DE69423793T2

DE69423793T2 - Vorrichtung zur magnetooptischen Aufzeichnung und Wiedergabe

Info

Publication number: DE69423793T2
Application number: DE69423793T
Authority: DE
Inventors: Yoshiteru Murakami; Junsaku Nakajima; Kenji Ohta; Akira Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1994-01-04
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2014-01-05
Also published as: US5452272A; EP0606129B1; DE69423793D1; KR940018825A; JPH06203424A; EP0606129A2; JP2857002B2; EP0606129A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine magnetooptische Vorrichtung zum Bespielen und Abspielen eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers wie einer magnetooptischen Platte, eines magnetooptischen Bands, einer magnetooptischen Karte usw.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Forschung und Entwicklung hinsichtlich magnetooptischer Platten wurde dahingehend intensiviert, als es sich um umschreibbare optische Platten handelt, und es werden bereits einige magnetooptische Platten in der Praxis als für Computer konzipierte externe Speicher verwendet.
In einer magnetooptischen Platte wird ein magnetischer Dünnfilm mit rechtwinkliger Magnetisierung als Aufzeichnungsträger verwendet, und Licht wird beim Be- und Abspielen verwendet. So verfügt eine magnetooptische Platte im Vergleich mit einer Diskette oder einer Festplatte, bei der ein magnetischer Dünnfilm mit in der Ebene liegender Magnetisierung verwendet wird, über größere Aufzeichnungskapazität.
Mit einer magnetooptischen Platte kann dadurch noch höhere Aufzeichnungsdichte erzielt werden, dass der Durchmesser des Lichtflecks verringert wird. Ein verringerter Durchmesser des Lichtflecks wird z. B. dadurch erhalten, dass die Wellenlänge des Lichtstrahls verkleinert wird oder dass die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse erhöht wird. Alternativ kann ein Lichtfleck geringeren Durchmessers unter Verwendung einer Lichtsperrplatte zum Ausblenden des zentralen Teils des Lichtstrahls, bevor er auf eine Objektivlinse fällt, erhalten werden. EP-0510283 offenbart eine derartige Technik.
Jedoch ist es in der Praxis schwierig, die Schwingungswellenlänge eines Laserstrahls von einem Halbleiterlaser (Lichtquelle) kürzer zu machen.
Demgemäß zeigt dieses Verfahren das Problem, dass keine höhere Aufzeichnungsdichte einer magnetooptischen Platte erzielbar ist.
Andererseits wird beim Verfahren, bei dem die NA vergrößert wird, wenn die optische Achse des optischen Systems in Bezug auf die magnetooptische Platte verkippt ist, der Durchmesser des Lichtflecks größer als derjenige, der beim herkömmlichen Verfahren erzielt wird. Demgemäß ist bei diesem Verfahren das Problem vorhanden, dass eine genauere Einstellung beim Zusammenbauen des magnetooptischen Plattenantriebs und hinsichtlich des zulässigen Ausmaßes von Verwindungen der magnetooptischen Platte als im Fall des herkömmlichen Verfahrens erforderlich ist.
Ferner kann beim Verfahren, bei dem eine Lichtsperrplatte verwendet wird, der Durchmesser des mittleren Teils des Lichtflecks, der über hohe Intensität verfügt, kleiner gemacht werden. Da jedoch eine Nebenkeule erzeugt wird, wird ein Teil mit relativ hoher Intensität so erzeugt, dass er den mittleren Teil umgibt. Demgemäß tritt Interferenz durch Abspielsignale aus dem den mittleren Teil umgebenden Teil in den Abspielsignalen aus dem mittleren Teil auf, was die Qualität des Abspielsignals senkt.
Um den obigen Problemen entgegenzuwirken, wurde ein anderes Verfahren vorgeschlagen, bei dem Reflexionslicht vom Aufzeichnungsträger auf einen Schlitz konvergiert wird und nur der mittlere Teil des Flecks des reflektierten Lichts gewonnen wird. Jedoch ergibt sich in der Praxis ein neues Problem dadurch, dass die Konstruktion eines optischen Systems im magnetooptischen Plattenantrieb kompliziert wird.
EP-A-0 343 727 betrifft ein Verfahren zum Abtasten eines optischen Aufzeichnungsträgers, bei dem der tatsächliche Abtastfleck relativ zu einem beugungsbegrenzten Abtastfleck unter Verwendung einer nichtlinearen optischen Schicht im Aufzeichnungsträger verkleinert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist wünschenswert, eine Vorrichtung zur magnetooptischen Aufzeichnung und Wiedergabe zu schaffen, die eine vereinfachte Konstruktion sowie eine Verbesserung der Abspielsignalqualität und Aufzeichnungsdichte ermöglicht.
Durch die Erfindung ist eine magnetooptische Wiedergabevorrichtung geschaffen, wie sie im Anspruch 1 dargelegt ist.
Beim Abspielen von Information, wenn ein Lichtstrahl auf die Ausleseschicht gestrahlt wird, ist die Temperaturverteilung im mit dem Lichtstrahl bestrahlten Teil einer Normalverteilung ähnlich. So wird die Temperatur des mittleren Teils des auf der Ausleseschicht erzeugten Lichtflecks auf einen höheren Wert erhöht, als dies für den Umfangsteil gilt.
Da die Temperatur im erwärmten Teil erhöht ist, tritt in ihm ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf. Hierbei wird durch die zwischen der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht ausgeübte Austauschkopplungskraft die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht in der Magnetisierungsrichtung in der Aufzeichnungsschicht ausgerichtet.
Wenn im erwärmten Gebiet ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, zeigt sich der polare Kerr-Effekt nur im erwärmten Gebiet, um dadurch Information auf Grundlage von Licht abzuspielen, das am erwärmten Gebiet reflektiert wird.
Andererseits wird, da die Temperatur der Ausleseschicht außerhalb des mittleren Teils des Lichtflecks niedriger als die im mittleren Teil ist, die in der Ebene liegende Magnetisierung aufrecht erhalten. Daher zeigt sich in diesem Teil der polare Kerr-Effekt nicht, so dass dieser Teil keinem Abspielvorgang unterliegt.
Wenn ein Fleck des Lichtstrahls verschoben wird, um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspielen, fällt die Temperatur im zuvor abgespielten Teil. Daher tritt im Teil mit einem Temperaturabfall ein Übergang von rechtwinkliger Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung auf, und in diesem Teil zeigt sich der polare Kerr-Effekt nicht mehr. Dies bedeutet, dass die in der Aufzeichnungsschicht in Form einer Magnetisierungsrichtung aufgezeichnete Information durch die in der Ebene liegende Magnetisierung in der Ausleseschicht maskiert wird.
Ferner kann, da die Lichtsperrplatte vorhanden ist, die Größe des mittleren Teils des Lichtflecks, der hohe Intensität aufweist, kleiner gemacht werden. Daher ist das Abspielen von mit hoher Dichte aufgezeichneter Information möglich, um dadurch eine wesentliche Verbesserung der Aufzeichnungsdichte zu erzielen.
Darüber hinaus wird selbst dann, wenn durch die Lichtsperrplatte eine Nebenkeule und demgemäß ein Teil mit relativ hoher Lichtintensität so erzeugt wird, dass er die Mitte des Lichtflecks umgibt, die in der Ebene liegende Magnetisierung in der Ausleseschicht in demjenigen Teil aufrecht erhalten, der dem Umfangsteil des Lichtflecks entspricht. Daher kann Interferenz durch Abspielsignale aus dem die Mitte des Lichtflecks umgebenden Umfangsteil mit Abspielsignalen aus dem mittleren Teil des Lichtflecks beseitigt werden, was die Abspielsignalqualität verbessert.
Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1, die das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist eine Ansicht, die schematisch die Konfiguration einer magnetooptischen Plattenvorrichtung zeigt.
Fig. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht, die Relativpositionen zwischen einer Lichtsperrplatte und auf einer magnetooptischen Platte ausgebildeten Gräben bei der magnetooptischen Plattenvorrichtung der Fig. 1 zeigt.
Fig. 2(b) ist ein Kurvenbild, das die Lichtintensitätsverteilung auf einer magnetooptischen Platte mittels der Lichtsperrplatte beim magnetooptischen Plattengerät der Fig. 1 zeigt.
Fig. 3(a) ist eine erläuternde Ansicht, die die Form und die Intensität eines auf der magnetooptischen Platte in der magnetooptischen Plattenvorrichtung der Fig. 1 ausgebildeten Lichtsflecks zeigt.
Fig. 3(b)ist ein Kurvenbild, das die Lichtintensitätsverteilung eines auf der magnetooptischen Platte in der magnetooptischen Plattenvorrichtung der Fig. 1 ausgebildeten Lichtflecks zeigt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, die schematisch die Konfiguration der magnetooptischen Platte zeigt, die in der magnetooptischen Plattenvorrichtung der Fig. 1 anzubringen ist.
Fig. 5 ist ein Diagramm magnetischer Phasen einer Ausleseschicht in der magnetooptischen Platte der Fig. 4.
Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen einem externen, an die Ausleseschicht anzulegenden Magnetfeld und dem polaren Kerr- Rotationswinkel in einem Bereich von Raumtemperatur - T&sub1; in Fig. 5 zeigt.
Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen einem externen, an die Ausleseschicht anzulegenden Magnetfeld und dem polaren Kerr- Rotationswinkel in einem Bereich von Raumtemperatur T&sub1; - T&sub2; in Fig. 5 zeigt.
Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen einem externen, an die Ausleseschicht anzulegenden Magnetfeld und dem polaren Kerr- Rotationswinkel in einem Bereich von Raumtemperatur T&sub2; - T&sub3; in Fig. 5 zeigt.
Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen einem externen, an die Ausleseschicht anzulegenden Magnetfeld und dem polaren Kerr- Rotationswinkel in einem Bereich von Raumtemperatur T&sub3; - Curietemperatur TC in Fig. 5 zeigt.
Fig. 10 ist eine Kurvenbild, das Messergebnisse für die Abhängigkeit des polaren Kerr-Rotationswinkels der Ausleseschicht in der magnetooptischen Platte der Fig. 4 bei Raumtemperatur vom äußeren Magnetfeld zeigt.
Fig. 11 ist eine Kurvenbild, das Messergebnisse für die Abhängigkeit des polaren Kerr-Rotationswinkels der Ausleseschicht in der magnetooptischen Platte der Fig. 4 bei 120ºC vom äußeren Magnetfeld zeigt.
Fig. 12 ist ein Kurvenbild, das die Amplitude eines Abspielsignals von der magnetooptischen Platte der Fig. 4 in Abhängigkeit von der Abspiellaserleistung zeigt.
Fig. 13 ist ein Kurvenbild, das die Qualität (T/R) eines Abspielsignals von der magnetooptischen Platte der Fig. 4 in Abhängigkeit von der Länge eines Aufzeichnungsbits zeigt.
Fig. 14 ist ein Kurvenbild, bei dem Übersprechen für die magnetooptische Platte der Fig. 4 abhängig von der Abspiellaserleistung aufgetragen ist.
Fig. 15 ist eine erläuternde Ansicht, die effektive der magnetooptischen Platte der Fig. 4 veranschaulicht.
Fig. 16 ist ein Kurvenbild, das die Abhängigkeiten der Curietemperatur (TC) und der Kompensationstemperatur (Tcomp) von der Zusammensetzung von GdX(Fe0,82Co0,18)1-X zeigt.
Fig. 17 ist ein Kurvenbild, das die Abhängigkeiten der Curietemperatur (TC) und der Kompensationstemperatur (Tcomp) von der Zusammensetzung von GdXFe1- X zeigt.
Fig. 18 ist ein Kurvenbild, das die Abhängigkeiten der Curietemperatur (TC) und der Kompensationstemperatur (Tcomp) von der Zusammensetzung von GdXCo1- X zeigt.
Fig. 19(a) ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die jeweiligen Formen von erhabenen Bereichen und Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet sind.
Fig. 19(b) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für die jeweiligen Formen von erhabenen Bereichen und Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet sind.
Fig. 20(a) ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel für die jeweiligen Formen von erhabenen Bereichen und Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet sind.
Fig. 20(b) ist eine Schnittansicht, die ein anderes Beispiel für die jeweiligen Formen von erhabenen Bereichen und Gräben zeigt, die auf einem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet sind.
Fig. 21 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für die Anordnung einer Wobbelvertiefung zeigt, die auf dem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet ist.
Fig. 22 ist eine erläuternde Ansicht, die ein anderes Beispiel für die Anordnung einer Wobbelvertiefung zeigt, die auf dem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet ist.
Fig. 23(a) ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Anordnung einer Wobbelvertiefung zeigt, die auf dem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet ist.
Fig. 23(b) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für die Anordnung einer Wobbelvertiefung zeigt, die auf dem Substrat der magnetooptischen Platte der Fig. 4 ausgebildet ist.
Fig. 24 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zum Aufzeichnen auf der magnetooptischen Platte der Fig. 4 durch Magnetfeldmodulation veranschaulicht.
Fig. 25 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zum überschreibende Aufzeichnen auf der magnetooptischen Platte der Fig. 4 durch Lichtintensitätsmodulation veranschaulicht und die auch die jeweiligen Magnetisierungsrichtungen in der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht zeigt.
Fig. 26 ist eine erläuternde Ansicht, die die Temperaturabhängigkeiten der Koerzitivfeldstärke der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht zeigt, wie für überschreibendes Aufzeichnen auf der magnetooptischen Platte der Fig. 4 durch Lichtintensitätsmodulation geeignet.
Fig. 27 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel für die Intensität eines auf die magnetooptische Platte der Fig. 4 zu strahlenden Lichtstrahls zeigt, wenn durch Lichtintensitätsmodulation überschrieben wird und wenn abgespielt wird.
Fig. 28 ist eine erläuternde Ansicht, die ein anderes Beispiel für die Intensität eines auf die magnetooptische Platte der Fig. 4 zu strahlenden Lichtstrahls zeigt, wenn durch Lichtintensitätsmodulation überschrieben wird und wenn abgespielt wird.
Fig. 29 ist eine erläuternde Ansicht, die noch ein anderes Beispiel für die Intensität eines auf die magnetooptische Platte der Fig. 4 zu strahlenden Lichtstrahls zeigt, wenn durch Lichtintensitätsmodulation überschrieben wird und wenn abgespielt wird.
Fig. 30 ist eine erläuternde Ansicht, die die magnetooptische Platte von Fig. 4 von einseitigem Typ zeigt.
Fig. 31 ist eine erläuternde Ansicht, die die magnetooptische Platte der Fig. 4 vom doppelseitigen Typ zeigt.
Fig. 32, die das zweite Ausführungsbeispiel zeigt, ist eine Ansicht einer schematischen Konfiguration einer in der magnetooptischen Plattenvorrichtung verwendeten magnetooptischen Platte.
Fig. 33, die das dritte Ausführungsbeispiel zeigt, ist eine Ansicht einer schematischen Konfiguration einer in der magnetooptischen Plattenvorrichtung verwendeten magnetooptischen Platte.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[Ausführungsbeispiel 1]

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 31 das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die magnetooptische Plattenvorrichtung (magnetooptische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer magnetooptischen Platte 201 (magnetooptischer Aufzeichnungsträger) und einem optischen Kopf 202 zum Aufstrahlen eines Lichtstrahls auf die magnetooptische Platte 201.
Als optisches System besteht der optische Kopf 202 aus einem Halbleiterlaser 101 (Lichtquelle), einer Kollimationslinse 102, einem Formungsprisma 103 zum Formen des Querschnitts des Lichtstrahls auf Kreisform, einer Lichtsperrplatte 120 (Lichtsperreinrichtung) zum Ausblenden eines Teils des Lichtstrahls mit Kreisform, einem Strahlteiler 104 und einer Objektivlinse 105 zum Konvergieren eines durch den Strahlteiler 104 hindurchgestrahlten Lichtstrahls auf die magnetooptische Platte 201.
Der optische Kopf 202 ist ferner mit einem Strahlteiler 106 versehen, und ein durch die Objektlinse 105 konvergierter Lichtstrahl wird durch den Strahlteiler 104 reflektiert und an der magnetooptischen Platte 201 reflektiert. Das reflektierte Licht von der magnetooptischen Platte 201 wird in durchgehendes Licht und reflektiertes Licht aufgeteilt, das auf das Regelungssystem bzw. das Wiedergabesystem gelenkt wird.
Das Regelungssystem besteht aus einem Lichtempfangselement 109, einer Linse 107 und einer Zylinderlinse 108. Das Empfangselement 109 ist vorhanden, um das Fokussierregelungssignal und das Radialregelungssignal zu entnehmen. Die Linse 107 ist vorhanden, um am Strahlteiler 106 reflektiertes Licht auf das Lichtempfangselement 109 zu konvergieren. Die Zylinderlinse 108 ist zwischen der Linse 107 und dem Lichtempfangselement 109 vorhanden.
Das Wiedergabesystem besteht aus Lichtempfangselementen 113 und 114, einer Linse 111, einer 1/2-Wellenlängenplatte 110 und einem polarisierenden Strahlteiler 112. Die Lichtempfangselemente 113 und 114 sind vorhanden, um ein Abspielsignal zu entnehmen. Die Linse 111 ist vorhanden, um durch den Strahlteiler 106 gestrahltes Licht auf die Lichtempfangselemente 113 und 114 zu konvergieren. Die 1/2-Wellenlängenplatte 110 ist zwischen dem Strahlteiler 106 und der Linse 111 vorhanden. Der polarisierende Strahlteiler 112 teilt das durch die Linse 111 gestrahlte Licht in Transmissionslicht und Reflexionslicht auf und lenkt dieses auf die Lichtempfangselemente 113 bzw. 114.
Wie es in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt ist, ist die Lichtsperrplatte 120 so vorhanden, dass ihre Längsrichtung rechtwinklig zur Richtung eines auf der magnetooptischen Platte ausgebildeten Grabens verläuft. Bei dieser Anordnung ist ein Paar von Seitenkeulen, die auf den beiden Seiten der Hauptkeule im durch die Objektivlinse 105 konvergierten Licht erzeugt sind, in der Richtung der Gräben ausgerichtet. Das Verhältnis aus der Breite (W) der Lichtsperrplatte 120 und dem Durchmesser (R) des Lichts, das auf die Objektivlinse 105 fällt, ist auf ungefähr 0,2 eingestellt.
Wie es in den Fig. 3(a)(b) dargestellt ist, verfügt ein auf der magnetooptischen Platte 201 ausgebildeter Lichtfleck über einen mittleren Teil mit hoher Intensität (Hauptkeule) und Teile mit relativ hoher Intensität (Nebenkeulen, die in der Grabenrichtung (d. h. der Längsrichtung der Spur) ausgerichtet sind. Außerdem zeigt die gestrichelte Linie in Fig. 3(b) die Lichtintensitätsverteilung eines Lichtflecks für den Fall, dass keine Lichtsperrplatte 120 vorhanden ist.
Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, besteht die magnetooptische Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem Substrat 1 (Träger), auf das ein transparenter dielektrischer Film 2, eine Ausleseschicht 3, eine Aufzeichnungsschicht 4, ein Schutzfilm 5 und ein Überzugsfilm 6 in dieser Reihenfolge auflaminiert sind. Das Substrat 1 verfügt über die Eigenschaft, dass Licht durch es hindurchgestrahlt werden kann.
Wie es im Magnetphasendiagramm der Fig. 5 dargestellt ist, ist der Zusammensetzungsbereich, in dem die in der Ausleseschicht 3 verwendete Seltenerdmetall-übergangsmetall-Legierung rechtwinklige Magnetisierung aufweist (durch A in der Figur dargestellt) extrem eng. Dies, da rechtwinklige Magnetisierung nur in der Nähe einer Kompensationszusammensetzung (durch C in der Figur dargestellt) auftritt, bei der das magnetische Moment des Seltenerdmetalls und das magnetische Moment des Übergangsmetalls im Gleichgewicht miteinander stehen. In Fig. 5 kennzeichnet die x-Achse den Gehalt an Seltenerdmetall, und die y-Achse kennzeichnet die Temperatur.
Die jeweiligen magnetischen Momente des Seltenerdmetalls und des Übergangsmetalls haben voneinander verschiedene Temperaturabhängigkeiten. Genauer gesagt, ist das magnetische Moment des Übergangsmetalls bei hoher Temperatur größer als das des Seltenerdmetalls. So wird die Zusammensetzung der Legierung so eingestellt, dass der Gehalt an Seltenerdmetall größer als der in der Kompensationszusammensetzung bei Raumtemperatur ist, so dass die Legierung bei Raumtemperatur keine rechtwinklige Magnetisierung sondern in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist (wie durch P in Fig. 5 angegeben). Wenn ein Lichtstrahl eingestrahlt wird, wird, da die Temperatur des mit dem Lichtstrahl beleuchteten Teils ansteigt, das magnetische Moment des Übergangsmetalls größer, bis es mit dem des Seltenerdmetalls im Gleichgewicht steht, wodurch sich rechtwinklige Magnetisierung zeigt, wie sie durch C in der Figur dargestellt ist.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen ein Beispiel für die Hysteresecharakteristik der Ausleseschicht 3. In den Figuren kennzeichnet die x-Achse ein äußeres Magnetfeld (Hex), das rechtwinklig an die Oberfläche der Ausleseschicht 3 anzulegen ist, und die y-Achse kennzeichnet den polaren Kerr-Rotationswinkel (Θk), wenn ein Lichtstrahl rechtwinklig auf die Oberfläche der Ausleseschicht 3 fällt.
Fig. 6 zeigt die Hysteresecharakteristik der Ausleseschicht 3 im Temperaturbereich von Raumtemperatur - T&sub1;, wobei die Ausleseschicht 3 die durch P im Magnetphasendiagramm der Fig. 5 dargestellte Zusammensetzung aufweist. Die Fig. 7 bis 9 zeigen Hysteresecharakteristiken in Temperaturbereichen T&sub1;- T&sub2;; T&sub2; - T&sub3; bzw. T&sub3; - Curietemperatur TC.
Im Temperaturbereich T&sub1; - T&sub3; zeigt die Ausleseschicht 3 eine solche Hysteresecharakteristik, dass abhängig vom äußeren Magnetfeld ein plötzlicher Anstieg des Kerr-Rotationswinkels auftritt. In anderen Temperaturbereichen ist der polare Kerr-Rotationswinkel jedoch nahezu null.
Unter Verwendung von Seltenerdmetall-Übergangsmetall mit den obigen Eigenschaften in der Ausleseschicht 3 kann Aufzeichnen mit hoher Dichte auf der magnetooptischen Platte erzielt werden. D. h., dass das Abspielen eines Aufzeichnungsbits mit einer Größe unter der Größe eines Lichtstrahls so ermöglicht ist, wie es unten erläutert ist.
Beim Abspielen wird der Lichtstrahl 7 zu Abspielzwecken durch die Objektivlinse 105 von der Seite des Substrats 1 her auf die Ausleseschicht 3 gestrahlt (siehe Fig. 2 und 4). Im durch den Lichtstrahl 7 beleuchteten Gebiet zeigt der mittlere Teil den größten Temperaturanstieg, und so wird die Temperatur im mittleren Teil höher als die Temperatur im Umfangsteil. Genauer gesagt, zeigt, da der Lichtstrahl 7 zu Abspielzwecken durch die Objektivlinse 105 bis an die Beugungsgrenze konvergiert wird, die Lichtintensitätsverteilung eine Normalverteilung, und demgemäß ist auch die Temperaturverteilung des Teils, der einem Abspielvorgang hinsichtlich der magnetooptischen Platte 201 unterzogen wird, einer Normalverteilung ähnlich.
Wenn der Lichtstrahl 7 zu Abspielzwecken so eingestellt wird, dass die Temperatur des mittleren Teils des beleuchteten Gebiets in der Ausleseschicht 3 über T&sub1; erhöht wird und die Temperatur des Umfangsteils nicht über T&sub1; erhöht wird, wird nur der Teil mit einem Temperaturanstieg über T&sub1; einem Abspielvorgang unterzogen. So ist das Abspielen eines Aufzeichnungsbits mit einer Größe unter dem Durchmesser des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken möglich, um dadurch eine deutliche Verbesserung der Aufzeichnungsdichte zu erzielen.
Im Teil mit einer Temperatur über T&sub1; tritt ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf. Die Hysteresecharakteristik des polaren Kerr- Rotationswinkels ändert sich von der in der Fig. 6 dargestellten Hysteresecharakteristik auf diejenige, die in Fig. 7 oder Fig. 8 dargestellt ist. Hierbei wird die Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht 4 mittels der zwischen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 ausgeübten Austauschkopplungskraft in die Ausleseschicht 3 kopiert. Andererseits bleibt, da die Temperatur des Umfangsteils, d. h. außerhalb des Gebiets, das der Nähe der Mitte des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken entspricht, nicht über T&sub1; erhöht wird, die in der Ebene liegende Magnetisierung im Umfangsteil erhalten (siehe Fig. 6). Im Ergebnis zeigt sich hinsichtlich des rechtwinklig auf die Filmoberfläche gestrahlten Lichtstrahls zu Abspielzwe cken kein polarer Kerr-Effekt.
Wie beschrieben, zeigt sich, wenn im Gebiet mit einer Temperaturerhöhung ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, der polare Kerr-Effekt nur im Gebiet, das der Nähe des mittleren Teils des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken entspricht, und in der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnete Information wird auf Grundlage des vom angegebenen Gebiet reflektierten Lichts abgespielt.
Wenn der Lichtfleck verschoben wird (in der Praxis wird die magnetooptische Platte 201 verdreht), um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspielen, fällt die Temperatur des vorigen Bits unter T&sub1; und es tritt ein Übergang von rechtwinkliger Magnetisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung auf. Demgemäß zeigt sich im Fleck mit dem Temperaturabfall der polare Kerr-Effekt nicht mehr. Daher wird vom Fleck mit dem Temperaturabfall keine Information mehr abgespielt, und demgemäß ist Wechselwirkung mit Signalen von benachbarten Bits, was Störsignale verursacht, beseitigt.
Wie beschrieben, erlaubt die magnetooptische Platte 201 das Abspielen eines Aufzeichnungsbits mit einer kleineren Größe als dem Durchmesser des Lichtstrahls 7, ohne dass Beeinflussung durch die benachbarten Aufzeichnungsbits besteht, um dadurch eine wesentliche Verbesserung der Aufzeichnungsdichte zu erzielen.
Ferner ist im optischen Kopf 201 eine Lichtsperrplatte 120 vorhanden, wodurch der Durchmesser eines mittleren Teils mit hoher Intensität kleiner gemacht werden kann, was das Abspielen eines kleineren Aufzeichnungsbits ermöglicht.
Darüber hinaus wird, da der Temperaturanstieg in der Ausleseschicht 3 durch die Nebenkeule klein ist, die in der Ebene liegende Magnetisierung in der Nebenkeule des Lichtflecks entsprechenden Teil aufrecht erhalten. So wird dieser Teil keinem Abspielen unterzogen. Es ist Wechselwirkung durch das Abspielsignal aus diesem Teil vermieden, was die Qualität des Abspielsignals verbessert.
Nachfolgend wird ein Beispiel für die magnetooptische Platte 201 der vorliegenden Ausführungsform angegeben.
Das Substrat 1 besteht aus plattenförmigem Glas mit einem Durchmesser von 86 mm, einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Dicke von 1,2 mm. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist eine Führungsspur zum Führen eines Lichtstrahls mit konkav-konvexer Form mit einer Ganghöhe von 1,6 um, einer Grabenbreite von 0,8 um und einer Breite erhabener Bereiche von 0,8 um ausgebildet.
Auf der Oberfläche des Substrats 1, auf der die Führungsspur ausgebildet ist, ist AlN (Aluminiumnitrid) mit einer Dicke von 80 nm als transparenter dielektrischer Film 2 ausgebildet (siehe Fig. 4).
Als Ausleseschicht 3 ist auf dem transparenten dielektrischen Film 2 ein Dünnfilm aus einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall = Legierung aus GdFeCo ausgebildet. Die Zusammensetzung des GdFeCo ist Gd0,26(Fe0,82Co0,18)0,74, und die zugehörige Curietemperatur beträgt ungefähr 300ºC.
Als Aufzeichnungsschicht 4 ist auf der Ausleseschicht 3 ein Dünnfilm aus einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung aus DyFeCo mit einer Dicke von 50 nm ausgebildet. Die Zusammensetzung des DyFeCo ist Dy0,23(Fe0,78Co0,28)0,77, und die Curietemperatur desselben beträgt ungefähr 200ºC.
Bei dieser Kombination der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 zeigt die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung (d. h. Richtung der Ausleseschicht 3), und in einem Temperaturbereich von 100ºC - 125ºC tritt ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf.
Als Schutzfilm 5 ist auf der Aufzeichnungsschicht 4 AlN mit einer Dicke von 20 nm ausgebildet.
Als Überzugsfilm 6 ist auf dem Schutzfilm 5 ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz aus der Polyurethanacrylat-Reihe mit einer Dicke von 5 um ausgebildet.
Nachfolgend wird der Herstellprozess für die magnetooptische Platte 201 beschrieben.
Die Führungsspur auf der Oberfläche des Glassubstrats 1 wird durch ein reaktives Ionenätzverfahren hergestellt.
Der transparente dielektrische Film 2, die Ausleseschicht 3, die Aufzeichnungsschicht 4 und der Schutzfilm 5 werden jeweils durch ein Sputterverfahren im Vakuum in einer gemeinsamen Sputtervorrichtung hergestellt. AlN zur Verwendung beim transparenten dielektrischen Film 2 und beim Schutzfilm 5 wurde in N&sub2;-Gasatmosphäre durch ein reaktives Sputterverfahren hergestellt, bei dem ein Sputtern eines Al-Targets ausgeführt wurde. Die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 wurden durch Sputtern eines Verbundtargets hergestellt, bei dem Gd-Stücke oder Dy-Stücke auf einem FeCo-Legierungstarget angeordnet waren, oder mit einem Target aus einer ternären Legierung wie GdFeCo oder DyFeCo unter Verwendung von Ar-Gas.
Der Überzugsfilm 6 wurde dadurch hergestellt, dass durch eine Schleuderbeschichtungsmaschine ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz aus der Polyurethanacrylat-Reihe aufgetragen wurde und danach mittels einer Ultraviolettstrahlung-Projektionsvorrichtung Ultraviolettstrahlung angewandt wurde, um es auszuhärten.
Als nächstes werden die Ergebnisse von unter Verwendung der obigen magnetooptischen Platte ausgeführten Funktionstests erläutert.
Bei der Kombination der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 zeigt die Ausleseschicht 3 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, und im Temperaturbereich von 100-125ºC tritt ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf.
Fig. 10 und Fig. 11 zeigen jeweilige Hysteresecharakteristiken für polare Kerr-Rotationswinkel in der Ausleseschicht 3, wie tatsächlich bei verschiedenen Temperaturen gemessen. Fig. 10 zeigt die Hysteresecharakteristik bei Raumtemperatur (25ºC) und den polaren Kerr-Rotationswinkel, wenn das nicht angelegte externe Magnetfeld (Hex) im Wesentlichen den Wert null hatte. Dies, da sich kaum Magnetisierung rechtwinklig zur Filmoberfläche zeigt, die Magnetisierung also in der Richtung der Ebene ausgerichtet ist. Fig. 11 zeigt die Hysteresecharakteristik bei 120ºC. Wie es aus dem Kurvenbild erkennbar ist, zeigt sich ein polarer Kerr-Rotationswinkel von ungefähr 0,5º, und so ist erkennbar, dass ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung selbst dann auftritt, wenn die externe Magnetisierung null ist.
Zum Vergleich werden als Erstes Versuchsergebnisse für dynamische Messungen für den Fall erläutert, dass die Lichtsperrplatte 120 aus dem optischen Kopf 202 entnommen ist. Hierbei weist der bei den Messungen verwendete Halbleiterlaser 101 eine Wellenlänge von 780 nm auf, und die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse 105 beträgt 0,55.
Auf einem erhabenen Bereich wurden an einer radialen Position von 26,5 mm der sich mit 1.800 U/Min. (Lineargeschwindigkeit von 5 m/s) drehenden magnetooptischen Platte 201 Aufzeichnungsbits mit gleichmäßiger Frequenz mit einer Länge von 0,765 um aufgezeichnet. Beim Aufzeichnen wurde die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 4 zunächst in einer Richtung ausgerichtet (Löschzustand). Danach wurde die Richtung des äußeren Magnetfelds zu Aufzeichnungszwecken in der Richtung entgegengesetzt zur Richtung für den Löschzustand ausgerichtet. Dann wurde ein Laserstrahl mit der Aufzeichnungsfrequenz (im Wesentlichen 3,3 MHz) entsprechend einer Länge von 0,765 um moduliert. Die Aufzeichnungslaserleistung wurde auf ungefähr 8 mW eingestellt.
Die Aufzeichnungsbitfolgen wurden dadurch abgespielt, dass Laserstrahlen zu Abspielzwecken mit verschiedenen Abspiellaserleistungen aufgestrahlt wurden. Die gemessenen Amplituden im Verlauf der Abspielsignale sind in Fig. 12 dargestellt. In der Figur bezeichnet die x-Achse die Abspiellaserleistung, und die gemessene Abspiellaserleistung lag im Bereich von 0,5-3 mW. Die y-Achse bezeichnet die Amplitude des Abspielsignals, und die gemessenen Amplituden wurden auf die Abspiellaserleistung von 0,8 mW normiert.
In der Figur zeigt die gekrümmte Linie A die Messergebnisse unter Verwendung der magnetooptischen Platte 201 gemäß der Erfindung, und die gekrümmte Linie B zeigt die Messergebnisse unter Verwendung der herkömmlichen magnetooptischen Platte als Vergleichsbeispiel.
Die herkömmliche magnetooptische Platte besteht aus einem Glassubstrat 1, das dasselbe wie das oben genannte Substrat 1 ist, auf das AlN mit einer Dicke von 80 nm, DyFeCo mit einer Dicke von 20 nm, AlN mit einer Dicke von 25 nm und AlNi mit einer Dicke von 30 nm in dieser Reihenfolge auflaminiert sind. Ferner wird der Überzugsfilm, der derselbe wie der oben genannte Überzugsfilm ist, auf dem AlNi hergestellt.
Bei dieser Anordnung der herkömmlichen magnetooptischen Platte ist nur eine einzelne magnetische Schicht aus DyFeCo, das eine Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung ist, so vorhanden, dass sie zwischen zwei transparenten dielektrischen Filmen aus AlN eingebettet ist. Dann ist ganz oben ein Reflexionsfilm aus AlNi ausgebildet. Diese Konfiguration wird als "Reflexionsfilmstruktur" bezeichnet, und sie befindet sich bereits auf dem Markt, wie durch magnetooptische Einzelplatten von 3,5 Zoll Größe repräsentiert. Wie es gut bekannt ist, zeigt die Aufzeichnungsschicht der herkömmlichen magnetooptischen Platte aus DyFeCo oberhalb der Raumtemperatur rechtwinklige Magnetisierung.
In Fig. 12 verbindet die gestrichelte gerade Linie den Punkt 0 (Ursprung) mit dem Amplitudenwert bei einer Laserleistung von 0,5 mW, was die Beziehung zwischen der Amplitude des magnetooptischen Abspielsignals und der Abspiellaserleistung zeigt:
Abspielsignalamplitude am Aufzeichnungsträger reflektierte Lichtmenge · polarer Kerr-Rotationswinkel
Gemäß der obigen Formel nimmt die am Aufzeichnungsträger reflektierte Lichtmenge proportional zur Abspiellaserleistung zu und kann so durch die Abspiellaserleistung ersetzt werden.
Die Kurve B, die die Messwerte unter Verwendung der herkömmlichen magnetooptischen Platte zeigt, liegt an einer tieferen Position als die obige gerade Linie, und zwar aus den folgenden Gründen: Wenn die Abspiellaserleistung zunimmt, nimmt die Menge des am Aufzeichnungsträger reflektierten Lichts zu; andererseits steigt die Temperatur des Aufzeichnungsträgers an. Die Magnetisierung der magnetischen Substanz zeigt im Allgemeinen eine solche Charakteristik, dass sie fällt, wenn die Temperatur ansteigt, wobei die Magnetisierung bei der Curietemperatur verschwindet. Daher ist bei der herkömmlichen magnetooptischen Platte, da der polare Kerr-Rotationswinkel bei ansteigender Temperatur kleiner wird, die Kurve keine gerade Linie, sondern sie verläuft unter der geraden Linie im Kurvenbild.
Andererseits zeigt die Kurve A, die die Messergebnisse für die magnetooptische Platte 201 gemäß der Erfindung zeigt, bei zunehmender Abspiellaserleistung einen plötzlichen Anstieg der Signalamplitude, mit einem Maximalwert um 2 - 2,25 mW herum. Außer bei einer Laserleistung von 3 mW liegt die Kurve A über der geraden Linie. Wie es erkennbar ist, steigt die Amplitude stärker als proportional zur Abspiellaserleistung an. Das Ergebnis zeigt, dass bei niedrigen Temperaturen kaum ein polarer Kerr-Rotationswinkel auftritt und dass bei einem Temperaturanstieg plötzlich ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf tritt, was die Eigenschaften der Ausleseschicht 3 widerspiegelt und der wesentliche Grund für die Funktion der Ausleseschicht 3 ist.
Die obigen Messungen wurden für einen erhabenen Bereich ausgeführt. Jedoch wurden dieselben Ergebnisse erhalten, wenn dieselben Messungen für eine Graben ausgeführt wurde.
Als nächstes werden Messergebnisse für die Qualität des Abspielsignals abhängig von kleineren Aufzeichnungsbits erläutert.
Fig. 13 zeigt die Messergebnisse für die Abspielsignalqualität (T/R), abhängig von der Aufzeichnungsbitlänge. Bei dieser Messung war die Lineargeschwindigkeit der magnetooptischen Platte 201 wie beim vorigen Versuch auf 5 m/s eingestellt. Unter der obigen Bedingung wurde ein Aufzeichnungsvorgang bei verschiedenen Frequenzen ausgeführt und es wurden jeweilige Messwerte für T/R gemessen. Bei diesem Versuch wurden derselbe optische Aufnehmer und dasselbe Aufzeichnungsverfahren wie beim vorigen Versuch verwendet.
In der Figur zeigt die Kurve A die Messergebnisse unter Verwendung der erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte 201, wobei die Abspiellaserleistung auf 2,25 mW eingestellt war. Die Kurve B zeigt die Messergebnisse unter Verwendung der herkömmlichen magnetooptischen Platte bei einer Abspiellaserleistung von 1 mW wie im Fall des vorigen Versuchs.
Hinsichtlich langer Aufzeichnungsbits mit einer Länge nicht unter 0,6 um waren die T/R-Unterschieden zwischen den zwei Platten nicht deutlich, jedoch wurde bei einer Aufzeichnungsbitlänge nicht über 0,6 um eine plötzliche Zunahme von T/R gegenüber der herkömmlichen magnetooptischen Platte beobachtet. Dies, da dann, wenn die Aufzeichnungsbits kürzer werden, die Anzahl der Aufzeichnungsbits (Gebiet) innerhalb des beleuchteten Gebiets des Lichtstrahls zunimmt und schließlich die Aufzeichnungsbits nicht voneinander unterscheiden werden können.
Die Raumgrenzfrequenz ist ein Index, der für das optische Auflösungsvermögen eines optischen Aufnehmers kennzeichnend ist. Die Raumgrenzfrequenz ist durch die Wellenlänge des Halbleiterlasers 101 und die NA der Objektivlinse 105 bestimmt. Unter Verwendung des optischen Kopfs des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einer Wellenlänge des Halbleiterlasers 101 (780 nm) und einer NA der Objektivlinse 105 (0,55) wurde die Grenzfrequenz berechnet und durch die folgende Gleichung in die Aufzeichnungsbitlänge umgesetzt:
780 nm/2 · 0,55)/2 = 0,355 um
D. h., dass die Grenze des optischen Auflösungsvermögens des bei diesem Versuch verwendeten optischen Aufnehmers eine Aufzeichnungsbitlänge von 0,355 um ist. In Widerspiegelung der obigen Eigenschaft betrug der von der herkömmlichen magnetooptischen Platte erhaltene T/R-Wert im Fall eines Aufzeichnungsbits mit einer Länge von 0,35 um im Wesentlichen null.
Andererseits fällt bei der erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte 201 der T/R-Wert, wenn die Aufzeichnungsbits kürzer werden. Jedoch wurde selbst bei einem optischen Auflösungsvermögen unter 0,355 um ein T/R-Wert von nahezu 30 dB erzielt.
Aus den obigen Versuchsergebnissen zeigt es sich, dass unter Verwendung einer erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte 201 das Abspielen von Aufzeichnungsbits mit einer Größe unter der optischen Auflösungsgrenze ermöglicht ist, wodurch bei der Aufzeichnungsbitdichte eine deutliche Verbesserung im Vergleich mit der herkömmlichen magnetooptischen Platte erzielt wird.
Zusätzlich zu den obigen Wirkungen der Erfindung, die durch die obigen Versuche bestätigt wurden, erörtert die folgende Beschreibung Übersprechen als anderen wichtigen Index.
Bei magnetooptischen Platten wird allgemein, wenn Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge auf und von den erhabenen Bereichen ausgeführt werden, die Führungsspur so ausgebildet, dass die Breite der erhabenen Bereiche so groß wie möglich ist und der Graben schmaler ist, um nur auf den erhabenen Bereichen aufzuzeichnen und von diesen abzuspielen. Bei diesem Typ einer magnetooptischen Platte bedeutet Übersprechen die Wechselwirkung von Aufzeichnungsbits, die auf den benachbarten erhabenen Bereichen aufgezeichnet sind, wenn von den erhabenen Bereichen abgespielt wird. Andererseits bedeutet bei magnetooptischen Platten, bei denen Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge von den Gräben aus ausgeführt werden, Übersprechen Wechselwirkung von Aufzeichnungsbits, die in den benachbarten, auf der magnetooptischen Platte ausgebildeten Gräben aufgezeichnet sind.
Z. B. darf gemäß dem Standard IS10089 (hinsichtlich einer umschreibbaren optischen Platte ISO 5.25 vorgegeben) bei einer Führungsspur mit einer Ganghöhe von 1,6 um das Übersprechen hinsichtlich des kürzesten Aufzeichnungsbits (0,765 um) - 26 dB nicht überschreiten.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde mittels des in der Norm des Standards IS10089 vorgegebenen Messverfahrens für das Übersprechen dieses Übersprechen hinsichtlich Aufzeichnungsbits mit einer Länge von 0,765 um gemessen. Um die Wirkung der magnetooptischen Platte 201 gemäß der Erfindung aus dem beschriebenen Glassubstrat 1 mit einer Spurganghöhe von 1,6 um, einer Breite erhabener Bereiche von 0,8 um und einer Grabenbreite von 0,8 um zu bestätigen, wurden das Übersprechen von benachbarten Gräben, wenn von einem erhabenen Bereich abgespielt wurde, und das Übersprechen von benachbarten erhabenen Bereichen, wenn vom Graben abgespielt wurde, gemessen.
Fig. 14 zeigt die Messergebnisse, wenn vom erhabenen Bereich abgespielt wurde. In der Figur bezeichnet die x-Achse die Abspiellaserleistung, und die y-Achse bezeichnet das Übersprechen. In der Figur zeigt die Kurve A die Messergebnisse unter Verwendung der erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte 201 und die Kurve B zeigt die Messergebnisse unter Verwendung der herkömmlichen magnetooptischen Platte.
Die herkömmliche magnetooptische Platte (B) zeigt ein großes Übersprechen von -15 dB. Andererseits zeigt die erfindungsgemäße magnetooptische Platte (A) ein Übersprechen von -30 dB, was unter -26 dB liegt, was dem ISO-Standard genügt.
Dieselben Versuchsergebnisse wurden hinsichtlich Übersprechen beim Abspielen aus dem Graben erzielt.
Die technischen Gründe, weswegen derartige Ergebnisse erzielt wurden, werden unter Bezugnahme auf die Fig. 15 erläutert.
Fig. 15 ist eine schematische Draufsicht von oberhalb der magnetooptischen Platte 201. Auf der magnetooptischen Platte sind Aufzeichnungsbits auf dem erhabenen Bereich (in der Mitte) und den benachbarten Gräben (wie durch gestrichelte Kreise dargestellt) aufgezeichnet. Der große massive Kreis in der Figur kennzeichnet einen Lichtfleck, der mittels des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken durch Konvergieren auf die Platte erzeugt wurde. Hierbei war die Regelung so eingestellt, dass der Lichtfleck dem erhabenen Bereich folgte. In der Figur sind sowohl die Breite des erhabenen Bereichs als auch die Breite des Grabens auf 0,8 um eingestellt, und der Durchmesser des Lichtflecks (Lichtstrahldurchmesser) ist auf 1,73 um eingestellt (= Beugungsscheibchen-Durchmesser = 1,7 · 780 nm / 0,55). Der Zweckdienlichkeit halber ist der Durchmesser eines Aufzeichnungsbits mit einer Größe von 0,335 um dargestellt.
In der Figur sind im Lichtstrahl 7 zu Abspielzwecken 7 Aufzeichnungsbits enthalten. Bei der herkömmlichen magnetooptischen Platte zeigt jedes Aufzeichnungsbit rechtwinklige Magnetisierung (z. B. zeigt die Magnetisierungsrichtung des Aufzeichnungsbits rechtwinklig nach oben, und die Magnetisierungsrichtung in anderen Gebieten (gelöschten Gebieten) zeigt rechtwinklig nach unten), und sie zeigen jeweils den polaren Kerr-Effekt, wodurch die Signale im Lichtstrahl nicht voneinander getrennt werden können. Aus diesem Grund war im Fall der herkömmlichen magnetooptischen Platte der T/R-Wert klein (bei einer Bitlänge von 0,35 um) und das Übersprechen von benachbarten Spuren war beim oben genannten Versuch groß.
Andererseits weist die Ausleseschicht 3 bei der erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte 201 in der Nähe der Mitte des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken rechtwinklige Magnetisierung auf, da die dortige Temperatur höher als die im Umfangsteil ist, und in den anderen Gebieten ist die in der Ebene liegende Magnetisierung verblieben. Daher wird von den sieben Aufzeichnungsbits im Lichtfleck des Lichtstrahls 7 zu Abspielzwecken nur das Aufzeichnungsbit in der Mitte dem Abspielvorgang unterzogen. So kann ein T/R-Wert von im Wesentlichen 30 dB selbst dann erzielt werden, wenn ein kleines Aufzeichnungsbit mit einer Größe von 0,335 um abgespielt wird. Darüber hinaus kann das Übersprechen von benachbarten Spuren deutlich kleiner gemacht werden.
Aus den obigen Versuchsergebnissen zeigt es sich, dass unter Verwendung der magnetooptischen Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine mehr als doppelt so hohe Aufzeichnungsdichte wie mit der herkömmlichen magnetooptischen Platte erzielt werden kann.
Nun werden Versuchsergebnisse für dynamische Messungen unter Verwendung eines optischen Kopfs 202 beschrieben, der mit der Lichtsperrplatte 120 des vorliegenden Ausführungsbeispiels versehen ist.
Wie bereits genannt, hat W/R, d. h. das Verhältnis aus der Breite (W) der Lichtsperrplatte 120 zum Lichtstrahldurchmesser (R) den Wert 0,2. Der Halb leiterlaser 101 verfügt über eine Wellenlänge von 780 nm, und die numerische Apertur (NA) der Objektivlinse 105 beträgt 0,55.
Als erstes, ohne die Lichtsperrplatte 120, werden Aufzeichnungsbits mit gleichmäßiger Periode von 0,765 um vorab auf einem erhabenen Bereich 26,5 mm entfernt von der Mitte der magnetooptischen Platte 201 bei 1.800 U/Min. (Lineargeschwindigkeit von 5 m/s) aufgezeichnet.
Als nächstes, mit der Lichtsperrplatte 120, wird die Aufzeichnungsbitfolge abgespielt. Im Ergebnis ist der erhaltene T/R-Wert derselbe, wie er ohne die Lichtsperrplatte 120 erhalten wurde. D. h., dass die Versuchsergebnisse zeigen, dass Wechselwirkung durch Abspielsignale aufgrund der Nebenkeulen nicht auftrat.
Dieselben Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge wurden unter Verwendung der herkömmlichen magnetooptischen Platte ausgeführt. Der erzielte T/R-Wert war um mehr als 8 dB kleiner als derjenige, der ohne die Lichtsperrplatte 120 erzielt wurde. D. h., dass es die Versuchsergebnisse zeigen, dass Wechselwirkung durch Abspielsignale aufgrund der Nebenkeulen auftritt. Darüber hinaus ist die Amplitude des Abspielsignals kleiner als die Hälfte derjenigen, die ohne die Lichtsperrplatte 120 erzielt wurde.
So wird dann, wenn der optische Kopf 202 verwendet wird, der mit der Lichtsperrplatte 120 versehen ist, die magnetooptische Platte 201 in bevorzugter Weise genutzt.
Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge wurden unter Verwendung des mit der Lichtsperrplatte 120 versehenen optischen Kopfs 202 unter denselben Bedingungen wie bei den vorigen Versuchen ausgeführt. Bei diesem Versuch war der T/R-Wert deutlich verringert, wenn der w/R-Wert der Lichtsperrplatte 120 von 0,2 auf 0,3 geändert wurde.
Wenn die Breite (w) der Lichtsperrplatte 120 vergrößert wird, wird die Erstreckung der Hauptkeule klein und die Intensität der Nebenkeule nimmt zu. Daher erfolgte im Fall der Verwendung einer Lichtsperrplatte 120 mit w/R = 0,2 kein Aufzeichnen hinsichtlich der Nebenkeule. Dagegen erfolgte im Fall der Verwendung einer Lichtsperrplatte 120 mit w/R = 0,3 ein Aufzeichnen hinsichtlich der Nebenkeule.
Gemäß den Ergebnissen des obigen Versuchs wird die Breite (w) der Licht sperrplatte 120 vorzugsweise auf unter 0,3 · R, bevorzugter um 0,2 · R eingestellt.
Als nächstes wurden Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge unter Verwendung des mit einer Lichtsperrplatte 120 mit w/R = 0,2 versehenen optischen Kopfs 202 unter derselben Bedingung wie bei den obigen Versuchen ausgeführt, wobei eine Messung ohne die Lichtsperrplatte 120 erfolgte, und es wurden die T/R- Werte gemessen. Der hinsichtlich Aufzeichnungsbits mit einer Länge von 0,35 um unter Verwendung des optischen Kopfs 202 erhaltene T/R-Wert war um mehr als 5 dB im Vergleich mit demjenigen verbessert, der unter Verwendung des zuvor beschriebenen optischen Kopfs erhalten wurde, der die Lichtsperrplatte 120 nicht enthielt. Dies, da durch die Lichtsperrplatte 120 der Durchmesser des mittleren Teils des Lichtstrahls verkleinert werden kann.
Als nächstes wurden Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge unter Verwendung des mit einer Lichtsperrplatte 120 mit w/R = 0,2 versehenen optischen Kopfs unter derselben Bedingung wie bei den obigen Versuchen ausgeführt, wobei eine Messung ohne die Lichtsperrplatte 120 erfolgte, und es wurde das Übersprechen gemessen. Das erzielte Übersprechen betrug -30 dB, was im Wesentlichen dasselbe ist, wie es dann erhalten wurde, wenn ein optischer Kopf ohne die Lichtsperrplatte 120 verwendet wurde.
Wie beschrieben, kann mittels der Kombination aus dem optischen Kopf 202 mit der Lichtsperrplatte 120 und der magnetooptischen Platte 201 der Durchmesser des mittleren Teils des Lichtflecks kleiner gemacht werden. Darüber hinaus kann das Abspielsignal von den beiden Seiten des mittleren Teils verringert werden, was das Abspielen von mit hoher Dichte aufgezeichneter Information erlaubt.
Für die Zusammensetzung des GdFeCO der Ausleseschicht 3 besteht keine Beschränkung auf Gd0,26(Fe0,82Co0,18)0,74, solange die Ausleseschicht 3 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt und oberhalb der Raumtemperatur in ihr ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt. Hinsichtlich einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung kann durch Variieren des Verhältnisses des Seltenerdmetalls zum Übergangsmetall die Kompensationstemperatur eingestellt werden, bei der das magnetische Moment des Seltenerdmetalls und da magnetische Moment des Übergangsmetalls miteinander in Gleichgewicht stehen. Da GdFeCo einer Materialreihe entspricht, die in der Nähe der Kompensationstemperatur rechtwinklige Magnetisierung aufweist, kann die Tempera tur, bei der ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, dadurch eingestellt werden, dass die Kompensationstemperatur durch Einstellen des Verhältnisses von Gd zu FeCo geändert wird.
Fig. 16 zeigt Versuchsergebnisse zur Kompensationtemperatur und zur Curietemperatur abhängig von der Variablen X in GdX(Fe0,82Co0,18)1-X, d. h., wenn der Anteil von Gd variiert wurde.
Wie es aus der Figur deutlich ist, ist im Kompensationszusammensetzungsbereich, in dem die Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur (25ºC) liegt, X auf 0,18 oder größer eingestellt, und es ist vorzugsweise so eingestellt, dass die Ungleichung 0,19 < X < 0,29 erfüllt ist. Dies, da dann, wenn X in diesem Wert eingestellt wird, bei der Konfiguration, bei der die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 aufeinanderlaminiert sind, die Temperatur, bei der ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, im Bereich von der Raumtemperatur (200ºC) eingestellt werden kann. Wenn die obige Temperatur zu hoch wird, tritt die Möglichkeit auf, dass die Laserleistung zu Abspielzwecken so hoch wie die Laserleistung zu Aufzeichnungszwecken wird, wodurch die in der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnete Information zerstört werden kann.
Nachfolgend wird eine Änderung der Eigenschaften (Kompensationstemperatur und Curietemperatur) für den Fall erläutert, dass das Verhältnis von Fe zu Co in der GdFeCo-Reihe variiert wird, d. h., dass Y in GdX(Fe1-YCoY)1-X variiert wird.
Fig. 17 zeigt die Eigenschaften von GdX(Fe1-YCoY)1-X, wenn Y = 0 gilt, d. h. die Eigenschaften von GdXFe1-X. Wenn z. B. X = 0,3 für den Gehalt an Gd gilt, liegt die Kompensationstemperatur im Wesentlichen um 120ºC herum und die Curietemperatur um 200ºC herum..
Fig. 18 zeigt die Eigenschaften von GdX(Fe1-YCoY)1-X, wenn Y = 1 gilt, d. h. die Eigenschaften von GdXCo1-X. Wenn z. B. X = 0,3 für den Gehalt an Gd gilt, liegt die Kompensationstemperatur im Wesentlichen um 220ºC herum und die Curietemperatur um 400ºC herum.
Wie erkennbar, steigen beim selben Gehalt an Gd die Kompensationstemperatur und die Curietemperatur an, wenn der Gehalt an Co zunimmt.
Der polare Kerr-Rotationswinkel sollte beim Abspielen so hoch wie möglich eingestellt werden, um einen höhere T/R-Wert zu erzielen. So wird die Curietemperatur der Ausleseschicht 3 vorzugsweise so hoch wie möglich eingestellt. Jedoch ist hierbei zu beachten, dass dann, wenn zu viel Co enthalten ist, auch die Temperatur höher wird, bei der ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt.
Wenn das Obige berücksichtigt wird, wird Y in GdX(Fe1-YCoY)1-X vorzugsweise so eingestellt, dass die folgende Ungleichung erfüllt ist:
0,1 < Y < 0,5.
Selbstverständlich werden die Eigenschaften der Ausleseschicht 3, wie die Temperatur, bei der ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, durch die Zusammensetzung des in der Aufzeichnungsschicht 4 verwendeten Materials und die Filmdicke der Aufzeichnungsschicht 4 beeinflusst. Dies, da magnetisch zwischen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 eine Austauschkopplungskraft ausgeübt wird.
Daher differieren die zweckdienliche Zusammensetzung des in der Ausleseschicht 3 verwendeten Materials und die Filmdicke der Ausleseschicht 3 abhängig vom in der Aufzeichnungsschicht 4 verwendeten Material und der Zusammensetzung des Materials und der Filmdicke der Aufzeichnungsschicht 4.
Als Material für die Ausleseschicht 3 der erfindungsgemäßen magnetooptischen Platte wird GdFeCo verwendet, in dem ein plötzlicher Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt. Jedoch konnte selbst dann derselbe Effekt erzielt werden, wenn andere Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen (die später beschrieben werden) verwendet wurden.
GdXFe1-X zeigt die in Fig. 17 dargestellten Eigenschaften, und wenn X der Ungleichung 0,24 < X < 0,35 genügt, hat es eine Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur.
GdXCo1-X zeigt die in Fig. 18 dargestellten Eigenschaften, und wenn X der Ungleichung 0,20 < X < 0,35 genügt, hat es eine Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur.
Wenn eine FeCo-Legierung als Übergangsmetall verwendet wird, zeigt TbX(FeyCo1-Y)1-X eine Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur, wenn X der Ungleichung 0,20 < X < 0,30 genügt (Y ist zufällig gewählt). DyX(FeyCo1-Y)1-X zeigt eine Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur, wenn X der Ungleichung 0,24 < X < 0,33 genügt (Y wird zufällig gewählt). HoX(FeyCo1-Y)1-X zeigt eine Kompensationstemperatur über der Raumtemperatur, wenn X der Ungleichung 0,25 < X < 0,45 genügt (Y wird zufällig gewählt).
Alternativ ist auch ein Material mit den folgenden Eigenschaften für die Ausleseschicht 3 geeignet: Wenn die Wellenlänge des Halbleiterlasers als Lichtquelle im optischen Kopf 202 kleiner als 780 nm, wie beschrieben, wird, ist der polare Kerr-Rotationswinkel bei dieser Wellenlänge groß.
Wie bereits erläutert, ist bei einer optischen Platte wie der magnetooptischen Platte 201 die Aufzeichnungsdichte durch die Größe des Lichtstrahls begrenzt, die durch die Wellenlänge und die Apertur der Objektivlinse 105 bestimmt ist. Daher kann alleine durch Verkürzen der Wellenlänge des Halbleiterlasers die Aufzeichnungsdichte auf der magnetooptischen Platte verbessert werden. Derzeit befindet sich ein Halbleiterlaser 101 mit einer Wellenlänge von 670 nm - 680 nm in praktischem Gebrauch, und es wurden SHG- Laser mit einer Wellenlänge von 400 nm oder darunter intensiv untersucht.
Der Kerr-Rotationswinkel einer Seltenerdmetall-übergangsmetall-Legierung zeigt eine Abhängigkeit von der Wellenlänge. Im Allgemeinen wird der Kerr- Rotationswinkel kleiner, wenn die Wellenlänge kleiner wird. Jedoch nimmt unter Verwendung eines Films mit großem Kerr-Rotationswinkel bei kurzer Wellenlänge die Intensität des Signals zu, wodurch ein Abspielsignal hoher Qualität erzielt wird.
Beim obigen Material für die Ausleseschicht 3 kann durch geringfügiges Hinzufügen mindestens eines aus der aus Nd, Pt, Pr und Pd bestehenden Gruppe ausgewählten Elements ein größerer Kerr-Rotationswinkel erzielt werden, wobei die für die Ausleseschicht 3 erforderlichen Eigenschaften im Wesentlichen dieselben bleiben. Im Ergebnis kann eine magnetooptische Platte erhalten werden, die selbst dann ein Abspielsignal hoher Qualität ermöglicht, wenn ein Halbleiterlaser kurzer Wellenlänge verwendet wird.
Ferner kann durch Hinzufügen einer kleinen Menge mindestens eines aus der Cr, V, Nb, Mn, Be und Ni bestehenden Gruppe ausgewählten Elements die Be ständigkeit der Ausleseschicht 3 gegen Umwelteinflüsse verbessert werden. D. h., dass eine Beeinträchtigung der Eigenschaften aufgrund einer Oxidation des Materials durch Feuchtigkeit und Sauerstoff, die eindringen, verhindert werden kann, um dadurch zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte 201 für eine lange Zeitperiode zu gewährleisten.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dicke der Ausleseschicht 3 auf 50 nm eingestellt. Jedoch besteht für die Dicke der Ausleseschicht 3 keine Beschränkung auf diese Dicke. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, werden das Aufzeichnen und Abspielen von Information von der Seite der Ausleseschicht 3 her ausgeführt. Wenn die Ausleseschicht 3 zu dünn ist, kann die in der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnete Information die Ausleseschicht 3 erreichen. D. h., dass der Maskierungseffekt durch die in der Ebene liegende Magnetisierung der Ausleseschicht 3 schwächer wird.
Wie bereits erläutert, ändert sich, da die magnetischen Eigenschaften der Ausleseschicht 3 durch die Aufzeichnungsschicht 4 beeinflusst werden, die geeignete Dicke der Ausleseschicht 3 abhängig vom Material, das in jeder Schicht verwendet wird, und der zugehörigen Zusammensetzung. Jedoch ist für die Ausleseschicht 3 eine Dicke von mindestens 20 nm erforderlich, und vorzugsweise wird die Dicke derselben über 50 nm eingestellt. Wenn andererseits die Ausleseschicht 3 zu dick wird, ist es möglich, dass die in der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnete Information nicht in die Ausleseschicht 3 kopiert wird. Daher wird die Filmdicke der Ausleseschicht 3 vorzugsweise auf unter 100 nm eingestellt.
Hinsichtlich des Materials der Aufzeichnungsschicht 4 kann ein solches verwendet werden, das im Temperaturbereich von der Raumtemperatur bis zur Curietemperatur rechtwinklige Magnetisierung aufweist und das über eine zum Aufzeichnen geeignete Curietemperatur (bei ungefähr 150-250ºC) aufweist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist DyFeCo für die Aufzeichnungsschicht 4 verwendet. DyFeCo ist ein Material mit kleiner Anisotropie der rechtwinkligen Magnetisierung, und so kann durch Anpassen von DyFeCo ein Aufzeichnungsvorgang selbst bei einem kleinen äußeren Magnetfeld ausgeführt werden. Dies ist eine vorteilhafte Eigenschaft insbesondere für das Überschreiben der Aufzeichnungsverfahren durch Magnetfeldmodulation (was später beschrieben wird), und es werden kompakte Größe der Vorrichtung zum Erzeugen des Magnetfelds zu Aufzeichnungszwecken und eine Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs ermöglicht.
Andere geeignete Materialien für die Aufzeichnungsschicht 4 sind TbFeCo, GdTbFe, NdDyFeCo, GdDyFeCo und GdTbFeCo.
Außerdem kann durch Hinzufügen mindestens eines Elements aus der Cr, V, Nb, Mn, Be und Ni bestehenden Gruppe zum in der Aufzeichnungsschicht 4 verwendeten Material zuverlässiges Funktionsvermögen der Aufzeichnungsschicht 4 über eine längere Zeitperiode gewährleistet werden. Die geeignete Dicke der Aufzeichnungsschicht 4 ist durch das Material, die Zusammensetzung des in der Ausleseschicht 3 verwendeten Materials und die Dicke der Ausleseschicht 3 bestimmt, und sie wird vorzugsweise im Bereich von 20 nm - 100 nm eingestellt.
Die Dicke des AlN (transparenter dielektrischer Film 2) ist nicht auf 80 nm beschränkt.
Die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 wird unter Berücksichtigung einer sogenannten Verstärkung des Kerr-Effekts bestimmt, der den polaren Kerr-Rotationswinkel betreffend die Ausleseschicht 3 unter Verwendung des Lichtinterferenzeffekts beim Abspielen von der magnetooptischen Platte erhöht. Um die Signalqualität (T/R) beim Abspielen so hoch wie möglich zu machen, wird der Kerr-Rotationswinkel so groß wie möglich eingestellt.
Die Filmdicke ändert sich abhängig von der Wellenlänge des Abspiellichts und dem Brechungsindex des transparenten dielektrischen Films 2. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist AlN als Material für den transparenten dielektrischen Film 2 verwendet, das einen Brechungsindex von 2,0 beim Abspiellicht mit einer Wellenlänge von 780 nm aufweist. So kann unter Verwendung von AlN mit einer Dicke von 30-120 nm für den transparenten dielektrischen Film 2 eine große Verstärkung des Kerr-Effekts erzielt werden. Bevorzugter wird für den transparenten dielektrischen Film 2 AIN mit einer Dicke von 70-100 nm verwendet, da der Kerr-Rotationswinkel im obigen Bereich der Filmdicke beinahe maximal ist.
Die obige Erläuterung erfolgte für den Fall von Abspiellicht mit einer Wellenlänge von 780 nm. Jedoch ist die Wellenlänge des Abspiellichts nicht hierauf beschränkt. Wenn z. B. Abspiellicht mit einer Wellenlänge von 480 nm verwendet wird, was im Wesentlichen 1/2 der obigen Wellenlänge von 780 nm ist, wird die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 vorzugsweise auf 1/2 der Filmdicke eingestellt, wie sie verwendet wird, wenn Abspiel licht mit einer Wellenlänge von 780 nm verwendet wird.
Zusätzlich kann sich der Brechungsindex des transparenten dielektrischen Films 2 abhängig vom für ihn verwendeten Material oder bei seiner Herstellung verwendeten Verfahren ändern. In diesem Fall wird die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 so eingestellt, dass der Wert Brechungsindex · Filmdicke (= optische Pfadlänge) konstant ist.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels gilt 2 (Brechungsindex des im transparenten dielektrischen Film 2 verwendeten AlN) X 80 nm (Filmdicke des transparenten dielektrischen Films) = 160 nm (optische Pfadlänge). Jedoch wird z. B., wenn der Brechungsindex von AlN von 2 auf 2,5 geändert wird, die Filmdicke vorzugsweise auf 160 nm/2,5 = 64 nm eingestellt.
Wie es aus der obigen Erläuterung ersichtlich ist, kann die Filmdicke des transparenten dielektrischen Films 2 dünner gemacht werden, wenn der Brechungsindex desselben erhöht wird, und es kann ein größerer Verstärkungseffekt für den polaren Kerr-Rotationswinkel erzielt werden.
Der Brechungsindex von AlN kann durch Ändern des Verhältnisses von Ar zu N&sub2; (beim Sputtern verwendetes Sputtergas), des Gasdrucks usw. geändert werden. Im Allgemeinen zeigt AIN einen relativ großen Brechungsindex von ungefähr 1,8-2,1, und demgemäß ist es ein geeignetes Material für den transparenten dielektrischen Film 2.
Der transparente dielektrische Film 2 dient nicht nur zur Verstärkung des Kerr-Effekts, sondern er verhindert auch die Oxidierung der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4, die magnetische Schichten aus Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungen sind, und auch der Schutzfilm 5 hat diese Wirkung.
Die magnetische Schicht aus dem Seltenerdmetall-Übergangsmetall neigt zur Oxidation, und insbesondere ist die Wahrscheinlichkeit für eine Oxidation das Seltenerdmetalls hoch. Daher muss das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit von außen verhindert werden, um eine Beeinträchtigung der Eigenschaften der Schichten zu verhindern.
Daher sind die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die AlN-Filme eingebettet. Da der AlN-Film ein Nitridfilm ist, der keinen Sauerstoff enthält, ist seine Feuchtigkeits beständigkeit hoch.
Ferner ist AlN mit großem Brechungsindex (in der Nähe von 2) transparent. So kann unter Verwendung von AlN zuverlässiges Funktionsvermögen einer magnetooptischen Platte für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden.
Außerdem kann unter Verwendung eines AlN-Targets reaktives DC(Gleichspannungs)-Sputtern durch Einleiten von N&sub2; oder eines Mischgases von Ar oder N&sub2; ausgeführt werden. Bei diesem Sputterverfahren kann eine schnellere Filmbildungsgeschwindigkeit als bei einem HF(Hochfrequenz)-Sputterverfahren erzielt werden.
Neben AlN sind die folgenden Materialien mit großem Brechungsindex für den transparenten dielektrischen Film 2 geeignet: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO&sub2;, BaTiO&sub3; und SrTiO&sub3;. Insbesondere kann mit SiN, AlSiN, AlTiN, TiN, Bn und ZnS eine magnetooptische Platte mit hervorragender Feuchtigkeitsbeständigkeit geschaffen werden, da diese keinen Sauerstoff enthalten.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das im Schutzfilm 5 verwendete AlN auf eine Dicke von 20 nm eingestellt. Jedoch besteht für die Filmdicke des Schutzfilms 5 keine Beschränkung hierauf, sondern sie wird vorzugsweise im Bereich von 1-200 nm eingestellt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Filmdicke der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4, die aufeinanderlaminiert sind, auf 100 nm eingestellt. Bei dieser Dicke wird vom optischen Aufnehmer 202 aufgestrahltes Licht kaum durch die magnetischen Schichten hindurchgestrahlt. Daher besteht keine Grenze für die Filmdicke des Schutzfilms 5, solange die Oxidation der magnetischen Filme für eine lange Zeitperiode verhindert werden kann. Daher sollte die Filmdicke dick sein, wenn ein Material mit niedriger Oxidationsbeständigkeit verwendet wird; andererseits sollte die Filmdicke klein sein, wenn ein Material mit hoher Oxidationsbeständigkeit verwendet wird.
Die thermische Leitfähigkeit sowohl des Schutzfilms 5 als auch die des transparenten dielektrischen Films 2 beeinflussen die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte 201. Genauer gesagt, repräsentiert die Aufzeichnungsempfindlichkeit die zum Aufzeichnen oder Löschen erforderliche Laserleistung. Das auf die magnetooptische Platte 201 fallende Licht wird in erster Linie durch den transparenten dielektrischen Film 2 hindurchgestrahlt. Dann wird es durch die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4, die absorbierende Filme sind, absorbiert, und es wird in Wärme umgesetzt. Hierbei läuft in der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 erzeugte Wärme durch Wärmeleitung zum transparenten dielektrischen Film 2 und zum Schutzfilm 5. Daher beeinflussen die jeweiligen Wärmeleitfähigkeiten und Wärmekapazitäten (spezifische Wärme) des transparenten dielektrischen Films 2 und des Schutzfilms 5 die Aufzeichnungsempfindlichkeit.
Dies bedeutet, dass die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte 201 in gewissem Umfang durch die Dicke des Schutzfilms 5 eingestellt werden kann. Wenn z. B. die Filmdicke des Schutzfilms 5 verringert wird, kann die Aufzeichnungsempfindlichkeit erhöht werden (ein Aufzeichnungs- oder Löschvorgang kann mit niedrigerer Laserleistung ausgeführt werden). Normalerweise ist es zum Verlängern der Lebensdauer des Lasers bevorzugt, über eine relativ hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit zu verfügen, und demgemäß ist ein dünnerer Schutzfilm bevorzugt.
Auch in dieser Hinsicht ist AlN ein geeignetes Material. Wegen seiner hervorragenden Feuchtigkeitsbeständigkeit kann, wenn es für den Schutzfilm 5 verwendet wird, eine magnetooptische Platte 201 erhalten werden, die hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit erzielt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist AlN sowohl im Schutzfilm 5 als auch im transparenten dielektrischen Film 2 verwendet. Daher zeigt die erfindungsgemäße magnetooptische Platte hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit. Darüber hinaus kann die Produktivität für die magnetooptische Platte 201 verbessert werden, da für den transparenten dielektrischen Film 2 und den Schutzfilm 5 dasselbe Material verwendet ist. Wie beschrieben, verfügt AlN über hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit, und so kann der AlN-Film relativ dünn (20 nm) eingestellt werden. Ein dünnerer Film ist ebenfalls hinsichtlich der Produktivität zu bevorzugen.
Unter Berücksichtigung der obigen Aufgabe und der Wirkung sind neben AlN die folgenden Materialien, die auch als Materialien für den transparenten dielektrischen Film 2 verwendet werden können, für den Schutzfilm 5 geeignet: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO&sub2;, BaTiO&sub3; und SrTiO&sub3;.
Außerdem kann unter Verwendung desselben Materials für den Schutzfilm 5 und des transparenten dielektrischen Films 2 die Produktivität verbessert werden.
Insbesondere dann, wenn SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN oder ZnS verwendet werden, die keinen Sauerstoff enthalten, kann eine magnetooptische Platte mit hervorragender Feuchtigkeitsbeständigkeit erzielt werden.
Neben Glas kann für das Substrat 1 chemisch getempertes Glas verwendet werden. Alternativ können für das Substrat 1 2P-Schichtglas, bei dem ein Film aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz auf einem Substrat aus Glas oder chemisch getempertem Glas hergestellt ist, Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), amorphes Polyolefin (APO), Polystyrol (PS), Polybiphenylchlorid (PVC), Epoxidharz usw. verwendet werden.
Wenn chemisch getempertes Glas als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: hervorragende mechanische Eigenschaften (Schwingungen, Exzentrizität, Verwindung, Verkippung, usw.); die Härte des Substrats 1 wird groß; durch chemische Stabilität besteht keine Wahrscheinlichkeit eines Auflösens in verschiedenen Arten von Lösungsmitteln; es besteht keine Wahrscheinlichkeit, dass Sand oder Staub am Substrat 1 anhaftet, da es im Vergleich mit einem Kunststoffsubstrat 1 schwer zu laden ist; dadurch, dass es chemisch getempert wird, können die Feuchtigkeitsbeständigkeit, die Oxidationsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit verbessert werden und demgemäß kann zuverlässiges Funktionsvermögen des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden; außerdem kann wegen hervorragender optischer Eigenschaften ein Signal hoher Qualität gewährleistet werden.
Außerdem wird, wenn als Material für das Substrat 1 Glas oder chemisch getempertes Glas verwendet wird, als Verfahren zum Herstellen einer Führungsspur zum Führen eines Lichtstrahls und zum Erzeugen eines als Vorabvertiefung bezeichneten Signals, das vorab zum Aufzeichnen eines Adressensignals auf dem Substrat ausgebildet wird, usw., das reaktive Trockenätzverfahren verwendet, das auf der Oberfläche des Glassubstrats auszuführen ist. Alternativ können die Führungsspur oder die Vorabvertiefung dadurch auf der Harzschicht hergestellt werden, dass ein Lichtstrahl auf die 2P- Schicht des durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harzes gestrahlt wird und danach ein Abheben durch einen Stempel erfolgt.
Wenn PC als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da Spritzgießenmöglich ist, ist Massenherstellung desselben Substrats 1 möglich, und daher können die Herstellkosten gesenkt werden; da geringe Feuchtigkeitsabsorption im Vergleich mit anderen Kunststoffen vorliegt, kann zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte für eine längere Zeitspanne gewährleistet werden, und es können hervorragende Wärmebeständigkeit und Schlagfestigkeit erzielt werden. Außerdem können, hinsichtlich eines Materials, das Spritzgießen erlaubt, wozu PC gehört, eine Führungsspur, eine Vorabvertiefung usw. gleichzeitig auf der Oberfläche des Substrats 1 beim Gießen ausgebildet werden, wenn dabei nur der Stempel an der metallischen Gießform angebracht wird.
Wenn PMMA als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da Spritzgießenmöglich ist, ist Massenherstellung desselben Substrats 1 ermöglicht, wodurch die Herstellkosten gesenkt werden können; da im Vergleich mit anderen Kunststoffen geringe Doppelbrechung vorliegt, zeigt das Material hervorragende optische Eigenschaften, wodurch ein Signal hoher Qualität gewährleistet werden kann; außerdem zeigt es hervorragende Wärmebeständigkeit und Schlagfestigkeit.
Wenn APO als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da Spritzgießenmöglich ist, ist Massenherstellung desselben Substrats 1 möglich, und so können die Herstellkosten gesenkt werden; da im Vergleich mit anderen Kunststoffen geringe Wasserabsorption vorliegt, kann zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte für eine längere Zeitspanne gewährleistet werden, und da im Vergleich mit anderen Kunststoffen kleine Doppelbrechung vorliegt, zeigt es hervorragende optische Eigenschaften, wodurch ein Signal hoher Qualität gewährleistet werden kann; außerdem zeigt es hohe Wärmebeständigkeit und Schlagfestigkeit.
Wenn PS als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da Spritzgießenmöglich ist, ist Massenherstellung desselben Substrats 1 möglich, und demgemäß können die Herstellkosten gesenkt werden. Da außerdem im Vergleich mit anderen Kunststoffen geringe Wasserabsorption vorliegt, kann zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte für eine längere Zeitperiode gewährleistet werden.
Wenn PVC als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da Spritzgießen möglich ist, ist Massenher stellung desselben Substrats 1 möglich, und so können die Herstellkosten gesenkt werden; da niedrige Wasserabsorption im Vergleich mit anderen Kunststoffen vorliegt, kann zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte für eine längere Zeitperiode gewährleistet werden; außerdem ist es flammbeständig.
Wenn Epoxid als Material für das Substrat 1 verwendet wird, können die folgenden Vorteile erzielt werden: Da es im Vergleich mit anderen Kunststoffen niedrige Wasserabsorption aufweist, kann zuverlässiges Funktionsvermögen der optischen Platte für eine längere Zeitperiode gewährleistet werden; außerdem zeigt es hervorragende Wärmebeständigkeit, da es ein durch Wärme härtbares Harz ist.
Wie oben beschrieben, können für das Substrat 1 verschiedene Materialien verwendet werden; wenn jedoch die obigen Materialien für das Substrat 1 der magnetooptischen Platte 201 verwendet werden, sind vorzugsweise die folgenden optischen und mechanischen Eigenschaften erfüllt:
Brechungsindex: 1,44-162
Doppelbrechung: nicht größer als 100 nm (mittels eines Parallelstrahls gemessene Doppelbrechung)
Transmissionsvermögen: nicht unter 90%
Dickenschwankung: ±0,1 mm
Verkippung: nicht mehr als 10 mrad
Schwingungsbeschleunigung: nicht mehr als 10 m/s²
Beschleunigung in radialer Richtung: nicht mehr als 3 m/s²
Der optische Kopf 202 zum Konvergieren eines Laserstrahls auf die Aufzeichnungsschicht 4 wird so konzipiert, dass Einstellung an den Brechungsindex des Substrats 1 besteht. Daher kann es möglich sein, dass der Laserstrahl nicht ausreichend konvergiert wird, wenn der Brechungsindex des Substrats 1 stark schwankt. Ferner unterliegt die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers (Ausleseschicht 3 und Aufzeichnungsschicht 4) einer Änderung, wenn der Laserstrahl nicht konstant konvergiert wird, wodurch die Aufzeichnungs-und Abspielvorgänge nachteilig beeinflusst werden. Bei der Erfindung ist die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen besonders wichtig. Daher wird der Brechungsindex des Substrats 1 vorzugsweise im Bereich von 1,44-1,62 eingestellt.
Da der Laserstrahl durch das Substrat 1 hindurch einfällt, ändert sich der Polarisationszustand, wenn der Laserstrahl durch das Substrat 1 hindurchgestrahlt wird und in diesem Doppelbrechung auftritt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Änderung des magnetischen Zustands der Ausleseschicht 3 als Änderung des Polarisationszustands unter Verwendung des Kerr- Effekts erkannt. Daher kann kein Abspielvorgang ausgeführt werden, wenn sich der Polarisationszustand ändert, wenn der Laserstrahl durch das Substrat 1 hindurchgestrahlt wird. Aus diesem Grund wird die Doppelbrechung des Substrats 1, wie durch paralleles Licht gemessen, vorzugsweise auf unter 100 nm eingestellt.
Hinsichtlich des Transmissionsvermögens fällt die Lichtmenge, wenn das Transmissionsvermögen des Substrats 1 zu niedrig wird, wenn z. B. ein Lichtstrahl vom optischen Aufnehmer beim Aufzeichnen durch das Substrat 1 hindurchgestrahlt wird. Daher ist eine für höhere Ausgangsleistung konzipierte Laserquelle erforderlich, um beim Aufzeichnen dieselbe Lichtmenge aufrecht zu erhalten. Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung, da der Aufzeichnungsträger eine Doppelschichtstruktur aus der Aufzeichnungsschicht 4 und der Ausleseschicht 3 aufweist, im Vergleich mit dem herkömmlichen Aufzeichnungsträger mit Einzelschichtstruktur (die Ausleseschicht 3 ist nicht vorhanden) eine größere Lichtmenge erforderlich, um die Temperatur des Aufzeichnungsträgers zu erhöhen. Aus diesem Grund wird das Transmissionsvermögen des Substrats 1 vorzugsweise auf 90% oder höher eingestellt.
Der optische Kopf 202 zum Konvergieren eines Laserstrahls auf die Aufzeichnungsschicht 4 ist so konzipiert, dass Anpassung an die Dicke des Substrats 1 besteht. Daher kann, wenn die Dicke des Substrats 1 stark schwankt, der Laserstrahl nicht ausreichend konvergiert werden. Ferner unterliegt die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers einer Änderung, wenn der Laserstrahl nicht bei stabilen Bedingungen konvergiert wird, was Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge nachteilig beeinflusst. Bei der Erfindung ist die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen besonders wichtig. Daher wird die Dickenschwankung des Substrats 1 vorzugsweise im Bereich von ±0,1 mm eingestellt.
Wenn das Substrat 1 verkippt ist, wird ein Laserstrahl vom optischen Aufnehmer auf die gekippte Oberfläche des Aufzeichnungsträgers konvergiert. So ändert sich der Konvergierzustand abhängig vom Ausmaß der Verkippung, was Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge nachteilig beeinflusst, wie dann, wenn die Dicke des Substrats 1 schwankt. Bei der Erfindung wird die Verkippung des Substrats 1 auf unter 10 mrad, bevorzugter auf unter 5 mrad eingestellt.
Wenn sich das Substrat 1 in Bezug auf den optischen Kopf 202 nach oben und unten bewegt, wird derselbe so aktiviert, dass er die Bewegung kompensiert, und ein Laserstrahl wird auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers konvergiert. Wenn sich jedoch das Substrat 1 stark auf und ab bewegt, ist es nicht möglich, den optischen Kopf 202 so zu aktivieren, dass er die Bewegung vollständig kompensiert. Daher ist es möglich, dass der Laserstrahl nicht ausreichend auf den Aufzeichnungsträger konvergiert werden kann, und demgemäß ändert sich die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers, wodurch Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge nachteilig beeinflusst werden. Bei der Erfindung wird, da die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen besonders wichtig ist, hinsichtlich der Auf- und Abbewegung des Substrats 1 bei seiner Drehung die Schwingungsbeschleunigung vorzugsweise auf 10 m/s² oder kleiner eingestellt.
Auf dem Substrat 1 wird eine Führungsspur zum Führen eines Lichtstrahls vorab mit einer Ganghöhe von 0,1-1,6 um hergestellt. Wenn jedoch in der Führungsspur eine Exzentrizität existiert, läuft die Führungsspur, wenn sich die Platte dreht, in radialer Richtung in Bezug auf den optischen Kopf 202. In diesem Fall wird der optische Kopf 202 so aktiviert, dass er die Bewegung in radialer Richtung kompensiert, und ein Laserstrahl wird mit vorbestimmter Beziehung zur Führungsspur konvergiert. Wenn sich die Führungsspur jedoch in radialer Richtung stark bewegt, kann es möglich sein, dass der optische Kopf 202 nicht so aktivierbar ist, dass er diese Bewegung ausreichend kompensiert. So kann der optische Aufnehmer den Lichtstrahl nicht so steuern, dass er mit einer vorbestimmten Beziehung zur Führungsspur konvergiert wird. Wie beschrieben, ist bei der Erfindung die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen besonders wichtig, und demgemäß beträgt, hinsichtlich der Bewegung des Substrats 1 in radialer Richtung bei dessen Drehung, seine Beschleunigung in radialer Richtung vorzugsweise 3 m/s² oder weniger.
Es existieren zwei Verfahren zum Lenken eines konvergierten Laserstrahls auf eine vorbestimmte Position auf einer magnetooptischen Platte: Folgeregelung unter Verwendung einer spiralförmigen oder konzentrischen Führungsspur und Abtastregelung unter Verwendung einer spiralförmigen oder konzentrischen Vertiefungsfolge.
Wie es in den Fig. 19(a) und 19(b) dargestellt ist, wird im Fall einer Folgeregelung ein Graben mit einer Breite von 0,2-0,6 um mit einer Tiefe von im Wesentlichen λ/(8n) mit einer Ganghöhe von 1,2-1,6 um hergestellt, und im Allgemeinen werden Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge betreffend Information auf dem bzw. vom erhabenen Bereich ausgeführt, was als magnetooptische Platte mit Nutzung des erhabenen Bereichs bezeichnet wird. Hier bezeichnet λ die Wellenlänge des Laserstrahls, und n bezeichnet den Brechungsindex des Substrats.
Es ist sehr gut möglich, das obige, allgemein verwendete Verfahren für die Erfindung anzupassen. Bei der Erfindung kann Übersprechen von einem Aufzeichnungsbit in benachbarten Spuren in großem Ausmaß verringert werden. Daher können z. B. im Fall einer magnetooptischen Platte, bei der Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge auf dem bzw. vom erhabenen Bereich ausgeführt werden, derartige Vorgänge selbst dann, wenn ein Graben mit einer Breite von 0,1-0,4 um und einer Ganghöhe von 0,5-1,2 um hergestellt wird, ausgeführt werden, ohne dass eine nachteilige Auswirkung beim Übersprechen von benachbarten Aufzeichnungsbits existiert, wodurch die Aufzeichnungsdichte wesentlich verbesserbar ist.
Wie es in den Fig. 20(a) und 20(b) dargestellt ist, werden, wenn der Graben und der erhabene Bereich mit derselben Breite und einer Ganghöhe von 0,8 - 1,6 um hergestellt werden und Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge sowohl hinsichtlich des erhabenen Bereichs als auch des Grabens ausgeführt werden, diese Vorgänge ausgeführt werden, ohne dass eine nachteilige Auswirkung aus Übersprechen aus benachbarten Aufzeichnungsbits existiert, wodurch die Aufzeichnungsdichte wesentlich verbesserbar ist.
Wenn eine Abtastregelung verwendet wird, wird, wie es in Fig. 21 dargestellt ist, eine Wobbelvertiefung vorab mit einer Tiefe von im Wesentlichen (λ/(4n)) mit einer Ganghöhe von 1,2-1,6 um hergestellt. Im Allgemeinen wird das Aufzeichnen und Abspielen von Information so ausgeführt, dass das Zentrum der Wobbelvertiefung abgetastet wird.
Es ist sehr gut möglich, das obige, allgemein verwendete Verfahren an die Erfindung anzupassen. Bei der Erfindung kann Übersprechen von Aufzeichnungsbits in benachbarten Spuren in starkem Ausmaß verringert werden. Daher können z. B. im Fall einer magnetooptischen Platte, bei der eine Wobbelvertiefung mit einer Ganghöhe von 0,5-1,2 um ausgebildet ist, Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge ausgeführt werden, ohne dass ein nachteiliger Effekt aus Übersprechen von benachbarten Aufzeichnungsbits existiert, wodurch die Aufzeichnungsdichte wesentlich verbesserbar ist.
Wie es in Fig. 22 dargestellt ist, ist eine Wobbelvertiefung mit einer Ganghöhe von 0,8-1,6 um hergestellt, und Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge betreffend Information werden hinsichtlich eines Gebiets ausgeführt, in dem die Wobbelvertiefung mit entgegengesetzter Polarität vorliegt, wodurch Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge ausgeführt werden können, ohne dass ein nachteiliger Effekt aus Übersprechen von benachbarten Aufzeichnungsbits existiert, wodurch die Aufzeichnungsdichte wesentlich verbesserbar ist.
Wie es in den Fig. 23(a) und 23(b) dargestellt ist, tritt bei der obigen Folgeregelung, wenn Information, die die Position auf der magnetooptischen Platte anzeigt, durch Wobbeln des Grabens erzielt wird, im Gebiet, in dem der Wobbelzustand entgegengesetzte Phase zeigt, ein Problem dahingehend auf, dass Übersprechen vom Aufzeichnungsbit im benachbarten Graben groß wird. Jedoch ermöglicht es die Erfindung, dass selbst im Gebiet, in dem der Wobbelzustand entgegengesetzte Phase zeigt, Übersprechen vom Aufzeichnungsbit im benachbarten Graben verhindert werden kann, um dadurch wünschenswerte Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge zu erzielen.
Die nachfolgende Beschreibung behandelt das Plattenformat, das bei der magnetooptischen Platte 202 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu verwenden ist.
Im Allgemeinen werden auf einer magnetooptischen Platte, um Kompatibilität zwischen verschiedenen Marken und verschiedenen magnetooptischen Platten zu wahren, jeweilige Leistungswerte und zugehörige Tastverhältnisse, wie sie beim Aufzeichnen und Löschen an jeder radialen Position erforderlich sind, vorab durch eine Vorabvertiefungsfolge mit einer Tiefe von im Wesentlichen (λ/(4n)) in einem Teil am Innen- oder Außenumfang aufgezeichnet. Darüber hinaus ist, auf Grundlage der obigen Lesewerte, am Innen- oder Außenumfang ein Testgebiet vorhanden, in dem Aufzeichnungs- und Abspieltests tatsächlich ausgeführt werden können (siehe z. B. den Standard IS10089).
Hinsichtlich der Abspielleistung wird Information, die die Abspielleistung spezifiziert, vorab in einem Teil am Innen- oder Außenumfang in Form einer Vorabvertiefungsfolge aufgezeichnet.
Bei der magnetooptischen Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beeinflusst die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen stark die Abspielfunktion. Daher ist das Einstellen der Abspielleistung extrem wichtig.
Als Verfahren zum Einstellen der Abspielleistung ist z. B. das folgende Verfahren bevorzugt: Wie im Fall der Aufzeichnungsleistung wird ein Testgebiet zum Einstellen der Abspielleistung am Innen- oder Außenumfang angebracht, und Information zum Optimieren der Abspielleistung, wie aus dem Testgebiet für jede radiale Position erhalten, wird vorzugsweise auf einem Teil des Innen- oder Außenumfangs in Form einer Vertiefungsfolge aufgezeichnet.
Insbesondere bei einem magnetooptischen Plattenlaufwerk, das ein CAV-System verwendet, bei dem die Drehzahl konstant ist, wird die Abspiellaserleistung vorzugsweise für jede Radialposition eingestellt, da sich die Lineargeschwindigkeit der magnetooptischen Platte 201 abhängig von der Radialposition ändert. Daher wird Information, die in so vielen Gebieten in radialer Richtung wie möglich segmentiert ist, vorzugsweise in Form einer Vorabvertiefungsfolge aufgezeichnet.
Als Verfahren zum Einstellen der optimalen Abspiellaserleistung an jeder Radialposition ist auch das folgende Verfahren verfügbar: Ein Aufzeichnungsgebiet wird auf Grundlage der Radialposition in mehrere Zonen unterteilt, und die optimale Aufzeichnungsleistung und die Abspielleistung werden unter Verwendung von Testgebieten eingestellt, die an den Zonengrenzen vorhanden sind, was es ermöglicht, die Temperaturverteilung des Aufzeichnungsträgers beim Abspielen genau einzustellen. Im Ergebnisse können wünschenswerte Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge erzielt werden.
Die magnetooptische Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist bei verschiedenen Aufzeichnungsverfahren verwendbar, wie bei einem Verfahren zum Aufzeichnen auf dem Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte, auf der Überschreiben nicht möglich ist, einem Aufzeichnungsverfahren durch Überschreiben mittels Magnetfeldmodulation sowie einem Aufzeichnungsverfahren mit Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation, wie unten erläutert.
Als erstes wird ein Verfahren zum Aufzeichnen auf dem Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte, bei dem Überschreiben nicht möglich ist, beschrieben.
Das Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte gemäß dem Standard IS10089 (ISO-Standard, wie er für umschreibbare optische Platten von 5,2" vorgegeben wurde) wurde mit weiter Verbreitung am Markt verwendet. Beim Schreiben neuer Information muss als Erstes ein Löschen der bereits aufgezeichneten Information ab dem Abschnitt ausgeführt werden, und dann kann darauf neue Information aufgezeichnet werden. Daher sind mindestens zwei Umdrehungen der magnetooptischen Platte erforderlich. So besteht beim Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte das Problem niedriger Datenübertragungsgeschwindigkeit.
Andererseits zeigt das Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte den Vorteil, dass die für die magnetischen Filme erforderlichen Eigenschaften nicht so hoch sind wie bei magnetooptischen Platten, bei denen Überschreiben möglich ist (was später beschrieben wird).
Um den Mangel zu überwinden, dass Überschreiben nicht möglich ist, wurde bei einigen Geräten das folgende Verfahren verwendet: z. B. sind mehrere optische Köpfe vorhanden, um den Zeitverlust zu vermeiden, der durch das Warten entsteht, um dadurch die Datenübertragungsgeschwindigkeit zu verbessern.
Genauer gesagt, werden zwei optische Köpfe verwendet: Der vordere optische Kopf wird zum Löschen der aufgezeichneten Information verwendet, und der andere, der dem obigen optischen Kopf folgt, wird zum Aufzeichnen neuer Information verwendet. Beim Abspielen wird einer der optischen Köpfe verwendet.
Wenn drei optische Köpfe verwendet werden, wird der vordere optische Kopf zum Löschen der aufgezeichneten Information verwendet; der als nächster folgende optische Kopf wird zum Aufzeichnen neuer Information verwendet; und der als letzter folgende optische Kopf wird dazu verwendet, zu bestätigen, dass neue Information genau aufgezeichnet wurde.
Alternativ ist Überschreiben mittels eines einzelnen optischen Kopfs möglich, wenn eine solche Ausbildung erfolgt, dass mehrere Lichtstrahlen unter Verwendung eines Strahlteilers erzeugt werden, anstatt dass mehrere optische Köpfe verwendet werden.
Daher kann ohne einen Prozess zum Löschen von bereits auf der Platte aufgezeichneter Information neue Information aufgezeichnet werden. So kann das Ursprungsmodell einer magnetooptischen Platte durch eine Funktion, die der Überschreibfunktion ähnlich ist, verbessert werden.
Wie in den Versuchsergebnissen in der obigen Erläuterung beschrieben, zeigte es sich, dass eine magnetooptische Platte 201 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Aufzeichnungs-, Abspiel- und Löschvorgänge ermöglicht, die verwendbar sind, wenn das Aufzeichnungsverfahren verwendet wird.
Als nächstes wird ein überschreibendes Aufzeichnungssystem mit Magnetfeldmodulation erläutert.
Beim überschreibenden Aufzeichnungssystem mit Magnetfeldmodulation wird Information dadurch aufgezeichnet, dass die Stärke des Magnetfelds entsprechend der Information moduliert wird, während ein Laserstrahl konstanter Leistung auf den magnetooptischen Aufzeichnungsträger gestrahlt wird. Das überschreibende Aufzeichnungssystem mit Magnetfeldmodulation wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 detaillierter erläutert.
Fig. 24 ist eine typische Darstellung, die ein Beispiel einer magnetooptischen Plattenvorrichtung zeigt, bei der Überschreiben durch Magnetfeldmodulation möglich ist. Die Vorrichtung ist mit einer Lichtquelle (nicht dargestellt) zum Aufstrahlen eines Laserstrahls beim Aufzeichnen und Abspielen, einem optischen Kopf 11, der ein Empfangselement (nicht dargestellt) zum Empfangen von an der optischen Platte reflektiertem Licht beim Aufzeichnen und Abspielen sowie einem schwebenden Magnetkopf 11 versehen, der elektrisch oder mechanisch mit dem optischen Kopf 11 verbunden ist.
Der schwebende Magnetkopf 12 besteht aus einem Schlitten 12a und einem Magnetkopf 12b mit einem Kern aus MnZn-Ferrit usw. mit einer darauf aufgewickelten Spule. Der schwebende Magnetkopf 12 wird so an die magnetooptische Platte 14 heruntergedrückt, dass er einen vorbestimmten Abstand von ungefähr einigen um bis einigen 10 um beibehält, während die magnetooptische Platte 14 gedreht wird.
In diesem Zustand werden der schwebende Magnetkopf 12 und der optische Kopf 11 in eine gewünschte Radialposition im Aufzeichnungsgebiet auf der magnetooptischen Platte 14 verstellt und vom optischen Kopf 11 wird ein Laser strahl mit einer Leistung von 2-10 mW darauf gestrahlt, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 4 bis in die Nähe der Curietemperatur zu erhöhen (oder die Temperatur, bei der die Koerzitivfeldstärke nahezu null wird). In diesem Zustand wird vom magnetischen Kopf 12b entsprechend der aufzuzeichnenden Information ein Magnetfeld angelegt, dessen Magnetisierungsrichtung nach oben und unten umkehrt. Im Ergebnis kann durch das überschreibende Aufzeichnungssystem Information aufgezeichnet werden, ohne dass ein Löschprozess für bereits auf der Platte aufgezeichnete Information vorliegt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die beim Überschreiben mittels Magnetfeldmodulation verwendete. Laserleistung konstant gehalten. Wenn sich jedoch die Polarität des Magnetfelds ändert und die Laserleistung auf eine Leistung verringert wird, bei der Aufzeichnen nicht möglich ist, kann die Form des aufzuzeichnenden Aufzeichnungsbits verbessert werden, wodurch die Qualität eines Abspielsignals verbessert wird.
Wenn durch Überschreiben mittels Magnetfeldmodulation ein Aufzeichnungsvorgang mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, muss die Modulation des Magnetfelds mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Jedoch zeigt der Magnetkopf 12b Grenzen hinsichtlich seines elektrischen Energieverbrauchs und seiner Größe. Daher ist es nicht möglich, dass der Magnetkopf 12b ein derartiges großes elektrisches Feld erzeugt. Dies bedeutet, dass die magnetooptische Platte 14 so ausgebildet sein muss, dass ein Aufzeichnungsvorgang mit relativ kleinem Magnetfeld ausgeführt werden kann.
Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist bei der magnetooptischen Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Curietemperatur der Aufzeichnungsschicht 4 auf einen niedrigen Wert (im Bereich von 150-250ºC) eingestellt, so dass Aufzeichnungsvorgänge leicht ausgeführt werden können. Ferner kann durch Verwenden von DyFeCo mit kleiner Anisotropie der rechtwinkligen Magnetisierung das zum Aufzeichnen erforderliche Magnetfeld kleiner gemacht werden. So verfügt die magnetooptische Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels über eine Struktur, die für das überschreibende System mittels Magnetfeldmodulation geeignet ist.
Als nächstes wird nachfolgend ein überschreibendes Aufzeichnungssystem mit Lichtintensitätsmodulation erläutert.
Wenn das überschreibende Aufzeichnungssystem mit Lichtintensitätsmodulation verwendet wird, wird Information auf entgegengesetzte Weise zum überschrei benden Aufzeichnungssystem mit Magnetfeldmodulation aufgezeichnet. D. h., dass Information dadurch aufgezeichnet wird, dass die Laserleistung entsprechend der aufzuzeichnenden Information moduliert wird, während ein Magnetfeld konstanter Stärke an den magnetooptischen Aufzeichnungsträger angelegt wird. Das Aufzeichnungssystem mit Lichtintensitätsmodulation wird unter Bezugnahme auf die Fig. 25 bis 29 detaillierter erläutert.
Fig. 26 zeigt die Temperaturabhängigkeit der Koerzitivfeldstärke in einer Richtung rechtwinklig zu den Filmflächen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 sowie das Aufzeichnungsmagnetfeld HW, das für das später beschriebene überschreibende Aufzeichnungsverfahren durch Lichtintensitätsmodulation geeignet ist.
Ein Aufzeichnungsvorgang wird dadurch ausgeführt, dass ein auf zwei Pegel (hoch und niedrig) modulierter Laserstrahl eingestrahlt, während das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw angelegt wird. D. h., dass dann, wenn, wie es in Fig. 27 dargestellt ist, ein Laserstrahl mit hohem Pegel I eingestrahlt wird, die Temperaturen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 auf TH erhöht werden, die in der Nähe der jeweiligen Curietemperaturen Tc&sub1; und Tc&sub2; oder darüber liegt. Andererseits wird, wenn ein Laserstrahl von niedrigem Pegel II eingestrahlt wird, nur die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 4 auf TL erhöht, die über der Curietemperatur Tc&sub2; liegt.
Daher wird, wenn der Laserstrahl des niedrigen Pegels II eingestrahlt wird, da die Koerzitivfeldstärke H&sub1; der Ausleseschicht 3 ausreichend klein ist, die Magnetisierung in der Ausleseschicht in der Magnetisierungsrichtung des Aufzeichnungsmagnetfelds Hw ausgerichtet, Ferner wird sie beim Prozess des Abkühlens in die Aufzeichnungsschicht 4 kopiert. D. h., dass die Magnetisierung nach oben gerichtet wird, wie es in Fig. 25 dargestellt ist.
Als nächstes wird, wenn der Laserstrahl hohen Pegels I eingestrahlt wird, da die Temperatur der Ausleseschicht 3 über ihre Kompensationstemperatur erhöht wird, die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 in entgegengesetzter Richtung als der im Fall des Einstrahlens des Laserstrahls mit niedrigem Pegel II mittels des Aufzeichnungsmagnetfelds Hw ausgerichtet. D. h., dass die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 nach unten zeigt.
Beim Abkühlprozess fällt die Temperatur auf eine Temperatur, die so niedrig wie im Fall des Einstrahlens eines Laserstrahls des niedrigen Pegels II ist; jedoch sind der Abkühlprozess der Ausleseschicht 3 und derjenige der Aufzeichnungsschicht 4 verschieden (die Aufzeichnungsschicht 4 wird schneller abgekühlt). Daher verfügt nur die Aufzeichnungsschicht 4 über die Temperatur TL, die durch Einstrahlen des Laserstrahls vom niedrigen Pegel II erzielt wurde, und die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 wird in die Aufzeichnungsschicht 4 (nach unten) kopiert.
Danach kühlt die durch Bestrahlen der Ausleseschicht 3 erzielte Temperatur auf die Temperatur gemäß dem Laserstrahl des niedrigen Pegels II ab, und die Magnetisierungsrichtung wird in derjenigen des Aufzeichnungsmagnetfelds HW (nach oben) ausgerichtet. Hierbei wird die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 4 nicht in der Magnetisierungsrichtung des Aufzeichnungsmagnetfelds Hw ausgerichtet, da ihre Koerzitivfeldstärke H&sub2; ausreichend größer als das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw ist.
Beim Abspielen, wenn ein Laserstrahl vom Intensitätspegel III (Fig. 27) eingestrahlt wird, steigt die Temperatur der Ausleseschicht 3 auf TR (Fig. 26), und in der Ausleseschicht 3 tritt ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auf. Im Ergebnis zeigen sowohl die Aufzeichnungsschicht 4 als auch die Ausleseschicht 3 Anisotropie der rechtwinkligen Magnetisierung. Hierbei wird kein Aufzeichnungsmagnetfeld Hw angelegt, oder selbst wenn ein solches angelegt wird, wird, da das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw ausreichend kleiner als die Koerzitivfeldstärke H&sub2; der Aufzeichnungsschicht 4 beim Abspielen ist, die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht 3 durch die an der Grenzfläche zwischen den Schichten wirkende Austauschkopplungskraft in der Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht 4 ausgerichtet.
Wie beschrieben, kann durch das überschreibende Aufzeichnungssystem Information ohne einen Prozess zum Löschen bereits aufgezeichneter Information aufgezeichnet werden.
Ein Aufzeichnungsvorgang kann dadurch ausgeführt werden, dass modulierte Lichtstrahlen zweier Typen, wie in Fig. 28 oder 29 dargestellt, eingestrahlt werden, während das Aufzeichnungsmagnetfeld Hw angelegt wird.
Genauer gesagt, werden, wenn ein Laserstrahl von hohem Pegel (Typ I) eingestrahlt wird, die jeweiligen Temperaturen der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 auf TH erhöht, die in der Nähe der jeweiligen Curietemperaturen Tc&sub1; und Tc&sub2; oder darüber liegt. Andererseits wird, wenn ein Laserstrahl von niedrigem Pegel (Typ II) eingestrahlt wird, nur die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 4 auf TL erhöht, die über der Curietemperatur Tc&sub2; liegt. Auf diese Weise können die jeweiligen Abkühlprozesse der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 deutlich verschieden eingestellt werden, insbesondere dann, wenn der Laserstrahl von hohem Pegel (Typ I) eingestrahlt wird. Genauer gesagt, kühlt die Aufzeichnungsschicht 4 mit höherer Geschwindigkeit ab. So kann ein Umschreibvorgang leicht ausgeführt werden.
Hierbei kann, nach dem Einstrahlen des Laserstrahls von hohem Pegel (Typ 1) ein Laserstrahl mit einer Stärke nicht unter dem Pegel für eine Weile eingestrahlt werden, solange seine Intensität unter dem hohen Pegel liegt.
Das obige Aufzeichnungsverfahren zeigt den Vorteil, dass dann, wenn durch Lichtintensitätsmodulation überschrieben wird, ein initialisierendes Magnetfeld weggelassen werden kann, wie es im Allgemeinen erforderlich ist.
Die magnetooptische Platte (Fig. 4) ist vom sogenannten einseitigen Typ. Der Zweckdienlichkeit der Erläuterung halber wird der Dünnfilm der magnetooptischen Platte, d. h. der transparente dielektrische Film 2, die Ausleseschicht 3, die Aufzeichnungsschicht 4 und der Schutzfilm 5, als Aufzeichnungsträgerschicht bezeichnet. So besteht die magnetooptische Platte aus einem Substrat 1, der Aufzeichnungsträgerschicht 9 und dem Überzugsfilm 6, wie in Fig. 30 dargestellt.
In Fig. 31 ist eine sogenannte beidseitige magnetooptische Platte dargestellt. Bei diesem Typ einer magnetooptischen Platte existiert ein Paar von Substraten 1, wobei die Aufzeichnungsträgerschichten 9 jeweils durch eine Kleberschicht 10 so auflaminiert sind, dass sie einander zugewandt sind.
Hinsichtlich des Materials für die Kleberschicht 10 ist insbesondere ein Polyurethanacrylat-Kleber bevorzugt. Der obige Kleber ist mit einer Kombination aus Härtungseigenschaften versehen, die durch Ultraviolettstrahlung, Wärme und auf anaerobe Weise erzielt werden. Daher zeigt diese Kleberschicht den Vorteil, dass der schraffierte Teil der Aufzeichnungsträgerschicht 9, durch den keine Ultraviolettstrahlung durchgelassen wird, durch Wärme und auf anaerobe Weise gehärtet werden kann. Darüber hinaus kann wegen der hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit zuverlässiges Funktionsvermögen einer magnetooptischen Platte vom doppelseitigen Typ für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden.
Andererseits ist die magnetooptischen Platte vom einseitigen Typ für eine kompakte magnetooptische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung geeignet, da die erforderliche Dicke den geringen Wert von 1/2 derjenigen beträgt, die für eine beidseitige magnetooptische Platte erforderlich ist.
Eine magnetooptische Platte vom doppelseitigen Typ ist für eine magnetooptische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung großer Kapazität geeignet, da beide Seiten zum Aufzeichnen und Wiedergeben genutzt werden können.
Beim Bestimmen, welcher Typ einer magnetooptischen Platte geeignet ist (beidseitig oder einzelseitig), sollten die Dicke und die Kapazität der magnetooptischen Platte berücksichtigt werden, wie oben erläutert. Es ist auch ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor, welches Aufzeichnungsverfahren verwendet wird, wie unten erläutert.
Wie es gut bekannt ist, werden beim Aufzeichnen von Information auf einer magnetooptischen Platte ein Lichtstrahl und ein Magnetfeld verwendet. Wie es in Fig. 24 dargestellt ist, wird in der magnetooptischen Plattenvorrichtung ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle wie einem Halbleiterlaser emittiert, um durch eine Konvergenzlinse durch das Substrat 1 hindurch auf die Aufzeichnungsträgerschicht 9 konvergiert zu werden. Ferner wird durch eine Magnetfeld-Erzeugungseinheit (z. B. einen schwebenden Magnetkopf 12), wie einen Magnet, einen Elektromagnet, die so vorhanden ist, dass sie der Lichtquelle zugewandt ist, ein Magnetfeld an die Aufzeichnungsträgerschicht 9 angelegt. Beim Aufzeichnen wird durch Einstellen der Lichtstrahlintensität auf einen höheren Wert als der des beim Abspielen verwendeten Lichtstrahls die Temperatur des Teils der Aufzeichnungsträgerschicht 9, auf den der Lichtstrahl konvergiert wird, erhöht. Im Ergebnis wird die Koerzitivfeldstärke des magnetischen Films in diesem Teil kleiner. In diesem Stadium wird durch externes Anlegen eines Magnetfelds mit einer Größe über der Koerzitivfeldstärke die Magnetisierungsrichtung des magnetischen Films in der Magnetisierungsrichtung des angelegten Magnetfelds ausgerichtet, um dadurch den Aufzeichnungsprozess abzuschließen.
Z. B. muss es beim Überschreibverfahren durch Magnetfeldmodulation, bei dem das Magnetfeld zu Aufzeichnungszwecken entsprechend der aufzuzeichnenden Information moduliert wird, die Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung (in den meisten Fällen ein Elektromagnet) an der dichtestmöglichen Position an der Aufzeichnungsträgerschicht 9 angeordnet werden. Dies, da unter Berücksich tigung der von der Spule des Elektromagneten erzeugten Wärme, des elektrischen Energieverbrauchs der Vorrichtung usw., der Größe der Magnetfeld- Erzeugungsvorrichtung usw., zum Einstellen des zu modulierenden Magnetfelds auf eine Frequenz, wie sie zum Aufzeichnen erforderlich ist (im Allgemeinen einige 100 kHz bis einige 10 MHz), und das zum Aufzeichnen erforderliche Magnetfeld einzustellen (im Allgemeinen 50 Oe - einige 100 Oe), die Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung auf einen Abstand von 0,2 mm oder weniger, bevorzugter 50 um, eingestellt werden. Im Fall einer magnetooptischen Platte vom beidseitigen Typ verfügt das Substrat 1 normalerweise über eine Dicke von 1,2 mm, und es sind mindestens 0,5 mm erforderlich. Demgemäß kann dann, wenn der Elektromagnet so positioniert wird, dass er dem Lichtstrahl zugewandt ist, nicht sicher für ein Magnetfeld gesorgt werden, das zum Aufzeichnen ausreicht. Aus diesem Grund wird bei einer Vorrichtung mit einer Aufzeichnungsträgerschicht 9, die zum Überschreiben durch Magnetfeldmodulation konzipiert ist, häufig eine magnetooptische Platte vom einseitigen Typ verwendet.
Im Fall des Überschreibverfahrens durch Lichtintensitätsmodulation, bei dem ein Lichtstrahl gemäß der aufzuzeichnenden Information moduliert wird, kann ein Aufzeichnungsvorgang mit einem Magnetfeld zu Aufzeichnungszwecken ausgeführt werden, dessen Magnetisierung in einer Richtung festgelegt ist, oder ohne ein Magnetfeld zu Aufzeichnungszwecken. Daher kann z. B. ein Permanentmagnet mit starker Kraft zum Erzeugen eines Magnetfelds verwendet werden. So muss die Magnetfeldmodulation nicht an der dichtestmöglichen Position erfolgen, abweichend vom Fall der Magnetfeldmodulation. Zwischen der Aufzeichnungsträgerschicht 9 und der Magnetfelderzeugungseinheit ist ein Abstand von einigen mm möglich. Daher ist nicht nur eine magnetooptische Platte vom einseitigen Typ, sondern auch eine solche vom beidseitigen Typ verwendbar.
Die magnetooptischen Platte vom einseitigen Typ gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann auf die folgenden Arten variiert werden.
Als erstes Beispiel kann eine magnetooptische Platte mit einer Hartbeschichtung auf dem Überzugsfilm 6 verwendet werden. Die magnetooptische Platte besteht aus einem Substrat 1, einer Aufzeichnungsträgerschicht 9, einem Überzugsfilm 6 und einer Hartbeschichtung. Hier wird z. B. auf dem Überzugsfilm 6 ein Hartbeschichtungs-Harzfilm (Hartbeschichtung) vom Typ eines durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harzes aus der Acrylatfamilie hergestellt, z. B. aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz aus der Polyurethanacrylat-Familie mit einer Dicke von im Wesentlichen 6 um. Die Filmdicke der Hartbeschichtung kann auf 3 um eingestellt werden.
Bei der obigen Anordnung kann, da der Überzugsfilm 6 vorhanden ist, eine Beeinträchtigung der Eigenschaften der Aufzeichnungsträgerschicht 9 durch Oxidation verhindert werden, was zuverlässigen Aufzeichnungs- und Abspielbetrieb für eine lange Zeitperiode gewährleistet. Außerdem wird selbst dann, wenn der Hartbeschichtungsfilm aus einem harten Material mit großer Abnutzungsbeständigkeit vorhanden ist, die Platte selbst dann nicht leicht verkratzt, wenn der Magnet zur Verwendung beim Aufzeichnen in Kontakt mit der Platte gelangt, oder selbst dann, wenn sie verkratzt würde, würde der Kratzer die Aufzeichnungsträgerschicht 9 nicht erreichen.
Alternativ kann der Überzugsfilm 6 so ausgebildet sein, dass er als Hartbeschichtungsfilm dient.
Als zweites Beispiel für die magnetooptische Platte vom einseitigen Typ gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wobei die magnetooptische Platte über eine auf dem Überzugsfilm 6 ausgebildete Hartbeschichtung verfügt, besteht die magnetooptische Platte aus dem Hartbeschichtungsfilm, einem Substrat 1, einer Aufzeichnungsträgerschicht 9, einem Überzugsfilm 6 und einem weiteren Hartbeschichtungsfilm.
Hinsichtlich des Materials für das Substrat 1 der magnetooptischen Platten wird im Allgemeinen ein Kunststoff wie PC verwendet. Da jedoch Kunststoff ein sehr weiches Material im Vergleich mit einem Glasmaterial ist, wird er selbst durch schwaches Reiben mit einem Nagel zerkratzt. Wenn die Platte stark zerkratzt ist, kann das Problem eines Regelungssprungs beim Aufzeichnen oder Abspielen unter Verwendung eines Lichtstrahls auftreten, und demgemäß ist es möglich, dass Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge nicht korrekt ausgeführt werden.
Wenn von der magnetooptischen Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels abgespielt wird, wird nur die Nähe der Mitte des Lichtstrahls einem Abspielvorgang unterzogen. So wird im Vergleich mit dem Fall des herkömmlichen Modells der nachteilige Effekt eines Kratzers auf der Oberfläche des Substrats 1 beim Aufzeichnen oder Abspielen größer. Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist bei der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Hartbeschichtungsfilm auf der Seite des Substrats 1 entgegen der Aufzeichnungsträgerschicht 9 vorhanden. Diese Anordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist sehr wirkungsvoll zum Verhindern eines Zerkratzens der Platte.
Dieselbe Wirkung kann für eine magnetooptische Platte vom beidseitigen Typ auch erzielt werden, wenn ein Hartbeschichtungsfilm auf der Oberfläche jedes Substrats 1 angebracht wird.
Als drittes Beispiel wird eine Ladungsverhinderungsschicht (nicht dargestellt) auf dem Überzugsfilm 6 oder der Hartbeschichtung des ersten oder zweiten Beispiels hergestellt. Alternativ kann eine Schicht mit Ladungsverhinderungsfunktion in der magnetooptischen Platte hergestellt werden.
Wie im Fall des Kratzerproblems kann es dann, wenn Staub an der Oberfläche des Substrats 1 anhaftet, unmöglich sein, einen Aufzeichnungs- oder Abspielbetrieb auszuführen. Wenn das Überschreibverfahren durch Magnetfeldmodulation verwendet wird und Staub am Überzugsfilm 6 anhaftet, insbesondere dann, wenn der schwebende Magnetkopf 12 (Fig. 24) mit einem Spalt von mehreren um über dem Überzugsfilm 6 positioniert wird, können der schwebende Magnetkopf 12 und die Aufzeichnungsträgerschicht 9 durch den Staub beschädigt werden. Jedoch können bei der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Substrat 1 und der Überzugsfilm 6 gegen an ihnen anhaftenden Staub geschützt werden, da auf dem Substrat 1 oder der Seitenfläche der Aufzeichnungsträgerschicht eine Schicht mit Ladungsverhinderungsfunktion ausgebildet ist.
Wenn von der magnetooptischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels abgespielt wird, wird nur der der Nähe der Mitte des Lichts entsprechende Teil dem Abspielvorgang unterzogen. Daher wird der nachteilige Effekt eines Kratzers auf der Oberfläche des Substrats beim Aufzeichnen oder Abspielen größer als im herkömmlichen Fall, weswegen die obige Anordnung zum Verhindern des Anhaftens von Staub an der Oberfläche sehr wirkungsvoll ist.
Wie beim Ladungsverhinderungsfilm kann z. B. ein Hartbeschichtungsharz der Acrylfamilie verwendet werden, auf das ein elektrisch leitendes Füllmaterial mit einer Dicke von im Wesentlichen 2-3 um gemischt ist, das verwendet werden kann.
Der Ladungsverhinderungsfilm ist vorhanden, um den Oberflächenwiderstand zu senken, so dass die Oberfläche 1 vor dem Anhaften von Staub unabhängig vom im Substrat 1 verwendeten Material, d. h. Kunststoff oder Glas, geschützt ist.
Selbstverständlich kann die Ausbildung dergestalt sein, dass der Überzugsfilm 6 oder die Hartbeschichtung mit Ladungsverhinderungseffekt versehen ist.
Bei der magnetooptischen Platte vom beidseitigen Typ ist die Anordnung der Erfindung für die jeweiligen Flächen der Substrate 1 anwendbar.
Als viertes Beispiel kann auf dem Überzugsfilm 6 ein Schmierfilm (nicht dargestellt) hergestellt werden. Die magnetooptische Platte besteht aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsträgerschicht und dem Überzugsfilm 6 sowie einem Schmierfilm. Hinsichtlich des Materials für den Schmierfilm kann z. B. ein Fluorkohlenstoffharz verwendet werden, und die Filmdicke beträgt im Wesentlichen 2 um.
Da der Schmiermittelfilm vorhanden ist, können die Schmierungseigenschaften zwischen einem schwebenden Magnetkopf 12 und der magnetooptischen Platte verbessert sein, wenn Überschreiben durch Magnetfeldmodulation unter Verwendung eines schwebenden Magnetkopfs 12 erfolgt.
Der schwebende Magnetkopf 12 wird mit einem Spalt von mehreren um bis mehreren 10 um über der Aufzeichnungsträgerschicht 9 positioniert. D. h., dass die von der Aufhängung 13 auf den schwebenden Magnetkopf 12 zur Aufzeichnungsträgerschicht 9 hin ausgeübte Andrückkraft und die durch eine Luftströmung aufgrund der Drehung der Platte so ausgeübte Schwebekraft, dass der schwebende Magnetkopf 12 von der Platte abgehoben wird, miteinander im Gleichgewicht stehen, wodurch zwischen dem Kopf 12 und der Platte ein vorbestimmter Abstand aufrecht erhalten wird.
Unter Verwendung des schwebenden Magnetkopfs 12 stehen im Fall der Verwendung des beschriebenen CSS(Kontakt-Start-Stopp)-Verfahrens der schwebende Magnetkopf und die magnetooptische Platte miteinander in Kontakt, bis die magnetooptische Platte nach ihrem Start eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat und bis die Platte nach dem Abschalten des Schalters vollständig angehalten hat. Bei diesem Verfahren kann, wenn zwischen dem schwebenden Magnetkopf 12 und der magnetooptischen Platte ein Fressen auftritt, der schwebende Magnetkopf 12 beschädigt werden, wenn sich die magnetooptische Platte zu drehen beginnt.
Jedoch können bei der Anordnung der magnetooptischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels, da auf dem Überzugsfilm 6 ein Schmierfilm ausgebildet ist, die Schmiereigenschaften zwischen dem schwebenden Magnetkopf 12 und der magnetooptischen Platte 201 verbessert sein, um dadurch zu verhindern, dass der schwebende Magnetkopf 12 durch Fressen beschädigt wird.
Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, den Überzugsfilm 6 und den Schmiermittelfilm gesondert anzubringen, wenn ein feuchtigkeitsbeständiges und schützendes Material, das eine Beeinträchtigung der Aufzeichnungsträgerschicht 9 verhindert, verwendet wird.
Als fünftes Beispiel kann die magnetooptische Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels so ausgebildet sein, dass eine feuchtigkeitsdichte Schicht (nicht dargestellt) und der zweite Überzugsfilm (nicht dargestellt) auf die Seite entgegengesetzt zur Seite der Aufzeichnungsträgerschicht 9 auflaminiert sind. Die magnetooptische Platte besteht aus dem Überzugsfilm, der feuchtigkeitsdichten Schicht, dem Substrat 1, der Aufzeichnungsträgerschicht 9 und dem Überzugsfilm 6.
Hinsichtlich des Materials für die feuchtigkeitsdichte Schicht kann ein transparentes dielektrisches Material wie AlN, AlSiN, SiN, AlTaN, SiO, ZnS oder TiO&sub2; verwendet werden, und die geeignete Dicke für die feuchtigkeitsdichte Schicht beträgt ungefähr 5 nm. Der zweite Überzugsfilm ist insbesondere dann wirkungsvoll, wenn im Substrat 1 ein Kunststoffmaterial mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit wie PC verwendet wird.
Die feuchtigkeitsdichte Schicht ist dahingehend von Wirkung, eine Änderung in der Verwindung der magnetooptischen Platte abhängig von einer Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit zu unterdrücken, wie unten erläutert.
Wenn die feuchtigkeitsdichte Schicht nicht vorhanden ist und sich z. B. die Umgebungsfeuchtigkeit stark ändert, wird Feuchtigkeit auf der Seite absorbiert oder von dieser freigegeben, auf der die Aufzeichnungsträgerschicht 9 nicht vorhanden ist, d. h. auf der Lichteintrittsseite des Kunststoffsubstrats 1. Wegen dieser Absorption und Freigabe von Feuchtigkeit tritt eine teilweise Volumenänderung des Kunststoffsubstrats 1 auf, was zum Problem führt, dass das Kunststoffsubstrat 1 verwunden werden kann.
Dieses Verwinden des Substrats 1 tritt dann auf, wenn das Substrat 1 in Bezug auf die optische Platte des beim Abspielen oder Aufzeichnen von In formation verwendeten Lichtstrahls verkippt ist. Daher kann sich die Regelung verschieben, und so ergibt sich das Problem, dass die Signalqualität sinkt. Wenn die Regelung stark verschoben ist, kann ein Regelungssprung auftreten.
Außerdem wird, wenn das Substrat 1 verkippt ist, ein Laserstrahl vom optischen Kopf 11 (siehe Fig. 24) auf die gekippte Oberfläche der Aufzeichnungsträgerschicht 9 konvergiert, und so ändert sich der Konvergenzzustand des Lichtstrahls abhängig vom Ausmaß der Verkippung, was Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge nachteilig beeinflusst.
Ferner wird, wenn das Substrat 1 in Bezug auf den optischen Kopf 11 nach oben und unten bewegt wird, der optische Kopf 11 so aktiviert, dass er diese Bewegung des Substrats 1 kompensiert und den Laserstrahl auf die Oberfläche der Aufzeichnungsträgerschicht 9 konvergiert. Wenn jedoch das Substrat 1 stark nach oben und unten läuft, kann der optische Kopf 11 diese Bewegung nicht kompensieren.
So wird der Laserstrahl nicht ausreichend konvergiert, und dies führt zum Problem, dass sich die Temperaturverteilung der Aufzeichnungsträgerschicht 9 ändert, wodurch der Aufzeichnungs- und Abspielvorgang nachteilig beeinflusst wird. Insbesondere ist bei der Anordnung gemäß der vorliegenden Anmeldung die Temperaturverteilung der Aufzeichnungsträgerschicht 9 beim Abspielen wichtig. Daher ist es erforderlich, ein Verwinden des Substrats 1 und eine Änderung der Verwindung durch eine Umgebungsänderung so stark wie möglich zu verhindern.
Bei der Anordnung der magnetooptischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels können, da die feuchtigkeitsdichte Schicht vorhanden ist, die Absorption und die Freigabe von Feuchtigkeit auf der Oberflächenseite des Substrats 1 deutlich unterdrückt werden. So ist die obige Anordnung insbesondere für die magnetooptische Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels geeignet.
Der zweite Überzugsfilm auf der feuchtigkeitsdichten Schicht verhindert ein Verkratzen derselben, und er dient zum Schützen der Oberfläche des Substrats 1, und es kann dasselbe Material verwendet werden, wie es für das Material im Überzugsfilm 6 auf der Aufzeichnungsträgerschicht 9 verwendet wird.
Außerdem kann die Härtbeschichtung der Ladungsverhinderungsschicht anstelle des zweiten Überzugsfilms vorhanden sein, oder sie kann auf dem zweiten Überzugsfilm vorhanden sein.
Beim optischen Kopf 202 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die numerische Apertur der Objektivlinse 104 auf 0,55 eingestellt, und die Wellenlänge des Laserstrahls vom Halbleiterlaser 101 ist auf 780 nm eingestellt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Obige beschränkt. Wenn z. B. die numerische Apertur im Bereich von 0,6-0,95 eingestellt wird, kann der Durchmesser des mittleren Teils des Lichtflecks noch kleiner sein, wodurch noch höhere Aufzeichnungsdichte erzielt wird.
Außerdem kann unter Verwendung eines Laserstrahls mit kürzerer Wellenlänge, wie eines Argonionen-Laserstrahls, oder eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 335-600 nm unter Verwendung eines SHG(Second Harmonic Generation = Erzeugung der zweiten Harmonischen)-Elements der Durchmesser des mittleren Teils des Lichtflecks noch kleiner gemacht werden, um dadurch die Aufzeichnungsdichte zu verbessern.

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2]

Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 32 erläutert. Zur Zweckdienlichkeit der Erläuterung sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit demselben Code bezeichnet, und zugehörige Beschreibungen werden hier weggelassen.
Wie es in Fig. 32 dargestellt ist, besteht die magnetooptische Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem Substrat 1, auf das ein transparenter dielektrischer Film 2, eine Ausleseschicht 3, eine Aufzeichnungsschicht 4, ein Strahlungsfilm 2, ein Überzugsfilm 6 in dieser Reihenfolge auflaminiert sind. Der optische Kopf 202 (Fig. 1) ist derselbe wie der beim vorigen Ausführungsbeispiel.
Als Material für den Strahlungsfilm 20 kann Al verwendet werden und die Dicke des Films wird vorzugsweise in der Nähe von 100 nm eingestellt. Hinsichtlich des Materials für das Substrat 1, den transparenten dielektrischen Film 2, die Ausleseschicht 3, die Aufzeichnungsschicht 4 und den Überzugsfilm 6 können die beim vorigen Ausführungsbeispiel verwendeten Materialien verwendet werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Strahlungsfilm 20 auf der Aufzeichnungsschicht 4 hergestellt, und so kann die Form eines Aufzeichnungsbits aus den folgenden Gründen spitzer gemacht werden.
Der meiste Teil des Lichtstrahls, der von der Lichteintrittsseite der magnetooptischen Platte 201 her einfällt, wird durch die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 absorbiert und in Wärme umgewandelt. In diesem Fall wird die Wärme in vertikaler Richtung der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 geleitet, und sie wird auch in der horizontalen Richtung der Schichten geleitet.
Hierbei ergibt sich, wenn die Menge der in horizontaler Richtung übertragenen Wärme groß ist und die Wärme mit niedriger Geschwindigkeit übertragen wird, im Fall des Aufzeichnens mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte das Problem, dass am als nächstes aufzuzeichnenden Aufzeichnungsbit ein nachteiliger Wärmeeffekt auftritt.
Wenn dies auftritt, wird die Länge des Aufzeichnungsbits länger als eine vorbestimmte Länge. Darüber hinaus kann ein Aufzeichnungsbit ausgebildet werden, das in horizontaler Richtung in Bezug auf die Führungsspur erweitert ist. Wenn ein Aufzeichnungsbit in der horizontalen Richtung erweitert wird, kann das Ausmaß von Übersprechen zunehmen, was zum Problem führt, dass kein wünschenswerter Aufzeichnungs- und Abspielvorgang ausgeführt werden kann.
Bei der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Strahlungsfilm 20 aus Al mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf der Aufzeichnungsschicht 4 hergestellt. Die in horizontaler Richtung geleitete Wärme kann zur Seite des Strahlungsfilms 20 abgegeben werden, d. h. in vertikaler Richtung, wodurch sich die in horizontaler Richtung geleitete Wärmemenge verringert. Daher kann ein Aufzeichnungsvorgang ohne thermische Wechselwirkung unter Aufzeichnungsbedingungen für hohe Dichte und hohe Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Durch Anbringen des Strahlungsfilms 20 können im Fall des Aufzeichnens durch Lichtintensitätsmodulation die folgenden Vorteile erzielt werden.
Da der Strahlungsfilm 20 vorhanden ist, kann beim Aufzeichnungsvorgang, wenn das Gebiet mit einem Temperaturanstieg durch Einstrahlen des Licht strahls abgekühlt wird, die Differenz einer Änderung der Temperatur der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 erheblicher gemacht werden.
Insbesondere im Fall des Einstrahlens eines Laserstrahls von hohem Pegel können die jeweiligen Abkühlgeschwindigkeiten der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 stark verschieden gemacht werden (die Aufzeichnungsschicht 4 kühlt mit höherer Geschwindigkeit ab), wodurch der Neuschreibvorgang vereinfacht ist.
Im Strahlungsfilm 20 verwendetes Al verfügt über höhere Wärmeleitfähigkeit als die in der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 verwendete Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung. So ist Al ein geeignetes Material für den Strahlungsfilm 20. Außerdem können im Fall des Verwendens von AlN für die transparenten dielektrischen Schicht 2 die folgenden Vorteile erzielt werden. AlN wird durch reaktives Sputtern eines Al-Targets durch Ar- und N&sub2;-Gas hergestellt, und der Strahlungsfilm 20 kann leicht durch Sputtern desselben Al-Targets durch Ar-Gas hergestellt werden. Außerdem kann Al zu vernünftigem Preis erhalten werden.
Jedoch besteht für das für den Strahlungsfilm 20 geeignete Material keine Beschränkung auf Al. Es können andere Materialien verwendet werden, solange sie größere Wärmeleitfähigkeit als die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 aufweisen. Z. B. können auch Au, Ag, Cu, SUS, Ta oder Cr verwendet werden.
Wenn Au, Ag oder Cu für den Strahlungsfilm 20 verwendet wird, die hinsichtlich der Oxidationsbeständigkeit, der Feuchtigkeitsbeständigkeit und der Korrosionsbeständigkeit hervorragend sind, kann zuverlässiges Funktionsvermögen des Films für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden.
Wenn SUS, Ta oder Cr für den Strahlungsfilm 20 verwendet werden, die hinsichtlich der Oxidationsbeständigkeit der Feuchtigkeitsbeständigkeit und der Korrosionsbeständigkeit hervorragend sind, kann zuverlässiges Funktionsvermögen des Films für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Dicke des Strahlungsfilms 20 auf 100 nm eingestellt. Jedoch kann die Langzeitzuverlässigkeit dadurch verbessert werden, dass der Film dicker gemacht wird. Wenn jedoch die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte berücksichtigt wird, wie bereits beschrieben, muss die Filmdicke entsprechend der Wärmeleitfä higkeit und der spezifischen Wärme eingestellt werden, und so wird sie bevorzugt im Bereich von 5-200 nm, bevorzugter im Bereich von 10-100 nm eingestellt. Durch Verwenden eines Materials mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit und hervorragender Korrosionsbeständigkeit kann die Filmdicke im Bereich von 10-100 nm eingestellt werden, und so kann die zum Herstellen des Films erforderliche Zeit im Herstellprozess verringert werden.
Alternativ kann zwischen der Aufzeichnungsschicht 4 und dem Strahlungsfilm 20 ein dielektrischer Film (nicht dargestellt) vorhanden sein. Hinsichtlich des Materials für den dielektrischen Film kann dasselbe Material verwendet werden, wie es im transparenten dielektrischen Film 2 verwendet wird, wie AlN, SiN, AlSiN usw., die beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet sind. Insbesondere dann, wenn ein Nitridfilm aus AlN, SiN, AlSiN, TiN, AlTaN, ZnS, BN usw. verwendet wird, der keinen Sauerstoff enthält, kann zuverlässige Funktion der magnetooptischen Platte für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden. Hierbei wird die Dicke des dielektrischen Films vorzugsweise im Bereich von 10-100 nm eingestellt.

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3]

Das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 33 erläutert. Der Zweckdienlichkeit der Erläuterung halber sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen der vorigen Ausführungsbeispiele mit demselben Code bezeichnet, und die zugehörigen Beschreibungen werden hier weggelassen.
Wie es in Fig. 33 dargestellt ist, unterscheidet sich die magnetooptische Plattenvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels von der des vorigen Ausführungsbeispiels dadurch, dass sie aus einem Substrat 1 besteht, auf die ein transparenter dielektrischer Film 2, eine Ausleseschicht 3, eine Aufzeichnungsschicht 4, ein transparenter dielektrischer Film 21, ein Reflexionsfilm 22 und ein Überzugsfilm 6 in dieser Reihenfolge auflaminiert sind. Jedoch ist der optische Kopf 202 (Fig. 1) derselbe wie der beim vorigen Ausführungsbeispiel.
Als Material für den transparenten dielektrischen Film 21 kann z. B. AlN verwendet werden, und die Dicke desselben wird vorzugsweise auf ungefähr 30 nm eingestellt. Hinsichtlich des Materials für das Substrat 1, den transparenten dielektrischen Film 2, die Ausleseschicht 3, die Aufzeichnungsschicht 4 und den Überzugsfilm 6 können dieselben Materialien wie beim vorigen Ausführungsbeispiel verwendet werden. Jedoch wird die Dicke der Ausleseschicht 3 auf 15 nm eingestellt, was die Hälfte der Dicke der beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Ausleseschicht 3 ist. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht 4 wird ebenfalls auf 15 nm eingestellt, was die Hälfte der Dicke der Aufzeichnungsschicht 4 beim ersten Ausführungsbeispiel ist. So sind die jeweiligen Filmdicken der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 auf sehr geringe Werte (30 nm für beide) eingestellt.
D. h., dass im Fall der magnetooptischen Platte 201 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Teil eines auf sie auffallenden Lichtstrahls durch die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 hindurchgestrahlt wird und ferner durch den transparenten dielektrischen Film 21 gestrahlt wird, wodurch er am Reflexionsfilm 22 reflektiert wird.
Bei der obigen Anordnung interferieren das an der Oberfläche der Ausleseschicht 3 reflektierte Licht und das am Reflexionsfilm 22 reflektierte Licht, das erneut durch die Aufzeichnungsschicht 4 und die Ausleseschicht 3 läuft, miteinander. So wird der polare Kerr-Rotationswinkel durch Verstärken des magnetooptischen Kerr-Effekts größer. Im Ergebnis kann Information mit höherer Genauigkeit abgespielt werden, wodurch die Qualität des Abspielsignals verbessert wird.
Bei der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird, um den Verstärkungseffekt des magnetooptischen Kerr-Effekts zu erhöhen, die Dicke des transparenten dielektrischen Films 2 vorzugsweise auf 70/100 nm eingestellt, und die Filmdicke des transparenten dielektrischen Films 21 wird vorzugsweise auf 15-50 nm eingestellt. Der transparente dielektrische Film 20 wird vorzugsweise im Bereich von 70-100 nm eingestellt, da dann, wenn der Film 2 in diesem Bereich eingestellt wird, der Verstärkungseffekt des polaren Kerr-Rotationswinkels maximiert ist, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurde.
Ein größerer polarer Kerr-Rotationswinkel kann dadurch erzielt werden, dass die Filmdicke des transparenten dielektrischen Films 21 erhöht wird. Jedoch wird im Gegensatz dazu das Reflexionsvermögen kleiner, und wenn das Reflexionsvermögen zu klein wird, kann keine stabile Regelung ausgeführt werden, da das Signal zum Ausführen einer Regelung für die Führungsspur klein wird. Daher wird die Filmdicke des transparenten dielektrischen Films 21 vorzugsweise im Bereich von 15-50 nm eingestellt.
Der Verstärkungseffekt kann dadurch erhöht werden, dass der Brechungsindex des transparenten dielektrischen Films 21 größer als der des transparenten dielektrischen Films 2 eingestellt wird.
Die Ausleseschicht 3 und die Aufzeichnungsschicht 4 werden beide aus einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung hergestellt, und sie verfügen über hohe Lichtabsorption. Daher wird, wenn die Gesamtdicke der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 auf über 50 nm eingestellt wird, kaum ein Lichtstrahl durch sie hindurchgestrahlt, und so kann kein Verstärkungseffekt für den magnetooptischen Kerr-Effekt erzielt werden. So wird die Gesamtfilmdicke der Ausleseschicht 3 und der Aufzeichnungsschicht 4 vorzugsweise im Bereich von 10-50 nm eingestellt.
Wenn die Filmdicke des Reflexionsfilms 22 zu gering wird, wird Licht durch ihn hindurchgestrahlt, und der Verstärkungseffekt für den magnetooptischen Kerr-Effekt wird verringert. So ist eine Filmdicke von mindestens 20 nm erforderlich. Andererseits ist, wenn die Filmdicke des Reflexionsfilms 22 zu groß ist, größere Leistung zum Aufzeichnen und Abspielen erforderlich, und so sinkt die Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte. So wird die Filmdicke vorzugsweise unter 100 nm eingestellt. Demgemäß wird die Filmdicke des Reflexionsfilms 22 vorzugsweise im Bereich von 20-100 nm eingestellt.
Als Material für den Reflexionsfilm 22 wird vorzugsweise A1 wegen seines großen Reflexionsindex (ungefähr 80%) im Wellenlängenbereich von Halbleiterlasern verwendet. Darüber hinaus kann, wenn AlN durch Sputtern hergestellt wird, dasselbe Al-Target wie dann verwendet werden, wenn das AlN des transparenten dielektrischen Films 2 hergestellt wird. Wie beschrieben, wird beim Herstellen von AlN reaktives Sputtern durch Einleiten eines Mischgases von Ar und N&sub2;-Gas ausgeführt, und wenn das im Reflexionsfilm 22 verwendete Al hergestellt wird, erfolgt das Sputtern durch Einleiten von Ar-Gas.
Für das geeignete Material für den Reflexionsfilm besteht keine Beschränkung auf Al, sondern andere Materialien können verwendet werden, solange sie ein Reflexionsvermögen über 50% im Wellenlängenbereich des Lichtstrahls aufweisen, wie Au, Pt, Co, Ni, Ag, Cu, SUS, Ta oder Cr.
Wenn Au, Pt, Cu oder co für den Reflexionsfilm 22 verwendet werden, kann wegen seiner hohe Oxidationsbeständigkeit, seiner Feuchtigkeitsbeständig keit und seiner Korrosionsbeständigkeit usw. zuverlässiges Funktionsvermögen des Films für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden.
Wenn Ni für den Reflexionsfilm 22 verwendet wird, weist die magnetooptische Platte wegen der kleinen Wärmeleitfähigkeit von Ni hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit auf. Darüber hinaus verfügt die Platte über hohe Oxidationsbeständigkeit, hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit usw. wodurch zuverlässiges Funktionsvermögen der Platte für eine lange Zeitperiode gewährleistet ist.
Wenn Ag für den Reflexionsfilm 22 verwendet wird, kann wegen seiner hohen Oxidationsbeständigkeit, seiner hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit und seiner hohen Korrosionsbeständigkeit zuverlässiges Funktionsvermögen des Films für eine lange Zeitperiode gewährleistet werden. Darüber hinaus kann ein Ag- Target zu vernünftigem Preis erhalten werden.
Wenn SUS, Ta oder Cr verwendet werden, kann wegen der hohen Oxidationsbeständigkeit, hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit und hohen Korrosionsbeständigkeit ein zuverlässiges Funktionsvermögen der magnetooptischen Platte für eine längere Zeitperiode gewährleistet werden.
Obwohl die obigen Erläuterungen für den Fall einer magnetooptischen Plattenvorrichtung als magnetooptische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung beim obigen ersten bis dritten Ausführungsbeispiel erfolgten, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern sie ist auch bei einer magnetooptischen Kartenvorrichtung und einer magnetooptischen Bandvorrichtung in gleicher Weise anwendbar. Außerdem kann im Fall eines magnetooptischen Bands anstelle des starren Substrats 1 ein flexibler Bandträger, z. B. ein Band aus Polyethylenterephthalat verwendet werden.
Wie beschrieben, wird bei der magnetooptischen Plattenvorrichtung eine magnetooptische Platte 201 verwendet, die das Abspielen aufgezeichneter Information dadurch ermöglicht, dass ein Lichtstrahl auf sie gestrahlt wird. Die Information wird in jeder Richtung rechtwinkliger Magnetisierung aufgezeichnet. Beim Abspielen wird ein Laserstrahl auf denjenigen Teil gestrahlt, auf dem Information aufgezeichnet ist, und die Information wird auf Grundlage einer Änderung des Kerr-Rotationswinkels hinsichtlich des am Teil reflektierten Lichts abgespielt.
Die magnetooptische Plattenvorrichtung ist mit dem Halbleiterlaser 101 als Lichtquelle, der Objektivlinse 105 zum Konvergieren eines Lichtstrahls vom Halbleiterlaser 101 auf die magnetooptische Platte 201 und der Lichtsperrplatte 120 zum Ausblenden eines Teils des Lichtstrahls vom Halbleiterlaser 101, bevor er auf die Objektivlinse 105 fällt, versehen.
Die magnetooptische Platte 201 beinhaltet die Ausleseschicht 3, in der bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung vorherrscht und bei der dann, wenn ihre Temperatur ansteigt, ein Übergang in solcher Weise auftritt, dass die rechtwinklige Magnetisierung vorherrscht, und sie beinhaltet die Aufzeichnungsschicht 4, in der Information unter Verwendung jeder Richtung rechtwinkliger Magnetisierung aufgezeichnet wird.
Bei der obigen Anordnung kann, da die Lichtsperrplatte 120 vorhanden ist, der mittlere Teil mit hoher Intensität im auf der Ausleseschicht ausgebildeten Lichtfleck kleiner gemacht werden. So ist das Abspielen von auf der Aufzeichnungsschicht mit hoher Dichte aufgezeichneter Information durch die Ausleseschicht 3 hindurch möglich, wodurch eine wesentliche Verbesserung der Aufzeichnungsdichte erzielt wird.
Darüber hinaus wird selbst dann, wenn durch die Lichtsperrplatte 120 eine Nebenkeule erzeugt wird und so zu beiden Seiten des mittleren Teils des Lichtflecks ein Teil mit relativ hoher Intensität erzeugt wird, in der Ausleseschicht 3 auf beiden Seiten des mittleren Teils in der Ebene liegende Magnetisierung aufrecht erhalten. So kann Wechselwirkung durch Abspielsignale von den Seiten des mittleren. Teils mit Abspielsignalen vom mittleren Teil des Lichtflecks verhindert werden, wodurch die Abspielsignalqualität für durch die Ausleseschicht 3 abgespielte Information verbessert ist.
Während die Erfindung in Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen derselben offenbart wurde, ist es ersichtlich, dass dem Fachmann angesichts der vorstehenden Beschreibung viele Alternativen, Modifizierungen und Variationen erkennbar sind. Demgemäß sollen alle derartige Alternativen, Modifizierungen und Variationen in den weiten Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung mit:

- einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger (201) zum Abspielen aufgezeichneter Information von diesem unter Verwendung von Licht;

- einer Lichtquelle (101) zum Erzeugen eines Lichtstrahls;

- einer Objektivlinse (102) zum Konvergieren des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls auf den magnetooptischen Aufzeichnungsträger (201);

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Folgendes aufweist:

- ein Lichtsperrelement (120) zum Sperren eines Teils des von der Lichtquelle (101) emittierten Lichtstrahls, bevor er auf die Objektivlinse (102) fällt, in solcher Weise, dass der Durchmesser des zentralen Teils des auf den magnetooptischen Aufzeichnungsträger (201) konvergierten Lichtstrahls verkleinert wird;

und dass der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) Folgendes aufweist:

- eine Ausleseschicht (3) mit überwiegend in der Ebene liegender Magnetisierung bei Raumtemperatur, und in der bei Temperaturerhöhung ein Übergang so auftritt, dass sie überwiegend rechtwinklige Magnetisierung zeigt; und

- eine Aufzeichnungsschicht (4) zum Aufzeichnen von Information unter Verwendung rechtwinkliger Magnetisierung.

2. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseschicht (3) und die Aufzeichnungsschicht (4) des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) aufeinander laminiert sind.

3. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der

- der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) ferner ein Substrat (1) mit der Eigenschaft aufweist, dass Licht durch es hindurchgestrahlt werden kann; und

- in der auf dem Substrat (1) hergestellten Ausleseschicht (3) dann ein Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung auftritt, wenn die Temperatur der Ausleseschicht (3) durch Einstrahlen eines Lichtstrahls von der Lichtquelle (101) erhöht wird.

4. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der

- der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) eine magnetooptische Platte ist;

- das im Wesentlichen mit rechteckiger Form ausgebildete Lichtsperrelement (120) den zentralen Teil des Lichtstrahls sperrt, wobei die Längsrichtung desselben entlang der radialen Richtung der magnetooptischen Platte (201) eingestellt ist; und

- die in der Ebene liegende Magnetisierung der Ausleseschicht (3) selbst dann in dieser aufrechterhalten bleibt, wenn deren Temperatur durch eine Seitenkeule erhöht wird, wie sie in der Spurrichtung der magnetooptischen Platte (201) durch das Lichtsperrelement (120) erzeugt wird.

5. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Ausleseschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) ein Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierungsfilm aus GdFeCo ist.

6. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Ausleseschicht (3) des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) aus GdX(Fe0,82Co0,18)1-X besteht, wobei der Zusammensetzungsanteil X der folgenden Ungleichung genügt: 0,19 < X < 0,29.

7. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammensetzungsanteil X 0,26 beträgt.

8. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht (4) des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) ein Seltenerdmetall-Übergangsmetall- Legierungsdünnfilm aus DyFeCo ist.

9. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 8, bei der das DyFeCo die Zusammensetzung DyX(FeYCo1-Y)1-X aufweist, wobei der Zusammensetzungsanteil X der folgenden Ungleichung genügt: 0,24 < X < 0,33, und wobei der Zusammensetzungsanteil Y beliebig gewählt ist.

10. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Aufzeichnungsschicht (4) aus Dy0,23(Fe0,78Co0,22)0,77 besteht, dessen Curietemperatur in der Nähe von 200ºC liegt.

11. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Ausleseschicht (3) des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) aus HoX(FeYCo1-X)1-X besteht, wobei der Zusammensetzungsanteil der folgenden Ungleichheit genügt: 0,25 < X < 0,45, und wobei der Zusammensetzungsanteil Y beliebig gewählt ist.

12. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Breite des Lichtsperrelements (120) innerhalb des 0,15- bis 0,25-fachen des Durchmessers des Lichtstrahls eingestellt ist.

13. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Breite auf das 0,2-fache des Durchmessers des Lichtstrahls eingestellt ist.

14. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) eine magnetooptische Platte ist, wobei Gräben zum Aufzeichnen von Information in denselben in der Umfangsrichtung der magnetooptischen Platte ausgebildet sind.

15. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) eine magnetooptische Platte ist, auf der erhabene Bereiche zum Aufzeichnen von Information auf diesen in der Umfangsrichtung der magnetooptischen Platte ausgebildet sind.

16. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) ferner einen Wärmestrahlungsfilm (20) aufweist, der so auf der Aufzeichnungsschicht (4) hergestellt ist, dass er der Ausleseschicht (3) über die Aufzeichnungsschicht (4) gegenüber steht.

17. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 16, bei der der Wärmestrahlungsfilm (20) des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) aus Aluminium besteht.

18. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, bei der

- der magnetooptische Aufzeichnungsträger (201) eine magnetooptische Platte ist, in der Gräben in der Umfangsrichtung ausgebildet sind und erhabene Bereiche jeweils zwischen den Gräben ausgebildet sind; und

- die Ausleseschicht (3) die Aufzeichnungsschicht (4) sowohl in den Gräben als auch auf den erhabenen Bereichen ausgebildet sind.

19. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Gräben und die erhabenen Bereiche des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) so ausgebildet sind, dass sie dieselbe Breite aufweisen.

20. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Gräben und die erhabenen Bereiche des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers (201) in radialer Richtung mit einer Schrittweite von 0,8 um bis 1,6 um 3 hergestellt sind.

21. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der der Lichtstrahl durch das Lichtsperrelement (120) auf den magnetooptischen Aufzeichnungsträger 201 gestrahlt wird, um eine Hauptkeule mit kleinerem Durchmesser als dem des Lichtstrahls von der Quelle sowie Seitenkeulen zu erzeugen, wobei die Lichtintensität des zentralen Teils der Hauptkeule höher als diejenige der Seitenkeulen ist und wobei die Wirkung der sich ergebenden Seitenkeulen im Intensitätsmuster des durch den Strahl auf dem Träger (201) ausgebildeten Lichtflecks durch den Maskierungseffekt der Ausleseschicht (3) gesperrt ist, wobei die Ausleseschicht (3) so ausgebildet ist, dass sie, durch Austauschkopplung von der Aufzeichnungsschicht (4), nur im zentralen Bereich des Flecks, wo die Strahlintensität das Material der Ausleseschicht auf eine gegebene Temperatur erwärmt, von der in der Ebene liegenden Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung wechselt.

22. Magnetooptische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, ferner mit einer Einrichtung zum Aufzeichnen von Information auf dem Aufzeichnungsträger.