DE4421528A1

DE4421528A1 - Durch Lichtintensitätsmodulation überschreibbares magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und dafür geeignete Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE4421528A1
Application number: DE4421528A
Authority: DE
Inventors: Junichiro Nakayama; Michinobu Mieda; Hiroyuki Katayama; Akira Takahashi; Kenji Ohta
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: US5635296A; JP3192281B2; DE4421528C2; JPH076420A

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeich nungsmedium, etwa eine optische Platte, eine optische Karte usw. zum Aufzeichnen, Wiedergeben oder Löschen von Informa tion auf optische Weise.

Beim magnetooptischen Aufzeichnen wird ein Aufzeichnungsme dium mit einem Substrat verwendet, auf dem ein magnetischer Dünnfilm mit rechtwinkliger Magnetisierung aus einer magneti schen Substanz ausgebildet ist. Das Aufzeichnen auf und die Wiedergabe von dem Aufzeichnungsmedium erfolgt auf die nach folgend beschriebene Weise.

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, wodurch das Aufzeichnungsmedium initialisiert wird. Danach wird ein Laserstrahl auf die Aufzeichnungsfläche des Auf zeichnungsmediums aufgestrahlt, um dessen Temperatur bis dicht über die Curie-Temperatur oder dicht über die Kompen sationstemperatur zu erhöhen. Im Ergebnis wird die Koerzi tivkraft Hc in diesem Abschnitt null oder nahezu null. In diesem Zustand wird ein externes Magnetfeld (Vormagnetisie rungsfeld) in der Richtung entgegengesetzt zu der des ini tialisierenden Magnetfelds angelegt, wodurch die Magnetisie rungsrichtung umgekehrt wird. Nachdem das Einstrahlen des Laserstrahls beendet ist, fällt die Temperatur des Aufzeich nungsmediums auf Raumtemperatur, und die umgekehrte Magneti sierungsrichtung ist fixiert, wodurch Information thermo magnetisch 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 Effekts gelesen, bei dem die Polari sationsebene reflektierten oder durchgestrahlten Lichts ab hängig von der Magnetisierungsrichtung unterschiedlich ver dreht wird (magnetischer Kerr-Effekt oder magnetischer Faraday-Effekt).

Für das vorstehend genannte magnetooptische Aufzeichnungs verfahren vorgesehene magnetooptische Aufzeichnungsmedien sind als überschreibbare Speichereinrichtungen hoher Dichte und großer Kapazität interessant. Um Information im magneto optischen Aufzeichnungsmedium zu überschreiben, ist eines der folgenden Verfahren erforderlich:

(a) Initialisieren über irgendein Verfahren;
(b) Entwerfen einer Erzeugungsvorrichtung für ein externes Magnetfeld (Vormagnetisierungsfeld), um einen Überschreib vorgang zu ermöglichen (Überschreiben, ohne daß ein Lösch vorgang erforderlich ist); und
(c) Entwerfen des Aufzeichnungsmediums in solcher Weise, daß der Überschreibvorgang ermöglicht ist.

Wenn jedoch das Verfahren (a) ausgeführt wird, ist eine Ini tialisierungsvorrichtung erforderlich oder zwei Magnetköpfe, wodurch die Schwierigkeit hoher Kosten entsteht. Wenn ein Überschreibvorgang unter Verwendung nur eines Magnetkopfs ausgeführt wird, entsteht die Schwierigkeit, daß hierzu lan ge Zeit erforderlich ist, da der Aufzeichnungsvorgang erst ausgeführt werden kann, nachdem der Löschvorgang ausgeführt wurde. Wenn dagegen das Verfahren (b) verwendet wird, kann der Kopf wie im Fall magnetischen Aufzeichnens abstürzen.

Demgemäß ist das Verfahren (c) des geschickten Entwerfens des Aufzeichnungsmediums das wirkungsvollste Verfahren. Gemäß diesem Verfahren wird durch Verwenden eines doppel schichtigen, austauschgekoppelten Films für die Aufzeich nungsschicht ein Überschreibvorgang ermöglicht, wie z. B. in Jap. Jour. Appl. Phys., Vol. 28 (1989), Suppl. 28-3, S. 367-370 beschrieben.

Nachfolgend werden die Prozesse für den Überschreibvorgang kurz beschrieben. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, das aus einer ersten magnetischen Schicht 9 und einer zweiten magnetischen Schicht 10 besteht, ein initialisierendes Magnetfeld H_init so angelegt, daß die Magnetisierung in der zweiten magneti schen Schicht 10 in einer Richtung (in der Figur nach unten) ausgerichtet wird, um das Aufzeichnungsmedium zu initiali sieren. Hierbei kann ein Initialisierungsschritt immer dann ausgeführt werden, wenn ein Vorgang auszuführen ist, oder nur dann, wenn ein Aufzeichnungsvorgang auszuführen ist. In diesem Fall wird, da die Koerzitivkraft H₁ der ersten magne tischen Schicht 9 größer als das initialisierende Magnetfeld H_init ist, die Richtung der Magnetisierung der ersten magne tischen Schicht 9 nicht umgekehrt, wie in Fig. 7 darge stellt.

Danach wird ein Aufzeichnungsvorgang durch Einstrahlen eines Laserstrahls ausgeführt, der zwischen einem hohen Pegel I und einem niedrigen Pegel II umzuschalten ist, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld H_w angelegt wird.

Hierbei ist der hohe Pegel I so festgelegt, daß dann, wenn ein Laserstrahl mit diesem Pegel eingestrahlt wird, sowohl die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 9 als auch die der zweiten magnetischen Schicht 10 auf die Temperatur TH ansteigt, die in der Nähe der Curie-Temperaturen T₁ und T₂ oder darüber liegt.

Wie in Fig. 6 dargestellt, wird dann, wenn ein Laserstrahl vom hohen Pegel I eingestrahlt wird, die Richtung der Magne tisierung in der zweiten magnetischen Schicht 10 durch Anle gen des Aufzeichnungsmagnetfelds H_w an dieselbe umgekehrt. Dann wird beim Prozeß des Abkühlens die Richtung der Magne tisierung in der ersten magnetischen Schicht 9 in der Rich tung der Magnetisierung in der zweiten magnetischen Schicht 10 ausgerichtet, und zwar durch die an der Grenzfläche aus geübte Austauschkraft. Im Ergebnis ist die Magnetisierung in der ersten magnetischen Schicht 9 nach oben gerichtet.

Der niedere Pegel II wird so festgelegt, daß dann, wenn ein Laserstrahl mit diesem Pegel eingestrahlt wird, nur die Tem peratur der ersten magnetischen Schicht 9 auf eine Tempera tur T_L angehoben wird, die in der Nähe ihrer Curie-Tempera tur T₁ oder darüber liegt.

Demgemäß wird dann, wenn ein Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, die Magnetisierungsrichtung in der zweiten magnetischen Schicht 10 beim Anlegen des Auf zeichnungsmagnetfelds H_w nicht umgekehrt. Wie im Fall des Einstrahlens eines Laserstrahls mit dem hohen Pegel I wird die Magnetisierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht 9 in der Magnetisierungsrichtung in der zweiten ma gnetischen Schicht 10 beim Abkühlvorgang ausgerichtet, und zwar durch die an der Grenzfläche ausgeübte Austauschkraft.

Im Ergebnis ist die Magnetisierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht nach unten gerichtet, wie in Fig. 6 dargestellt.

Zusätzlich wird das Aufzeichnungsmagnetfeld H_w deutlich kleiner als das Initialisierungsmagnetfeld H_init einge stellt, und die Intensität des bei der Wiedergabe verwende ten Laserstrahls wird deutlich kleiner als diejenige des beim Aufzeichnen verwendeten unteren Pegels II eingestellt.

Wenn jedoch das vorstehende Verfahren verwendet wird, ist ein extrem großes Initialisierungsmagnetfeld H_init erforder lich, da die zwischen der ersten magnetischen Schicht und der zweiten magnetischen Schicht ausgeübte Grenzflächen- Kopplungskraft groß ist. Dies, da dann, wenn eine Kombina tion aus einer ersten magnetischen Schicht 9 und einer zwei ten magnetischen Schicht 10 verwendet wird, die es ermög licht, das erforderliche Initialisierungsmagnetfeld H_init kleiner zu machen, kein Überschreiben ausgeführt werden kann.

Um den vor stehend genannten Schwierigkeiten entgegenzuwir ken, wurde ein Aufzeichnungsmedium mit Dreischichtstruktur vorgeschlagen, bei dem eine Zwischenschicht zwischen der er sten magnetischen Schicht 9 und der zweiten magnetischen Schicht 10 ausgebildet ist, um das erforderliche Initiali sierungsmagnetfeld H_init kleiner zu machen. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 239637/1988 (Tokukaishou 63-239637) eine Zwischenschicht aus einem Material mit einer in der Ebene liegenden Magnetisie rung bei Raumtemperatur. Wenn jedoch die vorstehend genannte Zwischenschicht verwendet wird, stellt sich die Schwierig keit, daß die Magnetisierung insbesondere bei hoher Tempera tur nicht nach Wunsch von der zweiten magnetischen Schicht 10 in die erste magnetische Schicht 9 kopiert werden kann.

Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 24801/1990 (Tokukaihei 2-24801) offenbart eine andere Zwischenschicht aus einem Material mit einer in der Ebene liegenden Magneti sierung bei Raumtemperatur. Da in der ersten magnetischen Schicht 9 bei Raumtemperatur die Wirkung eines Seltenerd metalls überwiegt, stellen sich die folgenden Schwierigkei ten: die Richtung von H_init unterscheidet sich von der Rich tung des Aufzeichnungsmagnetfelds H_w, und die Initialisie rung kann nicht nach Wunsch ausgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetoopti sches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, bei dem ein Über schreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation möglich ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung unter Verwendung eines solchen Mediums zu schaffen.

Die Erfindung ist hinsichtlich des Mediums durch die Lehre von Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Lehre von Anspruch 9 gegeben.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums kann das Initialisierungsmagnetfeld dieselbe Richtung wie das Aufzeichnungsmagnetfeld aufweisen. Außerdem können klei nere Bits aufgezeichnet werden, und demgemäß kann die Auf zeichnungsdichte erhöht werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt zwischen der er sten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht bei Raumtemperatur keine magnetische Kopplung, wäh rend bei hoher Temperatur, bei der ein Aufzeichnungsvorgang möglich ist, eine solche Kopplung auftritt. Demgemäß ist ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Da die Kompensationstemperatur der zweiten magnetischen Schicht tiefer eingestellt ist als diejenige der dritten magneti schen Schicht, kann darüber hinaus der Aufzeichnungsvorgang für die erste magnetische Schicht ohne Schwierigkeiten aus geführt werden.

Das Initialisierungsmagnetfeld kann auf weniger als 3 kOe eingestellt werden, wenn die dritte magnetische Schicht so ausgebildet wird, daß ihre Curie-Temperatur in den Bereich von 150-400°C fällt und ihre Koerzitivkraft bei Raumtempe ratur unter 3 kOe liegt.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ist die dritte ma gnetische Schicht eine solche mit Kompensationstemperatur, wobei die Magnetisierungsrichtung in dieser Schicht im Be reich zwischen Raumtemperatur und der Kompensationstempera tur durch ein Seltenerdmetall dominiert wird, während sie im Bereich zwischen der Kompensationstemperatur und der Curie- Temperatur durch ein Übergangsmetall dominiert wird. Genauer gesagt, kehrt sich die Magnetisierungsrichtung, wie sie bei hoher Temperatur, bei der der Aufzeichnungsvorgang möglich ist, errichtet wurde, um, und demgemäß kann die Richtung des Initialisierungsmagnetfelds in der Aufzeichnungs/Wiedergabe- Vorrichtung in derselben Richtung eingestellt werden, wie sie das Aufzeichnungsmagnetfeld aufweist. Demgemäß ermög licht die vorstehende Anordnung ein Verringern der Größe der Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung.

Durch die Anordnung gemäß Anspruch 8 ist ein Überschreibvor gang durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Darüber hin aus wird bei der Wiedergabe dann, wenn ein Lichtstrahl auf eine nullte magnetische Schicht eingestrahlt wird, die Tem peraturverteilung im bestrahlten Abschnitt einer Normalver teilung ähnlich. Daher kann die Temperatur in einem Bereich erhöht werden, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmes ser des Lichtflecks ist.

Wenn die Temperatur steigt, erfolgt ein Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magne tisierung. Dann wird, durch die zwischen der nullten magne tischen Schicht und der ersten magnetischen Schicht ausgeüb ten Austauschkopplungskraft, die Magnetisierungsrichtung in der nullten magnetischen Schicht in der Magnetisierungsrich tung in der ersten magnetischen Schicht ausgerichtet. Wenn der Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung zur rechtwinkligen Magnetisierung im Abschnitt mit Tempera turanstieg erfolgt, zeigt nur der Abschnitt mit dem Tempera turanstieg den Polarisations-Kerr-Effekt, wodurch Informa tion aufgrund des von diesem Abschnitt reflektierten Lichts wiedergegeben wird.

Wenn der Fleck des Lichtstrahls verschoben wird, um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspielen, fällt die Temperatur im vorigen Wiedergabeabschnitt, und demgemäß erfolgt ein Übergang von rechtwinkliger Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung. Demgemäß wird im Abschnitt mit dem Temperaturabfall der Polarisations-Kerr-Effekt nicht länger ausgeübt. Dies zeigt an, daß die Information, die in Form einer Magnetisierungsrichtung in der ersten magnetischen Schicht aufgezeichnet ist, durch die in der Ebene liegende Magnetisierung in der nullten magnetischen Schicht maskiert wird. Im Ergebnis treten kaum Störungen durch Signale von benachbarten Bits auf, die eigentlich zu Störsignalen und einer Verringerung der Auflösung des Wiedergabesignals füh ren, wodurch eine Verbesserung der Signalqualität erzielt wird. Wie beschrieben, unterliegt nur der Bereich mit einem Temperaturanstieg über eine vorgegebene Temperatur einem Ab spielen, wodurch eine deutliche Verbesserung bei der Auf zeichnungsdichte erzielt werden kann.

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 magnetooptischen Platte gemäß einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung, die die Temperatur abhängigkeit der Koerzitivkraft für jede magnetische Schicht in der magnetooptischen Platte von Fig. 1 zeigt.

Fig. 3(a) und Fig. 3(b) sind erläuternde Darstellungen, die jeweils Prozesse für Aufzeichnungsvorgänge auf der magneto optischen Platte von Fig. 1 veranschaulichen.

Fig. 4 ist eine erläuternde Darstellung, die die Intensität eines Laserstrahls zeigt, der auf die magnetooptische Platte von Fig. 1 gestrahlt wird.

Fig. 5 ist ein Querschnitt, der schematisch den Aufbau einer magnetooptischen Platte gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel der Erfindung zeigt.

Fig. 6 veranschaulicht einen bekannten Prozeß für einen Auf zeichnungsvorgang auf einer magnetooptischen Platte.

Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung, die die Temperatur abhängigkeit der Koerzitivkraft in jeder magnetischen Schicht in der magnetooptischen Platte von Fig. 6 zeigt.

Die folgende Beschreibung erörtert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht ein magnetooptisches Auf zeichnungsmedium aus einem lichtdurchlässigen Substrat 1, aus 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 Überzugsfilm 7 ausgebildet sind, die in dieser Reihenfolge aufeinanderlaminiert sind.

Die magnetischen Schichten 3, 4 und 5 bestehen jeweils aus Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die magnetische Schicht 3 so gewählt, daß ihre Curie-Temperatur Tc₁ niedriger als diejenige der magne tischen Schichten 4 und 5 liegt und daß ihre Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur größer als diejenige der magnetischen Schichten 4 und 5 ist. Die magnetische Schicht 3 verfügt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Curie- Temperatur Tc₁ über rechtwinklige Magnetisierung.

Die magnetische Schicht 4 ist so gewählt, daß ihre Curie- Temperatur Tc₂ höher als die Curie-Temperatur Tc₁ der magne tischen Schicht 3 ist; ihre Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtem peratur ist nahezu null, und ein Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung in rechtwinklige Magnetisie rung erfolgt oberhalb einer vorgegebenen Temperatur in ihr.

Die magnetische Schicht 5 ist so gewählt, daß ihre Curie- Temperatur Tc₃ höher als die Curie-Temperatur Tc₁ der magne tischen Schicht 3 liegt, ihre Koerzitivkraft Hc₃ bei Raum temperatur kleiner als die Koerzitivkraft Hc₁ der magneti schen Schicht 3 ist und sie im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur Tc₃ rechtwinklige Magnetisierung aufweist.

Außerdem ist die Kompensationstemperatur T_comp2 der magneti schen Schicht 4 niedriger eingestellt als die Kompensations temperatur T_comp3 der magnetischen Schicht 5.

Wenn mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium mit dem vorstehend angegebenen Aufbau ein Aufzeichnungsvorgang aus zuführen ist, wird zunächst ein Initialisierungsvorgang aus geführt. Das heißt, daß, wie dies in Fig. 3(a) dargestellt ist, durch Anlegen eines nach unten gerichteten Initialisie rungsmagnetfelds (H_init) nur die Magnetisierung in der ma gnetischen Schicht 5 in einer Richtung ausgerichtet wird. Fig. 3(a) zeigt die Untergittermagnetisierung im Übergangs metall in der magnetischen Schicht 5 durch einen Pfeil, wel che Schicht eine sogenannte seltenerdmetallreiche Schicht ist, bei der die Untergittermagnetisierung des Seltenerd metalls größer als die Untergittermagnetisierung des Über gangsmetalls ist.

Ein Initialisierungsschritt kann immer dann ausgeführt wer den, wenn ein Vorgang auszuführen ist, oder nur dann, wenn ein Aufzeichnungsvorgang auszuführen ist. Die Koerzitivkraft Hc₁ der magnetischen Schicht 3 ist größer gewählt als das Initialisierungsmagnetfeld H_init, 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 kehrt sich die Magne tisierung in der magnetischen Schicht 3 beim Initialisieren nicht um.

Beim Aufzeichnen wird ein Laserstrahl, der zwischen einem hohen Pegel I und einem unteren Pegel II umzuschalten ist, eingestrahlt, wie in Fig. 4 dargestellt, während ein Auf zeichnungsmagnetfeld H_w mit derselben Richtung, wie sie das Initialisierungsmagnetfeld H_init aufweist, und das deutlich kleiner als das Initialisierungsmagnetfeld H_init ist, ange legt wird.

Der hohe Pegel I und der niedrige Pegel II sind jeweils wie folgt festgelegt: wenn ein Laserstrahl mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, steigen die Temperaturen der magnetischen Schichten 3 und 5 auf eine Temperatur T_H an, die in der Nähe der Curie-Temperatur Tc₃ oder darüber liegt, und wenn ein Laserstrahl vom niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, steigt nur die Temperatur der magnetischen Schicht 3 auf eine Tem peratur T_L, die in der Nähe der Curie-Temperatur Tc₁ oder darüber liegt.

Daher wird dann, wenn ein Laserstrahl mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_w nach oben um gekehrt. Beim Abkühlprozeß wird, da auch die magnetische Schicht 4 rechtwinklige Magnetisierung zeigt, die Magneti sierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 durch eine an der Grenzfläche ausgeübte Austauschkopplungskraft in die magnetische Schicht 4 kopiert. Ferner wird die Magnetisie rungsrichtung in der magnetischen Schicht 4 in die magneti sche Schicht 3 kopiert. Im Ergebnis ist die Magnetisierungs richtung in der magnetischen Schicht 3 in derselben Richtung ausgerichtet wie die Magnetisierungsrichtung in der magneti schen Schicht 5 (Richtung nach oben).

Wenn dagegen der Laserstrahl mit dem niedrigen Pegel II ein gestrahlt wird, wird die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 4 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_w nicht 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 in die magnetische Schicht 4 kopiert, wie im Fall des Einstrahlens des Laserstrahls vom hohen Pegel I. Ferner wird die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 4 in die magnetische Schicht 3 ko piert. Infolgedessen ist die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 3 in derselben Richtung wie die Magne tisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 (Richtung nach unten) ausgerichtet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3(b) wird nachfolgend ein Über schreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation im Detail beschrieben, der mit dem magnetooptischen Medium mit Drei schichtstruktur gemäß der Erfindung ausgeführt wird.

Die magnetische Schicht 3 besteht aus Seltenerdmetall-Über gangsmetall-Legierungen mit rechtwinkliger Magnetisierung im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zur Curie-Tempera tur Tc₁. Die Zusammensetzung ist so gewählt, daß sie reich an Übergangsmetall ist und bei Raumtemperatur eine große Koerzitivkraft aufweist.

Die magnetische Schicht 4 besteht aus Seltenerdmetall-Über gangsmetall-Legierungen; sie weist bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung auf, und ihre Kompensations temperatur ist so gewählt, daß in ihr oberhalb Raumtempera tur ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung zu rechtwinkliger Magnetisierung erfolgt.

Fig. 3(b) zeigt jeweilige Magnetisierungszustände der magne tischen Schichten 3, 4 und 5, wobei die x-Achse die Tempera tur angibt. Da die Schichten aus Seltenerdmetall-Übergangs metall-Legierungen bestehen, weist jede Schicht eine Gesamt magnetisierung und jeweilige Untergittermagnetisierungen für das Seltenerdmetall und das Übergangsmetall auf. In der Fi gur zeigt ein Pfeil die Untergittermagnetisierung im Über gangsmetall in jeder Schicht.

Wenn mit dem Medium mit der vorstehend angegebenen Anordnung ein Überschreibvorgang auszuführen ist, wird zunächst die magnetische Schicht 5 initialisiert. Das heißt, daß durch Anlegen des Initialisierungsmagnetfelds H_init die Magneti sierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 in einer Richtung ausgerichtet wird (in der Figur nach oben). Dann wird, während das Aufzeichnungsmagnetfeld H_w, das dieselbe Richtung wie das Initialisierungsmagnetfeld H_init aufweist, angelegt wird, die Intensität des Lichtstrahls abhängig von der aufzuzeichnenden Information geändert. Durch Wiederholen des ersten Prozesses 1 zum Erhöhen der Temperatur des mit dem Lichtstrahl bestrahlten Abschnitts in die Nähe der Curie-Temperatur Tc₃ der magnetischen Schicht 5 und durch den zweiten Prozeß zum Erhöhen der Temperatur des mit dem Lichtstrahl bestrahlten Abschnitts in die Nähe der Curie- Temperatur Tc₁ der magnetischen Schicht 3 wird Information durch Überschreiben neu geschrieben.

Bei Raumtemperatur existieren zwei stabile Zustände S1 und S2 abhängig von der Untergittermagnetisierung in der magne tischen Schicht 3. Da die Koerzitivkraft der magnetischen Schicht klein ist, ist die Magnetisierung parallel zum Ini tialisierungsmagnetfeld H_init eingestellt. Da die Zusammen setzung des in der magnetischen Schicht 5 verwendeten Mate rials reich an Seltenerdmetall ist, ist die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 antiparallel zur Untergitter magnetisierung. Daher wird die Untergittermagnetisierung antiparallel zum Initialisierungsmagnetfeld H_init.

Beim ersten Prozeß existiert, wenn die Temperatur des mit dem Lichtstrahl bestrahlten Abschnitts bis in die Nähe der Curie-Temperatur Tc₃ der magnetischen Schicht 5 erhöht wird, in der magnetischen Schicht 3 keine Magnetisierung mehr, und die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 ist paral lel zur Untergittermagnetisierung eingestellt. Im Ergebnis ist die Untergittermagnetisierung in der magnetischen Schicht 5 so umgekehrt, daß sie parallel zum Aufzeichnungs magnetfeld H_w liegt. Genauer gesagt, ändern sich die oben genannten Zustände S1 und S2 in Zustände S3, S4 und schließ lich einen Zustand S5.

Wenn sich die magnetooptische Platte dreht, verschiebt sich der vom Lichtstrahl beleuchtete Abschnitt und ein zuvor be leuchteter Abschnitt kühlt ab. Dann richtet sich die Unter gittermagnetisierung in der magnetischen Schicht 4 in der Untergittermagnetisierung in der magnetischen Schicht 5 aus, und zwar durch die Austauschkraft, wie sie an der Grenzflä che zwischen der magnetischen Schicht 4 und der magnetischen Schicht 5 wirkt. Im Ergebnis wird die Untergittermagnetisie rung in der magnetischen Schicht 3 parallel zur Untergitter magnetisierung in der magnetischen Schicht 4 eingestellt, und zwar durch die Austauschkraft, die an der Grenzfläche zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 4 wirkt. Das heißt, daß sich der Zustand S5 in einen Zustand S6 ändert.

Wenn die Temperatur weiter auf Raumtemperatur fällt, tritt erneut ein Übergang in der magnetischen Schicht 4 von recht winkliger Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magneti sierung auf, und zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 wirkt keine Austauschkoppelkraft mehr. Das heißt, daß sich der Zustand S6 in einen Zustand S7 ändert.

Durch Anlegen eines Initialisierungsmagnetfelds H_init bei Raumtemperatur an eine gedrehte magnetooptische Platte bleibt die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 3 unverändert, und die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 mit kleiner Koerzitivkraft dreht sich um. Das heißt, daß sich der Zustand S7 in den Zustand S2 ändert.

Beim zweiten Prozeß verbleibt selbst dann, wenn der mit dem Lichtstrahl beleuchtete Abschnitt eine Temperaturerhöhung bis in die Nähe von Tc₁ erfährt, in der magnetischen Schicht 5 der Einfluß des Seltenerdmetalls überwiegend, und die Ko erzitivkraft der magnetischen Schicht 5 ist größer als das Aufzeichnungsmagnetfeld H_w. Demgemäß wird die Magnetisierung in der magnetischen Schicht 5 durch das Anlegen des Auf zeichnungsmagnetfelds H_w an dieselbe nicht umgekehrt. Im Er gebnis wird die Untergittermagnetisierung in der magneti schen Schicht 3 parallel zur Untergittermagnetisierung in der magnetischen Schicht 5 eingestellt. Das heißt, daß sich die Zustände S1 und S2 in den Zustand S3 ändern.

Wenn sich die magnetooptische Platte dreht und sich der Lichtstrahl verschiebt, um das nächste Aufzeichnungsbit ab zuspielen, fällt die Temperatur des zuvor abgespielten Ab schnitts auf Raumtemperatur. Mit diesem Temperaturabfall er folgt ein Übergang im Abschnitt der magnetischen Schicht 4 von rechtwinkliger Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung, und demgemäß wird zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 keine Austausch kopplungskraft mehr ausgeübt. Das heißt, daß sich der Zu stand S3 in den Zustand S1 ändert.

Wie beschrieben, wird beim ersten Prozeß der Zustand der ma gnetischen Schicht 3 auf den Zustand S2 geändert, in dem die Magnetisierung (Untergittermagnetisierung) nach oben zeigt. Dagegen ändert sich im zweiten Prozeß der Zustand der magne tischen Schicht 3 in den Zustand S1, in dem die Magnetisie rung (Untergittermagnetisierung) nach unten zeigt. Das heißt, daß ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodula tion möglich ist.

Darüber hinaus ist, da die Kompensationstemperatur T_comp3 der magnetischen Schicht 5 so gewählt ist, daß sie im Be reich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur Tc₃ liegt, das Initialisierungsmagnetfeld in Richtung des Auf zeichnungsmagnetfelds H_w ausgerichtet. Daher kann durch An bringen der magnetischen Schicht 4 mit der in der Ebene lie genden Magnetisierung bei Raumtemperatur zwischen der magne tischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 das erfor derliche Initialisierungsmagnetfeld H_init kleiner gemacht werden.

Auf die beschriebene Weise kann ein Überschreibvorgang da durch ausgeführt werden, daß ein Laserstrahl eingestrahlt wird, der zwischen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel II umgeschaltet wird.

Bei der Wiedergabe wird ein Laserstrahl mit einem Pegel III, der eine deutlich geringere Intensität als der beim Auf zeichnen verwendete Laserstrahl aufweist, eingestrahlt, und es wird die Drehung der Polarisationsebene reflektierten Lichts gemessen.

Als Beispiel für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium wird nachfolgend eine magnetooptische Platte gemäß einer Probe #1 erläutert.

Bei der magnetooptischen Platte der Probe #1 besteht ein lichtdurchlässiges Substrat 1 aus einem scheibenförmigen Glas mit einem Durchmesser von 86 mm, mit einem Mittelloch von 15 mm und einer Dicke von 1,2 mm. Eine Führungsspur zum Führen eines Lichtstrahls ist 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 wird durch ein reaktives Ionenätzverfahren direkt auf dem Glas ausgebildet.

Auf der Oberfläche des Substrats 1, auf der die Führungsspur ausgebildet ist, wird durch ein reaktives Sputterverfahren AlN mit einer Dicke von 80 nm als dielektrischer Film 2 aus gebildet. Auf den dielektrischen Film 2 werden eine magneti sche Schicht 3 aus DyFeCo mit einer Dicke von 50 nm, eine magnetische Schicht 4 aus GdFeCo mit einer Dicke von 50 nm, eine magnetische Schicht 5 aus GdDyFeCo mit einer Dicke von 50 nm und ein Schutzfilm 6 aus AlN mit einer Dicke von 80 nm aufgeschichtet. Hierbei wird die magnetische Schicht 3 da durch hergestellt, daß gleichzeitig Dy-, Fe- und Co-Targets besputtert werden. Die magnetische Schicht 4 wird dadurch hergestellt, daß gleichzeitig Gd-, Fe- und Co-Targets be sputtert werden. Die magnetische Schicht 5 wird dadurch her gestellt, daß gleichzeitig Gd-, Dy-, Fe- und Co-Targets be sputtert werden.

Die Sputterbedingungen zum Herstellen der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 sind die folgenden:

Endvakuum: 2,0×10^-4 Pa oder weniger
Ar-Gasdruck: 6,5×10^-1 Pa
Entladungsleistung: 300 W

Die Sputterbedingungen zum Herstellen des dielektrischen Films 2 und des Schutzfilms 6 sind die folgenden:

Endvakuum: 2,0×10^-4 Pa oder weniger
N₂-Gasdruck: 3,0×10^-1 Pa
Entladungsleistung: 800 W

Der Schutzfilm 6 wird mit einer bei Ultravioletteinstrahlung härtenden Harzschicht aus der Acrylatreihe beschichtet, und es wird Ultraviolettstrahlung auf ihn zum Aushärten einge strahlt, wodurch der Überzugsfilm 7 gebildet wird.

Die magnetische Schicht 3 aus Dy_0,19(Fe_0,86Co_0,14)_0,81, die reich an Übergangsmetall ist, ist so gewählt, daß sie die folgenden Eigenschaften aufweist:

Curie-Temperatur Tc₁ = 170°C; und
Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur = 12 kOe.

Die magnetische Schicht 4 aus Gd_0,27(Fe_0,60Co_0,40)_0,73, die reich an Seltenerdmetall ist, ist so gewählt, daß sie fol gende Eigenschaften aufweist:

Curie-Temperatur Tc₂ = 300°C;
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Zusätzlich erfolgt ein Übergang in der magnetischen Schicht 4 von der in der Ebene liegenden Magnetisierung in recht winklige Magnetisierung bei ungefähr 80°C.

Die magnetische Schicht 5 aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,30(Fe_0,72Co_0,28)_0,70, die reich an Selten erdmetall ist, ist so gewählt, daß sie folgende Eigenschaf ten aufweist:

Curie-Temperatur Tc₃ = 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur ≃ 1,5 kOe.

Unter Verwendung der magnetooptischen Platte der Probe #1 wurden Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge unter den fol genden Bedingungen ausgeführt, wie sie in Tabelle 1 aufge listet sind:

H_init = 2,0 kOe
H_w = 500 Oe
Laserleistung beim hohen Pegel I (P_H) = 10 mW
Laserleistung beim niedrigen Pegel II (P_L) = 6 mW
Wiedergabe-Laserleistung vom Pegel III (P_R) = 1 mW
Aufzeichnungsbitlänge = 0,78 µm.

Im Ergebnis konnten Überschreibvorgänge durch Lichtintensi tätsmodulation ausgeführt werden, ohne daß Information ver blieb.

Zum Vergleich sei angemerkt, daß dann, wenn eine herkömm liche magnetooptische Platte mit einer magnetischen Schicht mit Doppelschichtstruktur verwendet wird, das Initialisie rungsmagnetfeld H_init auf 3,0 kOe eingestellt werden muß.

Die folgenden magnetooptischen Platten gemäß Proben #2- #8 weisen denselben Aufbau wie die magnetooptische Platte der Probe #1 mit Ausnahme der Beschaffenheit der magnetischen Schicht 4 auf.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #2 besteht aus Gd_0,26(Fe_0,85Co_0,15)_0,74, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 140°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 ist so ausgebildet, daß bei unge fähr 60°C ein Übergang von in der Ebene liegender Magneti sierung auf rechtwinklige Magnetisierung in ihr erfolgt.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #3 besteht aus Gd_0,27(Fe_0,82Co_0,18)_0,73, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂ = 290°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 150°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 ist so ausgebildet, daß bei unge fähr 75°C ein Übergang von in der Ebene liegender Magneti sierung auf rechtwinklige Magnetisierung in ihr erfolgt.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #4 besteht aus Gd_0,27(Fe_0,55Co_0,45)_0,73, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 150°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 ist so ausgebildet, daß bei unge fähr 80°C ein Übergang von in der Ebene liegender Magneti sierung auf rechtwinklige Magnetisierung in ihr erfolgt.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #5 besteht aus Gd_0,28(Fe_0,84Co_0,16)_0,72, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂ = 280°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 160°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur = 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #6 besteht aus Gd_0,28(Fe_0,89Co_0,11)_0,72, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂ = 260°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 160°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #7 besteht aus Gd_0,28(Fe_0,6Co_0,40)_0,72 ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂300°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 160°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 bei der Probe #8 besteht aus Gd_0,29(Fe_0,78Co_0,22)_0,71, ist also reich an Seltenerdmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₂ = 280°C;
Kompensationstemperatur T_comp2 = 180°C; und
Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 4 ist so ausgebildet, daß bei unge fähr 120°C ein Übergang von in der Ebene liegender Magneti sierung auf rechtwinklige Magnetisierung in ihr erfolgt.

Mit allen vorstehend genannten Proben #2-#8 konnten mit den in Tabelle 1 aufgelisteten Aufzeichnungsbedingungen Überschreibvorgänge ausgeführt werden, ohne daß Information verblieb.

Tabelle 1

Die folgenden magnetooptischen Platten gemäß Proben #9-#12 weisen denselben Aufbau wie die Probe #1 auf, mit Ausnahme der Beschaffenheit der magnetischen Schicht 3.

Die magnetische Schicht 3 der Probe #9 aus Dy_0,21(Fe_0,84Co_0,16)_0,79ist reich an Übergangsmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₁ = 170°C und
Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur = 15 kOe.

Die magnetische Schicht 3 der Probe #10 aus Dy_0,23(Fe_0,84Co_0,16)_0,77ist reich an Übergangsmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₁ = 150°C und
Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur = 20 kOe.

Die magnetische Schicht 3 der Probe #11 aus Dy_0,23(Fe_0,80Co_0,20)_0,77 ist reich an Übergangsmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₁ = 165°C und
Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur = 20 kOe.

Die magnetische Schicht 3 der Probe #12 aus Dy_0,19(Fe_0,84Co_,0,16)_0,81ist reich an Übergangsmetall, und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₁ = 200°C und
Koerzitivkraft Hc₁ bei Raumtemperatur = 8 kOe.

Mit allen vorstehenden Proben #9-#12 konnten Überschreib vorgänge durch Lichtintensitätsmodulation mit den in Tabelle 1 aufgelisteten Aufzeichnungsbedingungen ausgeführt werden, ohne daß Information verblieb.

Die folgenden magnetooptischen Platten gemäß Proben #13-#26 weisen denselben Aufbau auf, wie er für die Probe #1 be schrieben wurde, mit Ausnahme der Beschaffenheit der magne tischen Schicht 5.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #13 besteht aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,32(Fe_0,70Co_0,30)_0,68 und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 230°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 220°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #14 besteht aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,30(Fe_0,70Co_0,30)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 260°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,4 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #15 besteht aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,30(Fe_0,80Co_0,20)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #16 besteht aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,30(Fe_0,60Co_0,40)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 290°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #17 besteht aus (Gd_0,50Dy_0,50) _0,30(Fe_0,55Co_0,45)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 310°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,0 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #18 besteht aus (Gd_0,60Dy_0,40)_0,30(Fe_0,80Co_0,30)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 260°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #19 besteht aus (Gd_0,70Dy_0,30)_0,30(Fe_0,80Co_0,30)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 280°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,0 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #20 besteht aus (Gd_0,80Dy_0,20)_0,30(Fe_0,80Co_0,20)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 300°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 210°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 0,8 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #21 besteht aus (Gd_0,85Dy_0,15)_0,30(Fe_0,80Co_0,20)_0,70, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 310°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 220°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 0,5 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #22 besteht aus (Gd_0,60Dy_0,40)_0,31(Fe_0,70Co_0,30)_0,69, und sie ist reich an Seltenerdmetall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 290°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 230°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #23 besteht aus Dy_0,28(Fe_0,70Co_0,30)_0,72, und sie ist reich an Seltenerd metall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 200°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 180°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 2,2 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #24 besteht aus Dy_0,28(Fe_0,60Co_0,40)_0,72, und sie ist reich an Seltenerd metall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 230°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 185°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 2,3 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #25 besteht aus Dy_0,29(Fe_0,50Co_0,50)_0,71, und sie ist reich an Seltenerd metall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃ = 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 190°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 2,0 kOe.

Die magnetische Schicht 5 der Probe #26 besteht aus Dy_0,30(Fe_0,50Co_0,50)_0,70, und sie ist reich an Seltenerd metall und weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₃= 250°C;
Kompensationstemperatur T_comp3 = 190°C und
Koerzitivkraft Hc₃ bei Raumtemperatur = 1,8 kOe.

Mit allen vorstehend genannten Proben #13-#26 konnten Überschreibvorgänge durch Lichtintensitätsmodulation mit den in Tabelle 2 aufgelisteten Aufzeichnungsbedingungen durchge führt werden, ohne daß Information verblieb.

Tabelle 2

Die magnetooptische Platte einer Probe #27 weist denselben Aufbau wie die beschriebene Probe #1 auf, mit der Ausnahme, daß die magnetische Schicht 4 30 nm dick ist.

Mit der magnetooptischen Platte der Probe #27 konnten Über schreibvorgänge durch Lichtintensitätsmodulation mit den in Tabelle 2 aufgelisteten Bedingungen ausgeführt werden, ohne daß Information verblieb. Da die Filmdicke der magnetischen Schicht 4 geringer als bei der Probe #1, dort 50 nm Dicke, ist, konnte der Aufzeichnungsvorgang ohne Schwierigkeiten unter Verwendung eines Aufzeichnungsimpulses mit einem Tast verhältnis von 40% ausgeführt werden. Im Vergleich zur Probe #1, bei der ein Aufzeichnungsimpuls mit einem Tastver hältnis von 60% verwendet wurde, war die Aufzeichnungsem pfindlichkeit verbessert.

In der folgenden Beschreibung wird ein zweites Ausführungs beispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrie ben. Der Bequemlichkeit halber sind Teile, die dieselbe Funktion wie diejenigen aufweisen, die in den Figuren in Zusammenhang mit dem vorigen Ausführungsbeispiel dargestellt sind, mit demselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und die zu gehörige Beschreibung wird weggelassen.

Wie in Fig. 5 dargestellt, unterscheidet sich die magneto optische Aufzeichnungsplatte des vorliegenden Ausführungs beispiels von derjenigen des vorigen Ausführungsbeispiels dadurch, daß zwischen dem dielektrischen Film 2 und der ma gnetischen Schicht 3 eine magnetische Schicht 8 (nullte ma gnetische Schicht) vorhanden ist.

Die magnetische Schicht 8 ist so ausgebildet, daß ihre Curie-Temperatur Tc₀ höher als die der magnetischen Schicht 3 ist und daß ihre Koerzitivkraft Hc₀ bei Raumtemperatur nahezu null ist. Die magnetische Schicht 8 verfügt bei Raum temperatur über in der Ebene liegende Magnetisierung, und über einer vorgegebenen Temperatur erfolgt in ihr ein Über gang von dieser Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisie rung.

Für die vorstehend angegebene magnetooptische Aufzeichnungs platte sind nachfolgend Proben angegeben.

Magnetooptische Platten von Proben #28 und #29 sind jeweils so ausgebildet, daß zwischen der dielektrischen Schicht 2 und der magnetischen Schicht 3 bei der Probe #1 eine magne tische Schicht 8 mit einer Dicke von 30 nm vorhanden ist. Die magnetooptischen Platten der Proben #28 und #29 werden auf dieselbe Weise wie die Probe #1 hergestellt.

Die magnetische Schicht 8 der Probe 28 besteht aus Gd_0,25(Fe_0,80Co_0,20)_0,75, sie ist reich an Seltenerdmetall und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Curie-Temperatur Tc₀ = 300°C und
Koerzitivkraft Hc₀ bei Raumtemperatur ≃ 0 Oe.

Die magnetische Schicht 8 weist keine Kompensationstempera tur auf, und sie ist so gewählt, daß in ihr bei ungefähr 100°C der Übergang von der in der Ebene liegenden Magneti sierung in die rechtwinklige Magnetisierung erfolgt.

Die magnetische Schicht 8 der Probe 29 besteht aus Gd_0,25(Fe_0,80Co_0,20)_0,75, sie ist reich an Seltenerdmetall und sie weist die folgenden Eigenschaften auf:

Für beide magnetooptischen Platten der Proben #28 und #29 konnten Überschreibvorgänge durch Lichtintensitätsmodulation mit den in Tabelle 2 aufgelisteten Bedingungen ausgeführt werden, ohne daß Information verblieb. Das erhaltene T/R(Trägersignal/Rausch-Signal)-Verhältnis betrug 49 dB. Im Vergleich zur Probe #1, bei der ein T/R-Verhältnis von 47 dB erzielt wurde, war die Signalqualität deutlich verbessert.

Diese Verbesserung konnte erzielt werden, weil Tc₀ höher als Tc₁ eingestellt war, wodurch der Kerr-Rotationswinkel ver größert werden konnte.

Darüber hinaus fiel dann, wenn die magnetooptische Platte der Probe #1 verwendet wurde, das T/R-Verhältnis plötzlich, wenn die Aufzeichnungsbitlänge kürzer wurde. Wenn dagegen die Proben #28 und #29 verwendet wurden, fiel das T/R-Ver hältnis nicht deutlich, wenn die Aufzeichnungsbitlänge kür zer wurde. Diese Verbesserung wurde aus dem folgenden Grund erzielt: da die magnetische Schicht 8 bei Raumtemperatur über in der Ebene liegende Magnetisierung verfügt und da von dieser Magnetisierung ein Übergang auf rechtwinklige Magne tisierung erfolgt, wenn ein Laserstrahl mit einer Wieder gabelaserleistung vom Pegel III eingestrahlt wird, kann selbst im Fall eines kurzen Aufzeichnungsbits der Wieder gabevorgang ausgeführt werden, ohne daß er von einem benach barten Aufzeichnungsbit beeinflußt wird.

Beim vorstehend angegebenen bevorzugten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird bei den Proben #1-#29 Glas für das Substrat 1 verwendet. Jedoch kann außer Glas auch che misch getempertes Glas verwendet werden. Weiterhin kann für das Substrat 1 alternativ ein solches aus einem 2P-Schicht glas verwendet werden, bei dem ein unter Ultraviolettstrah lung aushärtender Harzfilm auf Glas oder chemisch getemper tem Glas ausgebildet wird, oder ein Substrat aus Polycarbo nat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), amorphem Polyolefin (APO), Polystyrol )PS), Polybiphenylchlorid (PVC), Epoxid usw.

Die Dicke des durchsichtigen dielektrischen Films 2 aus AlN ist nicht auf 80 nm beschränkt. Sie wird unter Berücksichti gung einer sogenannten Verstärkung des Kerr-Effekts be stimmt, durch die der Kerr-Rotationswinkel des polarisierten Lichts aus der Ausleseschicht 3 oder der magnetischen Schicht 8 unter Verwendung eines Lichtinterferenzeffekts beim Abspielen der magnetooptischen Platte vergrößert wird. Um die Signalqualität (T/R-Verhältnis) beim Wiedergeben so hoch wie möglich zu machen, sollte der Kerr-Rotationswinkel so groß wie möglich eingestellt werden.

Die geeignete Filmdicke ändert sich abhängig von der Wellen länge des Wiedergabelichts und dem Brechungsindex des trans parenten dielektrischen Films 2. Beim vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel wird AlN als Material für diesen transparenten dielektrischen Film 2 verwendet, mit einem Brechungsindex von 2,0 für Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 780 nm. So kann durch Verwenden von AlN mit einer Dicke von 30-120 nm für den dielektrischen Film 2 eine große Ver stärkung des Kerr-Effekts erzielt werden. Bevorzugter wird AlN mit einer Dicke von 70-100 nm für den transparenten dielektrischen Film 2 verwendet, da im obengenannten Bereich der Filmdicke der Kerr-Rotationswinkel beinahe maximal ist.

Jedoch ist die Wellenlänge des Wiedergabelichts nicht auf die vorstehend angegebene Wellenlänge beschränkt. Wenn z. B. Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 400 nm verwendet wird, was im wesentlichen 1/2 der vorstehend genannten Wel lenlänge von 780 nm ist, ist die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 vorzugsweise 1/2 der Filmdicke beim Verwenden von Wiedergabelicht mit einer Wellenlänge von 780 nm.

Außerdem kann der Brechungsindex des transparenten dielek trischen Films 2 abhängig von dem für ihn verwendeten Mate rial oder abhängig von dem bei seiner Herstellung verwende ten Verfahren geändert werden. In einem solchen Fall wird die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 so einge stellt, daß das Produkt aus Brechungsindex×Filmdicke (op tische Weglänge) konstant ist.

Wie es aus der vorstehenden Erläuterung erkennbar ist, kann durch Vergrößern des Brechungsindex des transparenten di elektrischen Films 2 die Filmdicke desselben verkleinert werden, und es kann ein größerer Verstärkungseffekt für den Polarisations-Kerr-Rotationswinkel erzielt werden.

Der Brechungsindex von AlN kann dadurch verändert werden, daß das Verhältnis von Ar zu N₂ (beim Sputtern verwendetes Sputtergas), der Gasdruck usw. verändert werden. Im allge meinen verfügt AlN über einen relativ großen Brechungsindex von ungefähr 1,8-2,1, und demgemäß ist es ein geeignetes Material für den transparenten dielektrischen Film 2.

Der transparente dielektrische Film 2 dient jedoch nicht nur zur Erhöhung des Kerr-Effekts, sondern er verhindert auch eine Oxidation der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 oder der magnetischen Schichten 8, 3, 4 und 5, die jeweils aus Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen bestehen, wie dies auch der Schutzfilm 6 tut.

Magnetische Schichten aus Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierungen können leicht oxidiert werden, und insbesondere werden Seltenerdmetall-Legierungen sehr leicht oxidiert. Daher muß das Eindringen von Sauerstoff und Wasserdampf von außen verhindert werden, um eine Verschlechterung der Eigen schaften der Schichten zu verhindern.

Daher sind die magnetischen Schichten 3, 4 und 5 oder die magnetischen Schichten 8, 3, 4 und 5 bei den Proben #1-#29 durch die AlN-Filme eingebettet. Da der AlN-Film ein Stick stoff enthaltender Film ohne Sauerstoff ist, ist seine Was serdampfbeständigkeit hoch.

Zusätzlich kann unter Verwendung eines Al-Targets reaktives Gleichstromsputtern unter Einleiten von N₂-Gas oder einem Mischgas aus Ar und N₂ erfolgen. Bei diesem Sputterverfahren kann eine schnellere Filmbildungsgeschwindigkeit im Ver gleich mit einem HF-Sputterverfahren erzielt werden.

Abweichend von AlN sind die folgenden Materialien mit großem Brechungsindex für den transparenten dielektrischen Film 2 geeignet: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTiO₃ und SrTiO₃.

Insbesondere kann unter Verwendung von SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN und ZnS eine magnetooptische Platte mit ausgezeich neter Feuchtigkeitsbeständigkeit erhalten werden, da diese Materialien keinen Sauerstoff beinhalten.

Die jeweiligen Zusammensetzungen von DyFeCo, wie für die magnetische Schicht 3 verwendet, von GdFeCo, wie für die magnetische Schicht 4 verwendet, und von GdDyFeCo, wie für die magnetische Schicht 5 verwendet, sind nicht auf diejeni gen beschränkt, wie sie bei den obigen bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen dargelegt sind. Als Materialien für die ma gnetischen Schichten 3, 4 und 5 können zum Erzielen dersel ben Effekte, wie sie beschrieben wurden, die folgenden Le gierungen verwendet werden: Legierungen aus einem Seltenerd metall, das als mindestens ein Element aus der aus Gd, Tb, Dy, Ho und Nd bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und aus einem Übergangsmetall, für das mindestens ein Element aus der aus Fe und Co bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

Ferner kann durch Hinzufügen einer kleinen Menge mindestens eines Elements, das aus der aus Cr, V, Nb, Mn, Be, Ni, Ti, Pt, Rh und Cu bestehenden Gruppe ausgewählt ist, die jewei lige Beständigkeit der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 gegen Umgebungsbedingungen verbessert werden. Genauer ge sagt, kann eine Verschlechterung der Eigenschaften der ma gnetischen Schichten 3, 4 und 5 aufgrund von Oxidation des Materials durch eingedrungenen Dampf und Sauerstoff verhin dert werden, wodurch zuverlässige Funktion der magnetoopti schen Platte für eine lange Zeitspanne gewährleistet wird.

Die jeweiligen Filmdicken der magnetischen Schichten 3, 4 und 5 werden abhängig von den für sie verwendeten Materia lien, ihren Zusammensetzungen und den Dicken der anderen magnetischen Schichten bestimmt. Genauer gesagt, wird die Filmdicke der magnetischen Schicht 3 vorzugsweise auf 20 nm oder mehr, vorzugsweise auf 30 nm oder mehr eingestellt. Wenn die magnetische Schicht 3 zu dick wird, kann in der magnetischen Schicht 5 aufgezeichnete Information nicht in sie kopiert werden. Demgemäß ist es bevorzugt, die Dicke auf 100 nm oder kleiner einzustellen. Die Filmdicke der magneti schen Schicht 4 wird vorzugsweise auf 5 nm oder mehr einge stellt, bevorzugter im Bereich von 10 nm-50 nm. Wenn die magnetische Schicht 4 zu dick wird, kann in der magnetischen Schicht 5 aufgezeichnete Information nicht in sie kopiert werden. Demgemäß ist es bevorzugt, die Dicke auf 100 nm oder weniger einzustellen. Die Filmdicke der magnetischen Schicht 5 wird vorzugsweise auf 20 nm oder mehr eingestellt, bevor zugter im Bereich von 10 nm-50 nm. Wenn die magnetische Schicht 5 zu dick wird, verringert sich ihre Aufzeichnungs empfindlichkeit. Demgemäß ist es bevorzugt, sie auf 200 nm oder weniger einzustellen.

Die Curie-Temperatur Tc₁ der magnetischen Schicht 3 wird vorzugsweise im Bereich von 100°C-250°C eingestellt. Dies, weil dann, wenn Tc₁ auf unter 100°C eingestellt wird, der T/R-Wert unter 45 dB fällt, was die untere Grenze für den Bereich ist, wie er für digitales Aufzeichnen und Wiederge ben erforderlich ist. Wenn dagegen die Curie-Temperatur Tc₁ über 250°C liegt, verringert sich die Aufzeichnungsempfind lichkeit. Wenn die Koerzitivkraft Hc₁ der magnetischen Schicht 3 bei Raumtemperatur auf 5 kOe oder weniger einge stellt wird, kann außerdem ein Teil der magnetischen Schicht 3 durch das Initialisierungsmagnetfeld H_init initialisiert werden. Demgemäß wird die Koerzitivkraft Hc₁ der magneti schen Schicht 3 bei Raumtemperatur vorzugsweise auf 5 kOe oder darüber eingestellt.

Wenn die Temperatur, bei der in der magnetischen Schicht 4 der Übergang auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt, auf 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, die entsteht, wenn ein Laserstrahl mit der Leistung P_R ein gestrahlt wird. Demgemäß kann durch das Initialisierungs magnetfeld H_init nicht nur die magnetische Schicht 5, sondern auch die magnetische Schicht 3 initialisiert werden, und wenn dies erfolgt, kann kein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden. Aus diesem Grund wird die Temperatur, bei der in der magnetischen Schicht 4 der Übergang von in der Ebene liegen der Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt, vorzugsweise auf 80°C oder höher eingestellt.

Die Curie-Temperatur Tc₂ der magnetischen Schicht 4 wird vorzugsweise höher als die Curie-Temperatur Tc₁ der magneti schen Schicht 3 eingestellt. Dies, weil dann, wenn die Curie-Temperatur Tc₂ kleiner als die Curie-Temperatur Tc₁ ist, die Magnetisierung nicht in erwünschter Weise beim Pro zeß des Überschreibens durch Lichtintensitätsmodulation ko piert werden kann.

Die Curie-Temperatur Tc₃ der magnetischen Schicht 5 wird vorzugsweise im Bereich von 150°C-400°C eingestellt. Dies, weil dann, wenn die Curie-Temperatur Tc₃ auf unter 150°C eingestellt wird, die Differenz zwischen P_L und P_R klein wird und demgemäß ein Überschreiben durch Lichtintensitäts modulation nicht nach Wunsch ausgeführt werden kann. Wenn dagegen die Curie-Temperatur Tc₃ auf 400°C oder darüber ein gestellt wird, verringert sich die Aufzeichnungsempfindlich keit. Die Koerzitivkraft Hc₃ der magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur wird vorzugsweise auf 3 kOe oder darunter eingestellt. Dies, weil dann, wenn die Koerzitivkraft Hc₃ der magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur 3 kOe über schreitet, eine Erzeugungsvorrichtung für das Initialisie rungsmagnetfeld H_init groß wird, was nicht erwünscht ist.

Die Kompensationstemperatur T_comp2 der magnetischen Schicht 4 wird vorzugsweise auf einen niedrigeren Wert als die Kom pensationstemperatur T_comp3 der magnetischen Schicht 5 ein gestellt. Dies, weil dann, wenn die Curie-Temperatur Tc₂ der magnetischen Schicht 4 niedriger als die Kompensationstempe ratur T_comp3 der magnetischen Schicht 5 ist, die Spanne für die Intensität des Laserstrahls vom hohen Pegel I und die Spanne der Intensität des Laserstrahls vom niedrigen Pegel II groß werden.

Die Filmdicke des Schutzfilms 6 aus AlN ist beim vorliegen den Ausführungsbeispiel auf 80 nm eingestellt. Jedoch be steht keine Beschränkung auf diesen Wert, und vorzugsweise erfolgt eine Einstellung 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 tritt Licht, das von der optischen Aufnahmeein richtung her einfällt, kaum durch die magnetischen Schichten hindurch. Daher besteht keine Grenze für die Filmdicke des Schutzfilms 6, solange die Oxidation der magnetischen Filme für eine lange Zeitspanne verhindert werden kann. Daher sollte dann, wenn ein Material mit geringer Oxidationsbe ständigkeit verwendet wird, die Filmdicke groß gewählt wer den; wenn dagegen ein Material mit hoher Oxidationsbestän digkeit verwendet wird, kann die Filmdicke klein sein.

Die thermische Leitfähigkeit des Schutzfilms 6 wie auch des transparenten dielektrischen Films 2 beeinflussen die Auf zeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte. Ge nauer gesagt, repräsentiert die zum Aufzeichnen und Löschen erforderliche Laserleistung die Aufzeichnungsempfindlich keit. Das auf die magnetooptische Platte auftreffende Licht wird im wesentlichen durch den transparenten dielektrischen Film 2 hindurchgestrahlt. Dann wird es durch die magneti schen Schichten 3, 4 und 5 oder die Schichten 3, 4, 5 und 8 absorbiert, die absorbierende Filme sind, und es erfolgt Umwandlung in Wärme. Hierbei wandert die in den magnetischen Schichten 3, 4 und 5 oder 3, 4, 5 und 8 erzeugte Wärme in den transparenten dielektrischen Film 2 und den Schutzfilm 6, und zwar durch Wärmeleitung. Daher beeinflussen die je weiligen Wärmeleitfähigkeiten und Wärmekapazitäten (spezifi sche Wärme) des transparenten dielektrischen Films 2 und des Schutzfilms 6 die Aufzeichnungsempfindlichkeit.

Dies bedeutet, daß die Aufzeichnungsempfindlichkeit der ma gnetooptischen Platte in gewissem Ausmaß durch Einstellen der Filmdicke des Schutzfilms 6 eingestellt werden kann. Wenn z. B. die Filmdicke des Schutzfilms 6 dünner gemacht wird, erhöht sich die Aufzeichnungsempfindlichkeit (der Auf zeichnungs- oder Löschvorgang kann mit geringerer Laserlei stung ausgeführt werden). Normalerweise ist es zum Verlän gern der Lebensdauer des Lasers von Vorteil, über eine rela tiv hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit zu verfügen, und dem gemäß ist ein dünnerer Schutzfilm 6 bevorzugt.

Auch in diesem Sinn ist AlN ein geeignetes Material. Wegen seiner ausgezeichneten Feuchtigkeitsbeständigkeit kann dann, wenn dieses Material für den Schutzfilm 6 verwendet wird, die Filmdicke dünner ausgebildet werden, und es kann eine magnetooptische Platte erzielt werden, die hohe Aufzeich nungsempfindlichkeit gewährleistet.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird AlN sowohl für den Schutzfilm 6 als auch den transparenten dielektrischen Film 2 verwendet. Daher verfügt die erfindungsgemäße magne tooptische Platte über ausgezeichnete Feuchtigkeitsbestän digkeit. Da dasselbe Material für die beiden genannten Filme verwendet wird, kann darüber hinaus die Produktivität bei der Herstellung der magnetooptischen Platte verbessert wer den.

Wenn die vorstehenden Aufgaben und Wirkungen berücksichtigt werden, können wie beim transparenten dielektrischen Film 2 die folgenden Materialien für den Schutzfilm 6 verwendet werden: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTiO₃ und SrTiO₃.

Insbesondere dann, wenn SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN oder ZnS verwendet werden, die keinen Sauerstoff enthalten, kann eine magnetooptische Platte mit ausgezeichneter Feuchtigkeitsbe ständigkeit erhalten werden.

Die magnetooptischen Platten der Proben #1-#29 sind vom sogenannten einseitigen Typ. Nachfolgend wird ein Dünnfilm, der aus dem transparenten dielektrischen Film 2, den magne tischen Filmen 3-5 (oder den magnetischen Filmen 3-5 und 8) und dem Schutzfilm 6 besteht, als Aufzeichnungsmediums schicht bezeichnet. Die magnetooptische Platte vom einseiti gen Typ besteht aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsme diumsschicht und dem Überzugsfilm 7.

Dagegen ist eine magnetooptische Platte vom zweiseitigen Typ so ausgebildet, daß ein Paar Substrate, auf denen jeweils eine Aufzeichnungsmediumsschicht durch eine Klebeschicht aufgebracht ist, so angeordnet sind, daß die jeweiligen Auf zeichnungsmediumsschichten einander gegenüberstehen.

Was das das Material für die Kleberschicht betrifft, ist insbe sondere Polyurethanacrylat-Kleber bevorzugt. Die vorstehend genannte Kleberschicht ist mit einer Kombination von Aus härteigenschaften versehen, mit Ultraviolettstrahlung, Wärme und Luftabschluß. Daher verfügt diese Kleberschicht über den Vorteil, daß der Abschattungsbereich der Aufzeichnungsme diumsschicht, durch den die Ultraviolettstrahlung nicht hin durchgelassen wird, durch Wärme und Luftabschluß ausgehärtet werden kann. Darüber hinaus kann wegen der hohen Feuchtig keitsbeständigkeit zuverlässige Funktion der magnetoopti schen Platte vom doppelseitigen Typ für eine lange Zeitspan ne gewährleistet werden.

Andererseits ist eine magnetooptische Platte vom einseitigen Typ für eine kompakte magnetooptische Aufzeichnungs/Wieder gabe-Vorrichtung geeignet, da die erforderliche Dicke nur 1/2 derjenigen beträgt, die für eine zweiseitige magneto optische Platte erforderlich ist.

Die magnetooptische Platte vom doppelseitigen Typ ist für eine magnetooptische Aufzeichungs/Wiedergabe-Vorrichtung großer Kapazität geeignet, da beide Seiten für Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet werden können.

Bei den vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbei spielen erfolgte eine Erläuterung für den Fall einer magne tooptischen Platte als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium. Jedoch kann statt einer Platte auch eine Karte, ein Band usw. verwendet werden.

Wie beschrieben, ist das erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsmedium so beschaffen, daß die magnetische Schicht 3, die magnetische Schicht 4 und die magnetische Schicht 5, die jeweils aus einer Seltenerdmetall-Übergangs metall-Legierung bestehen, in dieser Reihenfolge aufeinan derlaminiert sind. Die magnetische Schicht 3 verfügt über rechtwinklige Magnetisierung im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur. Die magnetische Schicht 4 verfügt über Eigenschaften dahingehend, daß ihre Curie-Temperatur höher als die der magnetischen Schicht 3 ist, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur nahezu null ist und daß sie bei Raumtemperatur über in der Ebene liegen de Magnetisierung verfügt, wobei über einer vorgegebenen Temperatur ein Übergang auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt. Die magnetische Schicht 5 verfügt über Eigenschaf ten dahingehend, daß sie im Temperaturbereich zwischen Raum temperatur und ihrer Curie-Temperatur rechtwinklige Magneti sierung aufweist, wobei die Curie-Temperatur höher als die jenige der magnetischen Schicht eingestellt ist, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur kleiner als diejenige der magnetischen Schicht 3 ist und daß ihre Kompensationstempe ratur höher als diejenige der magnetischen Schicht 4 ist.

Bei der vorstehend angegebenen Anordnung tritt bei Raumtem peratur keine magnetische Kopplung zwischen der magnetischen Schicht 3 und der magnetischen Schicht 5 auf. Andererseits tritt bei hoher Temperatur, bei der ein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt werden kann, eine magnetische Kopplung zwischen diesen magnetischen Schichten 3 und 5 auf. Demgemäß kann ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation ausge führt werden. Darüber hinaus kann der Aufzeichnungsvorgang in der magnetischen Schicht 3 ohne Schwierigkeiten ausge führt werden.

Bei der vor stehend angegebenen Anordnung ist die magnetische Schicht 5 so beschaffen, daß ihre Curie-Temperatur in den Bereich von 150-400°C fällt und daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur 3 kOe oder weniger ist. Demgemäß kann das erforderliche Initialisierungsmagnetfeld auf 3 kOe oder we niger eingestellt werden.

Darüber hinaus ist die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 3 eingestellt, daß bei Raumtemperatur entweder der Einfluß des Übergangsmetalls überwiegt oder daß dort die Kompensationszusammensetzung vorliegt. Die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 4 ist so, daß bei Raumtemperatur der Einfluß des Seltenerdmetalls überwiegt, und die Kompen sationstemperatur liegt im Bereich von 100-250°C. Die Zusammensetzung der magnetischen Schicht 5 ist dergestalt, daß der Einfluß des Seltenerdmetalls bei Raumtemperatur überwiegt, und die Kompensationstemperatur liegt im Bereich von 100-300°C.

Die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 5 wird im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur durch das Seltenerdmetall dominiert, wäh rend sie im Temperaturbereich zwischen der Kompensations temperatur und der Curie-Temperatur durch das Übergangs metall dominiert wird. Genauer gesagt, kann sich die bei der hohen Temperatur, bei der ein Aufzeichnungsvorgang möglich ist, aufgezeichnete Magnetisierung umkehren, wenn die Tempe ratur auf Raumtemperatur fällt. Daher kann das Aufzeich nungsmagnetfeld in Richtung des Initialisierungsmagnetfelds wirken.

Das erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsmedium kann so ausgebildet sein, daß es ferner eine nullte magneti sche Schicht aufweist, die auf derjenigen Fläche der magne tischen Schicht 3 ausgebildet ist, auf der die magnetische Schicht 4 nicht liegt. Die nullte magnetische Schicht ist so gewählt, daß ihre Curie-Temperatur höher als die der magne tischen Schicht 3 ist, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtem peratur nahezu null ist, daß sie bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist und daß über einer vorgegebenen Temperatur in ihr ein Übergang von dieser Ma gnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt.

Bei der vorstehenden Anordnung ist ein Überschreibvorgang durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Darüber hinaus wird bei der Wiedergabe dann, wenn ein Lichtstrahl auf die magnetische Schicht 8 aufgestrahlt wird, die Temperaturver teilung in diesem Abschnitt nahezu eine Normalverteilung, und demgemäß erhöht sich nur die Temperatur im mittleren Abschnitt, der kleiner ist als der Durchmesser des Licht strahls.

Wenn die Temperatur ansteigt, tritt in dem vom Licht be strahlten Abschnitt ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf. Hierbei wird die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 8 durch die Austauschkopplungskraft zwischen dieser magneti schen Schicht 8 und der magnetischen Schicht 3 in die Magne tisierungsrichtung in der magnetischen Schicht 3 gestellt. Wenn im Abschnitt mit dem Temperaturanstieg ein Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt, zeigt sich der Polarisations-Kerr- Effekt nur in diesem Abschnitt, wodurch Information auf Grundlage des davon reflektierten Lichts wiedergegeben wird.

Wenn der Lichtstrahl so verschoben wird, daß er das nächste Aufzeichnungsbit abspielt, verringert sich die Temperatur des zuvor abgespielten Abschnitts, und dadurch erfolgt in diesem Abschnitt ein Übergang von der rechtwinkligen Magne tisierung auf die in der Ebene liegende Magnetisierung, und der Polarisations-Kerr-Effekt zeigt sich in diesem Abschnitt nicht mehr. Dies bedeutet, daß die in der magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Magnetisierung nicht ausgelesen werden kann, da sie durch die in der Ebene liegende Magneti sierung in der magnetischen Schicht 8 maskiert ist. Daher wird Information aus dem Fleck mit Temperaturverringerung nicht mehr wiedergegeben, und demgemäß können Wechselwirkun gen durch Signale von angrenzenden Bits, die zu Störsignalen führen und die Wiedergabeauflösung verringern, vermieden werden.

Wie beschrieben, kann bei der vorstehend angegebenen Anord nung nur der Abschnitt mit Temperaturerhöhung über eine vor gegebene Temperatur dem Wiedergabevorgang unterzogen werden. Daher ist die Wiedergabe kleinerer Aufzeichnungsbits möglich als bei herkömmlichen Verfahren, wodurch eine deutliche Ver besserung der Aufzeichnungsdichte ermöglicht ist.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer ersten magnetischen Schicht (3) aus einer Seltenerd metall-Übergangsmetall-Legierung;
- einer zweiten magnetischen Schicht (4) aus einer Selten erdmetall-Übergangsmetall-Legiergung, die auf der ersten ma gnetischen Schicht ausgebildet ist; und
- einer dritten magnetischen Schicht (5) aus einer Selten erdmetall-Übergangsmetall-Legierung, die auf der zweiten ma gnetischen Schicht ausgebildet ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste magnetische Schicht im Temperaturbereich zwi schen Raumtemperatur und ihrer Curie-Temperatur über recht winklige Magnetisierung verfügt;
- die zweite magnetische Schicht über Eigenschaften dahin gehend verfügt, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht ist, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur im wesentlichen null ist, daß sie bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magne tisierung aufweist und daß in ihr oberhalb einer vorgegebe nen Temperatur ein Übergang von in der Ebene liegende Magne tisierung in rechtwinklige Magnetisierung auftritt; und
- die dritte magnetische Schicht über Eigenschaften dahin gehend verfügt, daß sie im Temperaturbereich zwischen Raum temperatur und ihrer Curie-Temperatur über rechtwinklige Magnetisierung verfügt, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht ist, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur kleiner als die jenige der ersten magnetischen Schicht ist und daß ihre Kom pensationstemperatur höher als diejenige der zweiten magne tischen Schicht ist.

2. Magnetooptisches 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 bei 5 kOe oder höher liegt;
- die zweite magnetische Schicht (4) so gewählt ist, daß in ihr der Übergang von der in der Ebene liegenden Magnetisie rung auf die rechtwinklige Magnetisierung oberhalb von 80°C erfolgt; und
- die dritte magnetische Schicht (5) so gewählt ist, daß ihre Curie-Temperatur im Bereich zwischen 150°C und 400°C liegt und ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur 3 kOe oder weniger beträgt.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Zusammensetzung der ersten magnetischen Schicht (3) so eingestellt ist, daß sie bei Raumtemperatur die Kompensa tionszusammensetzung ist oder daß der Effekt des Übergangs metalls überwiegt;
- die Zusammensetzung der zweiten magnetischen Schicht (4) so eingestellt ist, daß bei Raumtemperatur der Effekt des Seltenerdmetalls überwiegt und daß ihre Kompensationstempe ratur im Bereich zwischen 100°C und 250°C liegt; und
- die Zusammensetzung der dritten magnetischen Schicht (5) so eingestellt ist, daß bei Raumtemperatur der Effekt des Seltenerdmetalls überwiegt und daß ihre Kompensationstempe ratur im Bereich zwischen 100°C und 300°C liegt.

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die erste magnetische Schicht (3) aus DyFeCo besteht und
- die dritte magnetische Schicht (5) aus einem Material be steht, das aus der aus GdDyFeCo und DyFeCo bestehenden Grup pe ausgewählt ist.

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die erste magnetische Schicht (3) aus Dy_a(Fe_bCo_1-b)_1-a be steht;
- die zweite magnetische Schicht (4) aus Gd_c(Fe_bCo_1-b)_1-c besteht und
- die dritte magnetische Schicht (5) aus einem Material be steht, das aus der aus (Gd_eDy_1-e)_g(Fe_fCo_1-f)_1-g und Dy_h(Fe_iCo_1-i)_1-h bestehenden Gruppe ausgewählt ist;
- wobei a, b, c, d, e, f, g, h und i den folgenden Unglei chungen genügen: 0,18a0,25, 0,70b0,90, 0,20c0,35, 0,50d0,90, 0,10e0,95, 0,30f0,90, 0,28g0,33, 0,28h0,33 und 0,30i0,80.

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste magnetische Schicht (3) aus Dy_0,19(Fe_0,86Co_0,14)_0,81 besteht;
- die zweite magnetische Schicht (4) aus Gd_0,27(Fe_0,60Co_0,40)_0,73 besteht, mit einer Kompensations temperatur von 150°C und
- die dritte magnetische Schicht (5) aus (Gd_0,50Dy_0,50)_0,30(Fe_0,72Co_0,28)_0,70 besteht, mit einer Kom pensationstemperatur von 210°C.

7. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste magnetische Schicht (3) eine Filmdicke im Be reich zwischen 20 nm und 100 nm aufweist;
- die zweite magnetische Schicht (4) eine Filmdicke im Be reich zwischen 5 nm und 50 nm aufweist und
- die dritte magnetische Schicht (5) eine Filmdicke im Be reich zwischen 20 nm und 200 nm aufweist.

8. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine nullte ma gnetische Schicht (8), die auf der ersten magnetischen Schicht (3) auf derjenigen Seite ausgebildet ist, auf der nicht die zweite magnetische Schicht (4) liegt;

- wobei die nullte magnetische Schicht so gewählt ist, daß ihre Curie-Temperatur höher als die Curie-Temperatur der er sten magnetischen Schicht (3) liegt, daß ihre Koerzitivkraft bei Raumtemperatur im wesentlichen null ist, daß sie bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung auf weist, und daß oberhalb einer vorgegebenen Temperatur ein Übergang in ihr von in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung erfolgt.

9. Magnetooptische Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung, gekennzeichnet durch:

- ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium gemäß einem der vorstehenden Ansprüche;
- eine Einrichtung zum Erzeugen eines Initialisierungsma gnetfelds zum Initialisieren der dritten magnetischen Schicht (5) beim Überschreiben;
- eine Lichteinstrahleinrichtung zum Einstrahlen eines Lichtstrahls auf das magnetooptische Aufzeichnungsmedium ab hängig von aufzuzeichnender Information; und
- eine Einrichtung zum Erzeugen eines Aufzeichnungsmagnet felds, das an die dritte magnetische Schicht anzulegen ist;
- wobei das von der Einrichtung zum Erzeugen des Initiali sierungsmagnetfelds erzeugte Initialisierungsmagnetfeld und das von der Einrichtung zum Erzeugen des Aufzeichnungsma gnetfelds erzeugte Aufzeichnungsmagnetfeld dieselbe Richtung aufweisen.