DE69130441T2 - Magnetooptischer Aufzeichnungsträger - Google Patents

Magnetooptischer Aufzeichnungsträger

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Noriyuki Yuki-Gun Ibaraki-Ken Ogihara
Satoru Yuki-Gun Ibaraki-Ken Ohnuki
Norio Kitasoma-Gun Ibaraki-Ken Ohta
Katsusuke Yuki-Gun Ibaraki-Ken Shimazaki
Yukinori Yuki-Gun Ibaraki-Ken Yamada
Masafumi Yuki-Gun Ibaraki-Ken Yoshihiro
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, wie er im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 angegeben ist.
  • Ein magnetooptischer Aufzeichnungsträger dieser Art ist in der EP-A-0 257 530 offenbart. Der bekannte Aufzeichnungsträger weist ein transparentes Substrat auf, auf dem ein doppelschichtiger Magnetfilm ausgebildet ist, der einen ersten und einen zweiten magnetischen Dünnfilm umfaßt. Beide Dünnfilme sind aus magnetischen Materialien gefertigt, deren Curie-Temparaturen sich in einem Bereich von ca. 50ºC bis 70ºC voneinander unterscheiden und die verhältnismäßig hohe Koerzitivkräfte von mindestens einigen kOe aufweisen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu schaffen, der eine Aufzeichnung und ein Löschen von Daten mittels niedriger externer Magnetfelder erlaubt und für eine gute Wärmediffusion zu dem und von dem magnetischen Dünnfilmmaterial sorgt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß dem beiliegenden Patentanspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Schnittansicht des Hauptteils eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers;
  • Fig. 2 ein Diagramm, das die Wirkung eines ferromagnetischen Reflexionsfilms auf dem Aufzeichnungsträger gemäß Fig. 1 zeigt;
  • Fig. 3 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung eines Pt-Co-Dünnfilms und dem Magnetfeld in einer Löschrichtung zeigt;
  • Fig. 4 eine Schnittansicht des Hauptteils eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß einem Vergleichsbeispiel;
  • Fig. 5 ein Diagramm, in dem die Aufzeichnungs-/Lösch- Eigenschaften des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß jedem Versuchsbeispiel und gemäß dem Vergleichsbeispiel verglichen werden;
  • Fig. 6 eine Schnittansicht des Hauptteils eines weiteren magnetooptischen Aufzeichnungsträgers;
  • Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Temperaturverteilung des Bereichs auf dem Aufzeichnungsträger gemäß Fig. 6, auf den ein Laserstrahl gestrahlt wird;
  • Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung einer Wärmekontrollschicht und der Temperaturverteilung auf dem Abschnitt des Aufzeichnungsträgers zeigt, auf den der Laserstrahl gestrahlt wird;
  • Fig. 9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung der Wärmekontrollschicht und der Wärmeleitfähigkeit zeigt;
  • Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung der Wärmekontrollschicht und der Beständigkeit gegen eine wiederholte Aufzeichnung und Wiedergabe zeigt;
  • Fig. 11 eine Schnittansicht, die einen spezifischen Aufbau des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 6 zeigt;
  • Fig. 12 eine Schnittansicht, die einen weiteren spezifischen Aufbau des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 6 zeigt;
  • Fig. 13 ein Kennliniendiagramm eines Wiedergabesignalausgangs des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß jedem Versuchsbeispiel;
  • Fig. 14 ein Diagramm, das die Beständigkeit des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 6 gegen eine wiederholte Aufzeichnung und Wiedergabe zeigt;
  • Fig. 15 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung, der Wärmeleitfähigkeit und der Filmdicke der Wärmekontrollschicht zeigt;
  • Fig. 16 ein Diagram, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung und der Wärmeleitfähigkeit der Wärmekontrollschicht zeigt;
  • Fig. 17 ein Diagram, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung der Wärmekontrollschicht und der Wärmeleitfähigkeit zeigt;
  • Fig. 18 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht beigemischten Verhältnissen von N und O und der vertikalen magnetischen Anisotropie zeigt;
  • Fig. 19 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den der magnetooptischen Aufzeichnungsschicht beigemischten Verhältnissen von N und O und dem verbleibenden Kerr-Drehwinkel zeigt;
  • Fig. 20 eine Tabelle, die ein Beispiel der Zusammensetzung und Filmdicke jedes auf den magnetooptischen Aufzeichnungsträger geschichteten Films zeigt;
  • Fig. 21 ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen den unter Verwendung des in Fig. 20 dargestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemessenen Mischverhältnissen von N und O und einem Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe zeigt;
  • Fig. 22 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den unter Verwendung des in Fig. 20 dargestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemessenen Mischverhältnissen von N und O und einem gesättigten Magnetfeld zeigt;
  • Fig. 23 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den unter Verwendung des in Fig. 20 dargestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemessenen Mischverhältnissen von N und O und einem Magnetfeld zum Löschen zeigt;
  • Fig. 24 eine. Tabelle, die das Herstellungsverfahren, das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe, das gesättigte Magnetfeld für die Aufzeichnung, das Magnetfeld zum Löschen und Mischverhältnisse von N und O bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß jedem Versuchsbeispiel und gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt;
  • Fig. 25 eine Schnittansicht des Hauptteils eines weiteren magnetooptischen Aufzeichnungsträgers;
  • Fig. 26 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Curie-Temperatur und dem zum Löschen erforderlichen Magnetfeld bei dem Hilfsmagnetfilm des Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 25 zeigt;
  • Fig. 27 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung und der Curie-Temperatur des Hilfsmagnetfilms zeigt;
  • Fig. 28 ein Diagramm, in dem die Aufzeichnungs- und Löschmerkmale des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 25 mit denen eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers verglichen werden;
  • Fig. 29 eine Schnittansicht eines modifizierten Beispiels des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß Fig. 25; und
  • Fig. 30 eine Schnittansicht eines weiteren modifizierten Beispiels eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers.
    • Beschreibung von Bezugszeichen
  • 1 Transparentes Substrat
  • 2 Vorformatierungsmuster
  • 3 Verbesserte Schicht
  • 4 Magnetooptischer Aufzeichnungsfilm
  • 5 Ferromagnetischer Reflexionsfilm
  • 6 Schutzschicht
  • 7 Verbesserter Film
  • 8 Wärmekontrollschicht
  • 9 Hilfsmagnetfilm
  • 10 Schutzfilm
  • Wenn die Wärmeleitfähigkeit des an einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm angrenzenden Films (gemäß Fig. 1 eines ferromagnetischen Reflexionsfilms, gemäß Fig. 6 einer Wärmekontrollschicht) in dem dargestellten Bereich geregelt wird, wird bei der Bestrahlung mit einem Laserstrahl eine Wärmediffusion angemessen ausgeführt. Daher muß eine zum Aufzeichnen und Löschen von Daten erforderliche Laserleistung nicht gesteigert werden, und ferner kann die bei einer wiederholten Aufzeichnung, Wiedergabe und Löschung von Daten verursachte Verringerung eines Wiedergabesignalpegels in hohem Maße verhindert werden.
  • Es ist zu beobachten, daß zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm und dem ferromagnetischen Reflexionsfilm eine magnetische Wechselwirkung erzeugt wird, da der ferromagnetische Reflexionsfilm auf die Rückseite des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms aufgebracht ist, so daß die Empfindlichkeit für ein externes Magnetfeld verbessert wird, wenn Daten aufgezeichnet und gelöscht werden. Dadurch ermöglicht ein kleineres externes Magnetfeld eine vollständige Aufzeichnung/Löschung von Daten, und daher können Daten durch ein System zur Modulation eines Magnetfelds überschrieben werden. Außerdem kann, da als ferromagnetischer Reflexionsfilm ein Material mit einem hohen Reflexionsvermögen von 70% oder mehr gegenüber einem Lesestrahl verwendet wird, ein durch den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm hindurchgehender Laserstrahl beim Lesen durch Reflexion an dem ferromagnetischen Reflexionsfilm erneut in Richtung auf das transparente Substrat zurückgeworfen werden, so daß ein scheinbarer Kerr- Drehwinkel für den auf den Lese-Laserstrahl, der durch den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm hin-und-herläuft, durch den darauf einwirkenden Faraday-Effekt gesteigert werden kann, wodurch ein hohes Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe erzielt werden kann.
  • Wenn der Hilfsmagnetfilm, d. h. der ferromagnetische Reflexionsfilm, derart eingestellt wird, daß die Curie- Temperatur des Hilfsmagnetfilms innerhalb einer Differenz von 150ºC mit der des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms übereinstimmt, kann das magnetische Moment des vorstehend beschriebenen Hilfsmagnetfilms leicht in der Richtung eines externen Magnetfelds gedreht und mit einer Vektorkomponente in dieser Richtung versehen werden, und es kann eine Wechselwirkungskopplungskraft auf den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm aufgebracht werden, wenn zur Aufzeichnung und zum Löschen von Daten ein Laserstrahl eingestrahlt wird, der abhängig von der Richtung des Moments eines Übergangsmetalls in bezug auf die Richtung der Gesamtmagnetisierung des magneto optischen Aufzeichnungsfilms eine unterschiedliche Wirkung aufweist.
  • Wenn die Richtung des Moments des Übergangsmetalls die gleiche ist wie die der Gesamtmagnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms, wird die Koerzitivkraft des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms im Vergleich zu einer einzigen Schicht, durch welche die Magnetisierung in der Richtung des äußeren Magnetfilms gedreht wird, erheblich verringert, da die Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Moment des in der Richtung des externen Magnetfelds gedrehten Hilfsmagnetfelds und dem Moment des Übergangsmetalls des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms das externe Magnetfeld unterstützt, d. h. Daten können hinreichend aufgezeichnet und gelöscht werden.
  • Ist andererseits die Richtung des Moments des Übergangsmetalls der der Gesamtmagnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms entgegengesetzt, kann durch den in Fig. 30 dargestellten Aufbau unter Verwendung eines Materials, bei dem ein Zustand existiert, in dem die durch die Wechselwirkung zwischen dem in der Richtung des externen Magnetfelds gedrehten magnetischen Moment des Hilfsmagnetfilms und dem Moment des Übergangsmetalls des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms erzeugte Energie der durch die Wechselwirkung zwischen der Gesamtmagnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms und dem externen Magnetfeld erzeugten Energie überlegen ist, ein Aufzeichnungsträger geschaffen werden, der ohne die Notwendigkeit eines Löschvorgangs neue Daten aufzeichnet, d. h. ein Überschreiben wird möglich.
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht des Hauptteils eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, und der magnetooptische Aufzeichnungsträger umfaßt, wie in der Figur dargestellt, einen aus einer anorganischen dielektrischen Substanz mit einem höheren Brechungsindex als ein transparentes Substrat 1 bestehenden verbesserten Film 3, einen magnetoop tischen Aufzeichnungsfilm 4, einen ferromagnetischen Reflexionsfilm 5 und eine Schutzschicht, die nacheinander auf das transparente Substrat 1 geschichtet sind, auf dem von dessen Seite aus ein Vorformatierungsmuster 2 ausgebildet ist.
  • Das transparente Substrat 1 besteht aus einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyolefin, Epoxit oder dergleichen, und einem transparenten Material, wie in einer gewünschten Form, wie einer Scheibenform oder einer Kartenform, ausgebildeten Glas.
  • Das aus einer Führungsrille zum Führen eines Laserspots und einer eine Adresse oder dergleichen einer entlang der Führungsrille definierten Aufzeichnungsspur angebenden Prepit-Kette zusammengesetzte Vorformatierungsmuster 2 ist in einer feinen, unregelmäßigen Form auf einer Seite des transparenten Substrats 1 ausgebildet, um das optische Herauslesen eines Spurhalteservosignals und eines Vorformatierungssignals zu ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, daß es, obwohl das Vorformatierungsmuster 2 gemäß Fig. 1 direkt auf einer Seite des transparenten Substrats 1 ausgebildet ist, auch möglich ist, daß eine lichtaushärtende Harzschicht mit einem Brechungsindex nahe dem eines flach geformten transparenten Substrats auf einer Seite desselben ausgebildet ist und das vorstehend erwähnte Vorformatierungsmuster 2 auf die Oberfläche der lichtaushärtenden Harzschicht übertragen wird.
  • Der verbesserte Film 3 ist zur Steigerung eines scheinbaren Kerr-Drehwinkels durch Multi-Interferenz eines Lichtstrahls zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und dem transparenten Substrat 1 vorgesehen und besteht aus einer anorganischen dielektrischen Substanz mit einem größeren Brechungsindex als dem des vorstehend beschriebenen transparenten Substrats 1, wie einem Silicium-, Aluminium-, Zirkonium-, Titan- und Tantalnitrid oder -oxid, beispielsweise SiN, SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, AlSiON, SiON, Ta&sub2;O&sub5; und ZrO&sub2;, wobei AlSiON eine Abkürzung für AlaSibOcNd ist (a, b, c und d sind beliebige Zahlen), SiON eine Abkürzung für SieOfNg ist (e, f und g sind beliebige Zahlen), und SiN eine Abkürzung für Si&sub3;N&sub4; ist. Der verbesserte Film ist in einer Dicke von 600 bis 1.000 Ångström ausgebildet. Als Mittel zur Erzeugung des verbesserten Films 3 ist Sputtern besonders vorzuziehen.
  • Der magnetooptische Aufzeichnungsfilm 4 kann unter Verwendung jedes beliebigen bekannten magnetooptischen Aufzeichnungsmaterials, wie einem amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd-Übergangsmetallfilm, einer Pt-Mn-Sb-Legierung (einer Heusler-Legierung), einer geschichteten Substanz aus einer Pt-Schicht und einer Co-Schicht, einer Mn-Bi-Legierung (einer kristallinen Substanz) oder dergleichen, erzeugt werden, wobei insbesondere der amorphe, vertikal magnetisierte Seltenerd-Übergangsmetallfilm bevorzugt wird.
  • Der durch die folgende allgemeine Formel repräsentierte, amorphe, vertikal magnetisierte Seltenerd-Übergangsmetallfilm wird besonders bevorzugt.
  • Allgemeine Formel: TbXFe(100-X-Y-Z)CoYMZ;
  • wobei: 15 at.-% ≤ X ≤ 30 at.-%
  • 5 at.-% ≤ Y ≤ 15 at.-%
  • 0 at.-% ≤ Z ≤ 10 at.-%.
  • M ist mindestens eines der aus Nb, Cr und Pt ausgewählten Elemente.
  • Der vertikal magnetisierte Film wird mit einer Filmdicke von 200 bis 500 Ångström durch Sputtern eines aus einer Tb-, Fe- oder Co-Legierung und einem Additivelement M oder einer diese Elemente enthaltenden gesinterten Substanz ausgebildeten Target erzeugt.
  • Der ferromagnetische Reflexionsfilm 5 ist aus einem Material mit einem Reflexionsgrad von 70% oder mehr gegenüber einem Wiedergabestrahl und einer auf den Bereich von 0,05 bis 2,0 W/cm · K geregelten Wärmeleitfähigkeit bei einer normalen Temperatur ausgebildet, und die Dicke des ferromagnetischen Reflexionsfilms ist im Bereich von 200 bis 400 Ångström geeignet. Insbesondere da eines der Merkmale des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß diesem Beispiel ist, das ein den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 passierender Wiedergabestrahl durch den ferromagnetischen Reflexionsfilm 5 zur Seite des transparenten Substrats 1 zurückgeworfen und ein scheinbarer Kerr-Drehwinkel durch den auf einen auftreffenden Strahl und den zurückgeworfenen Strahl einwirkenden Faraday- Effekt gesteigert werden, wenn diese den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 passieren, wodurch ein Signal-/Rausch- Verhältnis bei der Wiedergabe verbessert wird, führt ein höherer Reflexionsgrad bezüglich des Wiedergabestrahls zu einem besseren Ergebnis, und daher ist das Vorsehen eines Reflexionsgrads von mindestens 70% oder mehr hinsichtlich es Wiedergabestrahls vorzuziehen.
  • Ferner wird, wenn die Wärmeleitfähigkeit des ferromagnetischen Reflexionsfilms 5 zu niedrig ist, der magnetooptische Aufzeichnungsfilm 4 übermäßig erwärmt, wenn Daten aufgezeichnet oder gelöscht werden, und eine Wiederholung dieser Vorgänge führt zu dem Nachteil, daß der magnetooptische Aufzeichnungsfilm 4 verschlechtert wird (beispielsweise, daß der amorphe, vertikal magnetisierte Film kristallisiert und dergleichen), oder daß das Vorformatierungsmuster 2 des transparenten Substrats 1 verformt und dadurch ein Wiedergabeausgangspegel in einem kurzen Zeitraum verringert wird. Ist andererseits die Wärmeleitfähigkeit des ferromagnetischen Reflexionsfilms 5 zu hoch, ist es schwierig, den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 auf die zum Aufzeichnen oder Löschen von Daten erforderliche Temperatur zu erwärmen, und dadurch wird die Aufzeichnungsempfindlichkeit verringert, und Aufzeichnungs-/Wiedergabefehler werden aufgrund eines ungelöscht bleibenden aufgezeichneten Signals gesteigert, was dadurch nachteilig ist, daß eine Laserstrahlenquelle mit großer Leistung vorgesehen werden muß.
  • Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Wärmeleitfähigkeit des ferromagnetischen Reflexionsfilms 5, der Verringerung eines Wiedergabeausgangs nach einer 10&sup4;-maligen Wiederholung von Aufzeichnungs-/Wiedergabevorgängen und der für den Vorgang der Aufzeichnung/Wiedergabe von Daten erforderlichen Laserleistung. Wie aus der Figur hervorgeht, wird bei der Verwendung eines ferromagnetischen Reflexionsfilms mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,05 W/cm · K oder weniger als ferromagnetischem Reflexionsfilm 5 ein Wiedergabeausgang nach einer 10&sup4;-maligen Wiederholung der Aufzeichnungs-/Löschvorgänge abrupt verringert, und daher wurde festgestellt, daß der ferromagnetische Reflexionsfilm in der Praxis nicht verwendet werden kann. Ferner ist bei der Verwendung eines ferromagnetischen Reflexionsfilms mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2,0 W/cm · K oder mehr als ferromagnetischem Reflexionsfilm 5 zum Aufzeichnen/Löschen von Daten eine Laserleistung von 10 mW oder mehr (auf der Filmoberfläche) erforderlich, und daher wurde festgestellt, daß die praktische Verwendung des ferromagnetischen Reflexionsfilms ebenfalls schwierig ist. Die Wärmeleitfähigkeit des ferromagnetischen Reflexionsfilms 5 wird anhand dieser Daten auf den vorstehend genannten Bereich festgelegt.
  • Ein spezifisches Beispiel des ferromagnetischen Reflexionsfilms 5 enthält einen Dünnfilm aus einer aus mindestens einer Art von aus der Gruppe der Elemente [Pt, Al, Ag, Au, Cu, Rh] ausgewähltem Element und mindestens einer Art von aus der Gruppe der Elemente [Fe, Co, Ni] ausgewähltem Element zusammengesetzten Legierung. Es wird darauf hingewiesen, daß sich die Größe eines zum vollständigen Löschen eines bereits aufgezeichneten Signals erforderlichen externen Magnetfelds selbst dann abhängig von seinem Inhalt verändert, wenn die den ferromagnetischen Reflexionsfilm bildenden Elemente die gleichen sind.
  • Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Pt-Gehalt in einem Dünnfilm und dem Magnetfeld in einer Löschrichtung (Filmdicke: 200 Ångström), wobei ein Dünnfilm aus einer Co- Pt-Legierung als Beispiel herangezogen wird und das Magnetfeld in einer Löschrichtung ein minimales Magnetfeld bezeichnet, bei dem Daten nicht aufgezeichnet werden können, wenn Daten aufgezeichnet werden, während ein externes Magnetfeld in einer Löschrichtung angelegt wird, das in etwa die Größe eines zum vollständigen Löschen eines bereits aufgezeichneten Signals erforderlichen externen Magnetfelds repräsentiert. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der Dünnfilm aus der Co-Pt- Legierung einen Pt-Gehalt auf, bei dem das Magnetfeld in einer Löschrichtung minimiert wird. Ein externes Magnetfeld, das in einem Laufwerk erzeugt werden kann, beträgt aufgrund der Anforderungen seitens des Laufwerks bestenfalls 300 [Oe], und es wurde festgestellt, daß der Pt-Gehalt der Co-Pt- Legierung des Dünnfilms auf 60 bis 95 at.-% eingestellt werden muß, um ein bereits aufgezeichnetes Signal durch das externe Magnetfeld vollständig zu löschen.
  • Der Schutzfilm 6 ist aus einer anorganischen dielektrischen Substanz ähnlich der der vorstehend beschriebenen verbesserten Schicht 3 oder einem organischen Material, wie lichtaushärtendem Harz oder dergleichen, ausgebildet. Wenn die anorganische dielektrische Substanz als Material für die Schutzschicht verwendet wird, ist sie als Film mit einer Dicke von 500 bis 2.000 Ångström ausgebildet.
  • Zum Vergleich ihrer Aufzeichnungs-/Löschmerkmale werden nachstehend genauere Versuchsbeispiele und Vergleichsbeispiele gezeigt.
    • Versuchsbeispiel 1
  • Ein in Fig. 1 dargestellter magnetooptischer Aufzeichnungsträger wurde derart gefertigt, daß eine verbesserte Schicht aus SiN mit einer Dicke von 850 Ångström, ein amorpher, vertikal magnetisierter Te-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 400 Ångström, ein ferromagnetischer Pt-Co-Reflexionsfilm mit einer Dicke von 300 Ångström, der 75 at.-% Pt enthielt, und eine Schutzschicht aus SiN mit einer Dicke von 1.500 Ångström nacheinander auf die Oberfläche eines spritzgegossenen Polycarbonatsubstrats gesputtert wurden, auf der ein Vorformatierungsmuster ausgebildet war.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein in Fig. 4 dargestellter magnetooptischer Aufzeichnungsträger wurde derart hergestellt, daß eine verbesserte Schicht aus SiN mit einer Dicke von 850 Ångström, ein amorpher, vertikal magnetisierter Te-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 400 Ångström, eine Schutzschicht aus SiN mit einer Dicke von 200 Ångström und eine Reflexionsschicht aus einer Al- Legierung mit einer Dicke von 700 Ångström nacheinander auf die Oberfläche eines spritzgegossenen Polycarbonatsubstrats gesputtert wurden, auf der ein Vorformatierungsmuster ausgebildet war.
  • Fig. 5 zeigt die Aufzeichnungs-/Löschkennlinie des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß dem Versuchsbeispiel 1 und die Aufzeichnungs-/Löschkennlinie des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß dem Vergleichsbeispiel 1. Die hier erwähnten Aufzeichnungs-/Löschkennlinien betreffen die bei einer Veränderung der Größe und Richtung eines bei der Aufzeichnung angelegten Magnetfelds verursachte Veränderung eines Signal-/Rausch-Verhältnisses bei der Wiedergabe, wobei die Abszisse gemäß Fig. 5 der Maßstab der Größe und Richtung des bei der Aufzeichnung angelegten externen Magnetfelds und die Ordinate der Maßstab des Signal-/Rausch- Verhältnisses bei der Wiedergabe ist.
  • Wie aus der Figur hervorgeht, erreicht bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe keinen gesättigten Wert, bis ein externes Magnetfeld von ca. 300 [Oe] in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, wogegen bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel 1 das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe durch Anlegen eines externen Magnetfelds von nur ca. 100 [Oe] in einer Aufzeichnungsrichtung einen gesättigten Wert erreicht, wobei anhand dessen festgestellt wurde, daß der magnetooptische Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel mit einem kleineren externen Magnetfeld Daten perfekt aufzeichnen kann. Ferner kann bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 das Signal- /Rausch-Verhältnis bei einer Aufzeichnung nicht auf Null eingestellt werden, falls nicht ein externes Magnetfeld von 600 [Oe] oder mehr in einer Löschrichtung angelegt wird, wogegen bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel 1 ein Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergäbe durch Anlegen eines externen Magnetfelds von nur ca. 200 [Oe] in einer Löschrichtung auf Null eingestellt werden kann, wobei anhand dessen festgestellt wurde, daß bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel 1 Daten mit einem kleineren externen Magnetfeld vollständig gelöscht werden können. Daher kann von dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel 1 behauptet werden, daß es im Vergleich zu dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 eine Aufzeichnungs-/Löschkennlinie aufweist, durch die durch ein System zur Modulation eines Magnetfelds ein Überschreiben ausgeführt wird. Zudem stimmt der Sättigungswert des Signal-/Rausch- Verhältnisses bei der Aufzeichnung bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem Versuchsbeispiel 1 im wesentlichen mit dem bei dem Vergleichsbeispiel 1 überein, und daher wurde festgestellt, daß sie beide ein hinreichend hohes Signal-/Rausch-Verhältnis aufweisen.
  • Da bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem ersten Beispiel, wie vorstehend beschrieben, der ferromagnetische Reflexionsfilm 5 mit einem Reflexionsgrad von 70% oder mehr in bezug auf einen Wiedergabestrahl und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,05 bis 2,0 W/cm · K bei einer normalen Temperatur auf die Rückseite des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 geschichtet ist, weist der magnetooptische Aufzeichnungsträger dadurch ausgezeichnete Eigenschaften auf, daß er Daten durch Überschreiben unter Verwendung eines System zur Modulation eines Magnetfelds aufzeichnen kann, ein hohes Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Aufzeichnung aufweist und Daten über einen langen Zeitraum bewahren kann.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß der verbesserte Film 3, obwohl er zwischen dem transparenten Substrat 1 und dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 angeordnet war, weggelassen werden kann, wenn der ferromagnetische Reflexionsfilm 5 einen höheren Reflexionsgrad aufweist, wodurch ein ausreichendes Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe erzielt werden kann.
  • Ferner kann der Schutzfilm 6, obwohl er auf der äußersten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers vorgesehen war, weggelassen werden, wenn eine Substanz mit einer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit als ferromagnetischer Reflexionsfilm 5 verwendet wird.
  • Ferner kann, obwohl der ferromagnetische Reflexionsfilm 5 direkt auf die Rückseite des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 geschichtet war, ein zweiter, aus einer der des verbesserten Films 3 ähnlichen anorganischen dielektrischen Substanz zusammengesetzter, verbesserter Film zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm und dem ferromagnetischen Reflexionsfilm 5 angeordnet sein.
  • Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Hauptteils eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, wobei der magnetooptische Aufzeichnungsträger, wie in der Figur dargestellt, einen ersten verbesserten Film 3, einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4, einen zweiten verbesserten Film 7 und eine als Reflexionsfilm und Schutzfilm dienende Wärmekontrollschicht 8 umfaßt, die von der Seite eines transparenten Substrats nacheinander auf dessen Oberfläche geschichtet werden, auf der ein Vorformatierungsmuster ausgebildet ist. Da das transparente Substrat 1, das Vorformatierungsmuster 2, der erste verbesserte Film 3 und der magnetooptische Aufzeichnungsfilm 4 denen gemäß Fig. 2 ähneln, werden sie nicht beschrieben.
  • Die Wärmekontrollschicht 8 ist aus einer Legierung aus einer oder mehreren Arten von aus der Gruppe aus [Al, Ag, Au, Cu, Be] ausgewählten Metallelementen und einer oder mehreren Arten von aus der Gruppe aus [Cr, Ti, Ta, Sn, Si, Rb, Pe, Nb, Mo, Li, Mg, W, Zr] ausgewählten Metallelementen zusammengesetzt. Insbesondere besteht die Wärmekontrollschicht 8 vorzugsweise aus einer 6 bis 10 at.-% Ti enthaltenden Al-Ti- Legierung und weist eine auf den Bereich von 500 bis 1.000 Ångström geregelte Filmdicke auf.
  • Wenn eine Tb-Fe-Co-Legierung als magnetooptischer Aufzeichnungsfilm 4 verwendet wird, muß die Filmtemperatur bei der Aufzeichnung oder beim Löschen von Daten in dem Bereich, auf den ein Laserstrahl abgestrahlt wird, auf 200ºC oder mehr gesteigert werden, da der Curie-Punkt der Legierung mit der vorstehend genannten Zusammensetzung ca. 200ºC beträgt. Wenn der magnetooptische Aufzeichnungsfilm 4 durch einen Aufzeichnungslaserstrahl seinen thermischen Zustand erreicht hat, weist die Mitte des Bereichs, auf den der Laserstrahl gestrahlt wird, die höchste Temperatur auf dem Film auf. Genauer muß, wie in Fig. 7 dargestellt, wenn beispielsweise ein Aufzeichnungspit mit einer vorgegebenen Größe (beispielsweise einem Durchmesser von 0,8 Mikrometer) erzeugt werden soll, das Innere des Durchmessers auf 200ºC oder mehr erwärmt werden. Genauer ist die Umfangslinie des Durchmessers von 0,8 Mikrometern eine isothermische Linie von 200ºC, und das Innere der isothermischen Linie beträgt 200ºC oder mehr.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird durch die Wärmeleitfähigkeit der Wärmekontrollschicht 8 eine Temperaturdifferenz in der Mitte des Bereichs, auf den der Laserstrahl gestrahlt wird, verursacht. Die Diagramme in Fig. 7 zeigen schematische eine Temperaturverteilung, wobei eine gepunktete Kurve B die Kennlinie bei der Verwendung einer Wärmekontrollschicht 8 mit einer verhältnismäßig guten Wärmeleitfähigkeit und eine durchgehende Kurve A eine Kennlinie bei der Verwendung einer Wärmekontrollschicht 8 mit einer verhältnismäßig schlechten Wärmeleitfähigkeit ist. Wie aus der Figur hervorgeht, wird abhängig von der Differenz der Wärmeleitfähigkeit der Wärmekontrollschicht 8 eine Temperaturdifferenz in der Mitte des Bereichs verursacht, auf den der Laserstrahl gestrahlt wird. Anders ausgedrückt kann die maximale Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 durch die Wärmeleiteigenschaften der Wärmekontrollschicht 8 (die Wärmeleitfähigkeit, die Filmdicke und dergleichen) gesteuert werden.
  • Bei einer Erwärmung auf 300ºC oder mehr wird der vorstehend beschriebene magnetooptische Aufzeichnungsfilm einer strukturellen Lockerung und Kristallisierung ausgesetzt, und seine Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften werden verschlechtert, und daher muß eine Steuerung ausgeführt werden, damit ein derartiges Phänomen nicht auftritt.
  • Fig. 8 zeigt das Ergebnis einer Studie bezüglich der Abhängigkeit der maximalen Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms von dem Ti-Gehalt der Wärmekontrollschicht, wobei die Studie unter Verwendung einer Tb-Fe-Co- Legierung als magnetooptischem Aufzeichnungsfilm und einer Al-Ti-Legierung als metallenem Schutzfilm ausgeführt wurde, wie vorstehend beschrieben.
  • Die Abszisse in Fig. 8 zeigt den Ti-Gehalt einer Al- Ti-Legierung, und die Ordinate zeigt die Temperatur in der Mitte des Bereichs, auf den ein Laserstrahl gestrahlt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Temperatur in der Mitte eine Temperatur ist, die vorliegt, wenn die Filmoberfläche, deren Temperatur 200ºC oder mehr beträgt, einen Durchmesser von 1 Mikron aufweist.
  • Wie vorstehend beschrieben, muß bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm des TbXFe(100-X-Y-Z)CoYMZ-Typs die Temperatur derart gesteuert werden, daß die Temperatur des Bereichs nicht auf 300ºC oder mehr gesteigert wird, da die Kristallisierung fortschreitet und die Aufzeichnungs-/Wiedergabemerkmale nachteilig beeinflußt, wenn der Bereich, auf den ein Laserstrahl gestrahlt wird, 300ºC oder mehr beträgt. Zu diesem Zweck muß, wie aus Fig. 8 hervorgeht, der Ti-Gehalt in der Al-Ti-Legierung auf 10 at.-% oder weniger eingestellt werden.
  • Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ti-Gehalt der Al-Ti-Legierung und ihrer Wärmeleitfähigkeit K bei einer normalen Temperatur zeigt. Wie aus der Figur hervorgeht, verändert sich die Wärmeleitfähigkeit K der Al- Ti-Legierung abhängig von dem Ti-Gehalt, und wenn der Ti- Gehalt 10 at.-% oder weniger beträgt, beträgt die Wärmeleitfähigkeit K 0,13 W/cm · K oder mehr.
  • Anhand verschiedener Versuche wurde festgestellt, daß die Wärmeleitfähigkeit K der Wärmekontrollschicht bei einer normalen Temperatur auf den Bereich von 2,0 ≤ K ≤ 0,1 W/cm · K geregelt werden muß. Übersteigt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmekontrollschicht 2,0 W/cm · K, verteilt sich die Wärme so rasch, daß zum Ausführen einer Aufzeichnung und eines Löschens eine höhere Laserleistung erforderlich ist, was unwirtschaftlich ist. Beträgt andererseits die Wärmeleitfähigkeit K der Wärmekontrollschicht weniger als 0,1 W/cm · K, verteilt sich die Wärme so langsam, daß das amorphe Gefüge des Aufzeichnungsfilms bei einer wiederholten Ausführung des Aufzeichnens und Löschens gelöscht wird und kristallisiert. Daher muß die Wärmeleitfähigkeit K des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms bei einer normalen Temperatur auf einen Bereich von 2,0 > K > 0, 1 W/cm · K geregelt werden, und insbesondere ist eine Regelung ihrer Wärmeleitfähigkeit auf den Bereich von 0,25 ≥ K ≥ 0,14 W/cm · K zu bevorzugen.
  • Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ti-Gehalt der Al-Ti-Legierung und der Verschlechterung eines Trägerniveaus nach einem Aufzeichnungs-/Löschzyklus zeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß Fig. 10 den Verschlechterungszustand des Trägerniveaus eines aufgezeichneten und anschließend wiedergegebenen Signals nach einer 10.000- maligen Wiederholung des Aufzeichnens und Löschens bei der vorstehend beschriebenen Al-Ti-Legierung mit einer Filmdicke von 705 Ångström zeigt.
  • Wie aus der Figur hervorgeht, wird das Trägerniveau verschlechtert, wenn der Ti-Gehalt der Al-Ti-Legierung 10 at.-% ein wenig übersteigt, wobei davon ausgegangen wird, daß dies zeigt, daß das amorphe Gefüge des Aufzeichnungsfilms gelöscht wird und seine Kristallisierung fortschreitet.
  • Normalerweise ist die Dicke jedes Films auf dem Substrat des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers wie folgt:
  • erster verbesserter Film .............. 600 - 1.000 Å,
  • magnetooptischer Aufzeichnungsfilm .... 200-500 Å
  • zweiter verbesserter Film ............. 0-400 Å.
  • Bei dem derart aufgebauten magnetooptischen Aufzeichnungsträger kann die bei einem Aufzeichnungs-/Löschvorgang erforderliche Laserleistung durch Einstellen der vorstehend beschriebenen Wärmekontrollschicht gesteuert werden.
  • Zum Aufzeichnen und Löschen von Daten durch eine Laserleistung von 5 bis 10 mW beim Erreichen der Filmoberfläche [wenn eine magnetooptische Platte von 5 Zoll mit 2400 min&supmin;¹ (mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,5 bis 15 m/sec) gedreht wird] und zur Wiedergabe von Daten durch eine Laserleistung von 1 bis 3 mW müssen die Filmdicke der Wärmekontrollschicht und der Ti-Gehalt der Al-Ti-Legierung im Bereich (2) gemäß Fig. 15 liegen. Wenn bei einer linearen Geschwindigkeit von 15 m/sec im Bereich über der Obergrenze des Bereichs (2) Daten gelöscht werden, wird eine Laserleistung von 10 mW oder mehr benötigt (wenn eine Spurversatzgrenze berücksichtigt wird). Ferner besteht bei der Wiedergabe eines Signals durch eine Laserleistung von 1 bis 3 mW im Bereich unter der Untergrenze des Bereichs (2) die Gefahr, daß Daten zerstört werden können.
  • Ferner dient die vorstehend beschriebene Wärmekontrollschicht dem Schutz des Aufzeichnungsfilms, und Wirkung der Wärmekontrollschicht ist abhängig von ihrer Zusammensetzung und Filmdicke unterschiedlich. Die Zusammensetzung und die Filmdicke der Al-Ti-Legierung sind unter den Bedingungen von 80ºC und 90% RH über 1.000 Stunden mit einer Fehlerrate von 1 · 10&supmin;&sup6; oder weniger im Bereich (3) gemäß Fig. 15 angeordnet. Es wird bestätigt, daß der Bereich, in dem die Al-Ti- Legierung einen Ti-Gehalt von 6 at.-% aufweist, eine stabile Schutzwirkung bietet, wenn die Wärmekontrollschicht eine Filmdicke von 500 Ångström aufweist. Dies ist auf die durch das Ti erzielte Wirkung der Korrosionsbeständigkeit zurückzuführen, und wenn der Ti-Gehalt weniger als 6 at.-%. beträgt, ist die Wirkung der Korrosionsbeständigkeit nicht immer ausreichend. Daher müssen der Ti-Gehalt der Al-Ti-Legierung sowie ihre Filmdicke jeweils auf 6 at.-% oder mehr bzw. 500 Ångström oder mehr geregelt werden.
  • Gemäß Vorstehendem kann durch Regeln des Ti-Gehalts der Al-Ti-Legierung auf 6 bis 10 at.-% und ihrer Filmdicke auf 500 Ångström oder mehr ein hinsichtlich der Haltbarkeit in bezug auf einen Aufzeichnungs-/Wiedergabezyklus, der Auf zeichnungs-/Lösch-/Wiedergabe-Leistungskennlinie und der Schutzwirkung in bezug auf einen Aufzeichnungsfilm ausgezeichneter magnetooptischer Aufzeichnungsträger geschaffen werden.
  • Fig. 11 zeigt einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger des eng haftenden Typs, und Fig. 12 zeigt einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger des Luftschichtungstyps, wobei 11 und 12 eine Aufzeichnungsplatte, 13 einen geschichteten Film mit den jeweiligen, in Fig. 6 dargestellten Filmen 3 bis 6, 14 eine Klebstoffschicht, 15 einen Abstandhalter am inneren Umfang, 16 einen Abstandhalter am äußeren Umfang und 17 einen Luftspalt bezeichnen.
  • Obwohl eine aus einer Al-Ti-Legierung bestehende Wärmekontrollschicht beschrieben wurde, kann eine aus einer Legierung aus mindestens einer Art von aus der Gruppe aus [Al, Ag, Au, Cu Be] ausgewähltem Metallelement und mindestens einer Art von aus der Gruppe aus [Cr, Ti, Ta, Sn, Si, Rb, Pt, Nb, Mo, Mg, W, Zr] ausgewähltem Metallelement bestehende Wärmekontrollschicht mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,1 ≤ K ≤ 2,0 eine ähnliche Wirkung wie das vorstehend beschriebene Beispiel bieten.
  • Als nächstes werden die Leistungen der jeweiligen spezifischen Beispiele wie folgt verglichen.
    • Versuchsbeispiel 2
  • Erster verbesserter Film (SiN) 800 Å,
  • magnetooptischer Aufzeichnungsfilm (Tb-Fe-Co-Legierung) 400 Å,
  • zweiter verbesserter Film (SiN) 200 Å,
  • Wärmekontrollschicht (7 at.-% Ti enthaltende Al-Ti-Legierung) 750 Å.
    • Versuchsbeispiel 3
  • Erster verbesserter Film (SiN) 800 Å, magnetooptischer Aufzeichnungsfilm (Tb-Fe-Co-Legierung) 400 Å,
  • zweiter verbesserter Film (SiN) 200 Å,
  • Wärmekontrollschicht (10 at.-% Ti enthaltende Al-Ti-Legierung) 750 Å.
    • Versuchsbeispiel 4
  • Erster verbesserter Film (SiN) 800 Å,
  • magnetooptischer Aufzeichnungsfilm (Tb-Fe-Co-Legierung) 400 Å,
  • zweiter verbesserter Film (SiN) 200 Å,
  • Wärmekontrollschicht (12 at.-% Ti enthaltende AlTi-Legierung) 750 Å.
  • Fig. 16 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung einer Al-Ag-Legierung und der Wärmeleitfähigkeit der Legierung zeigt, und ferner ist Fig. 17 ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der Zusammensetzung einer Cu-Ti-Legierung und der Wärmeleitfähigkeit der Legierung zeigt.
  • Eine ähnliche Wirkung kann durch die Verwendung der Al- Ag-Legierung und der Cu-Ti-Legierung als Wärmekontrollschicht und durch Regeln des Bereichs ihrer Wärmeleitfähigkeit erzeugt werden.
  • Fig. 13 zeigt die Löschkennlinien der magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß den Versuchsbeispielen 2 bis 4. Wie aus der Figur ersichtlich, arbeiten die magnetooptischen Platten gemäß den Versuchsbeispielen 2 bis 4 bei einer geringen Laserleistung ausreichend.
  • Fig. 14 ist ein Kennliniendiagramm des Trägerniveaus der magnetooptischen Platte gemäß dem Versuchsbeispiel 2. Wie aus der Figur ersichtlich, dämpft die magnetooptische Platte gemäß der vorliegenden Erfindung ein Signal selbst dann nur wenig, wenn ein Aufzeichnen und Löschen oft wiederholt wer den, so daß ein hochgradig zuverlässiger magnetooptischer Aufzeichnungsträger erzeugt werden kann.
  • Der in den Fig. 18 bis 24 magnetooptische Aufzeichnungsträger ist dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit eines magnetooptischen Aufzeichnungsfilms auf ein externes Magnetfeld durch Verändern der Zusammensetzung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms verbessert wird.
  • Der magnetooptische Aufzeichnungsfilm besteht aus einem amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd- Übergangsmetallfilm, der entweder N oder O oder beide in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 5,0 at.-% enthält, und wird mit einer Filmdicke von 200 bis 500 Ångström erzeugt. Genauer wurde, obwohl das in einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm gemischte N und O herkömmlicher Weise als Verunreinigung betrachtet werden und eine technische Studie zum Verhindern einer Beimischung von N und O in den magnetooptischen Aufzeichnungsfilm durchgeführt wurde, als ein Ergebnis einer Studie hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Mischverhältnis von in einen amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd-Übergangsmetallfilm gemischtem N oder O und einem verbleibenden Kerr-Drehwinkel, der Beziehung zwischen dem vorstehend beschriebenen Mischverhältnis und einer vertikal magnetischen anisotropischen Konstante, der Beziehung zwischen dem vorstehend beschriebenen Mischverhältnis und einem Signal-/Rausch- Verhältnis und dergleichen festgestellt, daß ein geeigneter Bereich eines Mischverhältnisses von N und O existiert, in dem sie nur eine vertikal magnetische, anisotropische Energie verringern können, ohne einen Kerr-Drehwinkel zu verringern. Werden N und/oder O im Bereich von 0,1 bis 5,0 at.-% in einen amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd- Übergangsmetallfilm gemischt, kann nur eine vertikal magnetische, anisotropische Energie verringert werden, ohne daß ein Kerr-Drehwinkel verringert wird, so daß die Empfindlichkeit eines magnetooptischen Aufzeichnungsfilms auf ein externes Magnetfeld gesteigert werden kann. Das Mischverhältnis von N und O in dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf der Grundlage dieser Kenntnisse bestimmt. Obwohl jede beliebige bekannte Zusammensetzung als amorpher, vertikal magnetisierter Seltenerd-Übergangsmetallfilm verwendet werden kann, ist eine eine seltene Erde (beispielsweise Tb, Gd, Nd, Dy), ein Übergangsmetall (beispielsweise Fe, Co, Ni) und ein Additivelement (beispielsweise Cr, Ti, Nb) enthaltende Ternärlegierung besonders zu bevorzugen.
  • Im folgenden werden Verfahren zur Erzeugung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms beschrieben.
  • (1) Nach der Erzeugung eines ersten verbesserten Films auf einem transparenten Substrat und anschließend eines amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd-Übergangsmetallfilms durch ein geeignetes Verfahren wird der vorstehend genannte, amorphe, vertikal magnetisierte Film in einem Vakuumbehälter, in dem der Grad des Unterdrucks für 5 bis 90 Minuten bei 20ºC bis 120ºC auf 1,0 · 10&supmin;&sup5; bis 1,0 · 10&supmin;³ Pa eingestellt wird, zum Nitrieren oder Oxidieren des amorphen, vertikal magnetisierten Films erwärmt, um einen gewünschten magnetooptischen Aufzeichnungsfilm zu erzeugen.
  • (2) Nach er Erzeugung eines ersten verbesserten Films auf einem transparenten Substrat wird in einer N oder O oder ein gemischtes Gas aus N und O enthaltenden Atmosphäre mit einem Partialdruck von 0,1 bis 5,0% ein amorpher, vertikal magnetisierter Seltenerd-Übergangsmetallfilm erzeugt, und bei diesem Prozeß wird der amorphe, vertikal magnetisierte Seltenerd-Übergangsmetallfilm nitriert oder oxidiert, um einen gewünschten magnetooptischen Aufzeichnungsfilm zu erzeugen.
  • Verfahren zur Erzeugung der vorstehend unter (2) beschriebenen, N oder O oder ein gemischtes Gas aus N und O enthaltenden Atmosphäre mit einem Partialdruck von 0,1 bis 5,0% sind wie folgt.
  • (i) Nach der Leerung eines Vakuumbehälters auf den Grad eines Hochvakuums im Bereich von 10&supmin;&sup5; Pa werden N oder O oder ein gemischtes Gas aus N und O in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Partialdruck des N oder O bzw. des gemischten Gases aus N und O in dem Vakuumbehälter, in dem ein Filmerzeugungsprozeß ausgeführt wird, wird auf 0,1 bis 5,0% eingestellt.
  • (ii) Der Grad des Unterdrucks in einem Vakuumbehälter wird auf 1,0 · 10&supmin;&sup4; bis 5,0 · 10&supmin;&sup4; verringert, um zu veranlassen, daß vor der Erzeugung eines amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd-Übergangsmetallfilms Luft mit einem Partialdruck von 0,1 bis 5,0% in dem Vakuumbehälter verbleibt.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß jedes beliebige Vakuumverfahren zur Erzeugung eines Films, wie Sputtern, Ionplating, Vakuum-Dampfabscheidung und dergleichen, als Verfahren zur Erzeugung des amorphen, vertikal magnetisierten Seltenerd-Übergangsmetallfilms verwendet werden kann.
  • Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen den Mischverhältnissen von N und O in dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und seiner vertikal magnetischen, anisotropischen Konstante, und Fig. 19 zeigt die Beziehung zwischen den Mischverhältnissen von N und O in dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und seinem verbleibenden Kerr-Drehwinkel.
  • Wie in Fig. 18 dargestellt, nimmt die vertikal magnetische, anisotropische Konstante Ku des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms empfindlich ab, wenn N oder O beigemischt werden, und bei einer Steigerung des Mischverhältnisses von N oder O nimmt sie allmählich ab. Wenn das Mischverhältnis von N oder O dann 5,0 at.-% übersteigt, liegt die vertikal magnetische, anisotropische Konstante Ku unterhalb eines Demagne tisierungsfelds, und ein magnetisches Moment zeigt die Tendenz, sich in der gleichen Ebene zu neigen.
  • Andererseits ist der verbleibende Kerr-Drehwinkel in bezug auf eine Beimischung von N und O verhältnismäßig stabil und wird kaum verringert, wenn N und O mit einem Mischverhältnis von 0 bis 5,0 at.-% beigemischt werden. Wenn das Mischverhältnis 5,0 at.-% übersteigt, nimmt der verbleibende Kerr-Drehwinkel abrupt ab, wobei dies durch das in Fig. 18 festzustellende Verschwinden der vertikalen Anisotropie verursacht wird. Es wird darauf hingewiesen, daß der Grad der Abnahme des verbleibenden Kerr-Drehwinkels abrupter erfolgt, wenn das Mischverhältnis von O gesteigert wird, als wenn das Mischverhältnis von N gesteigert wird.
  • Anhand der Fig. 18 und 19 ist festzustellen, daß die Größe eines zum Aufzeichnen und Löschen von Daten erforderlichen externen Magnetfelds durch Einstellen der Mischverhältnisse von N und O in dem magnetooptischen Film auf 0 bis 5,0 at.-% ohne eine Verringerung eines Signalausgangspegels verringert werden kann.
  • Die Fig. 21, 22 und 23 zeigen die Beziehung zwischen den Mischverhältnissen von N und O und dem Signal-/Rausch- Verhältnis bei der Wiedergabe, einem gesättigten Magnetfeld für die Wiedergabe und der Größe eines externen Magnetfelds bei einem Löschverhältnis von -40 dB, d. h. einem Magnetfeld zum Löschen, wobei ein plattenförmiger magnetooptischer Aufzeichnungsträger mit der in Fig. 20 dargestellten Filmstruktur als Probe verwendet wird.
  • Wie in Fig. 21 dargestellt, verändert sich in bezug auf die Beziehung zwischen dem Mischverhältnis von N und dem Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe das Signal- /Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe selbst dann kaum, wenn das Mischverhältnis im Bereich von 0 bis 5,0 at.-% verändert wird, das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe nimmt jedoch allmählich ab, wenn das Mischverhältnis 5.0 at.-% übersteigt, und es nimmt abrupt ab, wenn das Mischverhältnis 6,0 at.-% übersteigt. Andererseits verändert sich in bezug auf die Beziehung zwischen dem Mischverhältnis von 0 und dem Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe das Signal- /Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe selbst dann kaum, wenn das Mischverhältnis im Bereich von 0 bis 3,5 at.-% verändert wird, das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe nimmt jedoch allmählich ab, wenn das Mischverhältnis 3,5 at.-% übersteigt, und es nimmt abrupt ab, wenn das Mischverhältnis 5,5 at.-% übersteigt.
  • Wie in Fig. 22 dargestellt, weist das gesättigte Aufzeichnungsmagnetfeld, d. h. das minimale Magnetfeld, bei dem ein Träger und ein Rauschen den beim Anlegen eines ausreichend großen externen Magnetfelds erhaltenen Pegel aufweisen, sowohl bei einer Veränderung des Mischverhältnisses von N als auch bei einer Veränderung des Mischverhältnisses von O die gleiche Tendenz auf. Bei einer Steigerung des Mischverhältnisses von N oder einer Steigerung des Mischverhältnisses von O kann das gesättigte Aufzeichnungsmagnetfeld verringert werden, und wenn 0,1 at.-% oder mehr N oder O beigemischt werden, kann das gesättigte Aufzeichnungsmagnetfeld auf 200 [Oe] oder weniger eingestellt werden. Da, wie im ISO-Standard gezeigt, ein Ziel gegenwärtig die Einstellung des gesättigten Aufzeichnungsmagnetfelds auf 225 [Oe] oder weniger ist, wird darauf hingewiesen, daß dieses Ziel erreicht werden kann, indem das Mischverhältnis von N oder O auf 0,1 at.-% oder mehr eingestellt wird.
  • Ferner weist, wie in Fig. 23 dargestellt, das Magnetfeld zum Löschen (das in diesem Beispiel als Löschverhältnis, bezeichnet wird, d. h. das externe Magnetfeld, bei dem ein Rauschpegel nach dem Löschen in bezug auf einen Trägerpegel bei der Aufzeichnung von Daten -40 dB wird) sowohl bei einer Veränderung des Mischverhältnisses von N als auch bei einer Veränderung des Mischverhältnisses von O die gleiche Tendenz auf. Bei einer Steigerung des Mischverhältnisses von N oder bei einer Steigerung des Mischverhältnisses von O kann das Löschmagnetfeld verringert werden, und wenn 0,1 at.-% oder mehr N oder O beigemischt werden, kann das Löschmagnetfeld auf 200 [Oe] oder weniger eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, entsprechen die in den Fig. 21, 22 und 23 dargestellten Daten den in den Fig. 18 und 19 dargestellten Daten.
  • Das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe, das gesättigte Aufzeichnungsmagnetfeld, das Löschmagnetfeld und die Mischverhältnisse von N und O des magnetooptischen Films gemäß den jeweiligen Beispielen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die folgenden Versuchsbeispiele und Vergleichsbeispiele dargestellt.
    • Versuchsbeispiel 5
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf der Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster unter Verwendung eines Target in einer Luft-Gas-Komponente wurde ein die Luft-Gas-Komponente enthaltender Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 5 · 10&supmin;&sup5; Pa geleert, dann wurde reines Ar als Sputtergas in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Gasdruck in dem Vakuumbehälter wurde auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Darauf wurde unter den Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurde der Vakuumbehälter erneut auf 5 · 10&supmin;&sup5; Pa geleert, und der vorstehend beschriebene Tb-Fe-Co-Film wurde darin bei 80ºC über 15 Minuten erwärmt.
  • Nach der Erwärmung des Tb-Fe-Co-Films wurde als zweiter verbesserter Film AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström darauf gesputtert, und ferner wurde als Wärmediffusionsfilm AlCr mit einer Dicke von 750 Ångström auf den Film aus AlSiON gesputtert, um einen plattenförmigen, magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu erzeugen.
    • Versuchsbeispiel 6
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf die Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster wurde ein Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 2 · 10&supmin;&sup5; Pa geleert, anschließend wurde ein 99 at.-% Ar und 1 at.-% N enthaltendes gemischtes Gas als Sputtergas in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Gasdruck in dem Vakuumbehälter wurde auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Darauf wurde unter diesen Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurden ohne Ausführen einer Wärmebehandlung unmittelbar ein zweiter verbesserter Film und ein Wärmediffusionsfilm auf dem Tb-Fe-Co-Film erzeugt, um einen plattenförmigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Die Zusammensetzung, die Filmdicke und das Filmerzeugungsverfahren des zweiten verbesserten Films und des Wärmediffusionsfilms ähnelten denen gemäß dem Versuchsbeispiel 5.
    • Versuchsbeispiel 7
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf die Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster wurde ein Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 2 · 10&supmin;&sup4; Pa geleert, dann wurde reines Ar als Sputtergas in den Vakuumbehälter zuge führt, und der Gasdruck in dem Vakuumbehälter wurde auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Anschließend wurde unter diesen Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurde der Grad des Unterdrucks in dem Vakuumbehälter auf 3 · 10&supmin;&sup9; bis 5 · 10&supmin; &sup5; Pa eingestellt, und der vorstehend genannte Tb-Fe-Co-Film wurde für 30 Minuten darin gelassen. Die Temperatur des Tb- Fe-Co-Films betrug zu diesem Zeitpunkt 40ºC.
  • Nach dem Zurücklassen des Tb-Fe-Co-Films wurden ein zweiter verbesserter Film und ein Wärmediffusionsfilm auf dem Tb-Fe-Co-Film erzeugt, um einen plattenförmigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Die Zusammensetzung, die Filmdicke und das Filmerzeugungsverfahren des zweiten verbesserten Films ähnelten denen gemäß dem Versuchsbeispiel 5.
    • Versuchsbeispiel 8
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf die Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster wurde ein Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 2 · 10&supmin;&sup5; [Pa] geleert, dann wurde ein 99,5 at.-% Ar und 0,5 at.-% N enthaltendes gemischtes Gas als Sputtergas in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Gasdruck in dem Behälter wurde auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Anschließend wurde unter den Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurden ohne Ausführung einer Wärmebehandlung unmittelbar ein zweiter verbesserter Film und ein Wärmediffusionsfilm auf dem Tb-Fe-Co-Film erzeugt, um einen plattenförmigen Aufzeichnungsträger zu er zeugen. Die Zusammensetzung, die Filmdicke und das Filmerzeugungsverfahren des zweiten verbesserten Films und des Wärmediffusionsfilms ähnelten denen gemäß dem Versuchsbeispiel 5.
    • Versuchsbeispiel 9
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf der Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster wurde ein Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 2 10&supmin;&sup5; Pa geleert, darauf wurde ein 99,5 [at.-%] Ar, 0,4 [at.-%] N und 0,1 at.-% O enthaltendes gemischtes Gas als Sputtergas in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Gasdruck in dem Vakuumbehälter wurde auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Anschließend wurde unter den Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström auf den Film aus AlSiON gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurden ohne ein Ausführen einer Wärmebehandlung unmittelbar und nacheinander ein zweiter verbesserter Film und ein Wärmediffusionsfilm auf den Tb-Fe-Co-Film geschichtet, um einen plattenförmigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Die Zusammensetzung, die Filmdicke und das Filmerzeugungsverfahren des zweiten verbesserten Films und des Wärmediffusionsfilm ähnelten denen gemäß dem Versuchsbeispiel 5.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Nach dem Sputtern von AlSiON mit einer Dicke von 800 Ångström als erstem verbessertem Film auf die Oberfläche eines Polycarbonatsubstrats mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster wurde ein Vakuumbehälter, in dem das Substrat untergebracht war, auf 4 · 10&supmin;&sup5; geleert, dann wurde reines Ar als Sputtergas in den Vakuumbehälter zugeführt, und der Gasdruck in dem Vakuumbehälter wurde auf einen vorgegebe nen Wert eingestellt. Anschließend wurde unter den Gasdruckbedingungen ein Tb-Fe-Co-Film mit einer Dicke von 250 Ångström auf den vorstehend beschriebenen Film aus AlSiON gesputtert.
  • Nach der Erzeugung des Tb-Fe-Co-Films wurden ohne Ausführung einer Wärmebehandlung unmittelbar und nacheinander ein zweiter verbesserter Film und ein Wärmediffusionsfilm auf den Tb-Fe-Co-Film geschichtet, um einen plattenförmigen magnetooptischen Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Die Zusammensetzung, die Filmdicke und das Filmerzeugungsverfahren des zweiten verbesserten Films und des Wärmediffusionsfilms ähnelten denen gemäß dem Versuchsbeispiel 5.
  • Fig. 24 zeigt eine Übersicht über die Verfahren zur Herstellung des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß den Versuchsbeispielen 5 bis 9 und dem Vergleichsbeispiel 2, das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe, ein gesättigtes Aufzeichnungsmagnetfeld und ein Löschmagnetfeld des gemäß jedem der Verfahren hergestellten magnetooptischen Films sowie die Mischverhältnisse von N und O in dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger.
  • Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Signal-/Rausch- Verhältnis des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß den Versuchsbeispielen 5 bis 9 bei der Wiedergabe annähernd ähnlich dem gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 (Stand der Technik), wogegen das gesättigte Magnetfeld des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß den Versuchsbeispielen 5 bis 9 auf ca. 50% dessen des Stands der Technik und sein Löschmagnetfeld auf 40% dessen des Stands der Technik verringert werden. Dementsprechend können die Größe und das Gewicht des zum Aufzeichnen und Löschen erforderlichen externen Magnetfelds verringert werden, eine magnetische Energiezufuhr kann vereinfacht werden, der Energieverbrauch kann verringert werden, die Größe einer Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinheit kann verrin gert werden, und ferner kann ein Aufzeichnungs- und Löschvorgang mit einer höheren Geschwindigkeit ausgeführt werden. Zudem können vom Gesichtspunkt des Aufzeichnungsträgers eine große Veränderung des Abstands zwischen dem externen Magnetfeld und dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger und eine durch eine Erwärmung verursachte große Schwankung des Magnetfelds zugelassen werden, wodurch der magnetooptische Aufzeichnungsträger sehr zuverlässig wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung, obwohl die dritte Ausführungsform unter Heranziehung eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem ersten verbesserten Film, einem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm, einem zweiten verbesserten Film und einem Wärmediffusionsfilm, die auf die Oberfläche eines Substrats geschichtet werden, auf der ein Vorformatierungsmuster erzeugt wurde, als Beispiel beschrieben wurde, nicht auf dieses Beispiel beschränkt, sondern auf einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit jeder beliebigen Filmstruktur anwendbar ist, so lange dieser zumindest einen magnetooptischen Film aufweist.
  • Der in den Fig. 25 bis 30 dargestellte magnetooptische Aufzeichnungsträger ist dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des magnetooptischen Films auf ein externes Magnetfeld durch eine Veränderung der Zusammensetzung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms verbessert wird. Fig. 25 ist eine Schnittansicht des Hauptteils des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers, und der magnetooptische Aufzeichnungsträger weist, wie in der Figur dargestellt, einen verbesserten Film 3, einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4, einen Hilfsmagnetfilm 9 und einen Schutzfilm 10 auf, die von einer Seite eines transparenten Substrats nacheinander auf die Oberfläche des transparenten Substrats 1 mit einem darauf ausgebildeten Vorformatierungsmuster geschichtet werden. Ge gebenenfalls kann ein Reflexionsfilm auf den Schutzfilm 10 geschichtet werden.
  • Der vorstehend aufgeführte Hilfsmagnetfilm 9 ist beispielsweise aus einer Legierung aus einem Edelmetall (Au, Pt, Ag, Cu, Rh, Pd, etc.) und einem Übergangsmetall (Fe, Co, Ni, Mn, Cr, etc.) und insbesondere einer Legierung wie einer Pt- Co-Legierung, einer Ag-Co-Legierung, einer Pt-Fe-Legierung, einer Ag-Fe-Legierung, etc., einer ferromagnetischen Substanz, wie einer Al-Co-Legierung, einer Al-Fe-Legierung, etc., verschiedenen Ferriten, wie Fe&sub3;O&sub4;, einer ferrimagnetischen Substanz, wie Eisengranat, Chromit, einer Seltenerd- Übergangsmetall-Legierung, etc., oder einem Gemisch dieser magnetischen Metalle und des Oxids oder Nitrids derselben zusammengesetzt, und seine Curie-Temperatur weist eine Differenz von 150ºC oder weniger zu der des vorstehend beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 auf. Es wird darauf hingewiesen, daß der Hilfsmagnetfilm 9 eine Filmdicke von 20 bis 1.000 Ångström, vorzugsweise 300 bis 500 Ångström aufweist.
  • Ferner kann der Hilfsmagnetfilm 9 auf der Seite des Substrats oder in bezug auf den vorstehend beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 auf seiner gegenüberliegenden Seite oder in einer Position zwischen diesen angeordnet sein kann.
  • Wenn der Hilfsmagnetfilm 7, der eine Curie-Temperaturdifferenz von 150ºC oder weniger zu dem vorstehend beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 aufweist, in Kontakt mit dem vorstehend beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 ausgebildet ist, erfolgt eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und dem Hilfsmagnetfilm 7, wodurch eine vollständige Aufzeichnung und Löschung von Daten (einer Aufzeichnungsdomäne) durch ein kleines externes Magnetfeld ermöglicht wird, und daher kann ein Datensignal durch ein System zur Modulation eines externen Magnetfelds überschrieben werden.
  • Fig. 27 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Gehalt an Pt in einem Film aus einer Co-Pt- Legierung und der Curie-Temperatur (Tc) des Legierungsfilms zeigt. Wie in der Figur gezeigt, kann die Curie-Temperatur Tc des Legierungsfilms durch Einstellen des Gehalts an Pt beliebig verändert werden.
  • Fig. 26 ist ein Kennliniendiagramm, das die Beziehung zwischen der Curie-Temperatur des Hilfsmagnetfilms 9 und dem zum Löschen erforderlichen Magnetfeld zeigt.
  • Genauer wurden ein Film aus einer Tb-Fe-Co-Legierung mit einer Dicke von 300 Ångström als magnetooptischer Aufzeichnungsfilm 4 und darauf ein Film aus einer Co-Pt-Legierung mit einer Dicke von 500 Ångström als Hilfsmagnetfilm 9 erzeugt. Dann wurde die Curie-Temperatur des Hilfsmagnetfilms 9 durch Verändern des Verhältnisses der Zusammensetzung seiner Legierung im Bereich von 10ºC bis 600ºC verändert. Zu diesem Zeitpunkt war die Curie-Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 auf 200ºC eingestellt.
  • Unter Verwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers wurden Daten aufgezeichnet, wobei ein externes Magnetfeld in einer Löschrichtung angelegt wurde, und die minimale Intensität eines zur Aufzeichnung von Daten geeigneten Magnetfelds wurde gemessen und als zum Löschen erforderliches Magnetfeld verwendet. Das Löschmagnetfeld entspricht der Größe des zum vollständigen Löschen eines aufgezeichneten Signals erforderlichen externen Magnetfelds.
  • Werden Daten durch das System zur Modulation eines Magnetfelds überschrieben, wird ein an einer Aufzeichnungs- /Wiedergabeeinheit montierbares externes Magnetfeld vorzugsweise auf bestenfalls ca. 200 [Oe] begrenzt, um die Anforderungen der Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinheit zu erfüllen. Wie aus Fig. 26 ersichtlich, wird das externe Magnetfeld ausgeschaltet, wenn die Curie-Temperatur 350ºC übersteigt, und wenn die Curie-Temperatur weniger als 50ºC beträgt, wird kaum eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und dem Hilfsmagnetfilm 9 erzeugt. Dementsprechend übersteigt das zum Löschen erforderliche Magnetfeld 200 [Oe], wobei dies für eine praktische Verwendung ungeeignet ist.
  • Wird hingegen ein direkt mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 in Kontakt stehender Hilfsmagnetfilm 9 mit einer Curie-Temperatur im Bereich von 50ºC bis 350ºC erzeugt, können Daten durch ein kleines externes Magnetfeld von 200 [Oe] oder weniger vollständig gelöscht werden. Insbesondere wurde festgestellt, daß Daten bei einer Regelung der Curie- Temperatur des Hilfsmagnetfilms 9 auf den Bereich von 100ºC bis 300ºC durch ein externes Magnetfeld von 100 [Oe] oder weniger vollständig gelöscht werden können.
  • Bei der Verwendung einer 23 Gew.-% Tb, 66 Gew.-% Fe und 11 Gew.-% Co enthaltenden Tb-Fe-Co-Legierung als magnetooptischem Aufzeichnungsfilm 4 und einer 80 Gew.-% Pt und 20 Gew.- Co enthaltenden Pt-Co-Legierung als Hilfsmagnetfilm 9 betragen die Curie-Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 200ºC und die Curie-Temperatur des Hilfsmagnetfilms 9 180ºC, so daß die Temperaturdifferenz zwischen dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 und dem Hilfsmagnetfilm 9 20ºC beträgt.
  • Fig. 28 zeigt einen Vergleich der Aufzeichnungs- /Löschkennlinien des in Fig. 25 dargestellten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit denen eines nicht mit einem Hilfsmagnetfilm ausgestatteten magnetooptischen Aufzeichnungsträgers. Die hier verwendeten Aufzeichnungs-/Löschkennlinien betreffen die bei einer Veränderung der Größe und der Richtung eines beim Aufzeichnen angelegten externen Magnetfelds verursachte Veränderung eines Signal-/Rausch-Ver hältnisses bei der Wiedergabe. Es wird darauf hingewiesen, daß die Kurve A in Fig. 28 die Kennlinie des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel und die Kurve B die Kennlinie eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers ist.
  • Wie aus der Figur ersichtlich, erreicht das Signal- /Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe bei dem herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsträger (Kurve B) den gesättigten Wert nicht, wenn nicht ein externes Magnetfeld von ca. 330 [Oe] in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, wogegen das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel (Kurve A) den gesättigten Wert beim Anlegen eines externen Magnetfelds von nur ca. 100 [Oe] erreicht, wobei anhand dessen festgestellt wurde, daß Daten auf dem erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mittels eines kleineren externen Magnetfelds perfekt aufgezeichnet werden können.
  • Ferner kann bei dem herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsträger (Kurve B) das Signal-/Rausch-Verhältnis bei der Wiedergabe nicht auf Null eingestellt werden, wenn nicht ein externes Magnetfeld von ca. 600 [Oe] oder mehr in einer Löschrichtung angelegt wird, wogegen das Signal-/Rausch- Verhältnis bei der Wiedergabe bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel (Kurve A) durch Anlegen eines externen Magnetfels von lediglich ca. 50 [Oe] in einer Löschrichtung auf Null eingestellt werden kann. Anhand dessen wurde ebenso festgestellt, daß bei dem erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträger Daten durch ein kleineres externes Magnetfeld gelöscht werden können.
  • Dementsprechend kann bestätigt werden, daß der erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsträger Aufzeichnungs-/Löschmerkmale aufweist, die ein sicheres Überschreiben von Daten durch ein System zur Modulation eines externen Magnetfelds ermöglichen.
  • Die Fig. 29 und 30 sind vergrößerte Schnittansichten des Hauptteils modifizierter Beispiele. In diesen Figuren bezeichnen 1 ein transparentes Substrat, 3 einen verbesserten Film, 4 einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm, 21 einen Schutzfilm, 22 einen Reflexionsfilm und 9 einen Hilfsmagnetfilm.
  • Bei dem in Fig. 29 dargestellten Beispiel ist der Hilfsmagnetfilm 9 zwischen dem verbesserten Film 3 und dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm 4 ausgebildet, wogegen bei dem in Fig. 30 dargestellten Beispiel auf beiden Oberflächen des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms 4 Hilfsmagnetfilme 9 ausgebildet sind.

Claims (6)

1. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger, der sich zum Aufzeichnen und Auslöschen von Daten durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes eignet, mit
- einem transparenten Substrat (1),
- einer einzelnen oder mehrfachen Dünnfilm-Schicht, die das transparente Substrat zum Träger hat und wenigstens einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) enthält, und
- einem Hilfs-Magnetfilm (9), der eine spontane Magnetisierung und eine Curie-Temperatur aufweist, die von der des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) im Bereich von 150ºC oder weniger abweicht, und mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) in Berührung sieht,
wobei
- der Hilfs-Magnetfilm (9) so ausgebildet ist, daß durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes von 200 Oe oder weniger sein magnetisches Moment in der Nachbarschaft der Curie-Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) leicht in die Richtung des äußeren Magnetfeldes gedreht werden kann und die resultierende Austauschkopplungskraft zwischen dem Hilfs-Magnetfilm (9) und dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) für eine Drehung der Magnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) sorgt,
- auf der bei Betrachtung von der Seite des transparenten Substrats (1) her rückwärtigen Seite des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) ein ferromagnetischer Reflexionsfilm (5) angeordnet ist, der gegenüber einem Wiedergabestrahl einen Reflexionsgrad von 70% oder mehr aufweist, und
- der ferromagnetische Reflexionsfilm (5) bei normaler Temperatur eine Wärmeleitfähigkeit von 0,1 bis 2,0 W/cm K aufweist.
2. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger, der sich zum Aufzeichnen und Auslöschen von Daten durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes eignet, mit
- einem transparenten Substrat (1),
- einer einzelnen oder mehrfachen Dünnfilm-Schicht, die das transparente Substrat zum Träger hat und wenigstens einen magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) enthält,
und
- einem Hilfs-Magnetfilm (9), der eine spontane Magnetisierung und eine Curie-Temperatur aufweist, die von der des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) im Bereich von 150ºC oder weniger abweicht, und mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) in Berührung steht,
wobei
- der Hilfs-Magnetfilm (9) so ausgebildet ist, daß durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes von 200 Oe oder weniger sein magnetisches Moment in der Nachbarschaft der Curie-Temperatur des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) leicht in die Richtung des äußeren Magnetfeldes gedreht werden kann und die resultierende Austauschkopplungskraft zwischen dem Hilfs-Magnetfilm (9) und dem magnetooptischen Aufzeichnungsfilm (4) für eine Drehung der Magnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) sorgt,
- auf der bei Betrachtung von der Seite des transparenten Substrats (1) her rückwärtigen Seite des magnetooptischen Aufzeichnungsfilms (4) eine Wärmekontrollschicht (8) angeordnet ist und
- die Wärmekontrollschicht (8) bei normaler Temperatur eine Wärmeleitfähigkeit von 0,1 bis 2,0 W/cm K aufweist.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Hilfs-Magnetfilm (9) aus einer CoPt-Legierung besteht, die 60 bis 95 Atom-% an Pt enthält.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der magnetooptische Aufzeichnungsfilm (4) aus einem Dünnfilm besteht, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aus einem vertikal magnetisierten amorphen Film vom Seltenerd-Übergangsmetall-Typ, einem Film vom Typ Pt-Mn-Sb-Legierung (Heusler-Legierung), einer Substanz, in der Pt-Filme und Co-Filme alternierend gewalzt sind, einem Film vom Mn-Bi-Legierung (kristalline Substanz), einem Ferritefilm und einem Granatfilm besteht.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der magnetooptische Aufzeichnungsfilm (4) aufgebaut ist aus einem vertikal magnetisierten amorphen Film vom Seltenerd-Übergangsmetall-Typ, der die nachstehende Zusammensetzung aufweist:
TbXFe(100-X-Y-Z)CoYMZ
wobei: 15 atom-% ≤ X ≤ 30 atom-%
5 atom-% ≤ Y ≤ 15 atom-%
0 atom-% ≤ Z ≤ 10 atom-%
und
M wenigstens ein aus der aus Nb, Cr und Pt bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, wobei der magnetooptische Aufzeichnungsfilm (4) eine magnetische Substanz ist, in der die Richtung des magnetischen Moments eines darin enthaltenen Übergangsmetallstandorts wenigstens in der Nachbarschaft einer Temperatur gleich oder unterhalb ihrer Curie-Temperatur die gleiche ist wie die ihrer Gesamtmagnetisierung.
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