DE69125257T2

DE69125257T2 - Magnetooptischer Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69125257T2
Application number: DE1991625257
Authority: DE
Inventors: Katsuhisa Aratani; Ariyoshi Nakaoki; Takahashi Shimouma; Shintaro Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: EP0492359B1; JP2903729B2; EP0492359A1; DE69125257D1; JPH04251454A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, mit dem wiederholtes Überschreiben z. B. mittels einer Intensitätsmodulation eines Laserstrahls ausgeführt werden kann.

Beschreibung des Stands der Technik

Aufzeichnungsverfahren, die das Umschreiben von Information, genauer gesagt, ein Überschreiben, innerhalb magnetooptischer Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren ermöglichen und die die Wechselwirkung von Licht und Magnetismus zum Lesen von Informationsbits (magnetischen Domänen) verwenden, werden grob in Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Magnetfeld-Modulationssystem, bei dem ein an einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger angelegtes äußeres Magnetfeld moduliert wird, und Aufzeichnungsverfahren mit einem Doppelkopfsystem eingeteilt, das einen Löschkopf zusätzlich zu einem Lesekopf verwendet.
Das Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Magnetfeld-Modulationssystem, wie in der hier mit eingeschlossenen japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Sho 60-48806 offenbart, bestrahlt einen Überschreibungsort eines Aufzeichnungsträgers im Form eines amorphen ferromagnetischen Dünnfilms mit der Richtung einfacher Magnetisierung rechtwinklig zur Oberfläche des Films mit einem Laserstrahl, um den Überschreibort örtlich zu erwärmen, um Information auf dem Aufzeichnungsträger in Form eines amorphen ferromagnetischen Dünnfilms aufzuzeichnen. Es wird ein Magnetfeld mit einer Polarität angelegt, die abhängig von der aufzuzeichnenden Information, z. B. "0" und "1" umgekehrt wird, um ein Aufzeichnen durch Magnetisieren auszuführen.
Das Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Magnetfeld-Modulationssystem erfordert jedoch einen Elektromagnet, der mit hoher Frequenz arbeiten kann, um bei hoher Informationsübertragungsrate Hochgeschwindigkeitaufzeichnen zu ermöglichen, was zu Schwierigkeiten hinsichtlich der Herstellung, des Energieverbrauchs und der Wärmeerzeugung führt.
Das Aufzeichnungsverfahren gemäß dem Doppelkopftyp initialisiert den Aufzeichnungsträger mit einem Löschkopf vor dem Überschreiben. Da die zwei Köpfe voneinander beabstandet sind, erfordert das Antriebssystem komplizierte Arbeiten zum Zusammenbauen zur Herstellen, es ist groß und weist wirtschaftliche Probleme auf.
In den japanischen Patentoffenlegungen (Kokai) Nr. Sho 63-52 354, Sho 63- 268 103 und Hei 2-24 801, die hier mit eingeschlossen werden, wurden magnetothermische (magnetooptische) Aufzeichnungsverfahren zum Überwinden dieser Problem vorgeschlagen.
Das in der hier mit eingeschlossenen japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Sho 63-52 354 offenbarte Aufzeichnungsverfahren verwendet einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit dem grundsätzlichen Aufbau, wie er in der Schnittansicht von Fig. 10 dargestellt ist. Dieser magnetische Aufzeichnungsträger umfasst, in einer Laminatstruktur, ein Substrat 10, einen ersten magnetischen Dünnfilm 1 in Form eines magnetischen, amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Dünnfilms, der einen vertikal magnetisierbare Speicherschicht bildet, und einen zweiten magnetischen Dünnfilm 2 in Form eines amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Films, der eine darüber ausgebildete Aufzeichnungsschicht bildet und magnetisch mit dem ersten magnetischen Dünnfilm 1 gekoppelt ist. An den magnetischen Aufzeichnungsträger wird ein erstes äußeres Magnetfeld angelegt und der magnetische Aufzeichnungsträger wird in einen ersten erwärmten Zustand erwärmt, in dem der magnetische Aufzeichnungsträger auf eine erste Temperatur T&sub1; nicht unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 1 erwärmt wird, die jedoch nicht ausreichend hoch dafür ist, die Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 umzukehren. Alternativ wird er auf einen zweiten Erwärmungszustand erwärmt, in dem er auf eine zweite Temperatur T&sub2; unter der Curietemperatur Tc1 erwärmt wird, die ausreichend hoch dafür ist, die Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 abhängig von der aufzuzeichnenden Information, z. b. "0" oder "1" umzukehren. Die Richtung der Untergittermagnetisierung des ersten magnetischen Dünnfilms 1 wird durch die Austauschkopplungskraft zwischen diesem ersten magnetischen Dünnfilm 1 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 2 bei einem Abkühlprozess mit der der Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 ausgerichtet, um z. B. Aufzeichnungsbits (magnetische Domänen) mit den Werten "0" und "1" im ersten magnetischen Dünnfilm 1 auszubilden. Ein Überschreibfreigabezustand wird dadurch erzeugt, dass ein zweites äußeres Magnetfeld an den magnetischen Aufzeichnungsträger angelegt wird oder dass nur das erste äußere Magnetfeld bei Raumtemperatur an den magnetischen Aufzeichnungsträger angelegt wird, der einen zweiten magnetischen Dünnfilm 2 mit einer Zusammensetzung aufweist, deren Kompensationstemperatur im Bereich der Raumtemperatur liegt, und er auf die zweite Temperatur T&sub2; erwärmt wird, um die Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 in die Richtung des Anfangszustandes umzukehren, d.h. in die normale Richtung.
Dieses Aufzeichnungsverfahren benötigt keinerlei speziellen Prozess (Zeit) zum Löschen, es ermöglicht Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung bei hoher Übertragungsrate und es löst Probleme hinsichtlich des Aufzeichnungsverfahrens bei einem Doppelkopfsystem oder des Aufzeichnungsverfahrens bei einem Modulationssystem mit äußerem Magnetfeld.
Das in der hier mit eingeschlossenen japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Sho 63-268 103 offenbarte Aufzeichnungsverfahren vermeidet die Verwendung des zweiten Magnetfelds oder es verringert das zweite Magnetfeld und vereinfacht die Vorrichtung zum Ausführen des Aufzeichnungsverfahrens. Dieses Aufzeichnungsverfahren verwendet einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit einem grundsätzlichen Aufbau, wie er in einer Schnittansicht in Fig. 11 dargestellt ist. Dieser magnetische Aufzeichnungsträger umfasst zusätzlich zur Speicherschicht, d.h. zum ersten magnetischen Dünnfilm, und zur Aufzeichnungsschicht, d.h. zum zweiten magnetischen Dünnfilm, wie in Fig. 10 dargestellt, einen vertikal magnetisierbaren dritten magnetischen Dünnfilm 3 in Form eines Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Dünnfilms, wobei der erste, zweite und dritte magnetische Dünnfilm magnetisch gekoppelt sind. Bei diesem Aufzeichnungsverfahren wird ein äußeres Magnetfeld Hex im wesentlichen rechtwinklig zur Oberfläche des Films an den magnetischen Aufzeichnungsträger angelegt. In einem ersten Erwärmungszustand wird der magnetische Aufzeichnungsträger auf eine erste Temperatur T&sub1; nicht über der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 1 erwärmt. Diese Temperatur ist ausreichend hoch dafür, dass die Richtung der Untergittermagnetisierung des Übergangsmetalls im zweiten magnetischen Dünnfilm zwei in einer vorbestimmten Richtung, d.h. in der normalen Richtung gehalten wird. Alternativ wird der magnetische Aufzeichnungsträger in einem zweiten Erwärmungszustand auf eine zweite Temperatur T&sub2; nicht unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 1 erwärmt. Diese Temperatur ist ausreichend hoch zum Umkehren der Richtung der Untergittermagnetisierung des Übergangsmetalls des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 in die Gegenrichtung, abhängig von der aufzuzeichnenden Information, z. B. "0" oder "1". Die Richtung der Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 wird mit derjenigen der Untergittermagnetisierung des dritten magnetischen Dünnfilms 3 ausgerichtet, wenn ein Abkühlprozess vom ersten und zweiten Erwärmungszustand aus erfolgt, wobei die Richtung der Untergittermagnetisierung des dritten magnetischen Dünnfilms 3 in der normalen Richtung gehalten wird, ohne dass die Richtung der Untergittermagnetisierung des ersten magnetischen Dünnfilms 1 umgekehrt wird. Da die Richtung der Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 zur Richtung der Untergittermagnetisierung des dritten magnetischen Dünnfilms 3, d.h. zur normalen Richtung ausgerichtet ist, kann das externe Magnetfeld weggelassen oder verkleinert werden.
Das in der hier mit eingeschlossenen japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Hei 2-24 801 offenbarte Aufzeichnungsverfahren verwendet einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit einem grundsätzlichen Aufbau, wie er in der Schnittansicht von Fig. 12 dargestellt ist. Dieser magnetische Aufzeichnungsträger umfasst, zusätzlich zum ersten magnetischen Dünnfilms 1 und zum zweiten magnetischen Dünnfilm 2 in Fig.10 dargestellten magnetischen Aufzeichnungsträgers, wie beim in der japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Sho 63-52 354 offenbarten Aufzeichnungsverfahren, das hier mit eingeschlossen wird, einen magnetischen Zwischendünnfilm 4 zum Einstellen der Energie der zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 1 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 2 ausgebildeten Domänenwand, um die Umkehrung der Richtung der Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 2 in die normale Richtung zu gewährleisten.
Bei jedem der vorstehend angegebenen magnetothermischen (magnetooptischen) Aufzeichnungsverfahren wird da der magnetische Aufzeichnungsträger in einen ersten Erwärmungszustand und einen zweiten Erwärmungszustand durch Modulieren der Leistung des Laserstrahls erwärmt, um durch "0" und "1" repräsentierte Information aufzuzeichnen. Wenn der magnetische Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen in diese zwei Erwärmungszustände erwärmt wird, ist die Umschalttemperatur relativ hoch und die magnetischen Dünnfilme werden durch wiederholtes Erwärmen auf hohe Temperatur kristallisiert und Atome der magnetischen Dünnfilme diffundieren in die benachbarten magnetischen Dünnfilme, was die Lebensdauer des magnetischen Aufzeichnungsträgers verringert. Insbesondere macht instabile Magnetisierung des als Speicherschicht dienenden ersten magnetischen Dünnfilms stabiles Überschreiben unmöglich und beeinträchtigt die Zuverlässigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers.
Das Dokument EP-A-0 210 855 offenbar einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einem Substrat und nur einer einzelnen darauf ausgebildeten magnetischen Schicht. Die magnetiche Schicht verfügt über mehrschichtige Struktur, in der Seltenerdmetallelement-Schichten und Übergangsmetallelement-Schichten abwechselnd aufeinander angeordnet sind, wobei die Schichtdicke in der Größenordnung einer Atomschicht liegt.
Das Dokument Patent Abstracts of Japan (JP-A-63-311 641) ofenbart einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einem Substrat und zwei auf diesem hergestellten magnetischen Schichten. Mindestens die nicht benachbart zum Substrat liegende magnetische Schicht verfügt über Mehrschichtstruktur, bei der Seltenerdmetallelement-Schichten und Übergangsmetallelement-Schichten abwechselnd aufeinander angeordnet sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten hinsichtlich der thermischen Zuverlässigkeit und der Lebensdauer eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit mindestens zwei magnetischen Dünnfilmen, die die Speicherschicht bzw. die Aufzeichnungsschicht bilden und die abhängig von aufzuzeichnender Binärinformation in zwei Erwärmungszustände zu erwärmen sind, zu überwinden.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu schaffen.
Die Erfindung schafft einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Der erste magnetische Dünnfilm 11, d.h. die Speicherschicht mit abwechselndem Laminataufbau aus Seltenerdmetallschichten und Übergangsmetallschichten führt zu verbesserter Zuverlässigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers und verlängert die Lebensdauer desselben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers ist;
Fig. 2 eine typische Schnittansicht eines magnetischen Dünnfilms ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Sputtervorrichtung ist;
Fig. 4 ein Diagramm ist, das Magnetisierungszustände zeigt;
Fig. 5 ein Kurvenbild ist, das die Beziehung zwischen der Dicke und der Zusammensetzung eines Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Dünnfilms zeigt;
Fig. 6 ist ein Kurvenbild, das die Änderung der Koerzitivfeldstärke Hc abhängig vom Gehalt an Seltenerdmetall zeigt;
Fig. 7 ist ein Kurvenbild, das die gemessene Anzahl möglicher Aufzeichnungszyklen zeigt;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das Magnetisierungszustände zeigt;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Aufzeichnungsträgers;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Aufzeichnungsträgers und
Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Aufzeichnungsträgers.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Gemäß Fig. 1 verfügt ein magnetooptischer Aufzeichnungsträger gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung über einen eine Speicherschicht bildenden ersten magnetischen Dünnfilm 11 und einen eine Aufzeichnungsschicht bildenden zweiten magnetischen Dünnfilm 12. Auf einem lichtdurchlässigen Substrat 10, wie einem Glassubstrat, einem Acrylsubstrat oder einem Polycarbonatsubstrat ist eine transparente, dielektrische Schicht 16, die als Schutzfilm oder Interferenzfilm dient, wie ein transparenter SiN- Film mit einer Dicke von 800 Å ausgebildet. Der erste magnetische Dünnfilm 11, ein Zwischendünnfilm 14 und der zweite magnetische Dünnfilm 12 werden in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend durch Sputtern auf dem mit der dielektrischen Schicht 16 überzogenen lichtdurchlässigen Substrat 10 hergestellt. Dann wird auf dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 ein Schutzfilm 17 aus einem unmagnetischen Metall oder einem dielektrischen Material, wie aus einem SiN-Film mit einer Dicke von 800 Å, hergestellt.
Der erste magnetische Dünnfilm 11 und der zweite magnetische Dünnfilm 12 verfügen über einen künstlichen Gitteraufbau aus abwechselnden Laminatschichten von Seltenerdmetallschichten 15SE und Übergangsmetallschichten 15ÜM, wie typisierend in Fig. 2 dargestellt. Der erste magnetische Dünnfilm 11 wird mit einer üblichen Zusammensetzung aus z. B. TbFeCo&sub7;Cr&sub4; mit einer Dicke von 300 Å hergestellt, und der zweite magnetische Dünnfilm 12 wird mit der üblichen Zusammensetzung GdTbFeCo&sub3;&sub0;Cr&sub4; mit einer Dicke von 900 Å hergestellt. Die Zwischenschicht 14 wird mit einer Zusammensetzung von z. b. GdFeCo&sub7;Cr&sub4; mit einer Dicke von 100 Å hergestellt.
Beim Herstellen des ersten magnetischen Dünnfilms 11, des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 und der Zwischenschicht 14 wird ein Sputtergerät verwendet, das mit einer Sputterkanone für vier Element unter Verwendung von vier Arten von Targets 201, 202, 203 und 204, wie in Fig. 3 dargestellt, versehen ist. Die Targets 201, 202, 203 und 204 werden aus FeCo&sub3;&sub0;Cr&sub4;, FeCo&sub7;Cr&sub4;, Gd bzw. Tb hergestellt. Das sich in der Richtung eines Pfeils a drehende Drehsubstrat 10 dreht sich in der Richtung eines Pfeils b auf einer Kreisbahn, um aufeinanderfolgend an Sputterpositionen durchzulaufen, die den Targets 201, 202, 203 und 204 entsprechen. Beim Herstellen des ersten magnetischen Dünnfilms 11 werden nur das zweite Target 202 aus FeCo&sub7;Cr&sub4; und das vierte Target 204 aus Tb zum Sputtern verwendet, um den ersten magnetischen Dünnfilm 11 mit einem abwechselnden Laminataufbau aus Übergangsmetallschichten 15ÜM aus FeCo&sub7;Cr&sub4; und Seltenerdmetallschichten 15SE aus Tb herzustellen. Dann werden das zweite Target 202 aus FeCo&sub7;Cr&sub4; und das dritte Target 203 aus Gd zum Sputtern verwendet, um die Zwischenschicht 14 aus GdFeCo&sub7;Cr&sub4; herzustellen. Anschließend werden das erste Target aus FeCo&sub3;&sub0;Cr&sub4;, das dritte Target 203 aus Gd und das vierte Target 204 aus Tb zum Sputtern verwendet, um den zweiten magnetischen Dünnfilm mit abwechselndem Laminataufbau aus Seltenerdmetallschichten 15Se aus Gd und Tb sowie Übergangsmetallschichten 15ÜM aus FeCo&sub3;&sub0;Cr&sub4; herzustellen.
Beim Aufzeichnen von Information auf dem so gemäß der Erfindung hergestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträger wird ein Aufzeichnungsverfahren verwendet, das ähnlich dem in der japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Hei 2-24 801 offenbart ist, das hier mit eingeschlossen wird. Fig. 4 zeigt den Übergang von Magnetisierungszuständen des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 abhängig von der Temperatur T, wobei Magnetisierungsrichtungen durch Pfeile gekennzeichnet sind. Bei der Raumtemperatur TR ist der magnetooptische Aufzeichnungsträger in einem Zustand A magnetisiert, in dem erste magnetische Dünnfilm 11 und der zweite magnetische Dünnfilm 12 in derselben Richtung magnetisiert sind, oder der magnetooptische Aufzeichnungsträger ist in einem Zustand B magnetisiert, in dem die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 einander umgekehrt sind, um Information aufzuzeichnen, die durch "0" oder "1" repräsentiert ist. Beim Aufzeichnen von Information wird ein externes Magnetfeld Hex an den magnetooptischen Aufzeichnungsträger angelegt und dieser wird mit einem Laserstrahl bestrahlt, um ihm auf eine Temperatur T&sub1; oder T&sub2; zu erwärmen. Zum Beispiel wird eine Position des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers im Zustand A mit einem Laserstrahl bestrahlt und die Intensität des Laserstrahls oder die Dauer der Bestrahlung wird abhängig vom aufzuzeichnenden Signal eingestellt, um die Position im Zustand A auf die erste Temperatur T&sub1; nicht unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11, und nicht ausreichend hoch, um eine Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 durch das externe Magnetfeld Hex zu bewirken, erwärmt. Demgemäß tritt ein Übergang vom Zustand A in den Zustand C auf. Im Zustand C ist der erste magnetische Dünnfilm 11 entmagnetisiert. Wenn die Temperatur des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 auf die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 fällt, nachdem die Erwärmung abgeschlossen ist, wird der erste magnetische Dünnfilm 11 in derselben Magnetisierungsrichtung wie der Magnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 magnetisiert, und zwar auf Grund der dominierenden Austauschkopplungskraft zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12, d.h., dass der magnetooptische Aufzeichnungsträger in den Zustand A versetzt wird, um z. B. eine durch "0" repräsentierte Information aufzuzeichnen.
Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger auf eine zweite Temperatur T&sub2; erwärmt wird, die nicht niedriger als die erste Temperatur T&sub1; und ausreichend hoch ist, um für Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 durch das externe Magnetfeld Hex zu sorgen, wird der erste magnetische Dünnfilm 11 entmagnetisiert und die Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 wird umgekehrt, um einen Zustand D zu erzeugen. Wenn die Temperatur des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 auf die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 fällt, nachdem die Erwärmung abgeschlossen ist, wird auf Grund der Austauschkopplungskraft zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 ein Zustand E erzeugt. Im Zustand E sind die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen im ersten magnetischen Dünnfilm 12 und im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 umgekehrt zu den Magnetisierungen derselben im Anfangszustand. In diesem Zustand wird ein externes Hilfsmagnetfeld Hsub bei einer Temperatur nahe der Raumtemperatur TR and den magnetooptischen Aufzeichnungsträger angelegt, um die Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 umzukehren. Demgemäß ist der Zustand B erreicht, in dem zwischen den magnetischen Dünnfilmen 11 und 12 durch Steuerung der Domänenwandenergie mittels der Zwischenschicht 14 eine vorbestimmte magnetische Domänenwand ausgebildet ist und die Magnetisierungsrichtung des ersten magnetischen Dünnfilms 11 umgekehrt zur Magnetisierung desselben im Zustand A ist, um eine durch "1" repräsentierte Information aufzuzeichnen.
So wird durch "0" und "1" repräsentierte Information durch Erzeugen des Zustands A und des Zustands B aufgezeichnet. Sowohl im Zustand A als auch im Zustand B ist Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation möglich. Das heißt, dass dann, wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger, der sich entweder im Zustand A oder im Zustand B befindet, entweder auf die Temperatur T&sub1; oder die Temperatur T&sub2; erwärmt wird, derselbe in den Zustand C versetzt wird, so dass, wie oben angegeben, die Temperatur T&sub1; oder die Temperatur T&sub2; so ausgewählt wird, dass Information überschrieben wird, die im Zustand A oder im Zustand B durch "0" oder "1" repräsentiert ist.
Beim Lesen von Information aus dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger wird derselbe mit einem Laserstrahl mit einer Leistung bestrahlt, die viel kleiner als die des zum Schreiben von Information verwendeten Laserstrahls ist, und es wird die Änderung der Polarisationsebene entsprechend der Drehung der Polarisationsebene linear polarisierten Lichts, wie durch magnetooptische Wechselwirkung, d.h. den Kerreffekt oder den Faradayeffekt, hervorgerufen, und die sich ändernde Lichtintensität in ein elektrisches Ausgangssignal umgesetzt.
Die Dicke der Seltenerdmetallschicht 15SE des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 liegt im Bereich von 3,5 Å bis 10,5 Å, was ungefähr dem Bereich der Dicke einer einatomigen Schicht bis einer dreiatomigen Schicht entspricht. Die Dicke der Übergangsmetallschicht 15ÜM liegt im Bereich von 2,5 Å bis 22,5 Å, was ungefähr dem Dickenbereich der Dicke einer einatomigen Schicht bis der einer neunatomigen Schicht entspricht.
Fig. 5 zeigt die Änderung des Seltenerdmetallgehalts des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 abhängig vom Verhältnis zwischen der Dicke der Seltenerdmetallschicht 15SE und derjenigen der Übergangsmetallschicht 15ÜM, d.h. dem Verhältnis SE : ÜM zwischen der Dicke der Atomschicht der Seltenerdmetallschicht 15SE und derjenigen der Atomschicht der Übergangsmetallschicht 15ÜM. Wenn z. B. das Verhältnis SE : ÜM = 1 : 1 ist, d.h., wenn die Seltenerdmetallschicht 15 SE die Dicke einer einatomigen Schicht hat und die Übergangsmetallschicht 15ÜM die Dicke einer einatomigen Schicht hat, beträgt der Seltenerdmetallgehalt 37 Gewichts-%. Wenn das Verhältnis SE : ÜM = 1 : 2 ist, d.h., wenn die Seltenerdmetallschicht 15SE die Dicke einer einatomigen Schicht hat und die Übergangsmetallschicht 15ÜM die Dicke einer zweiatomigen Schicht hat, beträgt der Seltenerdmetallgehalt 21 Gewichts-%, und wenn das Verhältnis SE : ÜM = 1 : 4 ist, beträgt der Seltenerdmetallgehalt ungefähr 14 Gewichts-%. In der Praxis liegt beim periodischen Laminataufbau der Seltenerdmetallschichten 15SE und der Übergangsmetallschichten 15ÜM das wünschenswerte Verhältnis SE : ÜM im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 4, d.h., dass der wünschenswerte Seltenerdmetallgehalt des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 im Bereich von 14 bis 37 Gewichts-% liegt.
Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Koerzitivfeldstärke Hc rechtwinklig zum Film und dem Seltenerdmetallgehalt der magnetischen Dünnfilme 11 und 12.
Fig. 7 zeigt die gemessene Anzahl möglicher Aufzeichnungszyklen bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einem ersten magnetischen Dünnfilm 11 aus TbFeCo&sub7;Cr&sub4; und einem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 aus GdTbFeCo&sub3;&sub0;Cr&sub4; für verschiedene Drehzahlen bei Drehung in Richtung des Pfeils b, wobei Kurven 71, 72 und 73 für eine Drehzahl von 30 U/Min. und eine Seltenerdmetallschicht 15SE von 3,7 Å, für eine Drehzahl von 50 Ü/Min. und eine Seltenerdmetallschicht 15SE von 2,2 Å bzw. für eine Drehzahl von 80 Ü/Min. und eine Seltenerdmetallschicht 15SE von 1,4 Å gelten. Es wird angenommen, dass diese magnetischen Dünnfilme nicht aus einem abwechselnden Laminataufbau aus Übergangsmetallschichten und Seltenerdmetallschichten bestehen. Fig. 7 zeigt die Anzahl möglicher Aufzeichnungszyklen, die die Lebensdauer des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers repräsentiert, wie durch Aufzeichnen von Information beim zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen Aufzeichnungsmodus gemessen, mit Hsub = 6 kOe, Hex = 600 kOe, Leistung PL des Laserstrahls zum Erwärmen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers auf die Temperatur T&sub1; auf den ersten Erwärmungszustand, d.h. zum Aufzeichnen von durch "0" repräsentierter Information, von 6 mW, wobei die Leistung PH des Laserstrahls zum Erwärmen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers auf die Temperatur T&sub2; im zweiten Erwärmungszustand, d.h. zum Aufzeichnen von durch "1" repräsentierter Information variiert wurde. Die Lebensdauer ist durch die Anzahl von Aufzeichnungszyklen repräsentiert, bei denen eine Bitfehlerrate unter 1 x 10&supmin;&sup4; erzielt wurde. Wie es aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist die Lebensdauer des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, wie durch die Kurve 71 angegeben, weit länger als diejenigen der als Vergleichsbeispiele wirkenden herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, wie durch die Kurven 72 und 73 angegeben, wobei angenommen wird, dass dies auf dem verbesserten Widerstand der magnetooptischen Filme 11 und 12 gegen thermische Beeinträchtigung beruht. Obwohl ein wünschenswerter Wert für die zweite Temperatur T&sub2; z. B. im Bereich von 250 bis 300 ºC liegen kann, wird die Leistung PH erhöht, um die Toleranz zwischen der Leistung PL und dieser Leistung PH zu erhöhen. Die Erwärmungstemperatur liegt bei derartigen Bedingungen im hohem Bereich von 500 bis 600 ºC. Obwohl die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die amorphen, magnetischen Dünnfilme 11 und 12 bei einer derart hohen Erwärmungstemperatur kristallisieren, und sie hierzu neigen, kristallisieren die magnetischen Dünnfilme 11 und 12 gemäß der Erfindung kaum, so dass die Lebensdauer des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers verlängert ist.
Ein magnetischer Dünnfilm mit geeigneter Anzahl von Grundatompaaren aus zwei Atomen Übergangsmetall zu einem Atom Seltenerdmetall verfügt über hervorragende magnetische Anisotropie rechtwinklig zum Film sowie hervorragende magnetische Stabilität. Es wird angenommen, dass ein derartiger magnetischer Dünnfilm hergestellt werden kann, wenn die Dicke der Seltenerdemetallschicht 15Se im Bereich von 3,5 Å bis 10,5 Å (einatomare bis dreiatomare Schicht) liegt, die Dicke der Übergangsmetallschicht 15ÜM im Bereich von 2,5 Å bis 22,5 Å (einatomare bis neunatomare Schicht) liegt und der Seltenerdmetallgehalt im Bereich von 14 bis 37 Gewichts-% liegt.
Die Dicke der Seltenerdmetallschichten 15SE und der Übergangsmetallschichten 15ÜM wurde durch Messen der Kleinwinkel (2 Θ)-Streustärke bei Röntgenbeugung bestimmt.
Obwohl der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsträger mit der Zwischenschicht 14 zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 versehen ist, um die magnetische Energie für die Austauschkopplung zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 zu bestimmen, kann zumindest der erste magnetische Dünnfilm 11, der die Speicherschicht eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers bildet, der in Fig. 10 dargestellt ist und nicht mit der Zwischenschicht 14 versehen ist, oder es können wünschenswerterweise sowohl der erste, die Speicherschicht bildende magnetische Dünnfilm 11 als auch der zweite magnetische Dünnfilm 12 ähnlich wie die beim magnetooptischen Aufzeichnungsträger von Fig. 1 abwechselnden Laminataufbau aus Seltenerdmetallschichten 15Se und Übergangsmetallschichten 15ÜM aufweisen.
Die Erfindung ist auf einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit dem in Fig. 11 dargestellten Aufbau anwendbar. Fig. 8 zeigt einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Aufbau ähnlich demjenigen des in Fig. 11 dargestellten magnetischen Aufzeichnungsträgers. In der Fig. 8 sind Filme oder Schichten, die mit den in Fig. 1 dargestellten übereinstimmen oder ihnen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Gemäß Fig. 8 verfügt ein magnetooptischer Aufzeichnungsträger über einen ersten, eine Speicherschicht bildenden magnetischen Dünnfilm 11, einen zweiten, eine Aufzeichnungsschicht bildenden magnetischen Dünnfilm 12 und einen dritten, einen Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilm bildenden magnetischen Dünnfilm, die den magnetischen Dünnfilmen 1, 2 und 3 des in Fig. 11 dargestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers 11 entsprechen, und eine Zwischenschicht 24, die zwischen dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und dem dritten magnetischen Dünnfilm 13 ausgebildet ist. Zumindest der erste, die Speicherschicht bildende magnetische Dünnfilm 11, vorzugsweise der erste magnetische Dünnfilm 11 und der die Aufzeichnungsschicht bildende zweite magnetische Dünnfilm 12, und noch bevorzugter der erste magnetische Dünnfilm 11, der zweite magnetische Dünnfilm 12 und der dritte magnetische Dünnfilm 13 weisen abwechselnden Laminataufbau aus Seltenerdmetallschichten 15SE mit einer Dicke im Bereich von 3,5 Å bis 10,5 Å und Übergangsmetallschichten 15ÜM mit einer Dicke im Bereich von 2,5 Å bis 22,5 Å auf. Der Seltenerdmetallgehalt dieser magnetischen Dünnfilme liegt im Bereich von 14 bis 37 Gewichts-%.
Das in der japanischen Patentoffenlegung (Kokai) Nr. Sho 63-268 103 offenbarte Aufzeichnungsverfahren, das hier mit eingeschlossen wird, ist zum Aufzeichnen von Information auf diesem magnetooptischen Aufzeichnungsträger anwendbar.
Der erste magnetische Dünnfilm 11, der zweite magnetische Dünnfilm 12 und der dritte magnetische Dünnfilm 13 können entweder ÜM-reiche Filme sein, in denen die Untergittermagnetisierung des Übergangsmetalls dominiert, oder SE-reiche Filme, in denen die Untergittermagnetisierung des Seltenerdmetalls dominiert. Als Beispiel sei angenommen, dass der erste magnetische Dünnfilm 11 im Temperaturbereich von der Raumtemperatur bis zu seiner Curietemperatur Tc1 ein ÜM-reicher Film ist, der zweite magnetische Dünnfilm 12 im Temperaturbereich von der Raumtemperatur bis zu seiner Curietemperatur Tc2 ein ÜM-reicher Film ist und der dritte magnetische Dünnfilm 13 im Temperaturbereich von der Raumtemperatur bis zur ersten Temperatur T&sub1; ein SE-reicher Film ist, und dass die jeweiligen Curietemperaturen des ersten magnetischen Dünnfilms 11, des zweiten magnetischen Dünnfilms 12, des dritten magnetischen Dünnfilms 13 und der Zwischenschicht Tc1, Tc2, Tc3 bzw. Tc4 sind.
Der erste magnetische Dünnfilm 11, der zweite magnetische Dünnfilm 12, der dritte magnetische Dünnfilm 13 und die Zwischenschicht 14 werden so hergestellt, dass folgendes gilt:
Tc1 < Tc2
Tc4 < Tc2 und Tc3
Tc4 ≤ Tc1
Die Zwischenschicht 24 verfügt über eine minimale Dicke, die dazu ausreicht, die Austauchkopplungskraft zwischen dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und dem dritten magnetischen Dünnfilm 13 bei einer Temperatur unter der Curietemperatur Tc4 der Zwischenschicht 24 zu unterbrechen.
Im Ausgangszustand befindet sich der magnetooptische Aufzeichnungsträger im Zustand A, in dem die jeweiligen Richtungen des ÜM-Spins im ersten magnetischen Dünnfilm 11 und im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 normal stehen und die Richtung des ÜM-Spins im dritten magnetischen Dünnfilm 13 dieselbe wie die im ersten magnetischen Dünnfilm 11 und im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 ist.
Der sich bei der Raumtemperatur TR im Zustand A befindliche magnetooptische Aufzeichnungsträger wird auf eine erste Temperatur T&sub1; erwärmt, die nicht niedriger als die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und nicht ausreichend hoch dafür ist, dass Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 durch ein externes Magnetfeld Hex hervorgerufen wird. Alternativ wird er auf eine zweite Temperatur T&sub2; erwärmt, die höher als die erste Temperatur T&sub1; ist, die nicht niedriger als die Curietemperatur Tc2 des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 ist, und die ausreichend hoch dafür ist, dass das externe Magnetfeld Hex Umkehrung der Richtung der Magnetisierung des ÜM-Untergitters im zweiten magnetichen Dünnfilm hervorruft.
Wenn die Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers unter die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 nach Abschluss der Erwärmung des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers auf die erste Temperatur T&sub1; oder die zweite Temperatur T&sub2; fällt, wird der erste magnetische Dünnfilm 11 magnetisiert. Die Magnetisierungsrichtung des ersten magnetischen Dünnfilms 11 hängt von der Austauschkopplungskraft zwischen ihm und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 ab. Das heißt, dass dann, wenn die Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers nach seiner Erwärmung auf die erste Temperatur T&sub1; oder die zweite Temperatur T&sub2; unter die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 fällt, der magnetooptische Aufzeichnungsträger entweder in den Zustand A oder den Zustand B versetzt wird, in dem die Magnetisierungsrichtungen des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 diejenigen sind, die in Fig. 9 dargestellt sind. Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger auf die erste Temperatur T&sub1; erwärmt wird, wird er in den Zustand A versetzt, nachdem er auf eine Temperatur unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 abgekühlt wurde. Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger auf die Temperatur T&sub2; erwärmt wird, wird er in den Zustand B versetzt, nachdem er auf eine Tempertur unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 abgekühlt wurde.
Gemäß Fig. 9 wird der magnetooptische Aufzeichnungsträger, wenn er auf die erste Temperatur T&sub1; erwärmt wird, in einen Zustand E versetzt, in dem der erste magnetische Dünnfilm 11 entmagnetisiert ist. Wie oben angegeben, wird, wenn die Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers unter die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 fällt, dieser magnetooptische Aufzeichnungsträger in den Zustand A versetzt und die Richtung der Magnetisierung des ÜM-Untergitters im ersten magnetischen Dünnfilm 11 wird durch die Austauschkopplungskraft mit dem zweiten magnetischen Dünnfilms 12 in die Richtung der Magnetisierung des ÜM-Untergitters im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 gedreht, um z. B. durch "0" repräsentierte Information aufzuzeichnen. Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger auf die zweite Temperatur T&sub2; erwärmt wird, wird er in einen Zustand F versetzt, in dem der erste magnetische Dünnfilm 11 und der zweite magnetische Dünnfilm 12 entmagnetisiert sind oder ihre Magnetisierung verringert ist, und die Richtung der Magnetisierung des ÜM-Untergitters im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 durch das externe Magnetfeld Hex umgedreht wird. Im Zustand F wird die Austauschkopplungskraft zwischen dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und dem dritten magnetischen Dünnfilm durch die Zwischenschicht 24 unterbrochen, und demgemäß sind die jeweiligen Richtungen der Magnetisierung des ÜM-Untergitters des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 und des dritten magnetischen Dünnfilms 13 zueinander umgekehrt. Wenn die Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers bis nahe an die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms 11 fällt, wird der magnetooptische Aufzeichnungsträger in einen Zustand G versetzt und durch die Austauschkopplungskraft des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 wird die Magnetisierung des ÜM-Untergitters im ersten magnetischen Dünnfilm 12 auf dieselbe Richtung gestellt, wie sie die Magnetisierung des ÜM-Untergitters im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 aufweist. Das heißt, dass die Richtung der Magnetisierung des ÜM-Untergitters im ersten magnetischen Dünnfilm 11 im Zustand A umgekehrt wird. In der Zwischenschicht 24, die zwischen dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und dem dritten magnetischen Dünnfilm 13 ausgebildet ist, wird eine magnetische Domänengrenzwand 25 geschaffen, da die jeweiligen Richtungen der Untergittermagnetisierung des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 und des dritten magnetischen Dünnfilms 13 zueinander umgekehrt sind. Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger im Zustand G weiter auf die Raumtempertur TR abgekühlt wird, wird er abhängig von den Bedingungen für die unten angegebenen Ausdrücke (1) und (2) in den Zustand B oder den Zustand C versetzt. So wird die Magnetisierungsrichtung des ÜM-Untergitters im ersten magnetischen Dünnfilm 11 umgekehrt, um z. B. durch "1" repräsentierte Information aufzuzeichnen.
Da die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen des ÜM-Untergitters, d.h. der ÜM-Spin, des ersten magnetischen Dünnfilms 11 und des zweiten magnetischen Dünnfilms 12 im Zustand C zueinander umgekehrt sind, wird zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 eine magnetische Domänengrenzwand 25 geschaffen. Der Zustandsübergang des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers vom Zustand G auf den Zustand B oder vom Zustand G auf den Zustand C hängt von Bedingungen für die Ausdrücke (1) und (2) ab. Es sei angenommen, dass h&sub4; « h&sub2; und h&sub3; sowie Ms4 Hc4 « Ms2 Hc2 und Ms3 Hc3 gelten, wobei h&sub2;, h&sub3; und h&sub4; die Dicken, Ms2, Ms3 und Ms4 die Magnetisierungen und Hc1, Hc3 und Hc4 die Koerzitivfeldstärken des zweiten magnetischen Dünnfilms 12, des dritten magnetischen Dünnfilms bzw. der Zwischenschicht 24 sind und dass w1 die Energiedichte der Domänengrenzwand zwischen dem ersten magnetischen Dünnfilm 11 und dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 ist und w2 die Energiedichte der Domänengrenzwand zwischen dem zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und dem dritten magnetischen Dünnfilm 13 ist. Dann ist die Bedingung, dass die Magnetisierungsrichtung des dritten magnetischen Dünnfilms 13 nicht umgedreht wird, die folgende:
w2 - 2Ms2 h&sub3; Hex < 2Ms3 h&sub3; Hc3 (1)
Die Bedingung für den Übergang vom Zustand G auf den Zustand C ist die folgende:
w2 - w1 - 2Ms2 h&sub2; Hex > 2Ms2 h&sub2; Hc2 (2)
Die Bedingung für den Übergang vom Zustand G auf den Zustand B ist die folgende:
w2 - w1 - 2Ms2 h&sub2; Hex < 2Ms2 h&sub2; Hc2 (3)
Demgemäß kann, wenn die Bedingungen den beiden Ausdrücken (1) und (2) genügen, der magnetooptische Aufzeichnungsträger bei Raumtemperatur nur mittels des externen Magnetfelds Hex in den Zustand C versetzt werden, ohne dass irgendein anderes externes Magnetfeld verwendet wird.
Wenn beide Ausdrücke (1) und (3) nicht erfüllt sind, ist ein externes Hilfsmagnetfeld Hsub mit einer Richtung, die der normalen Richtung im Anfangszustand entspricht, für einen Zustandsübergang vom Zustand B auf den Zustand C bei Raumtemperatur erforderlich, wie in Fig. 9 dargestellt.
Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger in den Zustand C versetzt ist, sind die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen, d.h. die Richtungen des ÜM- Spins im zweiten magnetischen Dünnfilm 12 und im dritten magnetischen Dünnfilm 13 dieselben wie im Ausgangszustand A, d.h. die normale Richtung. Demgemäß ist Überschreiben durch Temperaturmodulation entsprechend der zu schreibenden Information möglich, da ein Übergang von Zustand C auf den Zustand E auftritt, ähnlich wie ein Übergang vom Anfangszustand auf den Zustand E, wenn der magnetooptische Aufzeichnungsträger abhängig von der zu schreibenden Information auf die erste Temperatur T&sub1; oder die zweite Temperatur T&sub2; erwärmt wird.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird gemäß der Erfindung die Speicherschicht insbesondere bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit mindestens einem ersten, die Speicherschicht bildenden magnetischen Dünnfilm 11 und einem zweiten, die Aufzeichnungsschicht bildenden magnetischen Dünnfilm 12 weiter stabilisiert. Demgemäß gewährleistet der magnetooptische Aufzeichnungsträger Aufzeichnen bei hoher Temperatur, und er verfügt über hohe Zuverlässigkeit und verlängerte Lebensdauer. Obwohl die Erfindung hinsichtlich ihrer bevorzugten Formen mit einem bestimmten Maß an Besonderheit beschrieben wurde, sind viele Änderungen und Variationen innerhalb derselben möglich. Daher ist zu beachten, dass die Erfindung auf andere Weise ausgeführt werden kann, als es hier beschrieben ist, ohne vom Schutzumfang und dem Grundgedanken derselben abzuweichen.

Claims

1. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger mit:

- einem amorphen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Dünnfilm, der als erster, eine Speicherschicht bildender magnetischer Dünnfilm (11) dient;

- einem amorphen Seltenerdemetall-Übergangsmetall-Dünnfilm, der als zweiter magnetischer Dünnfilm (12) dient, der eine Aufzeichnungsschicht bildet, die magnetisch mit dem ersten magnetischen Dünnfilm (11) gekoppelt ist; und

- wobei die Speicherschicht (11) und die Aufzeichnungsschicht (12) in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend auf einem Substrat (10) ausgebildet sind;

dadurch gekennzeichnet, dass

- zumindest der erste magnetische Dünnfilm (11), der aus Tb, Fe, Co, Cr besteht, einen Laminataufbau (15SE, 15ÜM) aus einer abwechselnden Anordnung aus Seltenerdmetallschichten mit jeweils einer Dicke im Bereich von 0,35 nm bis 1,05 nm sowie Übergangsmetallschichten mit jeweils einer Dicke von 0,25 nm bis 2,25 nm aufweist;

- der zweite magnetische Dünnfilm (12) aus Gd, Tb, Fe, Co, Cr besteht und der Seltenerdmetallgehalt im Bereich von 14 bis 37 Gewichts-% liegt.

2. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, bei dem zwischen der Speicherschicht und der Aufzeichnungsschicht eine Zwischenschicht (14) ausgebildet ist, die aus GdFeCo&sub7;Cr&sub4; besteht.

3. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, bei dem eine dielektrische Schicht (16), die Speicherschicht, die Zwischenschicht, die Aufzeichnungsschicht, sowie eine Schutzschicht (17) in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend auf dem Substrat ausgebildet sind.

4. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, ferner mit einem Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilm (13), wobei die Speicherschicht (11), die Aufzeichnungsschicht (12) und die Magnetisierungsaufrechterhaltungsschicht (13) in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend auf einem Substrat (10) ausgebildet sind.

5. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, ferner mit einer Zwischenschicht (24), die zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilm ausgebildet ist.

6. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem Tc1 < Tc2, Tc4 < Tc2 und Tc3 sowie Tc4 ≤ Tc1 gelten, wobei Tc1, Tc2, Tc3 und Tc4 die Curietemperaturen der magnetischen Dünnfilm-Speicherschicht (11), der Aufzeichnungsschicht (12), des Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilms (13) und der Zwischenschicht (14) sind.

7. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, ferner mit einer dielektrischen Schicht (16), die zwischen dem Substrat (10) und der Speicherschicht (11) ausgebildet ist, und mit einer auf dem Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilm (13) ausgebildeten Schutzschicht (17).

8. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem der Magnetisierungsaufrechterhaltungsfilm einen Laminataufbau (15SE, 15ÜM) aus einer abwechselnden Anordnung aus Seltenerdmetallschichten mit jeweils einer Dicke im Bereich von 0,35 nm bis 1,05 nm sowie Übergangsmetallschichten mit jeweils einer Dicke im Bereich von 0,25 nm bis 2,25 nm aufweist.

9. Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf dem Aufzeichnungsträger gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,

- wobei das Aufzeichnen von durch "0" repräsentierter Information die folgenden Schritte umfasst:

-- Bestrahlen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl zum Erwärmen desselben auf eine Temperatur T&sub1; nicht unter der Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms (11) und nicht ausreichend hoch dafür, dass durch ein externes Magnetfeld Hex eine Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) hervorgerufen wird;

-- Abkühlen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers unter die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms (11) nach Abschluss der Erwärmung; und

- wobei das Aufzeichnen von durch "1" repräsentierter Information die folgenden Schritte umfasst:

-- Anlegen eines externen Magnetfelds Hex an den magnetooptischen Aufzeichnungsträger;

-- Bestrahlen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl, um ihn auf eine Temperatur T&sub2; zu erwärmen, die nicht niedriger als die erste Temperatur T&sub1; und ausreichend hoch dafür ist, dass durch das externe Magnetfeld Hex Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) hervorgerufen wird;

-- Abkühlen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers unter die Curietemperatur Tc1 des ersten magnetischen Dünnfilms (11) nach Abschluss des Erwärmens; und

-- Anlegen eines externen Hilfsmagnetfelds Hsub an den magnetooptischen Aufzeichnungsträger bei einer Temperatur nahe der Raumtemperatur TR, um die Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) umzukehren.

10. Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf dem Aufzeichnungsträger gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8,

-- Bestrahlen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem Laserstrahl, um ihn auf eine Temperatur T&sub2; zu erwärmen, die höher als die erste Temperatur T&sub1; ist, die nicht niedriger als die Curietemperatur Tc2 des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) ist und die ausreichend hoch dafür ist, dass durch das externe Magnetfeld Hex eine Umkehrung der Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) hervorgerufen wird;

-- der magnetooptische Aufzeichnungsträger nach Abschluss des Erwärmens unter die Curietemperatur Tc1 des ersten ersten magnetischen Dünnfilms (12) abgekühlt wird; und

(1) w2 - 2Ms3h&sub3;Hex < 2Ms3h&sub3;Hc3 und

(2) w2 - w1 - 2Ms2h&sub2;Hex > 2Ms2h&sub2;Hc2;

-- oder bei einer Temperatur nahe der Raumtemperatur TR ein externes Hilfsmagnetfeld Hsub an den magnetooptischen Aufzeichnungsträger angelegt wird, um die Magnetisierungsrichtung des zweiten magnetischen Dünnfilms (12) umzukehren, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

(1) w2 - 2Ms3h&sub3;Hex < 2Ms3h&sub3;Hc3 und

(3) w2 - w1 - 2Ms2h&sub2;Hex < 2Ms2h&sub2;Hc2.