanacrylat bevorzugt. Die obige Kleberschicht wird so ausgebildet, daß sie durch Ultraviolettstrahlung, Wärme und unter Luftabschluß gehärtet werden kann. Daher verfügt diese Kleberschicht über den Vor­ teil, daß der Abschattungsbereich der Aufzeichnungsmedium­ schicht, durch den Ultraviolettstrahlung nicht hindurchge­ strahlt werden kann, durch Wärme und unter Luftabschluß ge­ härtet werden kann. Wegen der hohen Wasserdampfbeständigkeit kann darüber hinaus ein zuverlässiges Funktionsvermögen einer beidseitigen magneto-optischen Platte für eine lange Zeitspanne gewährleistet werden.
Andererseits ist eine einseitige magneto-optische Platte für eine kompakte magneto-optische Aufzeichnungs- und Wieder­ gabevorrichtung geeignet, da die erforderliche Dicke nur ungefähr 1/2 derjenigen ist, die für eine Vorrichtung zum Betreiben einer beidseitigen magneto-optischen Platte erfor­ derlich ist.
Beidseitige magneto-optische Platten sind für Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen für große Kapazität geeignet, da beide Seiten für Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet wer­ den können.
Bei den vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispielen er­ folgten Erläuterungen für den Fall einer magneto-optischen Platte als magneto-optisches Aufzeichnungsmedium. Jedoch kann das Medium auch als magneto-optische Karte, magneto­ optisches Band usw. ausgebildet sein.
Wie beschrieben, ist das erste magneto-optische Aufzeich­ nungsmedium der Erfindung so ausgebildet, daß es die magne­ tische Schicht 3, die magnetische Schicht 4 und die magneti­ sche Schicht 5 aufweist, die jeweils aus Seltenerd/Über­ gangsmetall-Legierungen bestehen, die in dieser Reihenfolge aufeinanderlaminiert sind. Die magnetische Schicht 3 verfügt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Curie- Temperatur über rechtwinklige Magnetisierung. Die magneti­ sche Schicht 4 aus GdFeCo ist so ausgebildet, daß sie fol­ gende Eigenschaften aufweist: ihre Curie-Temperatur ist hö­ her als die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3; ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur ist nahezu null; sie verfügt bei Raumtemperatur über eine in der Ebene liegende Magnetisierung, und der Übergang von dieser Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt dann, wenn ihre Temperatur auf eine vorgegebene Temperatur erhöht ist. Die magnetische Schicht 5 ist so ausgebildet, daß sie folgende Eigenschaften aufweist: sie verfügt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur über in der Ebene liegende Magnetisierung; die Curie-Temperatur ist höher als die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3, und ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur ist kleiner als die der magnetischen Schicht 3.
Bei der obigen Anordnung tritt bei Raumtemperatur keine ma­ gnetische Kopplung zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 auf. Andererseits tritt bei der hohen Temperatur, bei der Aufzeichnungsvorgänge ausgeführt werden, magnetische Kopplung zwischen den magnetischen Schichten 3 und 5 auf. Demgemäß kann ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation ausgeführt werden. Da bei der obigen Anordnung die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 4 höher als die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3 ist, wird auf der magnetischen Schicht 5 aufge­ zeichnete Information sicher auf die magnetische Schicht 3 kopiert, wodurch bei Überschreibvorgängen durch Lichtinten­ sitätsmodulation stabile Aufzeichnungsbits erhalten werden können.
Das zweite magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung mit dem Aufbau des ersten magneto-optischen Aufzeich­ nungsmediums ist wie folgt ausgebildet: die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3 liegt im Bereich von 100°C- 250°C und die Koerzitivkraft der magnetischen Schicht 3 bei Raumtemperatur ist auf 5 kOe oder höher eingestellt; der Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt in der magnetischen Schicht 4 bei über 80°C; die Curie-Temperatur der magneti­ schen Schicht 5 ist im Bereich von 150°C-400°C einge­ stellt; und die Koerzitivkraft der magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur ist auf 3 kOe oder darunter eingestellt.
Beim obigen Aufbau erfolgt magnetische Kopplung zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 bei ungefähr 80°C, und in der magnetischen Schicht 5 aufgezeich­ nete Information wird in die magnetische Schicht 3 kopiert. Darüber hinaus ist das Initialisierungsmagnetfeld auf 3 kOe oder darunter eingestellt.
Das dritte magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung mit dem Aufbau des zweiten magneto-optischen Aufzeich­ nungsmediums ist so ausgebildet, daß die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 4 im wesentlichen auf die Curie- Temperatur der magnetischen Schicht 5 eingestellt ist.
Beim obigen Aufbau kann der Aufzeichnungsvorgang auf der Magnetschicht 5 gleichmäßig ausgeführt werden.
Das vierte magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung mit dem Aufbau des dritten magneto-optischen Aufzeich­ nungsmediums ist wie folgt ausgebildet: die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 3 ist reich an Übergangsmetall, so daß es bei Raumtemperatur eine Kompensationszusammensetzung ist; die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 4 ist der­ gestalt, daß sie reich an Seltenerdmetall ist. Dasselbe gilt für die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 5; die Kom­ pensationstemperatur fällt in den Bereich von 100°C-300°C.
Gemäß der obigen Anordnung wird zwischen Raumtemperatur und dem Kompensationspunkt die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 durch das Seltenerdmetall festgelegt, wohingegen sie im Bereich zwischen dem Kompensationspunkt und dem Curie-Punkt durch das Übergangsmetall festgelegt wird. Genauer gesagt, kann, da die bei hoher Temperatur auf­ gezeichnete Magnetisierungsrichtung bei Raumtemperatur umge­ kehrt wird, die aufgezeichnete Magnetisierung in Richtung des initialisierenden Magnetfelds ausgerichtet werden.
Das fünfte magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung, das den Aufbau des ersten, zweiten, dritten oder vier­ ten magneto-optischen Aufzeichnungsmediums aufweist, ist so ausgebildet, daß die magnetische Schicht 3 aus DyFeCo be­ steht und die magnetische Schicht aus GdDyFeCo oder DyFeCo besteht.
Bei diesem Aufbau können die Koerzitivkraft und die Magneti­ sierungsrichtung bei Raumtemperatur durch die Zusammenset­ zung des Seltenerdmetalls festgelegt werden, und die Curie- Temperatur sowie die Kompensationstemperatur können durch das Verhältnis von Fe zu Co festgelegt werden.
Das sechste magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung weist den Aufbau des ersten, zweiten, dritten oder vierten magneto-optischen Aufzeichnungsmediums auf und ist so ausgebildet, daß die magnetische Schicht 3 aus DYa(FebCo1-b)1-a besteht, die magnetische Schicht 4 aus Gdc(FedCo1-d)1-c besteht und die magnetische Schicht 5 aus (GdeDy1-e)g(FefCo1-f)1-g oder Dyh(FeiCo1-i)1-h besteht, wo­ bei a, b, c, d, e, f, g, h und i jeweils den folgenden Un­ gleichungen genügen: 0,18a0,25; 0,70b0,90; 0,20c0,35; 0,50d0,90; 0,10e0,80; 0,30f0,80; 0,23g<0,30; 0,28h0,33 und 0,50i0,75.
Bei der vorstehenden Anordnung wird ein Aufzeichnungsvorgang dadurch ermöglicht, daß ein Laserstrahl mit geeigneter La­ serleistung eingestrahlt wird und ein geeignetes Initiali­ sierungsmagnetfeld und Aufzeichnungsmagnetfeld angelegt wer­ den. Darüber hinaus kann ein Überschreibvorgang durch Licht­ intensitätsmodulation mit gewünschter Wiedergabesignalquali­ tät erzielt werden.
Das siebte magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfin­ dung weist die Konfiguration des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften oder sechsten magneto-optischen Aufzeich­ nungsmediums auf und ist so ausgebildet, daß die magnetische Schicht 3 eine Dicke im Bereich von 20 nm-100 nm aufweist, die magnetische Schicht 4 eine Dicke im Bereich von 5 nm- 50 nm aufweist und die magnetische Schicht 5 eine Dicke im Bereich von 20 nm-200 nm aufweist.
Bei der vorstehenden Anordnung ist ein Aufzeichnungsvorgang dadurch ermöglicht, daß ein Laserstrahl mit geeigneter La­ serleistung eingestrahlt wird und ein geeignetes Initiali­ sierungsmagnetfeld und Aufzeichnungsmagnetfeld angelegt wer­ den. Darüber hinaus kann eine Qualität des Wiedergabesi­ gnals, wie sie für digitale Aufzeichnung erforderlich ist, gewährleistet werden.
Das achte magneto-optische Aufzeichnungsmedium der Erfindung weist die Konfiguration des ersten, zweiten, dritten, vier­ ten, fünften, sechsten oder siebten magneto-optischen Auf­ zeichnungsmediums auf und ist so ausgebildet, daß die magne­ tische Schicht 8 auf der dritten magnetischen Schicht auf der der magnetischen Schicht 4 abgewandten Seite ausgebildet ist. Die magnetische Schicht 8 ist so eingestellt, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist: ihre Curie-Temperatur ist höher als diejenige der magnetischen Schicht 3; ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur ist nahezu null, und sie verfügt bei Raumtemperatur über eine in der Ebene liegende Magnetisierung, wobei der Übergang von dieser Magnetisierung auf die rechtwinklige Magnetisierung über einer vorgegebenen Temperatur erfolgt. Hierbei ist die vorgegebene Temperatur als diejenige Temperatur des magneto-optischen Aufzeich­ nungsmediums festgelegt, auf die dieses erwärmt wird, wenn ein Laserstrahl vom Pegel III eingestrahlt wird.
Beim vorstehenden Aufbau ist ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Darüber hinaus wird bei der Wiedergabe beim Einstrahlen eines Lichtstrahls auf die magnetische Schicht 8 die Temperaturverteilung in diesem Ab­ schnitt normalverteilungsähnlich, und demgemäß ist nur die Temperatur des mittleren Abschnitts erhöht, der einen klei­ neren Durchmesser als der Lichtstrahl aufweist.
Wenn die Temperatur ansteigt, erfolgt ein Übergang in dem von Licht bestrahlten Abschnitt von der in der Ebene liegen­ den Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung. Hierbei wird aufgrund der zwischen der magnetischen Schicht 8 und der magnetischen Schicht 3 wirkenden Austauschkopplungskraft die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 8 in der Magnetisierungsrichtung der magnetischen Schicht 3 aus­ gerichtet. Wenn im Abschnitt mit der Temperaturerhöhung ein Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt, zeigt sich ein Polarisations-Kerr-Effekt nur in diesem Abschnitt, wodurch Information auf Grundlage des aus diesem Abschnitt reflek­ tierten Lichts wiedergegeben wird.
Wenn ein Laserstrahl verschoben wird, um das nächste Auf­ zeichnungsbit wiederzugeben, verringert sich die Temperatur des zuvor wiedergegebenen Abschnitts, und demgemäß erfolgt in diesem Abschnitt kein Übergang mehr von der rechtwinkli­ gen Magnetisierung auf die in der Ebene liegende Magnetisie­ rung, weswegen sich in diesem Abschnitt der Polarisations- Kerr-Effekt nicht mehr zeigt. Dies bedeutet, daß die in der magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Magnetisierung dadurch nicht mehr ausgelesen wird, daß sie durch die in der Ebene liegende Magnetisierung in der magnetischen Schicht 8 ausge­ blendet ist. Daher wird Information nicht mehr vom Fleck mit dem Temperaturabfall wiedergegeben, und demgemäß können Stö­ rungen durch Signale benachbarter Bits, die Störsignale er­ zeugen und die Wiedergabeauflösung erniedrigen, beseitigt werden.
Wie beschrieben, kann bei der vorigen Anordnung nur der Ab­ schnitt mit einer Temperaturerhöhung über eine vorgegebene Temperatur einer Wiedergabe unterzogen werden. Daher ist die Wiedergabe kleinerer Aufzeichnungsbits als bei herkömmlichen Modellen möglich, wodurch eine deutliche Verbesserung der Aufzeichnungsdichte ermöglicht ist.
Wie beschrieben, ist das neunte magneto-optische Aufzeich­ nungsmedium gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß es die magnetische Schicht 3, die magnetische Schicht 4 und die magnetische Schicht 5 enthält, die jeweils aus Seltenerd/ Übergangsmetall-Legierungen bestehen, die in dieser Reihen­ folge aufeinanderlaminiert sind. Die magnetische Schicht 3 verfügt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur über rechtwinklige Magnetisierung. Die magnetische Schicht 4 ist so ausgebildet, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist: ihre Curie-Temperatur ist höher als die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3; ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur ist nahezu null; sie verfügt bei Raumtemperatur über in der Ebene liegende Magne­ tisierung, und von dieser Magnetisierung erfolgt ein Über­ gang auf rechtwinklige Magnetisierung, wenn ihre Temperatur auf eine vorgegebene Temperatur erhöht wird. Die magnetische Schicht 5 ist so ausgebildet, daß sie die folgenden Eigen­ schaften aufweist: sie verfügt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur über in der Ebene liegende Magnetisierung, wobei ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der magnetischen Schicht 3 ist, und ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur ist kleiner als die­ jenige der magnetischen Schicht 3. Hierbei ist die vorgege­ bene Temperatur als diejenige Temperatur des magneto-opti­ schen Aufzeichnungsmediums definiert, auf die dieses erwärmt wird, wenn ein Laserstrahl vom niedrigen Pegel II einge­ strahlt wird.
Bei der vorigen Anordnung tritt bei Raumtemperatur keine magnetische Kopplung zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 auf. Bei hoher Temperatur, bei der ein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden kann, tritt dagegen magnetische Kopplung zwischen den magnetischen Schichten 3 und 5 auf. Demgemäß kann ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation ausgeführt werden. Bei der obigen Anordnung wird, da die Curie-Temperatur der magneti­ schen Schicht 4 höher als diejenigen der magnetischen Schicht 3 ist, auf der magnetischen Schicht 5 aufgezeichnete Information sicher auf die magnetische Schicht 3 kopiert, was es ermöglicht, beim Überschreibvorgang durch Lichtinten­ sitätsmodulation stabile Aufzeichnungsbits zu erzielen.

Claims (9)

1. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer ersten magnetischen Schicht (3), einer zweiten magnetischen Schicht (4) und einer dritten magnetischen Schicht (5), die jeweils aus Seltenerd/Übergangsmetall-Legierungen bestehen und die in der genannten Reihenfolge aufeinanderlaminiert sind; dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die erste magnetische Schicht im Temperaturbereich zwi­ schen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur rechtwinkli­ ge Magnetisierung aufweist,
  • - die zweite magnetische Schicht so ausgebildet ist, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der er­ sten magnetischen Schicht ist, ihre Koerzitivkraft bei Raum­ temperatur im wesentlichen null ist und sie bei Raumtempera­ tur eine in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, mit einem Übergang auf rechtwinklige Magnetisierung über einer vorgegebenen Temperatur; und
  • - die dritte magnetische Schicht so ausgebildet ist, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der er­ sten magnetischen Schicht ist, ihre Koerzitivkraft bei Raum­ temperatur kleiner als die Koerzitivkraft der ersten magne­ tischen Schicht ist und sie im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur rechtwinklige Magnetisierung aufweist.
2. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:
  • - die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht (3) im Bereich zwischen 100°C und 250°C liegt, und ihre Koerzi­ tivkraft bei Raumtemperatur auf 5 kOe oder höher eingestellt ist;
  • - die zweite magnetische Schicht (4) so ausgebildet ist, daß in ihr bei einer Temperatur über 80°C ein Übergang von in der Ebene liegenden Magnetisierung zur rechtwinkligen Magne­ tisierung erfolgt; und
  • - die dritte magnetische Schicht (5) so ausgebildet ist, daß ihre Curie-Temperatur im Bereich zwischen 150°C und 400°C liegt und ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur auf 3 kOe oder darunter eingestellt ist.
3. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Curie- Temperatur der zweiten magnetischen Schicht (4) im wesent­ lichen der Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht (5) gleich ist.
4. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß:
  • - die Zusammensetzung der ersten magnetischen Schicht (3) so eingestellt ist, daß sie reich an Übergangsmetall oder bei Raumtemperatur eine Kompensationszusammensetzung ist;
  • - die Zusammensetzung der zweiten magnetischen Schicht (4) so eingestellt ist, daß bei Raumtemperatur der Einfluß des Seltenerdmetalls überwiegt; und
  • - die Zusammensetzung der dritten magnetischen Schicht (5) so eingestellt ist, daß bei Raumtemperatur der Einfluß des Seltenerdmetalls überwiegt, wobei die Kompensationstempera­ tur im Bereich zwischen 100°C und 300°C liegt.
5. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite magnetische Schicht (4) aus GdFeCo besteht.
6. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die erste magnetische Schicht (3) aus DyFeCo besteht und
  • - die dritte magnetische Schicht (5) aus GdDyFeCo oder DyFeCo besteht.
7. Magneto-optisches Aufzeichnungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die erste magnetische Schicht (3) aus Dya(FebCo1-b)1-a be­ steht;
  • - die zweite magnetische Schicht (4) aus Gdc(FedCo1-d)1-c besteht und
  • - die dritte magnetische Schicht (5) aus (GdeDy1-e)g(FefCo1-f)1-g oder Dyh(FeiCo1-i)1-h besteht, wo­ bei a, b, c, d, e, f, g, h und i jeweils den folgenden Un­ gleichungen genügen:
    0,18a0,25; 0,70b0,90; 0,20c0,35; 0,50d0,90; 0,10e0,80; 0,30f0,80; 0,23g0,30; 0,28h0,33 und 0,50i0,75.
8. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die erste magnetische Schicht (3) eine Filmdicke im Be­ reich von 20 nm bis 100 nm aufweist;
  • - die zweite magnetische Schicht (4) eine Filmdicke im Be­ reich von 5 nm bis 50 nm aufweist; und
  • - die dritte magnetische Schicht eine Filmdicke im Bereich von 20 nm bis 200 nm aufweist.
9. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine nullte Magnetschicht (8) auf der ersten magnetischen Schicht (3) auf der der zweiten magnetischen Schicht (4) abgewandten Seite ausgebildet ist, wobei die nullte magnetische Schicht so ausgebildet ist, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht ist, ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur im wesentlichen null ist und sie bei Raumtemperatur eine in der Ebene liegende Magne­ tisierung aufweist, mit einem Übergang auf rechtwinklige Magnetisierung über einer vorgegebenen Temperatur.
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