DE69021606T2

DE69021606T2 - Magnetooptischer Aufzeichungsträger.

Info

Publication number: DE69021606T2
Application number: DE69021606T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Matsumoto
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1996-04-04
Anticipated expiration: 2010-03-02
Also published as: EP0385786A1; JP2830018B2; EP0385786B1; JPH02227847A; DE69021606D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mit dem Magnetfeld-Modulationsverfahren überschreibbaren magnetooptischen Aufzeichnungsträger.

Zugehöriger technischer Hintergrund

In der jüngeren Zeit wurden Anstrengungen bei der Entwicklung eines optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahrens unternommen, welches verschiedenen Erfordernissen Rechnung trägt, darunter hohe Dichte, hohe Kapazitat, hohe Zugriffsgeschwindigkeit sowie hohe Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit, außerdem bei der Entwicklung einer Aufzeichnungsvorrichtung, einer Wiedergabevorrichtung und eines Aufzeichnungsträgers, die in Verbindung mit einem solchen Verfahren verwendbar sind.
Unter verschiedenen optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren ist das magnetooptische Verfahren deshalb am attraktivsten, weil es in einzigartiger Weise Vorteil aus der Fähigkeit zieht, die Information nach dem Aufzeichnen und Wiedergeben zu löschen, um diesen Prozeß mit beliebiger Häufigkeit zu wiederholen.
Der bei diesem magnetooptischen Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren verwendete Aufzeichnungsträger ist als Aufzeichnungsschicht mit einer senkrechten magnetischen Schicht oder magnetischen Schichten ausgestattet. Die Schicht setzt sich beispielsweise zusammen aus amorphem GdFe, GdCo, GdFeCo, TbFe, TbCo oder TbFeCo. Die Aufzeichnungsschicht bildet grundsätzlich eine konzentrische, spiralförmige oder lineare Spur, auf der Information aufgezeichnet wird. Im vorliegenden Text sind die "Aufwärts"- und die "Abwärts"-Richtung bezüglich der Oberfläche der Schicht definiert als "Richtung A" bzw. als "umgekehrte Richtung A". Die aufzuzeichnende Information wird vorab in binäre Darstellung umgesetzt und mit einer Markierung B&sub1;, die eine Magnetisierung der "Richtung A" aufweist, sowie einer Markierung B&sub0; mit einer Magnetisierung in "umgekehrter Richtung A" aufgezeichnet. Jede Markierung repräsentiert ein Bit, und die Markierung B&sub1; und B&sub0; entsprechen dem binären Signal von "1" bzw. "0". Vor dem Aufzeichnen wird die Magnetisierung der Spur für die Informationsaufzeichnung auf den Zustand B&sub0; der umgekehrten Richtung "A" ausgerichtet, indem ein starkes äußeres Magnetfeld angelegt wird, und diesen Prozeß bezeichnet man als "Initialisierung". Dann erfolgt die Aufzeichnung der Markierungen B&sub1; der Richtung "A" gemäß dem aufzuzeichnenden Informationssignal. Aufgezeichnet wird die Information durch Kombination binärer Markieiungen B&sub0; und B&sub1;.

Prinzip der Aufzeichnung

Die Magnetisierung auf dem Aufzeichnungsträger macht in vorteilhafter Weise Gebrauch von der räumlichen Kohärenz eines Laserstrahls, der sich auf einen kleinen Fleck konzentrieren läßt, vergleichbar mit der Brechungsgrenze, die sich durch die Wellenlänge des Laserstrahls bestimmt. Der konzentrierte Strahl bestrahlt die Spuroberfläche, und die Information wird dadurch aufgezeichnet, daß eine Markierung mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1 um gebildet wird. Die optische Aufzeichnung kann theoretisch eine Aufzeichnungsdichte von bis zu etwa 10&sup8; Bit/cm² erreichen, da der Laserstrahl sich auf einen Fleck konzentrieren läßt, dessen Durchmesser mit der Wellenlänge vergleichbar ist.
Figur 4 zeigt schematisch das Aufzeichnungsprinzip des magnetooptischen Aufzeichnungsverfahrens. Bei diesem Verfahren wird ein Laserstrahl L konzentriert, um eine Aufzeichnungsschicht 1 aufzuheizen, und es wird ein äußeres Aufzeichnungs-Magnetfeld Hb entgegen der Initialisierungsrichtung gleichzeitig an den aufgeheizten Abschnitt angelegt. Damit nimmt die Koerzitivkraft Hc des aufgeheizten Bereichs unter einen Wert des Aufzeichnungs-Magnetfelds Hb ab, wodurch die Magnetisierung des Abschnitts mit dem Aufzeichnungsfeld Hb ausgerichtet ward. Auf diese Weise wird eine Markierung B&sub1; mit umgekehrter Magnetisierung gebildet.
Ferromagnetische und ferrimagnetische Stoffe zeigen verschiedene Temperaturabhängigkeit von der Magnetisierung M und der Koerzitivkraft Hc. Die ferromagnetischen Stoffe zeigen eine Abnahme der Koerzitivkraft Hc in der Nähe der Curietemperatur, und die Aufzeichnung basiert auf diesem Phänomen. Damit wird die Aufzeichnung als Tc-Aufzeichnung (Curiepunkt-Aufzeichnung) bezeichnet.
Die ferrimagnetischen Stoffe besitzen eine Kompensationstemperatur Tcomp, bei der die Magnetisierumg M null ist, die unterhalb der Curietemperatur liegt. Die Koerzitivkraft Hc wird in der Nähe der Kompensationstemperatur sehr hoch, nimmt jedoch außerhalb dieses Temperaturbereichs rapide ab. Damit läßt sich verringerte Koerzitivkraft auch durch ein relativ schwaches Aufzeichnungsmagnetfeld Hb überwinden, so daß die Aufzeichnung möglich wird. Diesen Aufzeichnungsprozeß bezeichnet man als Tcomp-Aufzeichnung (Kompensationstemperaturaufzeichnung)
Allerdings ist es nicht notwendig, an der Curietemperatur, in deren Nähe oder in der Nähe der Kompensationstemperatur festzuhalten. Die Aufzeichnung ist möglich, indem man auf einem Aufzeichnungsträger, der bei einer gewissen Temperatur eine reduzierte Koerzitivkraft Hc besitzt, die größer als bei Zimmertemperatur ist, ein Aufzeichnungsfeld Hb anlegt, das in der Lage ist, die solchermaßen reduzierte Koerzitivkraft Hc zu überwinden.

Prinzip der Wiedergabe

Fig. 5 zeigt schematisch das Prinzip der auf dem magnetooptischen Effekt beruhenden Informationswiedergabe. Licht ist eine elektromagnetische Welle, die üblicherweise divergierende elektromagnetische Vektoren in sämtlichen Richtungen der senkrecht zum Lichtweg verlaufenden Ebenen aufweist. Wird das Licht in linear polarisiertes Licht Lp umgewandelt und fällt auf die Aufzeichnungsschicht 1, wird es von der Schicht 1 entweder reflektiert oder hindurchgelassen, wobei die Polarisationsebene nach Maßgabe der Magnetisierungsrichtung M gedreht wird. Dieses Rotationsphänomen bezeichnet man als magnetischen Kerr-Effekt oder magnetischen Faraday-Effekt.
Wenn die Ebene der Polarisation des reflektierten Lichts durch die Magnetisierung der Richtung A um einen Winkel θk gedreht wird, wird es von der Magnetisierung in die entgegengesetzte Richtung A um -θk gedreht. Wenn folglich die Achse eines optischen Analysators senkrecht zu einer Ebene eingestellt wird, die um -θk geneigt ist, kann das von einer Markierung B&sub0;, die in der umgekehrten Richtung A magnetisiert ist, reflektierte Licht nicht durch den Analysator hindurchgelangen. Andererseits wird von einer in die Richtung A magnetisierten Markierung B&sub1; reflektiertes Licht in einem Anteil (sin2θk)² durchgelassen und von einem Detektor (einer photoelektrischen Wandlereinrichtung) aufgefangen.
Folglich erscheint die Markierung B&sub1; in der Richtung A heller als die Markierung B&sub0; in ungekehrter Richtung A, so daß ein stärkeres elektrisches Signal erzeugt wird. Da die elektrischen Signale von dem Detektor nach Maßgabe der aufgezeichneten Information moduliert sind, läßt sich auf diese Weise die Information reproduzieren.
Zur Wiederverwendung des bereits eine Aufzeichnung aufweisenden Trägers ist es notwendig, (i) den Träger erneut in einer Initialisierungsvorrichtung zu initialisieren, (ii) die Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Löschkopf ähnlich dem Aufzeichnungskopf auszustatten, oder (iii) die aufgezeichnete Information in Form eines vorausgehenden Schritts in der Aufzeichnungs- oder der Löschvorrichtung zu löschen.
Folglich geht man davon aus, daß das magnetooptische Aufzeichnungsverfahren nicht in der Lage war, neue Information ungeachtet des Vorhandenseins oder des Fehlens von bereits aufgezeichneter Information durch Überschreiben aufzuzeichnen.
Es gibt allerdings ein magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren und einen dazugehörigen Aufzeichnungsträger, bei dem nach dem Magnetfeld-Modulationsverfahren die Richtung des Aufzeichnungsfeldes Hb selektiv bei der Aufzeichnung moduliert wird, um dadurch beliebig die Markierung B&sub1; oder die Markierung B&sub0; auszubilden.
Dennoch benötigt im Gegensatz zu dem Überschreiben durch Lichtmodulation das Überschreiben mittels Magnetfeldmodulation die kontinuierliche Emission des Laserstrahls ohne Modulation. Wenn daher der Temperaturgradient an der Aufzeichnungsposition kleiner als bei der konventionellen, gepulsten Laserlichtabgabe ist, ist es nötig, (1) die Änderung in der Koerzitivkraft Hc um die Aufzeichnungstemperatur herum zu erhöhen, um eine gleichmäßige Markierung B&sub1; oder B&sub0; mit klarer Umgrenzung auszubilden, und (2) die Umkehrung der Magnetisierung der Markierung bei einem Aufzeichnungsfeld von null zu verhindern. Um gleichzeitig die magnetischen Erfordernisse (1) und (2) zu erfüllen, muß die Aufzeichnungsschicht des Trägers einander eng benachbarte Kompensationstemperatur Tcomp. und Curietemperatur Tc besitzen.
In einer derartigen Aufzeichnungsschicht sind die magnetischen Eigenschaften sogar durch eine geringfügige Änderung oder Ungleichmäßigkeit in der Zusammensetzung stark beeinflußt, und ein erster Nachteil liegt in dem Umstand begründet, daß die Fertigungsausbeute des Aufzeichnungsträgers deshalb sehr gering ist.
Auch bei dem Magnetfeld-Modulationsverfahren kann nicht ein sehr hohes Aufzeichnungsfeld Hb angelegt werden, und zwar deshalb nicht, weil eine Hochgeschwindigkeitsmodulation eines starken Magnetfeldes einen starken Elektromagneten, einen starken Strom, einen starken Stromwandler und dgl. erforderlich macht. Dies würde unweigerlich zu einer voluminösen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung führen. Aus diesem Grund muß zusätzlich zu dem obigen Erfordernis (2) die Aufzeichnungsschicht ausreichend weit mit einem schwachen Aufzeichnungsfeld magnetisierbar sein, (Hb = 200 Oe oder darunter) . Ein zweiter Nachteil liegt in dem Umstand begründet, daß die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht, die die einander zuwiderlaufenden Anforderungen (2) und (3) erfüllen, schwierig herbeizuführen ist. Tatsächlich wurde über eine solche Zusammensetzung bislang noch nicht berichtet.
Die EP-A-0258978 offenbart einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einer ersten und einer zweiten Austauschkoppel-Magnetschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die zweite Magnetschicht besitzt einen höheren Curiepunkt und eine geringere Koerzitivkraft als die erste Magnetschicht. Die Schichten erfüllen die Beziehung:
wobei: HH die Koerzitivkraft der Magnetschicht;
HL die Koerzitivkraft der zweiten Magnetschicht;
MS die Sättigungsmagnetisierung der zweiten Magnetschicht;
h die Dicke der zweiten Magnetschicht; und
w die Magnetwandenergie zwischen der ersten und der zweiten Magnetschicht ist.

Offenbarung der Erfindung

Es wäre wünschenswert, einen Aufzeichnungsträger verfügbar zu machen, der imstande ist, mit Hilfe von Magnetfeldmodulation übrschrieben zu werden.
Der vorliegende Erfinder hat die vorliegende Erfindung basierend auf dem Umstand gemacht, daß der unten angegebene Träger gleichzeitig die obenerwähnten beiden Nachteile beseitigen kann.
Damit schafft die vorliegende Erfindung einen nach dem Magnetfeld-Modulationsverfahren überschreibbaren, mehrschichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, bei dem die Aufzeichnungsschicht sich zusammensetzt aus zwei Schichten, von denen jede senkrechte magnetische Anisotropie aufweist und eine Legierungszusammensetzung RE-TM besitzt, die folgende Beziehungen erfüllt:
Tcomp&sub1; < Tcomp&sub2; < Tc&sub2; < Tc&sub1;;
Ms&sub1;Hc&sub1; < Ms&sub2;Hc&sub2; bei Zimmertemperatur TR; und bei einer Temperatur von nicht oberhalb Tcomp:
und
mit: RE: Selten-Erd-Metall;
TM: Übergangsmetall;
Tcomp&sub1;: Kompensationstemperatur der ersten Schicht;
Tcomp&sub2;: Kompensationstemperatur der zweiten Schicht;
Tc&sub1;: Curietemperatur der ersten Schicht;
Tc&sub2;: Curietemperatur der zweiten Schicht;
TR: Zimmertemperatur;
Hc&sub1;: Koerzitivkraft der ersten Schicht;
Hc&sub2; Koerzitivkraft der zweiten Schicht;
Ms&sub1;: Magnetisches Sättigungsmoment der ersten Schicht;
Ms&sub2;: Magnetisches Sättigungsmoment der zweiten Schicht;
t&sub1;: Dicke der ersten Schicht;
t&sub2;: Dicke der zweiten Schicht; und
w: Austauschkoppelkraft.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau können die erste und die zweite Schicht in der umgedrehten Reihenfolge bezüglich des Substrats S laminiert sein.
Im allgemeinen schwanken in einer zweischichtigen senkrechten Magnetschicht, die sich aus ferrimagnetischen Selten- Erd-(RE-)Übergangsmetall-(TM-)Legierungen zusammensetzen, die magnetischen Eigenschaften signifikant mit der Schichttemperatur T. Wir wollen nun annehmen, daß ein Aufzeichnungsträger der folgenden Beziehung genüge:
Tcomp&sub1; < Tcomp&sub2; < Tc&sub2; < Tc&sub1;
und die scheinbare Koerzitivkraft Hc des zweischichtigen Films (2 Schichten inklusive) in jeder der folgenden drei Zonen der Aufzeichnungstemperatur T betrachten:
(1) T < Tcomp&sub1;,
(2) Tcomp&sub1; < T < Tcomp&sub2;,
(3) Tcomp&sub2; < T < Tc&sub2;
(1) Im Fall von T < Tcomp&sub1; ist die Teilgittermagnetisierung des Selten-Erd-Metalls größer als diejenige des Übergangsmetalls in jeder der zwei Schichten. Folglich haben die Markierungen in der ersten und in der zweiten Schicht die gleiche Richtung (Paralleltyp), während im Vergleich mit der Koerzitivkraft Hc&sub2; der bei der Aufzeichnung betroffenen zweiten Schicht die scheinbare Koerzitivkraft Hc des gesamten zweischichtigen Films dargestellt werden kann durch: im Fall von
Damit ist die scheinbare Koerzitivkraft Hc des gesamten zweischichtigen Films in jedem Fall kleiner, so daß deshalb die Initialisierung einfach ist.
(2) Im Fall von Tcomp&sub1; < T < Tcomp&sub2; ist die Teilgittermagnetisierung TM größer als diejenige von RE in der ersten Schicht, allerdings ist in der zweiten Schicht die Teilgittermagnetisierung von RE größer als diejenige von TM. Folglich nehmen die Markierungen in der ersten und der zweiten Schicht zueinander entgegengesetzte Richtungen an (Antiparalleltyp), und die scheinbare Koerzitivkraft Hc in dem gesamten zweischichtigen Film läßt sich darstellen in der Form:
nur unter der Kompensationstemperatur der zweiten Schicht und nur wenn folgende Beziehungen gelten:
Deshalb ist die scheinbare Koerzitivkraft Hc um
größer als die Koerzitivkraft Hc&sub2; der zweiten Schicht.
(3) Im Fall von Tcomp&sub2; < T < Tc&sub2; wird der zweischichtige Film der Paralleltyp wie im Fall (1), weil beide Schichten reich an dem Übergangsmetall sind. Damit läßt sich unter der Bedingung:
die scheinbare Koerzitivkraft Hc des gesamten zweischichtigen Films folgendermaßen darstellen:
und sie ist um
geringer als die Koerzitivkraft Hc&sub2; der zweiten Schicht.
Auch ist unter der Bedingung
die scheinbare Koerzitivkraft des gesamten zweischichtigen Films um
geringer. Folglich ist der Wert von Hc niedrig.
Zusammengefaßt, die scheinbare Koerzitivkraft Hc ist im Fall (2) hoch, jedoch im Fall (3) gering. Deshalb zeigt die scheinbare Koerzitivkraft Hc des gesamten zweischichtigen Films eine signifikante Änderung, wenn die Aufzeichnungstemperatur so gewählt wird, daß sie in der Nähe der Grenze zwischen den Temperaturbereichen für die Bedingungen (2) und (3) liegt.
Deshalb versteht sich, daß die oben angenommenen Bedingungen das oben erläuterte Erfordernis (1) erfüllen.
Auch läßt sich die Forderung (2) erfüllen, weil das schwimmende Magnetfeld aufgrund des Vorhandenseins der Kompensationstemperatur Tcomp&sub2; in der zweiten Schicht gering ist.
Außerdem wird gemäß der vorstehenden Annahme die Curietemperatur der ersten Schicht höher gewählt als diejenige der zweiten Schicht (Tc&sub2; < Tc&sub1;), so daß in der Nähe der vorerwähnten Aufzeichnungstemperatur von Tc&sub2; die erste Schicht ein starkes magnetisches Sättigungsmoment Ms&sub2; zeigt, wenngleich die zweite Schicht lediglich ein kleines magnetisches Sättigungsmoment Ms&sub2; besitzt. Folglich wird ein empfindliches Ansprechen auf das Aufzeichnungsmagnetfeld erhalten, und deshalb läßt sich die Aufzeichnung effektiv auch dann durchführen, wenn ein schwaches Magnetfeld vorhanden ist. Man versteht, daß das oben angegebene Erfordernis (3) auch durch die angenommene Bedingung erfüllt werden kann.
Deshalb wird der vorerwähnte erste Nachteil durch die Anforderungen (1) und (2)beseitig,und der zweite Nachteil wird durch die Anforderungen (2) und (3) beseitigt.
Zusammengefaßt die Aufzeichnungstemperatur liegt oberhalb der Kompensationstemperatur Tcomp&sub2; der zweiten Schicht, vorzugsweise um etwa (±30ºC von deren Curiepunkt Tc&sub2;.
In dem zweischichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger gibt es, wenn die erste Schicht aus einer Legierung der allgemeinen Formel
Gdx(Fe100-yCoy)100-x'
zusammengesetzt ist, die bevorzugte Zusammensetzuung bei x = 15 27 Atom-% und y = 10 50 Atom-%.
Wenn die erste Schicht aus einer Legierung der allgemeinen Formel
Dyx(Fe100-yCoy)100-x'
zusammengesetzt ist, bedeutet eine bevorzugte Zusammensetzung x = 15 27 Atom-% und y = 10 50 Atom-%.
Wenn außerdem die erste Schicht aus einer Legierung der allgemeinen Formel:
(GdzDy100-z)x(Fe100-yCoy)100-x'
zusammengesetzt ist, lautet eine bevorzugte Zusammensetzung x = 15 27 Atom-%, y = 10 50 Atom-% und z = 0 100 Atom- %.
Wenn andererseits in dem zweischichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger die zweite Schicht sich aus einer Legierung der allgemeinen Formel:
Tbx(Fe100-yCoy)100-x'
zusammensetzt, lautet eine bevorzugte Zusammensetzung x = 18 30 Atom-% und y = 2 20 Atom-%.
Wenn außerdem die zweite Schicht sich aus einer Legierung mit der allgemeinen Formel:
(TbzDy100-z)x(Fe100-yCoy)100-x'
zusammensetzt, lautet eine bevorzugte Zusammensetzung x = 18 30 Atom-%, y = 3 35 Atom-% und z = 0 100 Atom-%.
Wenn außerdem die zweite Schicht aus einer Legierung der allgemeinen Formel:
(GdzTb100-z)x(Fe100-yCoy)100-x'
zusammengesetzt ist, lautet eine bevorzugte Zusammensetzung x = 18 30 Atom-%, y = 0 30 Atom-% und z = 0 50 Atom-%.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Vertikal-Schnittansicht eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, der mit Hilfe der Magnetfeldmodulation überschreitbar ist;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der scheinbaren Koerzitävkraft Hc des Aufzeichnungsträgers der Ausführungsform 1 gemäß der Erfindung als eine Funktion der Temperatur T, wobei die ausgezogene Linie die scheinbare Koerzitivkraft darstellt, während die gestrichelte Linie die Koerzitivkraft der zweiten Schicht allein zu Vergleichszwecken darstellt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses des Aufzeichnungsfeldes Hb in dem Aufzeichnungsträger der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die das Prinzip der Aufzeichnung nach den magnetooptischen Aufzeichnungsverfahren veranschaulicht; und
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die das Wiedergabeprinzip nach dem magnetooptischen Aufzeichnungsverfahren darstellt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

[Ausführungsbeispiel 1]

In eine Vakuumkammer mit zwei Targets enthaltender HF-Magnetron-Zerstäubungsapparatur wurde ein scheibenförmiges Glassubstrat mit einer Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 130 mm eingebracht.
Die Vakuumkammer wurde auf 5 x 10&supmin;&sup5; Pa evakuiert, und dann wurde Argongas mit einem Druck von 2 x 10&supmin;¹ Pa eingebracht und es erfolgte das Aufstäuben mit einer Schichtbildungsgeschwindigkeit von etwa 3 Å/s.
Als Target wurde zunächst eine GdFeCo-Legierung verwendet, um auf dem Substrat eine erste Schicht mit einer Dicke t&sub1; = 350 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Gd&sub2;&sub3;Fe&sub5;&sub8;Co&sub1;&sub9;.
Dann wurde, während der Vakuumzustand aufrechterhalten wurde, eine TbDyFeCo-Legierung als Target verwendet, um auf der ersten Schicht eine zweite Schicht mit einer Dicke t&sub2; = 500 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Tb&sub1;&sub8;Dy&sub8;Fe&sub6;&sub4;Co&sub1;&sub0;. Damit war der zweischichtige magnetooptische Aufzeichnungsträger fertig.
Die magnetischen Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Schicht Zusammensetzung
Die beiden Schichten dieses Trägers sind reich an Selten- Erd-Metall, und sie erfüllen bei Zimmertemperatur folgende Bedingung:
Tcomp&sub1; < Tcomp&sub2; < Tc&sub2; < Tc&sub1;
In dem Träger gilt bei Zimmertemperatur:
so daß A&sub1; < A&sub2;. Mithin:
so daß B&sub1; > B&sub2;.
Folglich sind die Anforderungen (1) und (2) beide erfüllt.
Da außerdem:
lautet die scheinbare Koerzitivkraft Hc dieses Trägers bei Zimmertemperatur:
Fig. 2 zeigt die Temperaturabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc des gemäß Ausführungsbeispiel 1 hergestellten Aufzeichnungsträgers in Verbindung mit derjenigen der Koerzitivkraft Hc&sub2; lediglich der zweiten Schicht (TbDyFeCo) zu Vergleichszwecken. Damit ist die Temperaturabhängigkeit der Koerzitivkraft Hc durch Verwendung der Zweischichtstruktur verbessert.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von dem Aufzeichnungsfeld Hb, wenn die Scheibe nach der Ausführungsform 1 der Informationsaufzeichnung unterzogen wird. Wie in dieser Grafik dargestellt ist, steigt das C/N-Verhältnis von dem Punkt, an dem das Aufzeichnungsfeld Hb fast null ist, rapide an, was bedeutet, daß der Aufzeichnungsträger sich zum Überschreiben mit Hilfe der Magnetfeldmodulation eignet.

[Ausführungsbeispiel 2]

In die Vakuumkammer eines zwei Targets aufweisenden HF- Magnetron-Zerstäubungsgeräts wurde ein scheibenförmiges Glassubstrat mit einer Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 120 mm eingebracht.
Die Vakuumkammer wurde auf einen Druck von 5 x 10&supmin;&sup5; Pa evakuiert, anschließend wurde Argongos eingeleitet und unter einem Druck von 2 x 10&supmin;¹ Pa gehalten, und es wurde das Zerstäuben mit einer Schichtbildungsgeschwindigkeit von etwa 3 Å/s durchgeführt.
Zunächst wurde als Target eine DyFeCo-Legierung verwendet, um auf dem Substrat eine erste Schicht mit einer Dicke t&sub1; = 500 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Dy22,5Fe&sub4;&sub9;Co28,5.
Dann wurde unter Aufrechterhaltung des gleichen Vakuumzustands als Target eine TbFeCo-Legierung verwendet, um auf der ersten Schicht eine zweite Schicht mit einer Dicke t&sub2; = 500 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Tb&sub2;&sub4;Fe&sub7;&sub0;Co&sub6;.
Damit war der zweischichtige magnetooptische Aufzeichnungsträger fertig.
Die magnetischen Eigenschaften dieses Trägers bei Zimmertemperatur sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Tabelle 2 Schicht Zusammensetzung
Dieser Träger besaß eine selten-erd-reiche Zusammensetzung in beiden Schichten und erfüllt die Beziehung:
Tcomp&sub1; < Tcomp&sub2; < Tc&sub2; < Tc&sub1;

[Ausführungsbeispiel 3]

In die Vakuumkammer eines Zwei-Target-HF-Magnetron-Zerstäubungsgeräts wurde ein scheibenförmiges Glassubstrat mit einer Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 120 mm eingebracht.
Die Vakuumkammer wurde auf einen Druck von 5 x 10&supmin;&sup5; Pa evakuiert, dann wurde Argongas unter einem Druck von 2 x 10&supmin;¹ Pa eingeleitet und es wurde ein Zerstäuben mit einer Schichtbildungsgeschwindigkeit von etwa 3 Å/s durchgeführt.
Als erstes wurde für das Target eine GdDyFeCo-Legierung ausgewählt, um auf dem Substrat eine erste Schicht mit einer Dicke von t&sub1; = 350 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Gd&sub1;&sub2;Dy&sub9;Fe&sub5;&sub5;Co&sub2;&sub4;.
Dann wurde unter Aufrechterhaltung des gleichen Vakuumzustands als das Target eine GdDyFeCo-Legierung ausgewählt, um auf der ersten Schicht eine zweite Schicht mit einer Dicke von t&sub2; = 500 Å zu bilden, bestehend aus einem senkrechten magnetischen Film aus Gd&sub1;&sub0;Dy&sub1;&sub5;Fe&sub7;&sub2;Co&sub3;. Damit war der zweischichtige magnetooptische Aufzeichnungsträger fertig.
Die magnetischen Eigenschaften des Trägers bei Zimmertemperatur sind in Tabelle 3 zusammengestellt: Tabelle 3 Schicht Zusammensetzung
In diesem Träger ist die erste Schicht Übergangsmetallreich, während die zweiten Schicht Selten-Erd-reich ist, und es ist die folgende Beziehung erfüllt:
Tcomp&sub1; < Tcomp&sub2; < Tc&sub2; < Tc&sub1;
Wie oben erläutert ist, schafft die vorliegende Erfindung einen Aufzeichnungsträger für den Einsatz zum Überschreiben mit Hilfe des Magnetfeld-Modulationsverfahrens. Da außerdem die erste Schicht aus einem Stoff mit hoher Curietemperatur Tc&sub1; zusammengesetzt ist, beispielsweise GdFeCo, erhöht sich der Kerr-Drehwinkel unter Verbesserung des C/N-Verhältnisses bei der Signalwiedergabe.

Claims

1. Mehrschichtiger, mit dem Magnetfeld-Modulationsverfahren überschreibbarer magnetooptischer Aufzeichnungsträger, umfassend:

eine erste Schicht (1; 2) mit senkrechter magnetischer Anisotropie, und zusammengesetzt aus einer Selten-Erd- Metall-Übergangsmetall-Legierung; und

eine zweite Schicht (2; 1) mit senkrechter magnetischer Anisotropie und zusammengesetzt aus einer Selten-Erd-Metall-Übergangsmetall-Legierung;

wobei die Kompensationstemperatur der zweiten Schicht zwischen der Zimmertemperatur und der Curietemperatur der zweiten Schicht liegt;

die Kompensationstemperatur der ersten Schicht (1; 2) niedriger ist als diejenige der zweiten Schicht (2; 1);

bei Temperaturen unterhalb der Kompensationstemperatur der ersten Schicht (1; 2) die Teilgittermagnetisierung des Selten-Erd-Metalls größer ist als diejenige des Übergangsmetalls sowohl in der ersten (1; 2) als auch in der zweiten (2; 1) Schicht;

bei Temperaturen zwischen der Kompensationstemperatur der ersten Schicht (1; 2) und derjenigen der zweiten Schicht (2; 1) , die Teilgittermagnetisierung des Übergangsmetalls größer ist als diejenige des Selten-Erd-Metalls in der ersten Schicht, wobei jedoch die Teilgittermagnetisierung des Übergangsmetalls kleiner ist als diejenige des Selten-Erd-Metalls innerhalb der zweiten Schicht (2; 1); und

bei Temperaturen oberhalb der Kompensationstemperatur der zweiten Schicht (2; 1) die Teilgittermagnetisierung des Übergangsmetalls größer ist als diejenige des Selten-Erd-Metalls sowohl in der ersten (1; 2), als auch in der zweiten Schicht (2; 1),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Curietemperatur der zweiten Schicht niedriger als diejenige der ersten Schicht ist;

das Produkt aus magnetischem Sättigungsmoment der ersten Schicht (1; 2) und Koerzitivkraft der ersten Schicht (1; 2) bei Zimmertemperatur kleiner ist als das Produkt aus magnetischem Sättigungsmoment der zweiten Schicht (2; 1) und der Koerzitivkraft der zweiten Schicht (2; 1); und die folgenden Beziehungen unterhalb der Kompensationstemperatur der zweiten Schicht (2; 1) erfüllt sind:

wobei:

Hc&sub1; die Koerzitivkraft der ersten Schicht (1; 2)

Hc&sub2; die Koerzitivkraft der zweiten Schicht (2; 1)

Ms&sub1; das magnetische Sättigungsmoment der ersten Schicht (1; 2),

Ms&sub2; das magnetische Sättigungsmoment der zweiten Schicht (2; 1),

t&sub1; die Dicke der ersten Schicht (1; 2)

t&sub2; die Dicke der zweiten Schicht (2; 1) , und

w die Austauschkoppelkraft ist.

2. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, bei dem die ersten Schicht (1; 2) aus einer Legierung folgender allgemeiner Formel zusammengesetzt ist:

Gdx(Fe100-yCoy)100-x

mit x = 15 27 Atom-% und y = 10 50 Atom-%.

3. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, bei dem die ersten Schicht (1; 2) sich aus einer Legierung folgender allgemeiner Formel zusammensetzt:

DYx(Fe100-yCoy)100-x

mit x = 15 27 Atom-% und y = 10 50 Atom-%.

4. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, bei dem die erste Schicht (1; 2) sich zusammensetzt aus einer Legierung gemäß folgender allgemeiner Formel:

(GdzDy100-z)x(Fe100-yCoy)100-x

mit x = 15 27 Atom-%, y = 10 50 Atom-% und z = 0 100 Atom-%.

5. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (2; 1) sich zusammensetzt aus einer Legierung gemäß folgender allgemeiner Formel:

Tbx (Fe100-yCoy)100-x

mit x = 18 30 Atom-% und y = 2 20 Atom-%.

6. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (2; 1) sich zusammensetzt aus einer Legierung gemäß folgender allgemeiner Formel:

(TbzDy100-z)x(Fe100-yCoy)100-x

mit x = 18 30 Atom-%, y = 3 35 Atom-% und z = 0 100 Atom-%.

7. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (2; 1) sich zusammensetzt aus einer Legierung gemäß folgender allgemeiner Formel:

(GdzTb100-z)x(Fe100-yCoy)100-x

mit x = 18 30 Atom-%, y = 0 30 Atom-% und z = 0 50 Atom-%.