DE69421299T2

DE69421299T2 - Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69421299T2
Application number: DE69421299T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Katayama; Yoshiteru Murakami; Junichiro Nakayama; Kenji Ohta; Akira Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2014-01-21
Also published as: DE69421299D1; JPH06223420A; EP0608134A2; EP0608134B1; JP2954440B2; KR0132392B1; KR940018826A; EP0608134A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Medium zur Verwendung in einem magnetooptischen Aufzeichnungsgerät, wie eine magnetooptische Aufzeichnungsplatte, ein magnetooptisches Band und eine magnetooptische Karte.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In letzter Zeit wurde ein Verfahren zum Aufzeichnen und Abspielen von Aufzeichnungsbits unter der Größe eines Lichtstrahls auf einem Aufzeichnungsmedium (nachfolgend als Fleckdurchmesser bezeichnet) vorgeschlagen, um die Aufzeichnungsdichte eines Aufzeichnungsmediums wie einer magnetooptischen Aufzeichnungsplatte zu verbessern.
Im Allgemeinen zeigt die Intensität eines Lichtstrahls Normalverteilung, da der Lichtstrahl durch eine Kondensorlinse beim optischen Aufzeichnen bis zur Beugungsgrenze konvergiert wird, und dadurch zeigt auch die Temperatur des Aufzeichnungsmediums Normalverteilung. Daher ist ein Teil mit höherer Temperatur als einer vorbestimmten Temperatur kleiner als der Fleckdurchmesser. Wenn dann nur der Teil mit einer Temperatur über der vorbestimmten Temperatur am Aufzeichnen und Abspielen teilnehmen kann, wird die Aufzeichnungsdichte merklich verbessert.
Jedoch hängt die Aufzeichnungsdichte bei einem herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium vom beim Aufzeichnen und Abspielen verwendete Fleckdurchmesser ab. Das heißt, dass dann, wenn beim herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium ein Aufzeichnungsbit kleiner als der Fleckdurchmesser eines Lichtstrahls ist, mehrere Aufzeichnungsbits im Fleck vorhanden sind. Daher können Signale von den Aufzeichnungsbits nicht getrennt werden. Wenn dann ein Aufzeichnungsbit kleiner als der Fleckdurchmesser ist, wird beim Abspielen eine Wechselwirkung mit unerwünschten Signalen auf Grund benachbarter Aufzeichnungsbits, was der Grund für Störsignalerzeugung ist, die als Übersprechen bezeichnet wird, groß. Dies begrenzt eine Verbesserung der Aufzeichnungsdichte durch Verkleinern der Aufzeichnungsbits.
Das Dokument EP-A-0 352 548, das sich im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 widerspiegelt, betrifft ein thermomagnetisches Aufzeichnungsverfahren und Verwendung eines Aufzeichnungsmediums mit einem ersten und einem zweiten magnetischen Dünnfilm mit rechtwinkliger Anisotropie sowie einem dritten magnetischen Dünnfilm mit in der Ebene liegender magnetischer Anisotropie oder kleiner rechtwinkliger magnetischer Anisotropie zwischen diesen, um Überschreiben zu ermöglichen.
EP-A-509 836 betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht und einer Ausleseschicht mit in der Ebene liegender Magnetisierung bei Raumtemperatur und vertikaler Magnetisierung über einer vorbestimmten Temperatur.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist wünschenswert, ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das dadurch verbesserte Aufzeichnungsdichte aufweist, dass Aufzeichnungsbits kleiner gemacht sind, ohne dass die Wechselwirkung durch unerwünschte Signale wie durch benachbarte Aufzeichnungsbits, was Störsignale verur sacht, erhöht ist.
Durch die Erfindung ist ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, wie es im Anspruch 1 dargelegt ist.
Durch die Erfindung ist auch ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, wie es im Anspruch 2 dargelegt ist.
Wenn auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium mit der oben beschriebenen Anordnung durch Überschreiben mittels optischer Modulation ein Aufzeichnungsvorgang ausgeführt wird, wird z. B. als Erstes ein initialisierendes Magnetfeld, das kleiner als die Koerzitivfeldstärke der Speicherschicht bei Raumtemperatur ist, angelegt, um die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in einer Richtung zu initialisieren. Dennoch kehrt sich die Magnetisierung der Speicherschicht nicht um, da die Koerzitivfeldstärke derselben größer als das initialisierende Magnetfeld ist. Als Nächstes wird ein Aufzeichnungsmagnetfeld, das ausreichend kleiner als das initialisierende Magnetfeld ist, an das Aufzeichnungsmedium angelegt. Gleichzeitig wird ein Lichtstrahl, der so moduliert wird, dass er sowohl hohe als auch niedrige Intensität aufweist, auf die folgende Weise auf das Aufzeichnungsmedium gestrahlt.
Wenn der modulierte Lichtstrahl mit hoher Intensität auf das Aufzeichnungsmedium gestrahlt wird, steigen sowohl die Temperatur der Speicherschicht als auch diejenige der Schreibschicht bis in die Nähe oder über ihre jeweilige Curietemperatur. Dann erreichen die Magnetisierungen der beiden Schichten einmal den Wert null. Demgemäß dreht sich die Magnetisierung der Schreibschicht auf Grund des Aufzeichnungsmagnetfelds um. Wenn der Abkühlprozess nach dem Verschwinden des Lichtstrahls beginnt, wird die Magnetisierung der Schreibschicht in die Speicherschicht kopiert, so dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht mit derjenigen der Schreibschicht übereinstimmt, was durch die Kopplungskraft bedingt ist, die zwischen der Schreibschicht und der Speicherschicht ausgeübt wird und sie dreht sich in die Richtung des Aufzeichnungsmagnetfelds.
Andererseits steigt, wenn ein modulierter Lichtstrahl mit niedriger Intensität eingestrahlt wird, die Temperatur der Speicherschicht bis in die Nähe der Curietemperatur oder auf eine höhere Temperatur, jedoch steigt diejenige der Schreibschicht nicht bis nahe an die Curietemperatur. Daher erreicht die Magnetisierung der Speicherschicht zwar einmal den Wert null, jedoch ändert sich diejenige der Schreibschicht nicht. Demgemäß dreht sich die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht nicht auf Grund des Aufzeichnungsmagnetfelds um. Wenn der Abkühlprozess nach dem Verschwinden des Lichtstrahls beginnt, wird die Magnetisierung der Schreibschicht in die Speicherschicht kopiert, so dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht mit derjenigen der Schreibschicht übereinstimmt, was durch die oben beschriebene Kopplungskraft bedingt ist, und sie dreht sich in der Richtung entgegengesetzt zum Aufzeichnungsmagnetfeld.
Das heißt, dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht dadurch geändert werden kann, dass der Pegel des Lichtstrahls gesteuert wird. Auf diese Weise kann Information in einem gewünschten Teil der Speicherschicht aufgezeichnet werden, so dass Information durch Überschreiben mittels optischer Modulation aufgezeichnet werden kann.
Indessen wird der mit einem Lichtstrahl bestrahlte Teil der Ausleseschicht auf in der Ebene liegender Magnetisierung gehalten, wodurch dieser Teil keine Rolle beim Aufzeichnungsvorgang spielt.
Übrigens zeigen sowohl die Speicherschicht als auch die Schreibschicht vertikale magnetische Anisotropie, so dass in jeder Schicht eine Domänenwand auftreten würde, so dass der Aufzeichnungsvorgang wegen des magnetischen Zustands unterbrochen würde, wenn keine Maßnahmen ergriffen würden, um das Auftreten einer Domänenwand zu verhindern. Daher ist das magnetooptische Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung mit einer Zwischenschicht versehen, die von Raumtemperaturen bis zur Curietemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt und die sich zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht befindet. Dabei wird, da die Zwischenschicht eine Domänenwand bildet, ein Aufzeichnungsvorgang durch überschreiben mittels optischer Modulation ohne Hindernisse ausgeführt.
Indessen ist ein anderes magnetooptisches Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung mit einer Zwischenschicht zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht versehen, die bei Raumtemperaturen in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt und abhängig von einem Temperaturanstieg von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung wechselt. Daher wird die Zwischenschicht bei Raumtemperaturen ebenfalls zu einer Domänenwand, was es ermöglicht, die Schreibschicht bei kleinerem initialisierendem Magnetfeld zu initialisieren. Außerdem wird, da die Zwischenschicht bei hohen Temperaturen auf vertikale Magnetisierung wechselt, die zwischen der Schreibschicht und der Speicherschicht ausgeübte Kopplungskraft beim späteren Abkühlprozess größer, was es vereinfacht, die Magnetisierungsrichtung in der Schreibschicht auf die Speicherschicht zu kopieren. Daher erfolgt ein Aufzeichnungsvorgang durch Überschreiben mittels optischer Modulation ohne Hindernisse.
Für die jeweiligen magnetooptischen Aufzeichnungsmedien wird der Lichtstrahl beim Abspielen auf die Ausleseschicht ge strahlt. Die Temperatur des bestrahlten Teils auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium zeigt Normalverteilung, da die Lichtstrahlintensität Normalverteilung zeigt. Daher steigt die Temperatur nur in einem Teil, der kleiner als der Durchmesser des Lichtstrahls ist. Entsprechend dem Temperaturanstieg wechselt der Teil der Ausleseschicht mit erhöhter Temperatur von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung. Dabei wird die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht vom Teil derselben, der dem Teil der Ausleseschicht mit erhöhter Temperatur entspricht, auf Grund der zwischen der Ausleseschicht und der Speicherschicht ausgeübten Kopplungskraft in die Ausleseschicht kopiert. Daher fällt die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht mit derjenigen in einem entsprechenden Teil der Speicherschicht zusammen.
Dann wird in der Speicherschicht aufgezeichnete Information auf Grundlage desjenigen Lichts abgespielt, das vom Teil der Ausleseschicht reflektiert wird, in dem die Temperatur erhöht ist.
Wenn das nächste Aufzeichnungsbit durch eine Verschiebung des Lichtstrahls abgespielt wird, fällt die Temperatur im Teil, in dem zuvor die Temperatur in der Ausleseschicht anstieg, und die Magnetisierung wechselt von vertikaler Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung. Dann wird die Magnetisierung, die in demjenigen Teil der Speicherschicht aufgezeichnet ist, der dem Teil der Ausleseschicht entspricht, in dem die Temperatur anstieg, durch die in der Ebene liegende Magnetisierung der Ausleseschicht markiert, so dass sie nicht ausgelesen wird. Dies führt dazu, dass Wechselwirkung durch unerwünschte Signale auf Grund benachbarter Aufzeichnungsbits, die Störsignale oder Übersprechen hervorruft, verhindert ist.
Wie beschrieben, kann, da nur der Teil mit einer Temperatur über der vorbestimmten Temperatur in der Ausleseschicht beim Abspielen genutzt wird, ein Aufzeichnungsbit, das keiner als der Fleckdurchmesser des Lichtstrahls ist, abgespielt werden, so dass die Aufzeichnungsdichte merklich verbessert ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht, die die Struktur einer magnetooptischen Platte bei einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die den magnetischen Zustand in einer Ausleseschicht der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte zeigt.
Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und dem an die Ausleseschicht angelegten externen Magnetfeld im Bereich zwischen Raumtemperaturen und der Temperatur T1 zeigt.
Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und dem an die Ausleseschicht angelegten externen Magnetfeld im Bereich zwischen der Temperatur T1 und der Temperatur T2 zeigt.
Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und dem an die Ausleseschicht angelegten externen Magnetfeld im Bereich zwischen der Temperatur T2 und der Temperatur T3 zeigt.
Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und dem an die Ausleseschicht angelegten externen Magnetfeld im Bereich zwischen der Temperatur T3 und der Curietemperatur Tc.
Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kurvenbild zur Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und einem externen Magnetfeld zeigt, das bei Raumtemperaturen an die Ausleseschicht mit der Eigenschaft der Fig. 2 angelegt wird.
Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kurvenbild zur Beziehung zwischen dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel und einem externen Magnetfeld zeigt, das bei 120ºC an die Ausleseschicht mit der Eigenschaft der Fig. 2 angelegt wird.
Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kurvenbild der Beziehung zwischen der Intensität des Abspiellichtstrahls und der Amplitude der Abspielsignale in der Ausleseschicht mit der Eigenschaft gemäß Fig. 2 zeigt.
Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kurvenbild der Beziehung zwischen der Länge eines Aufzeichnungsbits und der Signalqualität der Abspielsignale in der Ausleseschicht mit der Eigenschaft der Fig. 2 zeigt.
Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Kurvenbild der Beziehung zwischen der Intensität des Abspiellichtstrahls und dem Ausmaß an übersprechen in der Ausleseschicht mit der Eigenschaft der Fig. 2 zeigt.
Fig. 12 ist eine erläuternde Ansicht, die den Zustand zeigt, dass ein Lichtstrahl auf die magnetooptische Aufzeichnungsplatte gemäß Fig. 1 gestrahlt wird.
Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht, die die Abhängigkeit der Curietemperatur Tc von der Zusammensetzung sowie die Abhängigkeit der Kompensationstemperatur Tcomp von Gdx(Fe0,82C0,18)1-x von der Zusammensetzung zeigt.
Fig. 14 ist eine erläuternde Ansicht, die die Abhängigkeit der Curietemperatur Tc von der Zusammensetzung sowie die Abhängigkeit der Kompensationstemperatur Tcomp von GdxFe1-x von der Zusammensetzung zeigt.
Fig. 15 ist eine erläuternde Ansicht, die die Abhängigkeit der Curietemperatur Tc von der Zusammensetzung sowie die Abhängigkeit der Kompensationstemperatur Tcomp von GdxCo1-x von der Zusammensetzung zeigt.
Fig. 16(a) und (b) sind erläuternde Ansichten, die ein Beispiel der Form sowohl erhabener Bereiche als auch von Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 17(a) und (b) sind erläuternde Ansichten, die ein Beispiel der Form sowohl erhabener Bereiche als auch von Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 18(a) und (b) sind erläuternde Ansichten, die ein Beispiel der Form sowohl erhabener Bereiche als auch von Wobbelungsgräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 19 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung gewobbelter Bits zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 20 ist eine erläuternde Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Anordnung gewobbelter Bits zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 21(a) und (b) sind erläuternde Ansichten, die noch ein anderes Beispiel der Anordnung gewobbelter Bits zeigen, die auf einem Substrat der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vorhanden sind.
Fig. 22 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Aufzeichnungsvorgang für die magnetooptische Aufzeichnungsplatte von Fig. 1 veranschaulicht.
Fig. 23 ist eine erläuternde Ansicht, die die Struktur einer magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vom einseitigen Typ zeigt.
Fig. 24 ist eine erläuternde Ansicht, die die Struktur einer magnetooptischen Aufzeichnungsplatte vom beidseitigen Typ zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 24 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine magnetooptische Aufzeichnungsplatte als Beispiel für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium verwendet ist. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die magnetooptische Aufzeichnungsplatte gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Substrat 1; einer transparenten dielektrischen Schicht 2, einer Ausleseschicht 3, einer Speicherschicht 4, einer Zwischenschicht 7, einer Schreibschicht 8, einer Schutzschicht 5 und einer Überzugsschicht 6. Die Schichten sind in der oben beschriebenen Reihenfolge aufeinanderlaminiert.
Für die Ausleseschicht 3 werden Seltenerdmetall-Übergangsme tall-Legierungen mit Zusammensetzungen verwendet, die später im Einzelnen beschrieben werden. Als erstes wird die magnetische Eigenschaft prinzipiell erläutert.
Fig. 2 zeigt prinzipiell den Zustand der Magnetisierung in der für die Ausleseschicht 3 verwendeten Seltenerdmetall- Übergangsmetall-Legierung. Die horizontale Achse zeigt den Gehalt an Seltenerdmetallen, und die vertikale zeigt die Temperatur. Eine schräg nach oben rechts verlaufende Kurve zeigt die Kompensationstemperatur Tcomp, und eine nach rechts unten verlaufende Kurve zeigt die Curietemperatur Tcurie. Bei jeder Temperatur existiert nur ein schmaler Zusammensetzungsbereich (Kompensationszusammensetzung) nahe der Kurve der Kompensationstemperatur, in dem das magnetische Moment der Seltenerdmetalle und dasjenige der Übergangsmetalle im Gleichgewicht stehen, und die Legierung zeigt insgesamt vertikale Magnetisierung. Bei anderen Zusammensetzungen zeigte die Legierung in der Ebene liegende Magnetisierung. In der Figur zeigt "A" den Bereich der Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperaturen.
Übrigens variieren die Temperatureigenschaften des magnetischen Moments zwischen den Seltenerdmetallen und den Übergangsmetallen. Das magnetische Moment der Übergangsmetalle ist bei hohen Temperaturen größer als das der Seltenerdmetalle. Daher ist beim Ausführungsbeispiel der Gehalt an Seltenerdmetallen größer als die Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperaturen, so dass die Legierung bei Raumtemperaturen nicht vertikale sondern in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt. Wenn dann ein Lichtstrahl eingestrahlt wird, um die Temperatur eines Teils zu erhöhen, nimmt das magnetische Moment der Übergangsmetalle relativ stärker zu, um ins Gleichgewicht mit dem magnetischen Moment der Seltenerdmetalle zu gelangen. Daher zeigt die Legierung insgesamt vertikale Magnetisierung.
Als nächstes zeigen die Fig. 3 bis 6 prinzipiell die Beziehung, d. h. die Hystereseeigenschaft, zwischen dem externen Magnetfeld Hex (horizontale Achse in der Figur), das vertikal zur Oberfläche der Ausleseschicht 3 angelegt wird, und dem magnetischen Kerr-Rotationswinkel ΘK (vertikale Achse in der Figur), wenn der Lichtstrahl rechtwinklig auf die Oberfläche gestrahlt wird. Fig. 3 zeigt die Hystereseeigenschaften einer Zusammensetzung P in Fig. 2 von Raumtemperaturen bis zur Temperatur T1. In ähnlicher Weise zeigen die Fig. 4, 5 und 6 die Hystereseeigenschaften von der Temperatur T1 bis T2, von T2 bis T3 bzw. von T3 bis zur Curietemperatur Tc.
Wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, nimmt der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK bei einem externen Magnetfeld Hex im Bereich von der Temperatur T1 bis T3 abrupt zu, und er ist selbst dann nicht null, wenn das externe Magnetfeld Hex den Wert null hat. Indessen zeigen die Fig. 3 und 6, dass der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK beinahe null ist, wenn das externe Magnetfeld Hex null ist und die Bereiche von Raumtemperaturen bis zur Temperatur T1 und von der Temperatur T3 bis zur Curietemperatur Tc vorliegen.
Für die Ausleseschicht 3 mit den oben beschriebenen magnetischen Eigenschaften, wobei der Gehalt an Seltenerdmetallen größer als bei der Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperaturen ist, ist beispielsweise bei dieser Ausführungsform Gd0,26(Fe0,82Co0,18)0,74 mit einer Membrandicke von 50 nm und einer Curietemperatur Tc von ungefähr 300ºC verwendet.
Für die Speicherschicht 4 ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise Dy0,23(Fe0,78Co0,22)0,77 mit einer Membrandicke von 50 nm und einer Curietemperatur Tc von ungefähr 200ºC verwendet. DyFeCo zeigt kleine vertikale magnetische Anisotropie, so dass das beim Aufzeichnen verwendete externe Magnetfeld Hex verkleinert werden kann.
Wenn die Ausleseschicht 3 und die Speicherschicht 4 kombiniert werden, zeigt die Magnetisierung der Ausleseschicht 3 bei Raumtemperaturen in der Ebene liegende Magnetisierung, und bei Temperaturen zwischen 100ºC und 125ºC erfolgt ein Wechsel von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung.
Für die Zwischenschicht 7 wird z. B. Gd0,30(Fe0,78Co0,22)0,70 mit einer Membrandicke von 200 nm und einer Curietemperatur Tc von ungefähr 200ºC verwendet.
Für die Schreibschicht 8 wird z. B. (Gd0,5Dy0,5)0,25(Fe0,78Co0,22)0,75 mit einer Membrandicke von 50 nm und einer Curietemperatur von ungefähr 300ºC verwendet.
Für das Substrat 1 wird z. B. eine Platte aus Glas mit einem Außendurchmesser von 86 mm, einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Dicke von 1,2 mm verwendet, und die Oberfläche auf der Seite der transparenten dielektrischen Schicht 2 ist mit Führungsspuren mit einer Ganghöhe von 1,6 um (ein Graben mit einer Breite von 0,8 um) zum Führen eines Lichtstrahls versehen. Die Führungsspuren werden entsprechend dem reaktiven Ionenätzverfahren hergestellt.
Als transparente dielektrische Schicht 2 wird transparentes AlN mit einem Brechungsindex von 2,0 und einer Membrandicke von 80 nm verwendet. AlN ist eine Art Nitridmembran und hat hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit.
Als Schutzschicht 5 wird AlN mit einem Brechungsindex von 2,0 und einer Membrandicke von 20 nm verwendet.
Für die Überzugsschicht 6 wird ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz, das zur Polyurethanacrylat-Familie gehört, mit einer Membrandicke von 5 um verwendet. Dieses durch Ultraviolettstrahlung härtbare Harz wird durch Einstrahlung von Ultraviolettstrahlungslicht von einer Ultraviolettstrahlungslicht-Bestrahlungsvorrichtung nach dem Auftragen der Schutzschicht 5 mittels z. B. einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung gehärtet.
Es ist zu beachten, dass die transparente dielektrische Schicht zwei, die Ausleseschicht 3, die Speicherschicht 4, die Zwischenschicht 7, die Schreibschicht 8 und die Schutzschicht 5 z. B. durch Sputtern hergestellt werden: die transparente dielektrische Schicht 2 und die Schutzschicht 5 werden durch Sputtern von Al-Targets in N&sub2;-Gasatmosphäre oder einer Mischgasatmosphäre von Ar-Gas und N&sub2;-Gas, was als reaktives Gleichstromsputtern bezeichnet wird, hergestellt. Die Ausleseschicht 3, die Speicherschicht 4, die Zwischenschicht 7 und die Schreibschicht 8 werden durch Sputtern von (1) Verbundtargets, bei denen Gd-Schnitzel oder Dy-Schnitzel auf FeCo-Legierungstargets ausgerichtet sind, oder (2) Legierungstargets aus GdFeCo, DyFeCo und GdDyFeCo in Ar-Gasatmosphäre hergestellt.
Das Folgende ist eine Erläuterung von Merkmalen der oben beschriebenen magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels unter Verwendung eines konkreten Beispiels betreffend das Aufzeichnen und Abspielen von Information in Bezug auf die magnetooptische Platte.
Die erste Erläuterung betrifft die magnetischen Eigenschaften der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte bei dieser Anordnung. Die Fig. 7 und 8 zeigen die Ergebnisse zur Messung der Hystereseeigenschaften der Ausleseschicht 3 bei verschiedenen Temperaturen. Die Figuren entsprechen den prinzi piellen Fig. 3 bzw. 4. Fig. 7 zeigt die Hystereseeigenschaften der Ausleseschicht 3 bei Raumtemperatur (25ºC), und sie zeigt, dass der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK bei Raumtemperaturen beinahe null ist, wenn das externe Magnetfeld Hex null ist, wie bereits beschrieben. Dies sagt aus, dass die Ausleseschicht 3 in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist. Die Fig. 8 zeigt die Hystereseeigenschaften bei 120ºC, und sie zeigt, dass der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK bei 120ºC ungefähr 0,5º beträgt, wenn das externe Magnetfeld Hex null ist. Dieses sagt aus, dass die Magnetisierung der Ausleseschicht 3 auf vertikale Magnetisierung gewechselt hat.
Diese Tatsache zeigt sich auch durch die folgende Messung. Es handelt sich um eine Messung an der magnetooptischen Platte des Ausführungsbeispiels zur Beziehung zwischen der Amplitude der Abspielsignale und der Intensität des beim Abspielen verwendeten Lichtstrahls.
Hier wird ein optischer Kopf verwendet, bei dem der Lichtstrahl eine Wellenlänge 780 nm aufweist und eine Objektivlinse eine numerische Apertur (NA) von 0,55 aufweist, wobei diese den Lichtstrahl auf den vorbestimmten Teil der magnetooptischen Platte konvergiert. Als erstes wurden Aufzeichnungsbits bei einer einzelnen Frequenz mit einer Länge von 0,765 um bei einer Drehzahl von 1800 U/Min. (Lineargeschwindigkeit von 5 m/s) vorab auf einem erhabenen Bereich ausgebildet, der sich 26,5 mm entfernt vom Zentrum der magnetooptischen Platte befand. Die Aufzeichnung erfolgte wie folgt: die Speicherschicht 4 wurde dadurch in den Löschzustand gebracht, dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht 4 in einer Richtung ausgerichtet wurde. Danach wurde die Richtung des externen Magnetfelds in der umgekehrten Richtung fixiert. Dann wurden die Bits durch Modulieren des Lichtstrahls mit einer 0,765 um entsprechenden Aufzeich nungsfrequenz (ungefähr 3,3 MHz) aufgezeichnet. Die Intensität des Aufzeichnungslichtstrahls betrug ungefähr 8 mW. Die als nächstes beschriebene magnetooptische Platte wurde als Vergleichsplatte verwendet.
Die magnetooptische Vergleichsplatte wird dadurch hergestellt, dass eine AlN-Schicht von 80 nm, eine magnetische Schicht aus DyFeCo von 20 nm, eine AlN-Schicht von 25 nm, eine AlNi-Schicht von 30 nm und die Überzugsschicht 6 in dieser Reihenfolge auf das Substrat 1 auflaminiert werden. Das heißt, dass die AlN-Schicht als dielektrische Schicht zu beiden Seiten einer dünnen magnetischen Schicht aus DyFeCo (Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung) hergestellt wird und darauf die AlNi-Schicht als Reflexionsschicht hergestellt wird. Die Struktur wird als Reflexionsmembranstruktur bezeichnet. Die magnetische Schicht zeigt zwischen Raumtemperaturen und hohen Temperaturen vertikale Magnetisierung.
Die Aufzeichnungsbitfolge wurde bei verschiedenen Intensitäten des Abspiellichtstrahls abgespielt. Fig. 9 zeigt die Messergebnisse zur Amplitude der Abspielsignale. Die horizontale Achse zeigt die Intensität des Abspiellichtstrahls, und die vertikale Achse zeigt die Amplitude der Abspielsignale. Die Amplitude der Abspielsignale wurde im Intensitätsbereich des Abspiellichtstrahls von 0,5 mW bis 3 mW gemessen und auf die Amplitude bei 0,5 mW normiert. Die Kurve A zeigt die Ergebnisse für die magnetooptische Aufzeichnungsplatte dieses Ausführungsbeispiels, und die Kurve B zeigt die Ergebnisse für die magnetooptische Vergleichsaufzeichnungsplatte. Die gerade Linie C läuft durch den Ursprung und den Punkt bei der Amplitude von 0,5 mW, und sie zeigt proportionale Beziehung zwischen der Intensität des Abspiellichtstrahls und der Amplitude der Abspielsignale. Die Beziehung ist die folgende. Die Amplitude der Abspielsignale ist sowohl zur Menge des am Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts als auch zum magnetischen Kerr-Rotationswinkel ΘK proportional, wobei die Menge am Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts proportional zur Intensität des Abspiellichtstrahls ist.
Wie es in der Figur dargestellt ist, nimmt die Amplitude der Abspielsignale bei der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte des Ausführungsbeispiels entsprechend der Zunahme der Intensität des Abspiellichtstrahls bis auf ein Maximum bei 2 mW bis 2,25 mW zu und liegt über der geraden Linie C. Es zeigt sich, dass die Amplitude der Abspielsignale stärker ansteigt als es dem Anstieg der Intensität des Abspiellichtstrahls entspricht, d. h., dass der Anstieg größer ist als der Anstieg der Menge des am Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts. Dies sagt auch aus, dass der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK bei niedrigen Temperaturen beinahe null ist, er jedoch bei einem Temperaturanstieg auf Grund der Einstrahlung des Abspiellichtstrahls in die Ausleseschicht 3 abrupt von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung wechselt.
Die Kurve B, die die Amplitude der Abspielsignale bei der magnetooptischen Vergleichsplatte zeigt, liegt unter der geraden Linie C. Der Grund ist der folgende: wenn die Intensität des Abspiellichtstrahls zunimmt, steigen auch die Temperatur der magnetischen Schicht und die Menge des am Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts. Im Allgemeinen fällt die Magnetisierung der magnetischen Schicht entsprechend dem Temperaturanstieg, so dass der Wert bei der Curietemperatur null ist. Daher fällt bei der magnetooptischen Vergleichsaufzeichnungsplatte der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK entsprechend dem Temperaturanstieg, was dazu führt, dass die Kurve B immer unter der geraden Linie C liegt.
Als nächstes wird ausgehend von den Gesichtspunkten der Sig nalqualität T/R, die die Qualität der Abspielsignale zeigt und des Ausmaßes des Übersprechens, wie eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte beim magnetooptischen Aufzeichnen unter Verwendung eines Materials mit den oben beschriebenen magnetischen Eigenschaften für die Ausleseschicht 3 erhöht werden kann.
Als erstes wurde die Beziehung zwischen der Länge eines Aufzeichnungsbits und der Signalqualität T/R der Abspielsignale dadurch untersucht, dass unter denselben Bedingungen und mit demselben Gerät wie im vorstehenden Fall, jedoch bei anderer Aufzeichnungsfrequenz aufgezeichnet wurde. Die optische Auflösung eines optischen Kopfs zeigt sich wie folgt bei einer Länge der Aufzeichnungsbits als Standard bei der Messung. Genauer gesagt, wird die Raumgrenzfrequenz als Hinweis für die optische Auflösung in einem optischen Kopf verwendet und diese ist sowohl durch die Wellenlänge eines Lichtstrahls als auch die numerische Apertur NA einer Objektivlinse bestimmt. Wenn z. B. die Wellenlänge 780 nm beträgt und NA den Wert 0,55 hat, wobei es sich um die Werte des bei dieser Messung verwendeten optischen Kopfs handelt, wird die Raumgrenzfrequenz berechnet und wie folgt in die Länge eines Aufzeichnungsbits umgesetzt:
780 nm / (2 · 0,55) / 2 = 0,355 um
Das heißt, dass die optische Auflösung des optischen Kopfs bei diesem Beispiel so begrenzt ist, dass eine Aufzeichnungsbitlänge von 0,355 um vorliegt.
Das Ergebnis ist in der Fig. 10 dargestellt. Die Kurve A zeigt die Messung an einer magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels bei einer Intensität des Abspiellichtstrahls von 2,25 mW. Die Kurve B zeigt die Messung an der magnetooptischen Vergleichsplatte bei einer Intensität des Abspiellichtstrahls von 1 mW. Zwischen den beiden Kurven besteht bei Aufzeichnungsbits über 0,6 um Länge ein geringer Unterschied, jedoch liegt die Kurve A bei Aufzeichnungsbits unter 0,6 um Länge über der Kurve B. Dies zeigt, dass die Qualität der Abspielsignale bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels gut ist. Besonders zeigt es sich, dass die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels selbst bei Aufzeichnungsbits, die kürzer als 0,355 um sind, wobei es sich um die Grenze der optischen Auflösung handelt, eine gute Signalqualität T/R von ungefähr 30 dB aufweist.
Im Gegensatz hierzu fällt bei der magnetooptischen Vergleichsaufzeichnungsplatte die Signalqualität bei Aufzeichnungsbits, die kürzer als 0,6 um sind, abrupt. Dies, da die Anzahl oder die Fläche der Aufzeichnungsbits im Fleck des Abspiellichtstrahls bei abnehmender Länge der Aufzeichnungsbits zunimmt, was dazu führt, dass die einzelnen Aufzeichnungsbits nicht unterschieden werden können. Darüber hinaus beträgt die Signalqualität T/R bei der Aufzeichnungsbitlänge von 0,355 um, die die Grenze der optischen Auflösung bildet, ungefähr null.
Daher kann, vom Gesichtspunkt der Signalqualität bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels aus, ein Aufzeichnungsbit, das kleiner als die optische Beugungsgrenze ist, abgespielt werden, wodurch die Aufzeichnungsdichte verbessert ist.
Als nächstes wird eine Erläuterung zur Messung der Beziehung zwischen der Länge von Aufzeichnungsbits und dem Ausmaß an Übersprechen beschrieben.
Im Allgemeinen sind bei einer magnetooptischen Platte vom Typ mit erhabenem Bereich, die über nicht zum Aufzeichnen verwendete Gräben und über zum Aufzeichnen verwendete erhabene Bereiche verfügt, Führungsspuren mit breiten erhabenen Bereichen und schmalen Gräben vorhanden. Übersprechung tritt auf, da aus benachbarten erhabenen Bereichen abgespielte Information verfälscht wird, wenn Information von einem beliebigen erhabenen Bereich abgespielt wird. Zum Beispiel ist es gemäß dem Standard IS 10089 erforderlich, dass Übersprechen für ein Aufzeichnungsbit von 0,765 um in einer Führungsspur mit einer Ganghöhe von 1,6 um weniger als -26 dB beträgt. Dann wurde das Übersprechen für ein Aufzeichnungsbit von 0,765 um unter Verwendung eines Substrats 1 mit einer Grabenbreite von 0,8 um und einer Breite des erhabenen Bereichs von 0,8 um auf Grundlage des Messverfahrens für Übersprechen, wie es im Standard IS 10089 bestimmt ist, gemessen.
Fig. 11 zeigt das Messergebnis. In dieser Figur zeigt die Kurve A die Messung der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels, und die Kurve B zeigt diejenige der magnetooptischen Vergleichsplatte. Das Übersprechen bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels betrug ungefähr -30 dB, und dieser Wert genügt dem Standard IS 10089, während dasjenige bei der magnetooptischen Vergleichsplatte ungefähr -15 dB betrug, wobei diese Wert nicht dem Standard IS 10089 genügte. Das Folgende ist eine Erläuterung hierzu.
Aufzeichnungsbits 73 sind bei der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte in erhabenen Bereichen 71 und Gräben 72 vorhanden, wie es in Fig. 12 dargestellt ist. Wenn Aufzeichnungsbits 73 auf einem erhabenen Bereich 71 abgespielt werden und der Abspiellichtstrahl geregelt wird, existieren sieben Aufzeichnungsbits 73 in einem Fleck 74 des Abspiellichtstrahls, wenn angenommen wird, dass der Durchmesser des Flecks 74 den Wert 1,73 um hat (Plattendurchmesser: 1,2 · 780 nm/0,55) und dass, der Zweckdienlichkeit der Erläuterung halber, der Durchmesser der Aufzeichnungsbits 73 den Wert 0,355 um hat.
Der Fleck 74 verfügt über einen Teil 74a um das Zentrum des Flecks 74 herum sowie über eine Umgebung 74b des Teils 74a; der erstere ist heißer als der letztere. Bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels erreicht die Magnetisierung nur in einem Aufzeichnungsbit 73a, das durch den Teil 74a beleuchtet wird, vertikale Magnetisierung, während die Magnetisierung in Aufzeichnungsbits 73, die durch die Umgebung 74b beleuchtet werden, die in der Ebene liegende Magnetisierung bleibt. Daher wird nur das Aufzeichnungsbit 73a abgespielt, obwohl sich mehr als ein Aufzeichnungsbit im Fleck 74 befindet. Daher kann das Ausmaß des Übersprechens verringert werden, obwohl ein Aufzeichnungsbit 73 kleiner als der Fleck 74 ist.
Bei der magnetooptischen Vergleichsaufzeichnungsplatte verfügen alle durch den Fleck 74 bestrahlten Aufzeichnungsbits 73 über vertikale Magnetisierung und zeigen den magnetischen Kerreffekt. Daher können von den Aufzeichnungsbits 73 abgespielte Signale nicht getrennt werden. Daher nimmt bei Aufzeichnungsbits 73, die kleiner als der Fleckdurchmesser 74 sind das Ausmaß des Übersprechens zu.
Diese Messung zeigt, vom Gesichtspunkt des Übersprechens aus, dass die Aufzeichnungsdichte bei der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte dieses Ausführungsbeispiels auf mehr als das Doppelte derjenigen bei der magnetooptischen Vergleichsaufzeichnungsplatte verbessert ist.
Das heißt, dass die Messung zeigt, von den Gesichtspunkten sowohl der Signalqualität als auch des Übersprechens aus, dass die Aufzeichnungsdichte bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels um mehr als das Doppelte derjenigen der magnetooptischen Vergleichsplatte verbessert ist.
Es ist zu beachten, dass die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse im optischen Kopf den Wert 0,55 hat und die Wellenlänge des Lichtstrahls 780 bei diesen verschiedenen Messungen 780 nm beträgt, wobei keine Beschränkung auf diese Werte besteht. Unter Verwendung einer NA von 0,6 bis 0,95 und eines Halbleiterlaserstrahls mit einer Wellenlänge von 670 nm bis 680 nm, einem Ar-Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 480 nm und Elementen zum Erzeugen der zweiten Harmonischen (SHG-Elemente) mit einem Laserstrahl einer Wellenlänge von 335 nm bis 660 nm kann der Fleckdurchmesser des Lichtstrahls verringert werden, was dazu führt, dass die Aufzeichnungsdichte der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte weiter verbessert werden kann.
Die nächste Erläuterung geht dahin, dass die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels die Aufzeichnungsdichte bei verschiedenen Systemen zum Führen eines durch eine Objektivlinse gebündelten Lichtstrahls auf eine gewünschte Position auf der magnetooptischen Platte verbessert.
Als oben genannte Systeme sind die folgenden üblich: (1) ein System mit fortlaufender Regelung, bei dem spiralförmige oder konzentrische Führungsspuren verwendet werden; und (2) ein System mit abtastender Regelung, bei dem spiralförmige oder konzentrische Bitreihen verwendet werden.
Wie es in den Fig. 16(a) und (b) dargestellt ist, ist eine magnetooptische Platte vom Typ mit fortlaufender Regelung im Allgemeinen mit z. B. Führungsspuren mit einer Ganghöhe d von 1,2 um bis 1,6 um auf dem Substrat 1 versehen. Die Führungsspur beinhaltet Gräben 82 mit z. B. einer Breite von 0,2 um bis 0,6 um und einer Tiefe von λ/(8n) sowie erhabene Bereiche 81 mit den Aufzeichnungsbits 73. Hierbei ist λ die Wellenlänge des Lichtstrahls, und n ist der Brechungsindex des Substrats 1. Da jedoch die magnetooptische Aufzeichnungsplatte dieses Ausführungsbeispiels auf Grund der benachbarten Aufzeichnungsbits 73 im Fleck 74 wenig Übersprechen aufweist, sind die Aufzeichnungs/Abspiel-Bedingungen immer noch gut, obwohl die Breite eines Grabens 82 auf 0,1 um bis 0,4 um eingestellt ist und die Ganghöhe d der Führungsspuren auf 0,5 um bis 1,2 um eingestellt ist. Daher kann die Aufzeichnungsdichte erhöht werden.
In ähnlicher Weise sind, wie es in den Fig. 17(a) und (b) dargestellt ist, dann, wenn z. B. (1) die Ganghöhe einer Führungsspur 0,8 um bis 1,6 um beträgt und die Breiten der Gräben 84 und der erhabenen Bereiche 83 jeweils gleich sind, und wenn (2) sowohl die Gräben 84 als auch die erhabenen Bereiche 83 jeweils Aufzeichnungsbits 73 aufweisen, die Aufzeichnungs/Abspiel-Bedingungen immer noch gut und die Aufzeichnungsdichte kann erhöht werden.
Darüber hinaus tritt, wie es in den Fig. 18(a) und (b) dargestellt ist, dann, wenn die Positionsinformation für die Platte durch Wobbelungsgräben 88 erhalten wird, Übersprechen nicht von einem Aufzeichnungsbit in benachbarten Gräben 88 her auf, die bei der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels umgekehrte Wobbelungsphase gegenüber dem erhabenen Bereich 87 aufweisen. Daher sind die Aufzeichnungs/- Abspiel-Bedingungen immer noch gut, und die Aufzeichnungsdichte kann erhöht werden.
Wie es in Fig. 19 dargestellt ist, verfügt eine magnetooptische Platte vom Typ mit abtastender Regelung im Allgemeinen über gewobbelte Bits 85 mit positiver Polarität mit einer Ganghöhe von 1,2 um bis 1,6 um und einer Tiefe von λ/(4n) auf dem Substrat 1, und ein Lichtstrahl wird immer auf der Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen in der Figur durchgefahren. Da jedoch die magnetooptische Platte die ses Ausführungsbeispiels wenig Übersprechen durch benachbarte Aufzeichnungsbits 73 im Fleck 74 aufweist, sind die Aufzeichnungs/Abspiel-Bedingungen immer noch gut, obwohl die Schrittweite der gewobbelten Bits auf 0,5 um bis 1,2 um eingestellt ist. Daher kann die Aufzeichnungsdichte erhöht werden.
Fig. 20 Zeit eine magnetooptische Platte, die z. B. gewobbelte Bits 85 mit einer Ganghöhe von 0,8 um bis 1,6 um aufweist, wobei die Aufzeichnungsbits 73 sowohl auf einer Linie, auf der gewobbelte Bits 85 mit positiver Polarität existieren, als auch einer Linie vorhanden sind, auf der gewobbelte Bits 85 mit negativer Polarität existieren. Wenn ein Lichtstrahl auf die Aufzeichnungsbits 73 gestrahlt wird, die bei positiver Polarität liegen, enthält die Umgebung des Flecks 74 benachbarte Aufzeichnungsbits 73, die auf negativer Polarität liegen. Jedoch weist die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels in diesem Fall kleines Übersprechen durch benachbarte Aufzeichnungsbits 73 im Fleck 74 auf, die Aufzeichnungs/Abspiel-Bedingungen sind immer noch gut, und die Aufzeichnungsdichte kann erhöht werden.
Ferner kann zum Bespielen und Abspielen der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels z. B. ein mehrstrahliger optischer Aufnehmer mit mehreren Lichtstrahlen verwendet werden. Wie es in den Fig. 21(a) und (b) dargestellt ist, wird bei diesem optischen Aufnehmer die Positionierung der Lichtstrahlflecke durch Lichtstrahlen 74d aufrechterhalten, die sich an den beiden Enden einer linearen Reihe mehrerer Lichtstrahlen befinden, die die Gräben 92 abtasten, während die zwischen den Lichtstrahlen 74d liegenden Lichtstrahlen 74e die auf dem erhabenen Bereich 91 liegenden Aufzeichnungsbits 73 aufzeichnen und abspielen. Da jedoch die magnetooptische Platte bei diesem Ausführungsbeispiel kleines übersprechen durch die benachbarten Aufzeichnungsbits 73 aufweist, sind die Aufzeichnungs/Abspiel-Bedingungen immer noch gut, obwohl das Intervall für den Lichtstrahl 74e oder die Breite des erhabenen Bereichs 71 klein eingestellt ist. Daher kann die Aufzeichnungsdichte erhöht werden.
Das Folgende ist eine Erläuterung zum Aufzeichnungsverfahren für die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels. Diese magnetooptische Platte führt einen Aufzeichnungsvorgang durch Überschreiben mittels optischer Modulation aus.
Als erstes wird, wie es in Fig. 22 dargestellt ist, ein initialisierendes Magnetfeld Hini, das schwächer als die Koerzitivfeldstärke Hc der Speicherschicht 4 bei Raumtemperaturen ist, an die magnetooptische Aufzeichnungsplatte dieses Ausführungsbeispiels angelegt, damit die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht 8 so initialisiert wird, dass sie in einer Richtung, z. B. nach oben, zeigt. Jedoch kehrt sich die Magnetisierung der Speicherschicht 4 nicht um, da die Koerzitivfeldstärke Hc dieser Speicherschicht 4 größer als das initialisierende Magnetfeld Hini ist.
Als nächstes wird ein Aufzeichnungsmagnetfeld Hw angelegt, das ausreichend kleiner als das Initialisierungsmagnetfeld Hini ist. Gleichzeitig wird ein durch die Objektivlinse 55 gebündelter Lichtstrahl, der mit hoher und niedriger Intensität moduliert wird, auf die Platte gestrahlt. Dann wird Information wie folgt an der gewünschten Position der Speicherschicht 4 aufgezeichnet.
Wenn der mit hoher Intensität modulierte Lichtstrahl, der nachfolgend als Lichtstrahl mit hohem Pegel bezeichnet wird, eingestrahlt wird, steigen sowohl die Temperatur der Speicherschicht 4 als auch diejenige der Schreibschicht 8 bis in die Nähe ihrer jeweils eigenen Curietemperatur oder auf eine höhere Temperatur. Dann erreicht jede Magnetisierung der Schichten 4 und 8 einmal den Wert null. Demgemäß kehrt sich die Magnetisierung der Schreibschicht 8 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw nach unten um. Zwischen der Schreibschicht 8 und der Speicherschicht 4 wird über die Zwischenschicht 7 eine Kopplungskraft ausgeübt. Wenn der Abkühlprozess beginnt, nachdem der Lichtstrahl weggelaufen ist, wird die Magnetisierung der Schreibschicht 8 in die Speicherschicht 4 kopiert, so dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht 4 mit der der Schreibschicht 8 übereinstimmt, also nach unten zeigt, was durch die Kopplungskraft erfolgt.
Andererseits steigt, wenn der mit niedriger Intensität modulierte Lichtstrahl, der nachfolgend als Lichtstrahl mit niedrigem Pegel bezeichnet wird, eingestrahlt wird, die Temperatur der Speicherschicht 4 bis in die Nähe ihrer Curietemperatur oder auf eine höhere Temperatur, jedoch steigt die Temperatur der Schreibschicht 8 nicht bis in die Nähe ihrer Curietemperatur. Daher ändert sich die Magnetisierung der Schreibschicht 8 nicht, obwohl die Magnetisierung der Speicherschicht 4 einmal den Wert null erreicht. Daher dreht sich die Magnetisierung der Schreibschicht 8 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw nicht um, sondern sie zeigt weiterhin nach oben. Wenn der Abkühlprozess beginnt, nachdem der Lichtstrahl weggelaufen ist, wird die Magnetisierung der Schreibschicht 8 in die Speicherschicht 4 kopiert, so dass die Magnetisierung dieser Speicherschicht 4 mit der Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht 8 übereinstimmt, also nach oben zeigt, was durch die oben beschriebene Kopplungskraft erfolgt.
Das heißt, dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht 4 dadurch geändert werden kann, dass der Pegel des Lichtstrahls gesteuert wird. Auf diese Weise kann Information an einer gewünschten Position der Speicherschicht 4 aufgezeichnet werden.
Indessen trägt die Ausleseschicht 3 nicht zum Aufzeichnen bei, da sie die in der Ebene liegende Magnetisierung beibehält.
Übrigens wird überschreibendes Aufzeichnen mit optischer Modulation zwischen der Speicherschicht 4 und der Schreibschicht 8 ausgeführt. Jedoch zeigen beide Schichten 4 und 8 vertikale magnetische Anisotropie, so dass in jeder Schicht eine Domänenwand auftreten würde und der Aufzeichnungsvorgang entsprechend dem magnetischen Zustand unterbrochen würde, wenn keine Maßnahmen ergriffen würden, um das Auftreten einer Domänenwand zu verhindern. Daher ist die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels mit der Zwischenschicht 7 versehen, die von Raumtemperaturen bis zu ihrer Curietemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt. Dabei wird, da die Zwischenschicht 7 eine Domänenwand bildet, überschreibendes Aufzeichnen mit optischer Modulation ohne Hindernisse ausgeführt.
Wenn aufgezeichnete Information abgespielt wird, wird der Abspiellichtstrahl auf die Ausleseschicht 3 der magnetooptischen Platte dieses Ausführungsbeispiels gestrahlt. Wie bereits beschrieben, zeigt die Temperaturverteilung des bestrahlten Teils Normalverteilung, da die Intensitätsverteilung des Abspiellichtstrahls Normalverteilung zeigt. Daher steigt die Temperatur nur in einem Teil, der kleiner als der Durchmesser des Flecks des Abspiellichtstrahls ist. Die Magnetisierung wechselt im Teil, in dem die Temperatur in der Ausleseschicht 3 angestiegen ist, entsprechend dem Temperaturanstieg von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung. Dabei wird, da das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw nicht angelegt wird, oder da es mit einer Stärke ausreichend niedriger als der Koerzitivfeldstärke Hc der Speicherschicht 4 angelegt wird, die Magnetisierungsrichtung durch die zwischen der Ausleseschicht 3 und der Speicherschicht 4 ausgeübte Kopplungskraft vom Teil der Speicherschicht 4 in den entsprechenden Teil kopiert, in dem die Temperatur in der Ausleseschicht 3 ansteigt. Daher fällt die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 mit der Magnetisierungsrichtung des entsprechenden Teils der Speicherschicht 4 überein.
Dann wird die aufgezeichnete Information in der Speicherschicht 4 auf Grundlage des reflektierten Lichts von demjenigen Teil abgespielt, in dem die Temperatur in der Ausleseschicht 3 angestiegen ist.
Wenn das nächste Aufzeichnungsbit durch eine Verschiebung des Abspiellichtstrahls abgespielt wird, fällt die Temperatur im Teil, der zuvor durch den Abspiellichtstrahl bestrahlt wurde, und die Magnetisierung des Teils wechselt von vertikaler Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung. Dann wird die Magnetisierung, die in demjenigen Teil der Speicherschicht 4 aufgezeichnet ist, der dem Teil entspricht, in dem die Temperatur in der Ausleseschicht 3 hoch war, durch die in der Ebene liegende Magnetisierung der Ausleseschicht 3 maskiert, um nicht ausgelesen zu werden, um dadurch zu verhindern, dass Signale von benachbarten Aufzeichnungsbits eindringen, was der Grund für die Erzeugung von Störsignalen, d. h. Übersprechen, ist.
Da nur der Teil mit einer Temperatur über der vorbestimmten Temperatur in der Ausleseschicht 3 auf diese Weise zum Abspielen beiträgt, kann ein Aufzeichnungsbit, das kleiner als der Fleckdurchmesser ist, abgespielt werden, so dass die Aufzeichnungsdichte beachtlich verbessert ist.
Die charakteristische Eigenschaft der magnetooptischen Plat te des Ausführungsbeispiels ist die oben beschriebene, jedoch ist die Struktur der magnetooptischen Platte nicht auf die obige Struktur beschränkt. Das Folgende ist eine Beschreibung 2u verschiedenen erforderlichen Bedingungen und konkreten Beispielen.
Für die Ausleseschicht 3 besteht keine Beschränkung auf Gd0,26(Fe0,82Co0,18)0,74. Materialien mit einer Kompensationstemperatur über den Raumtemperaturen, die nahe der Kompensationstemperatur vertikale Magnetisierung zeigen, sind für die Ausleseschicht 3 bevorzugt. Bevorzugt ist eine Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung. Eine amorphe Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung mit einem vorbestimmten Zusammensetzungsbereich verfügt über eine Kompensationstemperatur, bei der die Magnetisierung des Seltenerdmetalls und diejenige des Übergangsmetalls im Gleichgewicht stehen. Demgemäß sind das Folgende Erläuterungen zu verschiedenen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen, die für die Ausleseschicht 3 verwendet werden.
Zunächst ist das Folgende eine Erläuterung zur Abhängigkeit sowohl der Curietemperatur Tc als auch der Kompensationstemperatur Tcomp in Gdx(Fe0,82Co0,18)1-x von der Zusammensetzung, wobei auf die Fig. 13 Bezug genommen wird. Die Kompensationstemperatur Tcomp ist die Temperatur, bei der die Koerzitivfeldstärke Hc unendlich ist, während die Curietemperatur die Temperatur ist, bei der die Koerzitivfeldstärke Hc den Wert null hat und die Magnetisierung verschwindet.
Gemäß Fig. 13 liegt die Kompensationstemperatur Tcomp über der Raumtemperatur (25ºC), wenn für die Zusammensetzung x ≥ 0,18, vorzugsweise 0,19 < x < 0,29, gilt. Wenn die Zusammensetzung x in diesem Bereich liegt, wechselt die Magnetisierung im Bereich von der Raumtemperatur bis 200ºC in der Ausleseschicht 3 von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung. Wenn die Temperatur höher ist, muss die Intensität des Abspiellichtstrahls auf die Intensität des Aufzeichnungslichtstrahls erhöht werden. Jedoch ist eine derartige Erhöhung nicht erwünscht, da sie ein Aufzeichnen in der Speicherschicht 4 verursacht.
Das Folgende ist eine Erläuterung zur Abhängigkeit der Curietemperatur und der Kompensationstemperatur Tcomp in Gdx(Fe1-yCoy)1-x von der Zusammensetzung, wozu auf die Fig. 14 und 15 Bezug genommen wird.
Fig. 14 zeigt die Abhängigkeit sowohl der Curietemperatur als auch der Kompensationstemperatur Tcomp von der Zusammensetzung für den Fall, dass für den Zusammensetzungsanteil von Co y = 0 gilt, d. h. es liegt GdxFe1-x vor, und die Kompensationstemperatur Tcomp liegt nicht niedriger als die Raumtemperaturen, wenn für den Zusammensetzungsanteil von Gd 0,24 < x < 0,35 gilt. Wenn z. B. x = 0,3 gilt, beträgt die Curietemperatur Tc ungefähr 200ºC und die Kompensationstemperatur Tcomp beträgt ungefähr 120ºC.
Fig. 15 zeigt die Abhängigkeit sowohl der Curietemperatur als auch der Kompensationstemperatur Tcomp von der Zusammensetzung für den Fall, dass für den Zusammensetzungsanteil von Fe (1-y) = 0 gilt, d. h. es liegt GdxCo1-x vor und die Kompensationstemperatur Tcomp liegt nicht tiefer als die Raumtemperaturen, wenn für den Zusammensetzungsanteil von Gd 0,20 < x < 0,35 gilt. Wenn z. B. x = 0,3 gilt, beträgt die Curietemperatur Tc ungefähr 400ºC und die Kompensationstemperatur Tcomp beträgt ungefähr 220ºC.
Diese Messungen zeigen, dass die Curietemperatur und die Kompensationstemperatur Tcomp zunehmen, wenn der Zusammensetzunganteil y von Co zunimmt, und zwar selbst dann, wenn der Zusammensetzungsanteil x von Gd konstant ist.
Im Allgemeinen ist die Signalqualität T/R beim Abspielen höher, wenn der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK größer ist. Daher wird in Betracht gezogen, dass eine höhere Curietemperatur für die Ausleseschicht 3 mehr Vorteile zeigt. Jedoch zeigen diese Messungen, dass eine Erhöhung des Anteils y von Co auch eine Erhöhung der Temperatur bewirkt, bei der die Magnetisierung von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung wechselt. Wenn dies berücksichtigt wird, ist ein Zusammensetzungsanteil von Co von 0,1 < y < 0,5 in Gdx(Fe1-yCoy)1-x wünschenswert. Zusätzlich werden Eigenschaften der Ausleseschicht 3 durch Bedingungen wie das Material, die Zusammensetzung und die Membrandicke der Speicherschicht 4 und durch die zwischen der Ausleseschicht 3 und der Speicherschicht 4 ausgeübte magnetische Kopplungskraft beeinflusst. Daher ist es wünschenswert, wenn die Bedingungen der Ausleseschicht 3, wie die Zusammensetzung und die Membrandicke, vorzugsweise entsprechend den Bedingungen der Speicherschicht 4 bestimmt werden.
In ähnlicher Weise liegt die Kompensationstemperatur Tcomp nicht unter den Raumtemperaturen, wenn für den Zusammensetzunganteil von Tb in Tbx(FeyCo1-y)1-x die Bedingung 0,20 < x < 0,30 gilt. (Hierbei ist der Zusammensetzunganteil y von Co beliebig.) Die Kompensationstemperatur Tcomp liegt nicht unter den Raumtemperaturen, wenn für den Zusammensetzungsanteil von Dy in Dyx(FeyCo1-y)1-x die Bedingung 0,24 < x < 0,33 gilt. (Hierbei ist der Zusammensetzungsanteil y von Co beliebig.) Die Kompensationstemperatur Tcomp liegt nicht unter den Raumtemperaturen, wenn für den Zusammensetzungsanteil von Ho in Hox(FeyCo1-y)1-x die Bedingung 0,25 < x < 0,45 gilt. (Hierbei ist der Zusammensetzungsanteil y von Fe beliebig.)
Indessen zeigt der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Wellenlängenabhängigkeit dahingehend, dass er abnimmt, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls kürzer wird. Demgemäß ist, wenn eine Spur zumindest einer Art der Metalle Nd, Pr, Pt und Pd zu den oben genannten jeweiligen Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierungen hinzugefügt wird, der magnetische Kerr-Rotationswinkel OK immer noch ausreichend groß, ohne Verlust der Eigenschaften einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls kurz ist. Darüber hinaus kann durch Inzufügen einer Spur mindestens einer Art der Metalle Cr, V, Nb, Mn, Be und N1 zu den jeweiligen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen eine Oxidation der Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung durch Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff verringert werden, was dazu führt, dass die Umwelteigenschaften der Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung verbessert sind.
In ähnlicher Weise besteht für die Speicherschicht 4 keine Beschränkung auf das oben beschriebene DyFeCo. Für die Speicherschicht 4 sind Materialien mit einer Curietemperatur unter derjenigen der Schreibschicht 8 und mit einer Koerzitivfeldstärke Hc über sowohl der Koerzitivfeldstärke der Schreibschicht 8 als auch dem oben beschriebenen initialisierenden Magnetfeld Hini bevorzugt, wobei die Magnetisierungsrichtung bei hohen Temperaturen in derjenigen der Schreibschicht 8 zeigt. Es sind Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen wie TbFeCo, GdTbFe, NdDyFeCo, GdDyFeCo und GdTbFeCo bevorzugt. Darüber hinaus wird, wie bereits beschrieben, durch Hinzufügen einer Spur mindestens einer Art der Metalle Cr, V, Nb, Mn, Be und N1 zur Seltenerdmetall- Übergangsmetall-Legierung die Umweltbeständigkeit derselben verbessert.
In ähnlicher Weise besteht für die Zwischenschicht 7 keine Beschränkung auf das oben beschriebene GdFeCo. Für die Zwi schenschicht 7 sind Materialien mit einer Curietemperatur über derjenigen der Speicherschicht 4 bevorzugt, wobei die Magnetisierung von den Raumtemperaturen bis zu ihrer Curietemperatur in der Ebene liegt. Es sind Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen wie TbFeCo, GdTbFe, GdCo, NdDyFeCo, GdDyFeCo und GdTbFeCo bevorzugt. Darüber hinaus wird, wie bereits beschrieben, durch Hinzufügen einer Spur mindestens einer Art der Metalle Cr, V, Nb, Mn, Be und N1 zur Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung die Umweltbeständigkeit derselben verbessert.
In ähnlicher Weise besteht für die Schreibschicht 8 keine Beschränkung auf das oben beschriebene GdDyFeCo. Für die Schreibschicht sind Materialien mit einer Curietemperatur über der der Speicherschicht 4 und mit einer Koerzitivfeldstärke Hc, die niedriger als sowohl die Koerzitivfeldstärke der Speicherschicht 4 als auch das später beschriebene initialisierende Magnetfeld Hini ist, bevorzugt. Es sind Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen wie TbFeCo, GdTbFe, NdDyFeCo, DyFeCo und GdTbFeCo bevorzugt. Darüber hinaus wird, wie bereits beschrieben, durch Hinzufügen einer Spur mindestens einer Art der Metalle Cr, V, Nb, Mn, Be und N1 zu den jeweiligen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen die Umweltbeständigkeit derselben verbessert.
Für die Membrandicke der Ausleseschicht 3 besteht keine Beschränkung auf 50 nm. Es ist eine Membrandicke von 20 nm bis 100 nm wünschenswert und eine Membran über 50 nm ist wünschenswerter. Es ist nicht wünschenswert, dass die Membran der Ausleseschicht 3 dünner als 20 nm ist, da dies den Maskierungseffekt zur Speicherschicht 4 durch die in der Ebene liegende Magnetisierung der Ausleseschicht 3 verringert. Es ist auch nicht wünschenswert, dass die Membran der Ausleseschicht 3 dicker als 100 nm ist, da dies die Übertragung von Information von der Speicherschicht 4 erschwert.
Für die Membrandicke der Speicherschicht 4 besteht keine Beschränkung auf 50 nm, sondern es ist eine Membrandicke von 20 nm bis 100 nm wünschenswert.
Der Brechungsindex der transparenten dielektrischen Schicht 2, der durch Ändern des Drucks der Gasatmosphäre während des Sputterns und durch Ändern der Mischungsrate von Ar-Gas und N&sub2;-Gas geändert werden kann, beträgt vorzugsweise 1,8 bis 2,1.
Für die Membrandicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 besteht keine Beschränkung auf 80 nm, sondern sie wird vorzugsweise hinsichtlich ihres Brechungsindex und der Wellenlänge des Abspiellichtstrahls eingestellt. Die Membran der transparenten dielektrischen Schicht 2 wird unter Berücksichtigung der sogenannten Verstärkung des Kerreffekts bestimmt, durch die der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK durch einen Interferenzeffekt des Lichtstrahls erhöht wird. Im Allgemeinen wird der magnetische Kerr-Rotationswinkel ΘK vorzugsweise so eingestellt, dass die Signalqualität T/R während des Abspielens erhöht ist. Zum Beispiel wird die Membrandicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 für einen Abspiellichtstrahl von 780 nm vorzugsweise auf 30 nm bis 120 nm, bevorzugter auf 70 nm bis 100 nm, eingestellt. Die Dicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 wird vorzugsweise auf ungefähre die Hälfte der oben beschriebenen Dicke für einen Abspiellichtstrahl von 400 nm eingestellt. Wenn jedoch das Material oder der Brechungsindex der transparenten dielektrischen Schicht 2 verschieden sind, wird darüber hinaus die Membrandicke so eingestellt, dass die Lichtpfadlänge, die das Produkt aus dem Brechungsindex und der Membrandicke (z. B. beträgt diese 160 nm, wenn der Brechungsindex 2,0 beträgt und die Membrandicke 80 nm beträgt) ist, der oben beschriebenen Membrandicke entspricht. Es ist zu beachten, dass die Membrandicke geringer ausgebildet werden kann, wenn ein größerer Brechungsindex verwendet wird, und dass die Verstärkung des Kerreffekts größer sein kann. Für die Dicke der Schutzschicht 5 besteht keine Beschränkung auf 20 nm, sondern sie kann im Bereich von 1 nm bis 200 nm eingestellt werden. Dass sowohl die Wärmeleitfähigkeit als auch die Wärmekapazitäten (spezifische Wärme) der jeweiligen Schutzschicht 5 und der transparenten dielektrischen Schicht 2 die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Speicherschicht 4 beeinflussen, ist es bevorzugt, z. B. die Membrandicke der Schutzschicht 5 gering auszubilden, um die Aufzeichnungsempfindlichkeit zu erhöhen.
Für die transparente dielektrische Schicht 2 und die Schutzschicht 5 besteht keine Beschränkung auf das oben beschriebene AlN, sondern es sind z. B. SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO&sub2;, BaTiO&sub3;, SrTiO&sub3; usw. wünschenswert. Wenn dasselbe Material für die transparente dielektrische Schicht 2 und die Schutzschicht 5 verwendet wird, kann die Produktivität für die magnetooptische Platte verbessert werden.
In ähnlicher Weise besteht für das Substrat 1 keine Beschränkung auf das oben angegebene Glas, sondern es kann z. B. chemisch getempertes Glas, Glas mit 2P-Schichten, bei dem eine durch Ultraviolettstrahlung härtbare Harzschicht ausgebildet ist, Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), amorphes Polyolefin (APO), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC) und Epoxidharz verwendet werden. Wenn als Material für das Substrat 1 chemisch getempertes Glas verwendet wird, ist die Zuverlässigkeit der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte wegen der folgenden Vorteile verbessert: (a) das Glas ist hart, und wegen seiner Härte ist es beständig gegen Zerkratzen und Rissbildung; (b) es ist chemisch stabil und hin sichtlich verschiedener Lösungsmittel unlöslich; (c) es ist schwierig, Staub am Substrat zum Anhaften zu bringen, da es kaum zu laden ist; (d) es zeigt hervorragende mechanische Eigenschaften wie Flächenschwingung, Exzentrizität, Verwinden und Neigung, und es ist auch hinsichtlich der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Oxidationsbeständigkeit und der Wärmebeständigkeit hervorragend. So kann die Zuverlässigkeit einer magnetooptischen Platte verbessert werden. Darüber hinaus kann, wenn chemisch gehärtetes Glas verwendet wird, auf Grund der hervorragenden optischen Eigenschaften desselben hohe Signalqualität T/R erzielt werden. Außerdem wird z. B. das reaktive Trockenätzverfahren dazu verwendet, vorab im chemisch verstärkten Glas Führungsspuren zum Führen eines Lichtstrahls und Vorabvertiefungen herzustellen. Um sie auf einem Glas mit 2P-Schichten herzustellen, wird ein Stempel auf eine Schicht aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz aufgesetzt, und danach wird die Schicht durch Einstrahlen von Ultraviolettstrahlung gehärtet. Wenn die oben beschriebenen verschiedenen Kunststoffe für das Substrat 1 verwendet werden, ist die Produktivität verbessert, da Spritzgießen möglich ist und Massenherstellung desselben Substrats ermöglicht ist.
Für das im Substrat 1 verwendete Material besteht keine Beschränkung auf das oben beschriebene Material, vorausgesetzt, dass die folgenden verschiedenen optischen und mechanischen Eigenschaften erfüllt sind: (a) der Brechungsindex beträgt 1,44 bis 1,62; (b) die Doppelbrechung (Doppelbrechung, wie im Hin- und Herlauf durch paralleles Licht gemessen) beträgt weniger als 100 nm; (c) die Durchlässigkeit beträgt mehr als 90%; (d) die Dickenstreuung beträgt ±0,1 mm; (e) die Neigung beträgt weniger als 10 mrad, vorzugsweise als 5 mrad; (f) die Beschleunigung bei Flächenschwingungen beträgt weniger als 10 m/s²; und (g) die Beschleunigung in radialer Richtung beträgt weniger als 3 m/s².
Ferner können die oben beschriebenen verschiedenen Aufzeichnungsvorgänge an die folgenden magnetooptischen Aufzeichnungsplatten angepasst werden: (a) eine Platte mit einer harten Überzugsschicht, die auf die Vorderseite der Überzugsschicht 6 auflaminiert ist; (b) eine Platte mit harter Überzugsschicht, die sowohl auf die Rückseite (die durch den Lichtstrahl beleuchtete Fläche) des Substrats 1 als auch auf die Vorderseite der Überzugsschicht 6 auflaminiert ist; (c) eine Platte mit einer Ladungsverhinderungsschicht, die auf die harten Überzugsschichten auflaminiert ist, die gemäß den obigen Punkten (a) und (b) hergestellt wurden; und (d) eine Platte mit einer Schicht zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit, die auf die Rückseite des Substrats 1 auslaminiert ist und mit einer darauf auflaminierten zusätzlichen Überzugsschicht.
Die harte Überzugsschicht bei der oben beschriebenen Struktur (a) besteht aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz der Acrylatfamilie mit einer Membrandicke von z. B. 3 um, die über hervorragende Härte und Abriebbeständigkeit verfügt. Daher macht die harte Überzugsschicht die Platte härter gegen Beschädigungen. Es ist auch möglich, die Funktion eines harten Überzugs zur Überzugsschicht 6 hinzuzufügen, anstatt die harte Überzugsschicht anzubringen, was dazu führt, dass die überzugsschicht 6 und die harte Überzugsschicht eine Schicht bilden. Da die magnetooptische Platte der oben beschriebenen Struktur (b) mit einer anderen harten Überzugsschicht auf der Rückseite des Substrats 1 der magnetooptischen Platte der oben beschriebenen Struktur (a) vorhanden ist, macht die harte Überzugsschicht die Platte viel härter gegen Beschädigungen.
Die Ladungsverhinderungsschicht bei der oben beschriebenen Struktur (c) wird aus einem harten Überzugsharz der Acrylfa milie mit einer Membrandicke von 2 um bis 3 um hergestellt, wobei z. B. ein leitendes Füllmaterial enthalten ist, um dadurch den Oberflächenwiderstand zu verringern. Die Ladungsverhinderungsschicht erschwert es, dass Staub an der Platte anhaftet. Es ist auch möglich, der harten überzugsschicht eine Ladungsverhinderungsfunktion hinzuzufügen, anstatt die gesonderte Ladungsverhinderungsschicht anzubringen, was dazu führt, dass die Ladungsverhinderungsschicht und die harte Überzugsschicht eine Schicht bilden.
Die Schicht zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit bei der oben beschriebenen Struktur (d) wird aus demselben Material wie dem der transparenten dielektrischen Schicht 2 hergestellt, z. B. mit einer Membrandicke von 5 nm. Die zusätzliche Überzugsschicht wird aus demselben Material wie dem der Überzugsschicht 6 hergestellt. Die Schicht zum Verhindern von Feuchtigkeit verringert das Eindringen von Feuchtigkeit in das Substrat 1, um dadurch ein Verwinden der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte durch Feuchtigkeitsänderung zu verringern. Es ist auch möglich, die Funktion des harten Überzugs und die Ladungsverhinderungsfunktion zur zusätzlichen Überzugsschicht hinzuzufügen.
Wie es in Fig. 23 dargestellt ist, galt die vorstehende Erläuterung für eine sogenannte einseitige magnetooptische Aufzeichnungsplatte, die mit dem Substrat 1, der Aufzeichnungsmediumsschicht 30 (die aus der transparenten dielektrischen Schicht 2, der Ausleseschicht 3, der Speicherschicht 4, der Zwischenschicht 7, der Schreibschicht 8 und der Schutzschicht 5 besteht) und der Überzugsschicht 6 versehen ist, die in dieser Reihenfolge auflaminiert sind. Jedoch kann die Erläuterung auch eine sogenannte beidseitige magnetooptische Aufzeichnungsplatte angepasst werden, die, wie es in Fig. 24 dargestellt ist, mit dem Substrat 1, der Aufzeichnungsmediumsschicht 3, einer Bindemittelschicht 31, der Aufzeichnungsmediumsschicht 30 und dem Substrat 1, die in dieser Reihenfolge auflaminiert sind, versehen ist. Hierbei ist jede die Aufzeichnungsmediumsschicht 30 bildende Schicht symmetrisch hinsichtlich der Bindemittelschicht 31 angeordnet.
Die Bindemittelschicht 31 besteht z. B. aus Klebern der Polyurethanacrylat-Familie, und sie verfügt über Feuchtigkeitsbeständigkeit. Eine beidseitige magnetooptische Aufzeichnungsplatte ermöglicht es, Information mit noch höherer Dichte aufzuzeichnen und abzuspielen.
Das Folgende ist eine Erläuterung zu einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1. Die magnetooptische Aufzeichnungsplatte dieses Ausführungsbeispiels ist an Stelle der Zwischenschicht 7 mit einer später beschriebenen Zwischenschicht 17 versehen, die den Unterschied gegenüber der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte beim ersten Ausführungsbeispiel bildet, wobei die anderen Punkte dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind.
Zum Beispiel ist Gd0,26(Fe0,90Co0,10)0,74 für die Zwischenschicht 17 verwendet, und ihre Membrandicke beträgt 40 nm, und ihre Curietemperatur Tc beträgt ungefähr 250ºC. Materialien mit einer Curietemperatur über der der Speicherschicht 4 und mit in der Ebene liegender Magnetisierung bei Raumtemperaturen sowie einer Änderung von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung abhängig von einem Temperaturanstieg sind für die Zwischenschicht 17 bevorzugt. Wie das oben beschriebene GdFeCo sind Seltenerdmetall- Übergangsmetall-Legierungen wie TbFeCo, GdTbFe, GdCo, NdDyFeCo, GdDyFeCo und GdTbFeCo bevorzugt. Darüber hinaus wird durch Hinzufügen einer Spur mindestens einer Art der Metalle Cr, V, Nb, Mn, Be und N1 zur jeweiligen Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung die Umgebungsbeständigkeit derselben ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel verbessert.
Da die Struktur, die Membrandicke und verschiedene Eigenschaften jeder Schicht des Substrats 1, der transparenten dielektrischen Schicht 2, der Ausleseschicht 3, der Speicherschicht 4, der Schreibschicht 8, der Schutzschicht 5 und der Überzugsschicht 6 dieselben wie bei den jeweiligen entsprechenden Schichten bei der magnetooptischen Aufzeichnungsplatte des ersten Ausführungsbeispiels sind, wird eine detaillierte Erläuterung zu diesen weggelassen. In ähnlicher Weise wird, da der Mechanismus zum Aufzeichnen und Abspielen durch überschreiben mittels optischer Modulation ebenfalls derselbe ist, eine detaillierte Erläuterung weggelassen.
Da sowohl die Speicherschicht 4 als auch die Schreibschicht 8 vertikale magnetische Anisotropie ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel zeigen, würde in einer der Schichten entsprechend dem magnetischen Zustand eine Domänenwand auftreten, wenn keine Maßnahmen ergriffen wären, um das Auftreten einer Domänenwand zu verhindern. Jedoch ist die magnetooptische Platte dieses Ausführungsbeispiels mit der Zwischenschicht 17 versehen, die bei Raumtemperaturen in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, während sie bei einem Temperaturanstieg zwischen der Speicherschicht 4 und der Schreibschicht 8 auf vertikale Magnetisierung wechselt. Daher bildet die Zwischenschicht 17 bei Raumtemperaturen eine Domänenwand. Dies ermöglicht es, die Schreibschicht 8 mit einem schwachen initialisierenden Magnetfeld Hini zu initialisieren. Indessen wird, da die Zwischenschicht 17 bei hohen Temperaturen von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung wechselt, die zwischen der Schreibschicht 8 und der Speicherschicht 4 ausgeübte Kopplungskraft beim Abkühlprozess größer. Dies erleichtert es, die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht 8 in die Speicherschicht 4 zu kopieren. Daher wird Aufzeichnen mittels optischem Überschreiben ohne Hindernisse ausgeführt.
Bei den zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung gilt die Erläuterung für eine magnetooptische Aufzeichnungsplatte für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern sie kann auf andere magnetooptische Medien wie magnetooptische Bänder und magnetooptische Karten angewandt werden.
Nachdem die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass sie auf viele Arten variiert werden kann.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Speicherschicht zum magnetooptischen Aufzeichnen von Information in derselben;

- einer Zwischenschicht mit in der Ebene liegender Magnetisierung von der Raumtemperatur bis zu ihrer Curietemperatur; und

- einer Schreibschicht mit einer Curietemperatur über der der Speicherschicht und einer Koerzitivfeldstärke unter derjenigen der Speicherschicht bei Raumtemperatur, die auf derjenigen Seite der Zwischenschicht ausgebildet ist, die von der mit der Speicherschicht versehenen Seite abgewandt ist;

- wobei es die Zwischenschicht ermöglicht, zwischen der Schreibschicht und der Speicherschicht eine Kopplungskraft auszuüben, um dadurch die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in die Speicherschicht zu kopieren; dadurch gekennzeichnet, dass das Medium auch Folgendes aufweist:

- eine Ausleseschicht, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt und in der eine Änderung von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung auftritt, wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, wobei diese Ausleseschicht auf derjenigen Seite der Speicherschicht vorhanden ist, die von der mit der Zwischenschicht versehenen Seite abgewandt ist, und diese Ausleseschicht dergestalt ist, dass sie in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, wenn sich, während des Aufzeichnens, die Temperatur der Speicherschicht nahe bei ihrer Curietemperatur befindet, so dass sie nicht zum Aufzeichnungsvorgang beiträgt, und wobei die Magnetisierungsrichtung von der Speicherschicht in die Ausleseschicht kopiert wird, wenn die Temperatur ansteigt, so dass die Ausleseschicht Vertikalmagnetisierung einnimmt.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Zwischenschicht und

- wobei es die Zwischenschicht ermöglicht, zwischen der Schreibschicht und der Speicherschicht eine Kopplungskraft auszuüben, um dadurch die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in die Speicherschicht zu kopieren;

dadurch gekennzeichnet, dass das Medium auch Folgendes aufweist:

- eine Ausleseschicht, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt und in der eine Änderung von in der Ebene liegender Magnetisierung auf vertikale Magnetisierung auftritt, wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt, wobei diese Ausleseschicht auf derjenigen Seite der Speicherschicht vorhanden ist, die von der mit der Zwischenschicht versehenen Seite abgewandt ist, und diese Ausleseschicht dergestalt ist, dass sie in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, wenn sich, während des Aufzeichnens, die Temperatur der Speicherschicht nahe bei ihrer Curietemperatur befindet, so dass sie nicht zum Aufzeichnungsvorgang beiträgt;

- und dass die Zwischenschicht bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, die bei einem Temperaturanstieg auf vertikale Magnetisierung wechselt;

- wobei die Magnetisierungsrichtung von der Speicherschicht in die Ausleseschicht kopiert wird, wenn die Temperatur so ansteigt, dass die Ausleseschicht vertikale Magnetisierung einnimmt.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Ausleseschicht dergestalt ist, dass sie in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, wenn sich, während des Aufzeichnens die Temperatur der Schreibschicht nahe bei ihrer Curietemperatur befindet, so dass sie nicht zum Aufzeichnungsvorgang beiträgt.

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Ausleseschicht dergestalt ist, dass sie in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, wenn, während des Aufzeichnungs, die Temperatur der Speicherschicht höher als die der Curietemperatur ist, so dass sie nicht zum Aufzeichnungsvorgang beiträgt.

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ausleseschicht dergestalt ist, dass sie in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, wenn sich, während des Aufzeichnens, die Temperaturen der Speicherschicht und der Schreibschicht nahe bei ihren jeweiligen Curietemperaturen, oder darüber, befinden, so dass sie nicht zum Aufzeichnungsvorgang beiträgt.

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Zusammensetzung und die Dicke der Speicherschicht dergestalt ist, dass die Magnetisierungsrichtung der Speicherschicht der Magnetisierungsrichtung der Zwischenschicht statt der der Ausleseschicht während des Aufzeichnens folgt.

7. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Ausleseschicht eine Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung enthält.

8. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Gdx(Fe1-yCoy)1-x enthält, wobei die Beziehungen 0,20 < x < 0,35 und 0,1 < y < 0,5 erfüllt sind.

9. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Tbx(FeyCo1-y)1-x enthält, wobei die Beziehung 0,20 < x < 0,30 erfüllt ist.

10. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Dyx(FeyCo1-y)1-x enthält, wobei die Beziehung 0,24 < x < 0,33 erfüllt ist.

11. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Hox(FeyCo1-y)1-x enthält, wobei die Beziehung 0,25 < x < 0,45 erfüllt ist.

12. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem die Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung Gd0,26(Fe0,82Co0,18)0,74 enthält.

13. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Speicherschicht DyFeCo enthält.

14. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Schreibschicht GdDyFeCo enthält.

15. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Zwischenschicht GdFeCo enthält.

16. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Ausleseschicht nur im Bereich zwischen Temperaturen T&sub1; und T&sub3; vertikale Magnetisierung aufweist, wobei T&sub3; niedriger als die Curietemperatur der Speicherschicht und der Schreibschicht ist.