DE68928843T2

DE68928843T2 - Magnetooptisches speichermedium

Info

Publication number: DE68928843T2
Application number: DE68928843T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Mitsubishi Denki K.K. Amagasaki-Shi Hyogo 661 Fukami; Y. Mitsubishi Denki K.K. 8-Chome Amagasaki-Shi Hyogo 661 Nakaki; Motohisa Mitsubishi Denki K.K. Amagasaki-Shi Hyogo 661 Taguchi; Takashi Mitsubishi Denki K.K. Sangy 8-Chome Amagasaki-Shi Hyogo 661 Tokunaga; Kazuhiko Mitsubishi Denki K.K. Amagasaki-Shi Hyogo 661 Tsutsumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: EP0382859B1; EP0382859A1; WO1990002400A1; US5216663A; DE68928843D1; EP0382859A4

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium, das direkt durch optische Modulation überschreibbar ist, wobei die neue Information direkt über die alte Information geschrieben werden kann.

Hintergrund des Standes der Technik

In Fig. 92 (a) ist eine perspektivische Darstellung der Hauptteile einer magnet optischen Lese-Schreib- Vorrichtung nach dem Stand der Technik gezeigt, z. B. wie in den Preprints of the 34th Joint Congress of Applied Physics, Spring 1987, 28 P-Z L-3; (b) ist eine Schnittdarstellung, die den optischen Lese- und Schreibvorgang des Aufzeichnungsmediums illustriert; und (c) ist eine graphische Darstellung der Laser leistungsänderungen zum Einschreiben der Information in Bereiche des Aufzeichnungsmediums. In diesen Zeichnungen ist 1 ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium, das eine Glas- oder Plastikunterlage 2 umfaßt, eine erste magnetische Schicht 3, und eine zweite magnetische Schicht 4. Eine Austausch-Kopplungs-Kraft liegt zwischen der ersten und zweiten magnetischen Schicht 3 und 4, mit dem Ziel, ihre Magnetisierungen in die gleiche Richtung auszurichten. Ein Laserstrahl wird durch eine Objektivlinse 5 auf einen Fleck 6 auf dem Informationsmedium 1 fokussiert. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet Bereiche, die in der Richtung der Magnetisierung in der ersten Magnetschicht 3 nach oben gerichtet sind, Fig. 92 (b), womit die Aufzeichnung von binären "1" Daten angezeigt werden soll. Ein Initialisierungs-Magnet 9 erzeugt ein Magnetfeld von im wesentlichen 4 · 10&sup5; AT/m (5000 Oersted) um die zweite Magnetschicht 4 zu initialisieren. Ein Vorspannungsmagnet 8, der Objektivlinse 5 gegenüber angeordnet, mit dem Informationsmedium 1 dazwischen, erzeugt ein Magnetfeld von im wesentlichen 1,6-4,8 · 10&sup4; AT/m (200 bis 600 Oersted). In Fig. 92 (c) ist die Laserleistung auf der vertikalen Achse aufgetragen und die Bereiche werden auf der horizontalen Achse angezeigt. Die Laserleistung ist moduliert, um die Information "1" in dem Bereich R1 und die Information "0" im Bereich R0 aufzuzeichnen. Die strichlierte Linie in Fig. 92 (a) trennt neue Daten (DN) auf der linken Seite von den alten Daten (DO) auf der rechten Seite.
Der Arbeitsablauf wird nun erklärt. Das Aufzeichnungsmedium 1 rotiert in Fig. 92 (a) und (b) in Pfeilrichtung durch einen Lager- und Antriebsmechanismus, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Die erste magnetische Schicht 3 hat dieselben Eigenschaften wie die Aufzeichnungsschicht, Medien wie sie allgemein für magnet-optische Scheiben verwendet werden und z. B. Tb&sub2;&sub1;Fe&sub7;&sub9; umfassen, und hier ebenfalls als Lese- und Schreibschicht dienen. Die zweite magnetische Schicht 4, als Hilfsschicht bezeichnet, umfaßt z. B. Gd&sub2;&sub4;Tb&sub3;Fe&sub7;&sub3;, und ermöglicht die Überschreibfunktion, wobei die neue Information über die alte Information in Echtzeit überschrieben werden kann. Die Curie-Temperaturen Tc1 und Tc2 der ersten und zweiten magnetischen Schichten 3 und 4, ihre Raumtemperatur, Koerzitiv-Kräfte Hc1 und Hc2 und deren Raumtemperatur-Austausch-Kopplungs-Kräfte Hw1 und Hw2 befriedigen die folgenden Beziehungen:
Tc1 < Tc2
Hc1 - Hw1 > Hc2 + Hw2
Zunächst wird das Auslesen der Information die in der ersten magnetischen Schicht 3 (Aufzeichnungsschicht) aufgezeichnet ist, erklärt. Wie in Fig. 92 (b) gezeigt ist, wird die erste magnetische Schicht 3 in Aufwärtsrichtung magnetisiert um eine "1" darzustellen und in der Abwärtsrichtung um eine "0" darzustellen. Wenn diese Information gelesen wird, wird die erste magnetische Schicht 3 durch den Strahlfleck 6 beleuchtet und die magnetische Orientierung der ersten magnetischen Schicht 3 im Strahlfleck 6 wird durch den bekannten optischen Kerr-Effekt in eine optische Information umgewandelt, und als solche erfaßt. Fig. 93 zeigt die durch die Laserstrahlenergie verursachten Temperaturänderungen in den Magnetschichten im Strahlfleck, mit A entsprechend der Intensität des Laserstrahls, der das Aufzeichnungsmedium 1 während des Lesevorgangs beleuchtet. Bei dieser Intensität erreicht der maximale Temperaturanstieg in den ersten und zweiten magnetischen Schichten 3 und 4 im Strahlfleck 6 nicht die Curie- Temperaturen Tc1 und Tc2 dieser Schichten, so daß die Beleuchtung im Strahlfleck die Magnetisierungsrichtung nicht auslöscht; d. h. die aufgezeichnete Information wird nicht gelöscht.
Als nächstes wird der Überschreibvorgang erläutert. Der Initialisierungsmagnet 9 in Fig. 92 erzeugt ein magnetisches Feld der Intensität Hini in der Zeichnung in Richtung des Pfeiles b (nach oben). Dieses Feld Hini steht in Bezug zu der Koerzitiv-Kraft und Austausch-Kopplungs-Kraft der ersten und zweiten Magnetschichten 3 und 4 wie folgt:
Hc1 - Hw1 > Hini > Hc2 + Hw2
Als Ergebnis werden, wenn das Informationsmedium sich in Pfeilrichtung a in Fig. 92 (b) dreht, diese Teile der zweiten magnetischen Schicht, die sich über den Initialisierungsmagnet 9 bewegen, gleichförmig in die Aufwärtsrichtung magnetisiert, unabhängig von der magnetischen Ausrichtung der ersten magnetischen Schicht 3. Die erste magnetische Schicht 3 selbst wird bei Raumtemperatur durch das Magnetfeld des Initialisierungsmagneten oder durch die Austausch- Kopplungs-Kraft, die durch die zweite magnetische Schicht 4 ausgeübt wird, nicht beeinflußt, so daß sie in dem Ausgangszustand verbleibt.
Um eine "1" zu schreiben, d. h. die erste magnetische Schicht 3 in die Aufwärtsrichtung zu magnetisieren, wird der Laserstrahl mit der Intensität B moduliert (Fig. 93). Die Temperatur im Strahlfleck 6 steigt dann über die Curie-Temperatur Tc1 der ersten magnetischen Schicht 3 an, erreicht aber nicht die Curie-Temperatur Tc2 der zweiten magnetischen Schicht 4. Demzufolge verliert die erste magnetische Schicht 3 ihre Magnetisierung, während die zweite magnetische Schicht die aufwärtsmagnetische Ausrichtung, vorgegeben durch den Initialisierungsmagneten 9, beibehält. Während die Scheibe sich dreht und der Bereich die Beleuchtung durch den Strahlfleck 6 verläßt, fällt die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 3 unter ihre Curie-Temperatur Tc1, die magnetische Ausrichtung der zweiten magnetischen Schicht 4 wird übertragen in die erste magnetische Schicht 3, so daß die erste magnetische Schicht 3 in Aufwärtsrichtung magnetisiert wird, entsprechend einer "1".
Um eine "0" aufzuzeichnen, d. h. die erste magnetische Schicht 3 in Abwärtsrichtung zu magnetisieren, wird der Laserstrahl mit der Intentsität C (Fig. 93) moduliert. Die Temperatur in dem Strahlfleck 6 steigt dann über beide Curie-Temperaturen Tc1 der ersten magnetischen Schicht 3 und der Curie-Temperatur Tc2 der zweiten magnetischen Schicht 4 an.
Demzufolge verlieren beide, die erste und zweite magnetische Schicht 3 und 4 ihre Magnetisierung. Während die Scheibe sich weiterdreht und der Bereich die Beleuchtung des Strahlflecks 6 verlassen, fällt die Temperatur der zweiten magnetischen Schicht 4 unter ihre Curie-Temperatur Tc2 und die zweite magnetische Schicht 4 wird in Abwärtsrichtung durch das schwache magnetische Feld magnetisiert, das in Richtung des Pfeils c (abwärts) in Fig. 92 durch den Vorspannmagneten 9 angelegt wird. Wenn darüberhinaus die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 3 unterhalb ihre Curie-Temperatur Tc1 fällt, wird die magnetische Ausrichtung der zweiten magnetischen Schicht 4 in die erste magnetische Schicht 3 übertragen, so daß die erste magnetische Schicht 3 in Abwärtsrichtung magnetisiert wird, entsprechend einer "0".
Durch die vorgenannten Überschreiboperationen kann die neue Information über die alte Information in Echtzeit geschrieben werden, durch Modulation der Laserstrahlleistung zwischen den Werten B und C in Fig. 93 entsprechend den Binär-Kodes "0" und "1" der neuen Information. Da das magnet-optische Aufzeichnungsmedium nach dem Stand der Technik, wie oben beschrieben, strukturiert ist, ergeben sich jedoch Probleme derart, daß ein Initialisierungsmagnet mit einem starken Magnetfeld erforderlich ist und daß die Gesamtstruktur des Lese-Schreibgerätes kompliziert und entsprechend groß ist.
Die vorliegende Erfindung zielt auf eine Lösung dieser Probleme hin; wie oben herausgestellt wurde, ist es eine Aufgabe, ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das während der Schreib- und Überschreibvorgänge keine Initialisierungsmagneten benötigt und das leicht überschrieben werden kann.
Ein weiteres Beispiel der Lese-Schreibvorrichtung nach dem Stand der Technik ist Gegenstand der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 0 257 530, die sich auf ein thermomagnetisches Aufzeichnungsverfahren bezieht, mit ersten und zweiten magnetischen Dünnschichtfilmen. In einem ersten Erwärmungszustand werden die Schichten auf eine Temperatur höher als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Dünn schicht erwärmt, verursachen aber keine Umkehrung des magnetischen Moments in der zweiten magnetischen Dünnschicht. Im zweiten Erwärmungszustand werden die Schichten auf eine Temperatur erwärmt, die höher als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Dünnschicht ist, jedoch auch groß genug ist, die Umkehrung des magnetischen Moments in der zweiten magnetischen Dünnschicht zu verursachen. Die Erwärmungsbedingungen werden moduliert gemäß eines aufzuzeichnenden Informationssignals. EP-A-0 258 978 bezieht sich auch auf ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium. Ein spezielles Beispiel eines solchen Mediums, gezeigt in den Fig. 56 bis 59, bedient sich einer vorabgerillten, lichtdurchlässigen Unterlage mit darauf übereinander aufgebrachten vier magnetischen Schichten. EP-A-0 288 069 beschreibt in ähnlicher Weise ein Beispiel eines Vier-Schichten- Aufzeichnungsmediums, auf das als "Ausgestaltung 1" Bezug genommen wird.

Offenbarung der Erfindung

Wie aus der EP-A-0 288 069 bekannt ist, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium, das eine erste magnetische Schicht mit einer senkrechten magnetischen Anisotropie umfaßt, eine zweite magnetische Schicht, die auf der ersten magnetischen Schicht angeordnet ist und durch eine magnetische Austauschkraft an sie gekoppelt ist, einer dritten magnetischen Schicht auf der zweiten magnetischen Schicht, die durch eine Austauschkraft gekoppelt ist und eine vierte magnetische Schicht auf der dritten Magnetschicht, die durch eine Austauschkraft gekoppelt ist, wobei folgende Beziehungen gelten:
Tc1 < Tc2, Tc3 < Tc2, und Tc3 < Tc4
wobei
Tc1: Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht,
Tc2: Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht,
Tc3: Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht,
Tc4: Curie-Temperatur der vierten magnetischen Schicht
ist.
Im Gegensatz zu EP-A-0 258 978 und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Tc1 < Tc4 wird die Magnetisierung der ersten magnetischen Schicht nicht umgekehrt aufgrund der Magnetisierungsumkehr der zweiten magnetischen Schicht bei Raumtemperatur. Die folgenden Beziehungen werden zusätzlich bei Raumtemperatur befriedigt:
Hc1 > Hw1 (2) + Hb und Hc4 > Hw4 (3)
wobei eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und Tc1 oder Tc3 existiert, die niedriger ist und bei der die folgenden Beziehungen gelten:
Hc2 < Hw2 (3) - Hw2 (1) und Hc 3 < Hw3 (4) - Hw3 (2)
wobei
Hc1: Koerzitiv-Kraft der ersten magnetischen Schicht,
Hc2: Koerzitiv-Kraft der zweiten magnetischen Schicht,
Hc3: Koerzitiv-Kraft der dritten magnetischen Schicht,
Hc4: Koerzitiv-Kraft der vierten magnetischen Schicht
ist.
Hwi(j): Umkehr-Feldveränderung in der i-ten Schicht entsprechend der Austausch-Kopplungs-Kraft zwischen der i-ten Schicht, der j-ten Schicht und der i-ten Schicht;
Hb: Externes magnetisches Feld, das während des Schreibvorgangs in Magnetisierungsrichtung auf die erste magnetische Schicht bei Raumtemperatur angewandt wird in einem Zustand, in der die Untergitter der ersten magnetischen Schicht ausgerichtet werden mit den Untergittern der zweiten magnetischen Schicht.
Vorzugsweise ist Tc2 ≤ Tc4.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine Interface-Kontrollschicht vorgesehen werden, auf dem Interface zwischen magnetischen Schichten zur Kontrolle der Austausch-Kraft.
Die Erfindung wird im einzelnen beschrieben mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen.
Fig. 1(a) ist eine perspektivische Darstellung der Hauptteile eines magnet optischen Aufzeichnungsgerätes unter Benutzung eines magnet optischen Auf zeichnungsmediums in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, um die zugrundeliegenden Prinzipien der Erfindung einzuführen. (b) ist eine Teilansicht einer Schnittzeichnung, die das optische Lesen und Schreiben auf einem Zwei-Schicht-magnet-optischen-Aufzeichnungsmedium illustriert, und (c) ist ein Diagramm des Verlaufs der Laserleistung für die Aufzeichnungsinformation in Bereichen des magnet-optischen Aufzeichnungsmediums. Fig. 2 ist eine Zeichnung, die den Zusammenhang zwischen der Temperatur in der ersten magnetischen Schicht des Zwei- Schicht-magnet optischen Aufzeichungsmediums und des Umkehrfelds darstellt. Fig. 3 ist eine Zeichnung, die die spezifische Struktur des Zwei-Schicht-magnet- optischen Aufzeichnungsmediums zeigt. Fig. 4 zeigt die Zustände der Schichten des Zwei-Schicht-magnet- optischen Aufzeichnungsmediums während des Einschreibens der Information. Fig. 5 stellt die Magnetisierungszustände einer Legierung aus Seltenen- Erden-Metallen und einem Übergangsmetall dar, das die Raumtemperatur als Kompensationstemperatur hat. Fig. 6(a) ist eine Teilansicht, die den optischen Lese- und Schreibvorgang in einem Drei-Schicht-magnet-optischen Aufzeichnungsmedium darstellt, um wiederum die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien vorzustellen. (b) ist ein Diagramm des Laserleistungsverlaufs für die Aufzeichnungsinformation in Bereichen des magnet optischen Aufzeichnungsmedius. Fig. 7 zeigt die Zustände der Schichten des Drei- Schicht-magnet optischen Aufzeichnungsmediums während des Einschreibens der Information. Fig. 8 ist eine illustrative Zeichnung, die die Möglichkeit des Überschreibens in einer Raumtemperaturumgebung zeigt. Fig. 9 ist eine Zeichnung, die die spezifische Struktur eines erfinderischen Vier-Schicht-magnet- optischen Aufzeichnungsmediums zeigt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Fig. 10 veranschaulicht Zustände der Schichten in einem erfinderischen Vier-Schicht-magnet optischen Aufzeichnungsmedium in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, während des Einschreibens der Information. Die Fig. 11 bis 91 veranschaulichen die Zustände des erfinderischen Vier-Schicht-magnet optischen Aufzeichnungsmediums in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung. Fig. 92 (a) ist eine perspektivische Ansicht der Hauptteile eines magnet-optischen Lese-Schreibgerätes nach dem Stand der Technik. (b) ist eine Teil-Schnitt-Ansicht, die den optischen Lese- und Schreibvorgang in dem besagten magnet-optischen Aufzeichnungsmedium darstellt, und (c) ist ein Diagramm des Verlaufs der Laserleistung für die Aufzeichnungsinformation in Bereichen des magnet-optischen Aufzeichnungsmediums. Fig. 93 zeigt die Temperaturveränderungen in den magnetischen Schichten an der Stelle, wie sie durch die Laserstrahlleistung verursacht werden.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Eine ausführliche Beschreibung eines überschreibbaren, magnet optischen Aufzeichnungsmediums wird vorgestellt, das für die Einschreib- und Überschreibvorgänge keinen Initialisierungsmagneten benötigt. Das Vier-Schicht-magnet-optische Aufzeichnungsmedium in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird später beschrieben, unter Bezugnahme auf weitere einfache Zwei-Schicht- und Drei-Schicht-Anordnungen, die ausreichen um die Prinzipien darzustellen, die zum Verständnis des Betriebsablaufs in einer Vier- Schicht-Struktur notwendig sind. Fig. 1 (a) ist eine perspektivische Darstellung der Hauptteile eines magnet optischen Aufzeichnungsgeräts mit einem magnet- optisches Aufzeichnungsmedium, (b) ist eine Teilansicht, die das optische Lesen und Schreiben eines Zwei-Schicht-magnet-optisches Aufzeichnungsmediums darstellt, und (c) ist ein Diagramm des Laserleistungsverlaufs zur Aufzeichnung der Information in Bereichen des magnet optischen Aufzeichnungsmediums. In diesen Zeichnungen ist 11 ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium, 20 ist ein Laserstrahl, ausgehend von einer einen Strahl aussendenden Vorrichtung zur Beleuchtung des magnet optischen Aufzeichnungsmediums zum Lesen und Schreiben der Information, 16 ist ein Strahlfleck, der durch die Fokussierung des Laserstrahls 20 mit einer Objektivlinse 5 erzeugt wird, um das magnet-optische Aufzeichnungsmedium 11 zu beleuchten und 18 ist ein Magnet, der ein Magnetfeld in festgesetzter Richtung zu dem Teil des magnetisch-optischen Aufzeichnungsmediums 11 erzeugt, der durch die strahlaussendende Vorrichtung beleuchtet wird. Das magnet-optische Aufzeichnungsmedium 11 ist in den Zeichnungen in Pfeilrichtung (a) in Rotation versetzt.
In der nachstehend beschriebenen Anordnung wird auf die Fig. 2 Bezug genommen, in der die durchgezogene Linie den Temperaturverlauf des Umkehrfeldes bezeichnet, wenn die Laserintensität gleich R&sub1; in Fig. 1(c) ist. Die gestrichelte Linie bezeichnet den Verlauf bei der Laserintensität gleich R&sub0;. Mit der Laserintensität R&sub1; steigt die Temperatur in dem Beleuchtungsstrahlfleck 16 auf die Temperatur Tr&sub1;. Wenn die Laserintensität R&sub0; ist, steigt die Temperatur in dem Beleuchtungsstrahlfleck 16 auf Tr&sub0;.
Es wird nun eine Anordnung beschrieben, in der erste und zweite magnetische Schichten eine Seltene-Erde- Legierung RE mit Übergangs-Metall-(TM) Elemente aufweisen.
Wenn eine RE-TM-Legierung für beide, der ersten und zweiten magnetischen Schicht, ausgewählt wird, hängt die Richtung und Größe der von außen beobachtbaren Magnetisierung einer jeden Legierung von der Richtung und Größe der Magnetisierung (magnetisches Moment per Volumeneinheit) ihrer TM- und RE-Untergittern ab. Die magnetische Richtung und die Größe der TM-Untergitter sollen durch einen punktierten Linienvektor ↑ dargestellt werden, die magnetische Richtung und Größe der RE-Untergitter durch einen durchgezogenen Linienvektor ↑ und die magnetische Richtung und die Größe der Verbindung insgesamt als ein Doppel-Linienvektor dargestellt werden. Der Vektor wird als die Summe des Vektors ↑ und dem Vektor ↑ ausgedrückt. Infolge einer Interaktion zwischen der TM-Untergittermagnetisierung und der RE-Untergittermagnetisierung in der Legierung zeigen die Vektoren ↑ und der Vektor ↑ stets in entgegengesetzte Richtungen.
Wenn beide von gleicher Größe sind, ist die Summe von ↓ und ↑ oder ↑ und ↓ gleich 0, so daß die Magnetisierung der Verbindung zu 0 wird (d. h. die Größe der nach außen auftretenden Magnetisierung ist 0). Die Legierungszusammensetzung, die diesen 0-Wert hervorruft, wird als Kompensationszusammensetzung bezeichnet. Bei anderen Zusammensetzungen hat die Legierung eine Magnetisierung gleich der Differenz der Stärken der zwei Untergitter-Magnetisierungen und ist ausgerichtet ( oder ) in Richtung des stärkeren Vektors. Die Magnetisierung dieser Vektoren ist nach außen beobachtbar, z. B. gibt ↑ und ↓ ergibt , und ↑ und ↓ ergibt .
Wenn die Stärke des RE-Untergitter-Magnetisierungsvektors die Stärke des TM-Untergitter-Magnetisierungsvektors übersteigt, wird die Legierung als RE- reich bezeichnet und wenn die Stärke der TM-Untergitter-Magnetisierungsvektor die Stärke des RE-Untergitter-Magnetisierungsvektors übersteigt, die Legierung als TM-reich bezeichnet. Die Zusammensetzung der ersten und zweiten magnetischen Schichten können beide als RE-reich oder TM-reich klassifiziert werden.
Fig. 3 ist eine Teilansicht eines magnet optischen Aufzeichnungsmediums, das solche RE-TM-Legierungen umfaßt, in denen 2 das Substrat bezeichnet, 21 eine erste amorphe Magnetlegierungsschicht aus MFeCo ist (in der M Tb oder Dy bzw. eine Kombination der beiden bezeichnet), und 22 ist eine zweite, amorphe magnetische Legierungsschicht aus GdTbFe. Eine nichtmagnetische Substanz wie z. B. Glas oder Kunststoff wird für das Substrat 2 verwendet. Die MFeCo ternäre, erste amorphe magnetische Legierungsschicht 21 (die später als erste magnetische Legierungsschicht bezeichnet wird) hat eine Zusammensetzung von Mx(Fe1-yCoy)1-x, wobei 0, 15 < x < 0, 3 und 0 < y ≤ 0, 50 ist. Die zweite amorphe magnetische Schicht 22 (die als zweite magnetische Legierungsschicht bezeichnet wird) hat eine Zusammensetzung von (Gd1-yTby)xCo1-x, wobei 0,15 < x < 0,35 und 0,3 ≤ y ≤ 1 ist. Magnetische Schichten, wie die vorstehenden, können durch zwei Verfahren wie Sputtern oder Vakuumauftragsver dampfung hergestellt werden. Spezielle Beispiele die eine solche Anordnung verwenden, werden nun im einzelnen beschrieben.

Beispiel 1

Ferrimagnetische Schichten werden wie folgt durch Sputtern auf ein Substrat hergestellt.
Erste magnetische Legierungsschicht: Tb&sub2;&sub3;Fe&sub7;&sub2;Co&sub5; (500 Ångström, 5 · 10&supmin;&sup8; m),
Zweite magnetische Legierungsschicht: Gd&sub1;&sub4;Tb&sub1;&sub4;Co&sub7;&sub2; (1500 Ångström, 5 · 10&supmin;&sup7; m).
Die Magnetschichten sind durch eine Austauschkraft gekoppelt, die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Legierungsschicht 21 ist im wesentlichen 180 ºC. Die zweite magnetische Legierungsschicht 22 hat ein Umkehrfeld von 79600 A/m (1000 Oersted) oder mehr von Raumtemperatur bis zu 250ºC, so daß die zweite magnetische Legierungsschicht 22 nicht einer magnetischen Umkehr unterliegt, innerhalb des Betriebs-Temperaturbereichs. Bei einer Temperatur von im wesentlichen von 150ºC überschreiten die Austauschkräfte die Koerzivität der ersten magnetischen Legierungsschicht 21; der Unterschied zwischen der Austauschkraft und der Koerzitivkraft erreicht einen maximalen Wert von im wesentlichen 79600 A/m (1000 Oersted). Der außen angebrachte Magnet 18 erzeugt ein konstantes Magnetfeld von im wesentlichen 79000 A/m (1000 Oersted), das in die Aufwärtsrichtung orientiert ist. Die zweite magnetische Legierungsschicht-22 ist gleichförming magnetisiert in Aufwärtsrichtung. Die Richtung des Magnetfeldes, das vom außenliegenden Magnet 18 erzeugt wird, ist dazu in Gegenrichtung, wie in vorstehenden Anordnung gezeigt ist.
Das Schreiben der Information auf ein magnet-optisches Aufzeichnungsmedium 23 von dieser Zusammensetzung wird nun mit Bezugnahme auf die Fig. 4 erklärt. Wie bei (1) oder (5) in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Zusammensetzung der ersten magnetischen Legierungsschicht von Tb&sub2;&sub3;Fe&sub7;&sub2;Co&sub5; die Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperatur, so daß die Netto-Magnetisierung der Verbindung gleich 0 ist. Die zweite magnetische Legierungsschicht aus Gd&sub1;&sub4;Tb&sub1;&sub4;Co&sub7;&sub2; ist RE- reich und hat eine Netto-Magnetisierung in Aufwärtsrichtung. In diesem Beispiel wird "0" aufgezeichnet, wenn die Magnetisierungsrichtung der TM-Untergitter der ersten magnetischen Legierungsschicht 21 nach abwärts gerichtet ist, und "1" wird aufgezeichnet, wenn die Richtung nach aufwärts zeigt. Das Schreiben von "1" wird bei (1) bis (4) in Fig. 4 gezeigt. Als erstes, wenn ein Bereich durch einen Laserstrahlfleck der Intensität R1 beleuchtet wird (siehe (c) in Fig. 1), steigt die Temperatur auf Tr&sub1;, und überschreitet die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Legierungsschicht 21, so daß die erste magnetische Legierungsschicht 21 entmagnetisiert wird, [(2) in Fig. 4]. Wenn die rotierende Scheibe den Bereich aus dem Strahlfleck bewegt, sinkt die Temperatur der ersten magnetischen Legierungsschicht. Hw1 - Hc1 erreicht ein Maximum in der Umgebung von Tp in Fig. 2, jedoch übersteigt das Vorspannungsfeld Hb diesen Wert ( Hb > Hw1 - Hc1), so daß die erste magnetische Legierungsschicht eine Netto-Magnetisierung in der (Aufwärts-) Richtung des Vorspannungsfeldes Hb erreicht. Bei dieser Temperatur ist die erste Magnetisierungslegierungsschicht TM-reich. Dies rührt aus Fig. 5 daher, daß der Kompensationspunkt nahe der Raumtemperatur liegt und die Legierung TM-reich bei höheren Temperaturen macht. Demzufolge wird das TM- Untergitter magnetisiert in Aufwärtsrichtung [(3) in Fig. 4]. Wenn die Temperatur weiter in Richtung Raumtemperatur abfällt, hat die erste Magnetlegierungsschicht die Kompensationszusammensetzung [(4) in Fig. 4]. Die Aufzeichnung von "0" wird bei (5) bis (8) in Fig. 4 gezeigt. Wenn ein Bereich zunächst durch einen Laserstrahlfleck der Intensität R0 beleuchtet wird, steigt dessen Temperatur auf Tr0 [(6) in Fig. 4]. Wenn die Scheibendrehung den Bereich außerhalb des Strahlflecks bewegt, fällt die Temperatur der ersten Magnetlegierungsschicht. Wie vorstehend erklärt wurde, ist in der Nachbarschaft von Tp in Fig. 2 (wesentlich 150ºC), die magnetische Ausrichtung der zweiten magnetischen Legierungsschicht führt durch eine Austauschkraft in die erste magnetische Legierungsschicht (Hb < Hw1 - Hc1), so daß TM-Untergitter der ersten magnetischen Legierungsschicht in die Abwärtsrichtung magnetisiert wird [(7) in Fig. 4]. Wenn die Temperatur weiter auf Raumtemperatur fällt, hat die erste magnetische Legierungs-Schicht die Kompensationszusammensetzung [(8) in Fig. 4]. Optisch moduliertes direktes Überschreiben ist auf diese Weise möglich durch Modulation allein der Intensität des Laserstrahls. Wenn auf diese Weise ein Signal mit einer linearen Geschwindigkeit von 6 m/s und einer pit-Länge von 0,8 bis 5 um aufgezeichnet wurde, das vom außenliegenden Magnet 18 erzeugte Magnetfeld 1000 Oersteds und der Laserstrahl in einer Modulation zwischen einer Spitzenleistung von 16 mW und einer niedrigsten Leistung von 5 mW ist, sind Löschcharakteristiken von 25 dB oder größer zu erreichen. Das Signal wurde mit einer Laserleistung von 1,5 mW ausgelesen.

Beispiele 2 bis 8

Für die Koerzivitätskraft der zweiten magnetischen Schicht 14 genügt es, eine ausreichend große Stärke in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht 13 zu haben. Das magnet-optische Informationsaufzeichnungsmedium, gezeigt in Tabelle 1, wurde durch Sputtern von magnetischen Schichten auf eine Glasunterlage erhalten, nach demselben Verfahren wie im ersten Beispiel. Tabelle 1
Wenn ein magnet-optisches Aufzeichnungsgerät, das ein anderes magnet-optisches Informationsaufzeichnungsmedium, wie sie als Beispiele dieser Erfindung in Tabelle 1 aufgeführt sind, benutzt, war die Lineargeschwindigkeit 6 m/s, bei der nicht-moduliertes direktes Überschreiben möglich war, wie im ersten Beispiel. Löschcharakteristiken von 20 dE oder größer wurden erreicht, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind, und Charakteristiken von 23 bis 35 dB wurden erreicht mit einer optimalen Einstellung der Leistung. Tabelle 2
Eine andere Anordnung eines magnet optischen Aufzeichnungsmediums hat Schichten mit den folgenden Zusammensetzungen und Dicken.

Beispiel 9

Erste magnetische Legierungsschicht Tb&sub2;&sub3;Fe&sub6;&sub7;Co&sub1;&sub0; (Dicke: 5 · 10&supmin;&sup8; m (500 Ångström))
Zweite magnetische Legierungsschicht Gd&sub1;&sub2;Tb&sub1;&sub2;Co&sub7;&sub6; (Dicke: 1,5 · 10&supmin;&sup7; m (1500 Ångström))
Gute Überschreibungscharakteristiken ähnlich derer wie in Beispiel 1 wurden erhalten.

Beispiel 10

Substrat: 1,2 mm dickes Kunststoffsubstrat
TbFeCo ternäre erste amorphe magnetische Legierungsschicht: Tb23,6(Fe&sub9;&sub0;Co&sub1;&sub0;)76,4
Dicke: 5 · 10&supmin;&sup8; m (500 Angström)
Raumtemperatur Koerzitivität: ungefähr 10 K Öersted
Curie-Temperatur: 180ºC
GdTbCo ternäre, zweite amorphe magnetische Legierungsschicht: (Gd&sub5;&sub0;Tb&sub5;&sub0;)&sub2;&sub4;Co&sub7;&sub6;)
Dicke: 1,8 · 10&supmin;&sup7; m, (1800 Ångström)
Raumtemperatur Koerzivität: ungefähr 1 k Oersted
Curie-Temperatur: ≥ 300ºC
Nach einer ersten Initialisierung bei 79600 A/m (1000 Oersted) konnte das magnet-optische Aufzeichnungsmedium in Beispiel 10 erfolgreich 1000 mal und mehr überschrieben werden, bei einer Scheibengeschwindigkeit von 6 m/s und einem bei 79600 A/m (1000 Oersted) gehaltenem Aufzeichnungsfeld. Die Schreib-Leistung des Laserstrahls wurde zwischen 15 mW und 5 mW und Geschwindigkeiten (Frequenzen) von 1 MHz und 1,5 MHz.

Beispiele 11 bis 15:

Magnet-optische Informations-Aufzeichnungsmedien mit ersten und zweiten magnetischen Schichten der Zusammensetzung der Tabelle 3 wurden ähnlich dem Beispiel 10, jedoch auf andere Weise, hergestellt und ihre Überschreibbarkeit mit einem Einzel-Lichtstrahl wie im Beispiel 10 untersucht.

Vergleichsbeispiele 1 und 2:

Magnet-optische Informations-Aufzeichnungsmedien mit ersten und zweiten magnetischen Schichten der Zusammensetzung der Tabelle 3 wurden ähnlich dem Beispiel 10, jedoch auf andere Weise, hergestellt als Vergleichs-Beispiele und ihre Überschreibbarkeit mit einem Einzel-Lichtstrahl wie in Beispiel 10 untersucht.
Ein überschreibbares magnet-optisches Aufzeichnungsmedium, das keinen Initialisierungsmagnet erfordert und eine Drei-Schicht-Struktur enthält, wird nunmehr als nächstes beschrieben.
In Fig. 6 sind die Bezugsziffern identisch zu denen in Fig. 1 und bezeichnen Elemente ähnlich derer in Fig. 1. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine erste magnetische Schicht, 25 bezeichnet eine zweite magnetische Schicht, und 26 bezeichnet eine dritte magnetische Schicht. In dieser Anordnung sind die erste magnetische Schicht 24, die zweite magnetische Schicht 25, und die dritte magnetische Schicht 26 alle TM-RE-Legierungen, und alle Schichten sind TM- reich. Die erste magnetische Schicht 24 und die zweite magnetische Schicht 25 sind durch eine Austausch-Kopplungs-Kraft verbunden, die die Magnetisierungsrichtungen der TM-Untergitter in den zwei Schichten ausrichtet. Die zweite magnetische Schicht 25 und die dritte magnetische Schicht 26 sind durch eine ähnliche Austauschkraft miteinander gekoppelt. Die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 26 wird initialisiert durch die Aufwärtsrichtung in der Zeichnung, z. B. durch einen Elektromagneten.
Die erste magnetische Schicht 24 ist die Aufzeichnungsschicht, die eine Untergitter-Magnetisierung aufrechterhält (in diesem Fall die Magnetisierung der TM-Untergitter) und dadurch die Information "0" oder "1" darstellt. Die zweite magnetische Schicht 25 und die dritte magnetische Schicht 26 werden für den Zweck der Überschreibbarkeit vorgesehen. Auf die zweite magnetische Schicht 25 wird speziell als Hilfsschicht Bezug genommen; ihre Untergittermagnetisierung wird in die erste magnetische Schicht 24 übertragen (d. h. die Untergitter der ersten Magnetisierungsschicht 24 werden magnetisch ausgerichtet mit den Untergittern der zweiten Magnetschicht). Dadurch kann die erste Magnetschicht 24 in die gewünschte Richtung magnetisiert werden. Die dritte magnetische Schicht 26 ist eine Initialisierungsschicht. Die Untergitter-Magnetisierungsausrichtung der dritten magnetischen Schicht 26 wird in die zweite magnetische Schicht 25 übertragen, wobei die Untergitter der zweiten magnetischen Schicht 26 in eine fixierte Richtung bei Raumtemperatur magnetisiert werden kann.
Spezifische Charakteristiken der ersten Magnetschicht 24, der zweiten Magnetschicht 25 und der dritten Magnetschicht 26 werden jetzt beschrieben. Die Curie- Temperaturen Tc1, Tc2 und Tc3 der Schichten befriedigen die folgende Beziehung:
Tc1 < Tc2 < Tc3
In dieser Anordnung sind alle drei Schichten TM- reich, so daß die folgenden Bedingungen bei Raumtemperatur erfüllt sein müssen. Bei Raumtemperatur:
Hc1 - Hw1 (2) > 0 (1)
Hc3 - Hb - Hw3 (2) > 0 (3)
Im Intervall von der Raumtemperatur bis Tc1 existiert eine Temperatur bei der folgende Bedingung erfüllt ist:
Hc2 + Hw2 (1) - Hw2 (3) < 0 (2)
wobei:
Hc1: Koerzivität der i-ten magnetischen Schicht ist
Hw1(j): Umkehrfeldverschiebung in der i-ten Schicht gemäß der Austausch-Kopplungskraft zwischen der j-ten und der i-ten Schicht
Hb: aufgebrachtes Feld durch den Vorspannmagnet 18 während des Schreibens
Als nächstes wird der Verfahrensablauf beschrieben. Das Lesen erfolgt in der gleichen Weise wie nach dem Stand der Technik, so daß die nachfolgende Beschreibung nur das Überschreiben beinhaltet. Wenn das Aufzeichnungsmedium sich durch den Strahlfleck hindurchbewegt, unterliegt es den Umgebungsveränderungen wie sie in Tabelle 4 gezeigt sind. Tabelle 4
Die Umgebung III herrscht im wesentlichen in einem 1- Mikrometerbereich des Strahlflecks 16. Umgebungen II und IV herrschen im wesentlichen im 1-Millimeterbereich vor und hinter dem Strahlfleck. In der Umgebung III erhöht sich die Temperatur der Magnetschichten in dem Strahlfleck 16 auf eine Maximaltemperatur, die von der Laserintensität abhängt. Danach, wenn der Strahlfleck 16 passiert ist, fällt die Temperatur und kehrt auf Raumtemperatur zurück in einer Raumausdehnung von einigen 10 um.
Überschreiben wird durch binäre Modulation der oben erwähnten Laserintensität bewerkstelligt. Das Schreiben mit der stärkeren Laserintensität R1 wird als High-Writing bezeichnet, und die Maximaltemperaturen, die in den magnetischen Schichten zu diesem Zeitpunkt erreicht werden, werden als Thigh bezeichnet.
Das Schreiben mit der schwächeren Laserintensität R0 wird als Low-Writing bezeichnet und die Maximaltemperatur, die in den magnetischen Schichten zu diesem Zeitpunkt erreicht wird, wird als Tlow bezeichnet.
Die Vorgänge des Low-Writing und des High-Writing werden im einzelnen mit Bezug auf die Veränderung in der Magnetisierung in der entsprechenden Umgebung beschrieben.

Low-Writing

Umgebung I:
Die erste magnetische Schicht 24 hat Charakteristiken, die die vorstehende Gleichung (1) befriedigt. Da die Koerzitivität Hc1 größer ist als die Austausch-Kopplungs-Kraft Hw1 (2), die durch die zweite magnetische Schicht 25 ausgeübt wird, wird der vorausgegangene Zustand der Magnetisierung aufrechterhalten. Die Untergitter halten so ihren Aufwärts- oder Abwärtszustand gemäß der vorher eingeschriebenen Information bei. Wie aus der Gleichung (3) ersehen werden kann, ist die Koerzitivkraft Hc3 der dritten magnetischen Schicht 26 ausreichend groß, daß die vorher existierende Aufwärtsmagnetisierung ihre TM-Untergitter zurückbehalten wird. Gemäß der Gleichung (2) ist die Austausch-Kopplungs- Kraft zwischen der zweiten magnetischen Schicht 25 und der dritten magnetischen Schicht 26 stark genug, so daß das TM-Untergitter in der zweiten magnetischen Schicht 25 magnetisch ausgerichtet wird mit den TM-Untergittern in der dritten magnetischen Schicht 26; d. h. es wird in die Aufwärtsrichtung magnetisiert. Es sind demzufolge zwei Zustände in der Umgebung I vorhanden: einer in der die "1" Information in die erste magnetische Schicht 24 eingeschrieben wird, das ist die Aufzeichnungsschicht; und eine andere, in der die Information "0" eingeschrieben wird. Wenn der Aufwärtszustand der Magnetisierung des TM-Untergitters in der ersten magnetischen Schicht 24 als "1" Zustand und ihr Abwärtszustand als "0" Zustand bezeichnet wird, sind die beiden Zustände wie bei (1) in Fig. 7 beschrieben. In den Zeichnungen ↑ bezeichnet die Magnetisierung der TM-Untergitter und ↑ die Magnetisierung RE-Untergitter, die Länge ist proportional der Stärke der Magnetisierung. In allen Schichten ist ↑ länger als ↑, weil alle mag netischen Schichten in dieser Anordnung TM-reich sind. In dem "1" Zustand sind die Untergitter in der ersten Magnetschicht 24 und in der zweiten Magnetschicht 25 in gegensätzlichen Richtungen magnetisiert, so daß ihre gegenseitigen Zustände der Austausch-Kopplungskraft entgegenstehen; sie sind in einem instabilen Zustand mit einer Energie σ von w12 an der Verbindungsfläche zwischen den zwei Schichten. Diese Instabilität wird in der Zeichnung durch Kreuz-Schraffur dargestellt. Die erste magnetische Schicht 24 und zweite magnetische Schicht 25 können diesen instabilen Zustand aufrechterhalten, da sie jeweils die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) befriedigen.
Umgebung II:
Der Unterschied von der Umgebung I ist, daß ein abwärts gerichtetes äußerliches Magnetfeld Hb durch einen Vorspannmagnet 18 aufgebracht wird. Bei (1) in Fig. 7 existiert ein etwas instabiler Zustand nur in der ersten magnetischen Schicht 24 in dem "0" Zustand. Da Hb abwärts zeigt, läßt dies jedoch die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 24, den "0" Zustand, beibehalten. Die anderen Schichten sind in einem ausreichend stabilen Zustand, so daß ihre Magnetisierung durch das externe Feld Hb nicht umgekehrt wird, das eine Stärke von mindestens einigen 100 Oersted aufweist. Der Zustand bei (1) in Fig. 7 ist deshalb in der Umgebung II aufrechterhalten.
Umgebung III:
Die Magnetschichten in dem Strahlfleck 16, beleuchtet durch die mit der Laserintensität R0, werden erhitzt auf eine Maximaltemperatur Tlow, die die folgende Beziehung befriedigt:
Tc1 ≤ Tlow < Tc2 < Tc3
Bei diesen Tlow ist die erste magnetische Schicht 24 entmagnetisiert, da sie bei oder über ihrer Curie-Temperatur Tc1 liegt. Die Curie- Temperaturen Tc2 und Tc3 der zweiten magnetischen Schicht 25 und der dritten magnetischen Schicht 26 sind jedoch groß genug, daß der Zustand der Magnetisierung in der Umgebung II aufrechterhalten wird. Der Magnetisierungszustand bei dieser Maximaltemperatur Tlow ist entsprechend dem, wie er bei (2) in Fig. 7 gezeigt ist. Nach Verlassen des Strahlflecks 16 kühlt die Magnetschicht rasch ab. Während des Abkühlungsprozesses an einem Punkt, an dem die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 24 etwas unterhalb von Tc1 gefallen ist, tritt eine spontane Magnetisierung in der ersten magnetischen Schicht 24 auf. Die Koerzivität der ersten Magnetschicht 24 ist ausreichend klein bei dieser Temperatur; und die Austausch-Kopplungs- Kraft der zweiten magnetischen Schicht 25, die eine ausreichend hohe Curie-Temperatur aufweist, ist verhältnismäßig groß [Hc1 + Hb < Hw1 (2)], so daß die Untergitter der ersten Magnetschicht 24 magnetisch mit den Untergittern der zweiten magnetischen Schicht 25 ausgerichtet werden. Dieser Zustand der Magnetisierung wird aufrechterhalten, wenn die Abkühlung weiterschreitet und die magnetischen Schichten auf die Raumtemperatur zurückkehren. Bei diesem Rückkehrpunkt auf die Raumtemperatur wird der Magnetisierungszustand wie bei (3) in Fig. 7 beschrieben.
Umgebungen IV und V:
Alle magnetischen Schichten in (3) in Fig. 7 sind hinreichend stabil, so daß sie denselben Zustand in der Umgebung IV und der Umgebung V erreichen.
Low writing hinterläßt deshalb die TM-Untergitter der ersten Magnetschicht, magnetisiert im "1" Zustand, unabhängig ob sie vorher in dem aufwärts-zeigenden "1" Zustand oder in dem abwärts-zeigenden "0" Zustand sich befand.

High-Aufzeichnung

Die Umgebungen I und II sind die gleichen wie die Umgebungen I und II in der Low-Aufzeichnung, bei (1) in Fig. 7.
Umgebung III:
Die magnetischen Schichten im Strahlfleck 16, beleuchtet durch die Laserintensität R1, werden auf eine Maximaltemperatur von Thigh erwärmt, welche der Beziehung genügt:
Tc1 < Tc2 ≤ Thigh < Tc3
Bei der Temperatur Thigh verlieren beide, die magnetische Schicht 24 und die zweite magnetische Schicht 25, ihre Magnetisierung. Die Curie- Temperatur der dritten Magnetschicht 26 jedoch ist groß genug, um den Magnetisierungszustand in der Umgebung II aufrechtzuerhalten. Der Magnetisierungszustand bei dieser Maximaltemperatur Thigh ist deshalb wie in Fig. 7 bei (4) gezeigt. Wenn die magnetischen Schichten den Strahlfleck 16 verlassen, kühlen Sie rasch ab. Während des Abkühlprozesses, bei einem Punkt, bei dem die Temperatur der zweiten magnetischen Schicht 25 geringfügig kleiner als Tc2 ist, beginnt in der zweiten magnetischen Schicht 25 eine spontane Magnetisierung. Bei Temperaturen ausreichend höher als Tc1, ist die Koerzitivität der zweiten magnetischen Schicht 25 und die Austausch-Kopplungskraft, die durch die dritte magnetische Schicht 26 ausgeübt wird, klein genug, so daß der Hauptfaktor bei diesen Temperaturen das Vorpannmagnetfeld Hb ist. Die zweite Magnetschicht 25 wird so in Abwärtsrichtung magnetisiert in Ausrichtung des Vorspannfeldes, wie es bei (5) in Fig. 7 gezeigt ist. Ein Zustand der Instabilität existiert daher zwischen der zweiten magnetischen Schicht 25 und der dritten Magnetschicht 26, jedoch ist die zweite Magnetschicht 25 unterstützt durch die relativ starke, abwärts gerichtete Kraft des Vorspannfeldes, [Hw2 (3) - Hc2 < Hb], und die Curie-Temperatur Tc3 der dritten magnetischen Schicht 26 ist ausreichend groß, so daß ihre Koerzivität groß genug bleibt, um die Aufwärtsrichtung der Magnetisierung [Hc3 - Hb - Hw3 (2) > 0] aufrechtzuerhalten. Mit fallender Temperatur vergrößert sich die Koerzivität der zweiten magnetischen Schicht 25 und der dritten magnetischen Schicht 26 und sie werden stabiler. Wenn die Temperatur leicht unterhalb Tc1 fällt, tritt in der ersten magnetischen Schicht 24 eine spontane Magnetisierung auf, so daß bei Low-Writing die Untergitter der ersten magnetischen Schicht 24 magnetisch mit den Untergittern der zweiten magnetischen Schicht ausgerichtet werden. Diese magnetische Ausrichtung bleibt unverändert während des Abkühlprozesses auf die Raumtemperatur [bei (6) in Fig. 7].
Nach Abkühlung auf die Raumtemperatur wird die magnetische Ausrichtung der Untergitter in der dritten Magnetschicht 26 auf die zweite Magnetschicht 25 übertragen, welche die Gleichung (2) befriedigt, wie in (7) in Fig. 7 gezeigt ist, während die erste magnetische Schicht 24 die Gleichung (1) befriedigt und den existierenden Zustand der Magnetisierung aufrechterhält.
Umgebungen IV und V:
Die erste magnetische Schicht 24, die zweite magnetische Schicht 25, die die Gleichungen (1) und (2) befriedigen, halten die Magnetisierungszustände, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind, weiter aufrecht.
High-Aufzeichnung hinterläßt daher die TM-Untergitter-Magnetisierung der ersten Magnetschicht im "0" Zustand, unabhängig ob es ursprünglich ein aufwärtsorientierter "1" Zustand oder ein abwärtsorientierter "0" Zustand war. Bei vorgegebener binärer Information kann deshalb ohne Schwierigkeit durch Modulation der Laserintensität zwischen den zwei Werten R0 und R1 überschrieben werden, wie es vorstehend gezeigt wurde.
Die spezifische Zusammensetzung der Magnetschichten, wie sie hier verwendet werden, ist wie folgt:
Erste magnetische Schicht Tb&sub2;&sub1;Fe&sub7;&sub4;Co&sub5;
Zweite magnetische Schicht Dy&sub1;&sub9;Fe&sub6;&sub2;Co&sub1;&sub9;
Dritte magnetische Schicht Tb&sub2;&sub0;Co&sub8;&sub0;
Ein gutes Überschreiben mit einem C/N-Verhältnis von 45 dB wurde erreicht, indem ein abwärts orientiertes Magnetfeld von 15920 A/m (200 Oersted), wie das Vorspannmagnetfeld, angewendet wurde.
Fig. 8 zeigt das Ergebnis (durch Kreise bezeichnet) von Meßergebnissen der Größen der linken Seiten der Gleichungen (1) bis (3) wie sie in der Nähe der Raumtemperatur vorgenommen wurden. Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Überschreiben möglich ist im Temperaturbereich zwischen 0ºC bis 50ºC.
In den Anordnungen, wie sie vorstehend gezeigt wurden, waren die erste magnetische Schicht 24, die zweite magnetische Schicht 25 und die dritte magnetische Schicht 26 alle TM-reich, jedoch sind auch andere Zusammensetzungen möglich. In Tabelle 5 sind Beispiele aufgelistet in der ein Überschreiben bestätigt wurde. Die Richtung des Vorspannfeldes ist für den Fall, wenn in der dritten Magnetschicht in Aufwärtsrichtung magnetisiert wurde. In der Spalte, die die Art jeder Schicht bezeichnet, bedeutet die Abkürzung (RE), daß die RE-Untergitter magnetisch dominant bei Raumtemperatur sind, aber daß die TM- Untergitter als magnetisch dominierend bei höheren Temperaturen (oberhalb des Kompensationspunktes) sind.
Die Bedingungen, die Lesen und Schreiben bei einem Drei-Schicht-überschreibbaren Aufzeichnungsmedium, wie vorstehend beschrieben, gestatten, werden wie folgt zusammengefaßt:
Bei Raumtemperatur:
(a) Hc1 - 0,5 (ab + 1) Hb - Hw1 (2) > 0
(b) Hc3 + 0,5 (ac - 1) Hb - Hw3 (2) > 0
Es muß daher in einem Temperaturbereich höher als Tc2 eine Temperatur existieren, bei der folgende Bedingung gilt:
(c) Hc2 + 0,5 (-a - 1)Hb + Hw2 (1) - Hw2 (3) < 0
wobei:
Hc1: Koerzivität der ersten Magnetschicht
Hc2: Koerzivität der zweiten Magnetschicht
Hc3: Koerzivität der dritten Magnetschicht
Hb: ein bei Aufzeichnung angelegtes Magnetfeld
Hw1(j): Umkehrfeldverschiebung in der i-ten Schicht gemäß der Austausch-Kopplungs-Kraft zwischen der j-ten Schicht und der i-ten Schicht
a = 1: wenn die zweite Schicht eine Kompensationstemperatur bei Raumtemperatur oder höher hat,
a = -1: wenn die zweite Schicht keine Kompensationstemperatur bei Raumtemperatur oder höher hat,
b = 1: wenn die erste und zweite Schicht beide TM- reich oder beide RE-reich sind,
b = -1: in anderen Fällen,
c = 1: wenn die zweite und dritte Schicht beide TM-reich oder beide RE-reich sind,
c = -1: in anderen Fällen. Tabelle 5

Anmerkung:

TM: TM-reich
RE: RE-reich
Hb: Vorspann-Feld (Oe) + Aufwärts; - Abwärts
C/N: Träger-Geräusch-Pegel (dB)
Wenn eine oder mehrere magnetische Schichten mit niederen Curie-Temperaturen zwischen der zweiten und dritten magnetischen Schicht des vorstehend beschriebenen Drei-Schicht-magnet optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen werden, kann das Lesen und das Schreiben besser stabilisiert und das C/N-Verhältnis verbessert werden. Fig. 9 zeigt die Schnitt-Ansicht der Hauptteile eines magnet optischen Aufzeichnungsmediums nach dieser Erfindung, in der 27, 28 und 29 jeweils zweite, dritte und vierte magnetische Schichten bezeichnen. Die dritte magnetische Schicht ist neu hinzugefügt im Hinblick auf die vorstehend diskutierten Drei-Schicht-Anordnungen. Die vierte magnetische Schicht entspricht der dritten magnetischen Schicht in einem Drei-Schicht-Medium. Das Aufzeichnungsmedium 30 wird durch ein Verfahren, wie Sputtern auf eine Glasunterlage, hergestellt und hat eine ferrimagnetische Struktur wie folgt:
erste magnetische Schicht: Dy&sub2;&sub8;Fe&sub6;&sub8;Co&sub9; / 5 · 10&supmin;&sup8; m (500 Ångström) (Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperatur)
zweite magnetische Schicht: Tb&sub2;&sub5;Fe&sub6;&sub0;Co&sub1;&sub5; / 7 · 10&supmin;&sup8; m (700 Ångström) [RE-reich]
dritte magnetische Schicht: Tb&sub1;&sub6;Fe&sub8;&sub4; / 2 · 10&supmin;&sup8; m (200 Ångström) [TM-reich]
vierte magnetische Schicht: Tb&sub3;&sub0;Co&sub7;&sub0; / 7 · 10&supmin;&sup8; m (700 Ångström) [RE-reich]
Angrenzende magnetische Schichten werden durch eine Austauschkraft miteinander gekoppelt. Die vierte mag netische Schicht 29 hat eine Koerzivität von 55700 A/m (700 Oersted) oder größer bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu im wesentlichen 300ºC, und unterliegt keiner magnetischen Umkehr bei Erhitzung durch die Laserbeleuchtung innerhalb des Bereichs der Betriebsbedingungen. Die zweite magnetische Schicht hat eine Kompensationstemperatur gleich oder größer als Raumtemperatur. Der externe Magnet 18 erzeugt ein Magnetfeld von 15900 A/m bis zu 31900 A/m (200 bis 400 Oersted). Die vierte magnetische Schicht 29 ist zu Beginn gleichmäßig magnetisiert, z. B. in Aufwärtsrichtung, durch Maßnahmen wie z. B. durch Aussetzen des Aufzeichnungsmediums 30 einem Magnetfeld, das das Umkehrfeld der vierten magnetischen Schicht 29 übersteigt. Der externe Magnet 18 erzeugt in diesem Falle ein aufwärts gerichtetes Feld.
Die Temperaturcharakteristiken in den Schichten und die wechselseitigen Magnetcharakteristiken innerhalb der Schichten sind wie folgt:
Tc4 > Tc2 > Tc1 > Tc3 > (Raumtemperatur)
-Hw1(2) + Hc1 - Hb > 0 (Raumtemperatur)
Hw1 (2) - Hc1 - Hb > 0 (Bezugstemperatur: eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und Tc1)
Hw2 (3) - Hw2 (1) + Hc2 + Hb > 0 (Raumtemperatur)
Hw3 (4) - Hw3 (2) - Hc3 - Hb > 0 (eine bestimmte Temperatur zwischen Tc3 und Raumtemperatur)
- Hw4 (3) + Hc4 > 0 (der gesamte Betriebstemperaturbereich)
Der Arbeitsablauf wird nunmehr erläutert. Bei Low- Schreiben wird der Laser-Ausgang über die Ausleseleistung erhöht. Der Bereich in dem der Strahlfleck 6 die Referenztemperatur übersteigt jedoch nicht die magnetische Umkehrtemperatur der zweiten magnetischen Schicht 27 erreicht (die Temperatur, bei der die Koerzivität kleiner wird als das von außen angelegte Feld, das die Magnetisierungsumkehr selbst verursacht, um mit dem außen angelegten Feld ausgerichtet zu werden), ändern sich die TM- und RE-Untergitter der zweiten magnetischen Schicht 27 in ihrer Magnetisierungsrichtung nicht. Bei der Bezugstemperatur wird die magnetische Ausrichtung in der zweiten magnetischen Schicht 57 in die erste magnetische Schicht 24 übertragen und verursacht eine magnetische Ausrichtung der TM-Untergitter der ersten magnetische Schicht 24, um nach abwärts zu zeigen, wie es bei (1) in Fig. 10 gezeigt ist. Bei der Bezugstemperatur ist die erste magnetische Schicht TM-reich. Die dritte magnetische Schicht 28 und die vierte magnetische Schicht 29 leisten keinen speziellen Beitrag zu dieser Operation. Selbst wenn die dritte magnetische Schicht 28 ihre Magnetisierung verliert, wird sie wieder magnetisiert in derselben fixierten Richtung durch die Austausch-Kopplungs-Kraft mit der vierten magnetischen Schicht 29. Danach, wenn die Schichten den Strahlfleck verlassen und in die Nähe der Umgebungstemperatur abkühlen, kehrt die erste mag netische Schicht 24 in die Kompensationszusammensetzung zurück (Fig. 9).
Beim High-Schreiben überschreitet die Temperatur die magnetische Umkehrtemperatur der zweiten magnetischen Schicht 27, erreicht jedoch nicht die magnetische Umkehrtemperatur der vierten magnetischen Schicht 29. Die erste und dritte magnetische Schicht verlieren ihre Magnetisierung, aber die magnetische Ausrichtung der Untergitter der vierten magnetischen Schicht 29 ändern sich nicht. Da die Temperatur die Kompensationstemperatur der zweiten magnetischen Schicht übersteigt, wird die zweite magnetische Schicht TM- reich. [(2) in Fig. 10]. Bei ihrer magnetischen Umkehrtemperatur wird die zweite magnetische Schicht 27 nicht durch die Umkehrkräfte aus der ersten und dritten magnetischen Schicht beeinflußt, so daß ihre aufwärtsmagnetisierte Ausrichtung mit dem Feld des externen Magneten 18 verbleibt. [(3) in Fig. 10]. Zusätzlich wird die magnetische Ausrichtung der zweiten magnetischen Schicht 27 in die erste magnetische Schicht 24 übertragen, so daß die erste magnetische Schicht ebenfalls in der Aufwärtsrichtung magnetisiert wird. Da die Austauschkraft am schwächsten zwischen der ersten magnetischen Schicht 24 und der zweiten magnetischen Schicht 27 ist, stärker jedoch zwischen der zweiten magnetischen Schicht 27 und der dritten magnetischen Schicht 28 und am stärksten zwischen der dritten magnetischen Schicht 28 und der vierten magnetischen Schicht 29, und da die dritte magnetische Schicht 28 unterhalb ihrer Curie- Temperatur in diesem Falle sich befindet, richten sich die Untergitter der dritten magnetischen Schicht 28 mit den Untergittern der vierten magnetischen Schicht 29 aus [(5) in Fig. 10]. Wenn die Temperatur weiter sinkt und die Austauschkräfte sich verstärken, werden die Untergitter der zweiten magnetischen Schicht 27 magnetisch in die Richtung über die dritte magnetische Schicht 28 mit den Untergittern der vierten magnetischen Schicht 29 ausgerichtet, so daß sie in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren [(6) in Fig. 10].
Auf diese Weise ist ein lichtmoduliertes direktes Überschreiben möglich durch Modulation lediglich der Laserintensität. Auf einem magnet optischen Aufzeichnungsmedium, ein Substrat, das mit Rillen von 1,6 um Abstand versehen ist, und mit einer dielektrischen Verstärkungsschicht auf der die oben beschriebenen magnetischen Schichten aufgebracht sind und bei der ein Magnetfeld von 159000 A/m (2000 Oersted) angewendet wird, wurden C/N-Verhältnisse von 45 dB und Löschcharakteristiken von 40 dB oder besser erreicht bei einer linearen Geschwindigkeit von 11 m/s mit einer Pit-Länge von 0,76 um. Der Laserstrahl wurde moduliert zwischen einer Spitzenleistung von 18 mW und einer Niedrigstleistung von 7 mW.

Ausgestaltung 2

Aufzeichnungsmedien wurden durch Sputtern von magnetischen Schichten auf eine Glasunterlage erhalten, wie in der vorstehenden Ausgestaltung. Es ist ein vollständig lichtmoduliertes Direktüberschreiben möglich auf jedem dieser Aufzeichnungsmedien durch Optimierung der Schreibbedingungen. Tabelle 6
Fig. 11 bis 91 listen alle Kombination unterschiedlicher Schichttypen auf, und geben Übergangsmetalle und Seltene-Erden-Metallegierungen als Kombination für jede Schicht an. Die Bezeichnung wie sie in diesen Zeichnungen benutzt wurden, sind wie nachstehend definiert.
TM: eine Übergangs-Metallreiche Legierung für Übergangs- und Seltene-Erden-Metalle, die keine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur haben;
RE: eine Seltene-Erden-reiche Legierung von Übergangs- und Seltene-Erden-Metalle, die eine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur haben;
re: eine Seltene-Erden-reiche Legierung von Übergangs- und Seltene-Erden-Metalle, die keine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur haben;
t: Dicke (Ångström);
Ms: magnetisches Sättigungsmoment (emu/cc);
Hc: Koerzitivität (Oersted);
Tc: Curie-Temperatur (ºC);
Sw (oder σw): Interface-magnetische Grenzenergie (erg/cm²);
Hwi: Austauschkraft, die in der i-ten Schicht ausgeübt wird;
Hwi (j): Austauschkraft, die in der i-ten Schicht durch die j-te Schicht aus geübt wird [σwij/(2 Msi ti)] Beide, i und j, werden von der Substratseite aus gezählt;
↑: magnetische Ausrichtung des TM-Untergitters;
: Netto-Magnetisierung; die Summe der TM- Untergitter-Magnetisierung und der RE- Untergitter-Magnetisierung
Tstor: alle Temperaturen innerhalb des Speichertemperaturbereiches (Beispiel: -10ºC bis 60ºC)
Tread: alle Temperaturen im Bereich der niedrigsten Temperatur, während des Betriebs bis zur höchsten Temperatur, die während des Auslesens verursacht wird.
TL: eine Temperatur höher als die Lesetemperatur, jedoch niedriger als Tc1, bei der eine Übertragung der magnetischen Ausrichtung von der zweiten magnetischen Schicht auf die erste magnetische Schicht stattfindet.
Tini: alle Temperaturen bei den Temperaturbedingungen während des Betriebs (oder die Temperatur an einer bestimmten Stelle, die nicht durch den Laserstrahl beleuchtet wird und bei der Initialisierung vorgesehen ist);
Tall: alle Temperaturen im Betriebstemperaturbereich (0ºC und darüber);
Tuse: Betriebstemperaturen der Antriebsvorrichtung (0ºC bis 50ºC).
In jeder Zeichnung bezeichnet al den Zustand, in der die "0" Information, und a2 bezeichnet den Zustand, in der die "1" Information aufgezeichnet wird. In dem a2 Zustand bedeutet das Kreuzschraffierte eine magnetische Wand.
Bei allen vorstehenden Ausgestaltungen ist es wichtig, die Austauschkräfte zwischen den magnetischen Schichten zu steuern. Zu diesem Zweck werden Interface-Kontrollschichten zwischen den magnetischen Schichten eingefügt. In einem Zwei-Schicht-Medium, z. B. wie sie zur Illustration der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wurden ferrimagnetische Schichten der folgenden Zusammensetzung auf eine Glasunterlage gesputtert, und zwar in der nachstehenden Reihenfolge:
erste magnetische Schicht: Tb&sub2;&sub3;Fe&sub7;&sub2;Co&sub5; 5 · 10&supmin;³ m (500 Ångström)
Interface-Kontrollschicht: Tb&sub2;&sub6;Fe&sub7;&sub0;Co&sub4; 5 · 10&supmin;&sup9; m (50 Ångström)
zweite magnetische Schicht:
Tb&sub3;&sub0;Fe&sub7;&sub0; 1,5 · 10&supmin;&sup7; m (1500 Ångström)
Die Interface-Kontroll-Schicht wurde erzeugt durch Anheben des Argon-Gasdrucks um einen Faktor von ungefähr 6 während des Sputtering-Prozesses. Das Medium zeigte gute Überschreibungseigenschaften, bei einer Lineargeschwindigkeit von 6 m/s, bei einer Spitzenleistung von 9 mW bis 17 mW, einer Niedrigstleistung von 4 mW bis 7,5 mW und einem Vorspannfeld von 23900 A/m bis ± 637 A/m (300 ± 80 Oersted).
In einem Medium mit vier magnetischen Schichten wurden die folgenden ferrimagnetischen Schichten und die dielektrischen Schichten durch Sputtern auf eine Glasunterlage hergestellt:
erste magnetische Schicht: Dy&sub2;&sub3;Fe&sub6;&sub8;Co&sub9; 5 · 10&supmin;³ m (500 Ångström)
Interface-Kontroll-Schicht: SiNx 1 · 10&supmin;&sup9; m (10 Ångström)
zweite magnetische Schicht: Gd&sub1;&sub3;Dy&sub1;&sub2;Fe&sub6;&sub0;Co&sub1;&sub5; 1,2 · 10&supmin;&sup7; m (1200 Ångström)
dritte magnetische Schicht: Tb&sub1;&sub6;Fe&sub8;&sub4; 2 · 10&supmin;&sup8; m (200 Ångström)
vierte magnetische Schicht: Tb&sub3;&sub0;Co&sub7;&sub0; 7 · 10&supmin;&sup8; m (700 Ångström)
Angrenzende magnetische Schichten, einschließlich der Schichten, die durch die Interface-Kontrollschicht getrennt sind, sind wie bisher durch die Austauschkräfte gekoppelt. Dieses Medium zeigte gute Überschreibungseigenschaften bei einer Lineargeschwindigkeit von 11 m/s mit einem Vorspannmagnetfeld von 15900 A/m (200 Oersted), wenn die Laserleistung zwischen einer Spitzenleistung von 18 mW und einer Niedrigstleistung von 7 mW moduliert wurde.
Das Nachstehende, das das Vorangehende miteinschließt, kann als Interface-Steuerungsschicht verwendet werden.
1. Die Interface-Steuerungsschicht kann durch Anheben des Gasdrucks während des Sputtering- Prozesses der normal magnetischen Schichten um einen Faktor 5 oder mehr erreicht werden.
2. Ein Dielektrikum, wie ein Nitrid, z. B. SiN oder AlN, oder ein Oxid wie SiOx kann eingesetzt werden.
3. Die normalen magnetischen Schichten können durch neutrales Sputtering, das nur mit Argon arbeitet, erstellt werden. Eine Interface- Steuerungsschicht kann durch reaktives Sputtering mit einem Zusatz eines reaktiven Gases wie z. B. Sauerstoff oder Stickstoff hergestellt werden.
4. Eine Seltene-Erden- (RE) Übergangs-Metall (TM)- Schicht in der die RE-Komponente 30% oder mehr beträgt, kann unter normalem Sputteringgasdruck hergestellt werden.
5. Ein nichtmagnetisches Metall wie Al oder Cu kann verwendet werden.
6. Eine magnetische Schicht mit einer Achse der leichtesten Magnetisierung, die in der Fläche der Scheibe ausgerichtet ist, kann verwendet werden.
Eine Interface-Steuerungsschicht kann nach beiden Verfahren, wie den oben stehenden, aber auch nach anderen Verfahren als die hier aufgezeigten, hergestellt werden, solange sie die Steuerung über die Austausch-Kupplungs-Kraft gewährleisten.
Interface-Steuerungsschichten, die nicht zu den wesentlichen Betriebsvorgängen beitragen, können in einem Vier-Schicht-Medium hinzugefügt werden, zwischen jeder der magnetischen Schichten. Als eine zweite Methode werden die Koerzitivkräfte Hc4 (A) und Hc4 (B) der zwei vierten Schichten (auf einem Paar von Substraten, die zusammengefügt werden) so angeordnet, daß He(A) > Hc4(A) > He(B) > Hc4(B) ist, wobei He(A) und He(B) als Magnetfelder angewendet werden durch eine Initialisierungs-Magnetfeldvorrichtung.
Wenn ein solches Paar von Substraten zusammengefügt wurde, legt als erstes die Magnetfeldversorgungseinrichtung 43 ein Magnetfeld He(A) an, das Hc4(A) auf der A-Seite der Scheibe überschreitet, um die Magnetisierung auf der A-Seite-Initialisierungsschicht auszurichten, wie in (a) in Fig. 96. Als nächstes wird ein Magnetfeld He(B) angelegt, das Hc4(B) überschreitet, jedoch Hc4(A) nicht überschreitet und in Gegenrichtung zu He(A) gerichtet ist, wie in (b) in Fig. 96, um die Magnetisierung der Initialisierungsschicht auf der B-Seite auszurichten. Dieses Verfahren, um die Medien zu initialisieren, kann auch durchgeführt werden durch Umkehren der Scheibe während des Prozesses, wie es bei (a) und (b) in Fig. 97 dargestellt wird. Fig. 98 zeigt die montierte Scheibe, die bei (a) in Fig. 97 initialisiert wurde. Es ist auch möglich, mit einer Vorrichtung, die A- und B-Seiten einer zusammengesetzten Scheibe, in der die vierten Schichten auf beiden Seiten 40A und 40B in dieselbe Richtung initialisiert wurden, die Orientierung des Vorspannmagnetfeldes zu wechseln und eine abschließende Signalbearbeitung durchzuführen unter Berücksichtigung, daß die Orientierung in den Bit-Zellen geändert ist.
Die magnetisch-optischen Aufzeichnungsverfahren dieser Erfindung können in umfangreicher Weise angewendet werden, um high-density und Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungen von Audioinformation, visueller Information und Computerdaten zu ermöglichen.

Claims

1. Magnet-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer ersten Magnetschicht (24) mit einer senkrechten magnetischen Anisotropie, einer zweiten Magnetschicht (27), die auf dieser ersten Magnetschicht (24) vorgesehen und mit dieser ersten Magnetschicht (24) durch eine Austauschkraft gekoppelt ist, einer dritten Magnetschicht (28), die auf dieser zweiten Magnetschicht (27) vorgesehen und mit der zweiten Magnetschicht (27) durch eine Austauschkraft gekoppelt ist, und einer vierten Magnetschicht (29), die auf dieser dritten Magnetschicht (28) vorgesehen und mit der dritten Magnetschicht (28) durch Austauschkraft gekoppelt ist, wobei die folgenden Beziehungen erfüllt werden:

Tc1 < Tc2, Tc3 < Tc2 und Tc3 < Tc4 mit

Tc1: Curie Temperatur der ersten Magnetschicht,

Tc2: Curie Temperatur der zweiten Magnetschicht,

Tc3: Curie Temperatur der dritten Magnetschicht,

Tc4: Curie Temperatur der vierten Magnetschicht,

dadurch gekennzeichnet,

daß Tc1 < Tc4, die Magnetisierung der ersten Magnetschicht aufgrund der Umkehrung der Magnetisierung der zweiten Magnetschicht bei Raumtemperatur nicht umgekehrt wird, die folgenden Beziehungen zusätzlich bei Raumtemperatur erfüllt werden:

Hc1 > Hw1(2) + Hb und Hc4 > Hw4 (3)

und zwischen Raumtemperatur und Tc1 oder Tc3, welche auch immer niedriger ist, eine Temperatur existiert, bei der die folgenden Beziehungen erfüllt werden:

Hc2 < Hw2 (3) -Hw2 (1) und Hc3 < Hw3 (4) -Hw3 (2),

mit Hc1: Koerzitivkraft der ersten Magnetschicht,

H2: Koerzitivkraft der zweiten Magnetschicht,

H3: Koerzitivkraft der dritten Magnetschicht,

H4: Koerzitivkraft der vierten Magnetschicht,

und Hwi(j): Umkehrfeldverschiebung in der i-ten Schicht aufgrund einer Austauschkoppelkraft zwischen des j-ten Schicht und der i-ten Schicht;

Hb: externes Magnetfeld, das während des Schreibens in die Richtung der Magnetisierung der ersten Magnetschicht bei Raumtemperatur in dem Zustand, in dem Teilgitterstrukturen der ersten Magnetschicht mit Teilgitterstrukturen der zweiten Magnetschicht ausgerichtet sind, angelegt wird.

2. Magnet-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet bei dem Tc2 ≤ Tc4.

3. Magnet-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Grenzflächensteuerschicht zur Austauschkraftsteuerung, die an einer Grenzfläche zwischen Magnetschichten angeordnet ist.