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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium
zum Aufzeichnen und Löschen
von Informationen auf diesem/von diesem unter Verwendung eines Temperaturanstiegs bei
der Bestrahlung mit Laserstrahlen und zum Auslesen eines aufgezeichneten
Signals unter Verwendung von magnetooptischen Effekten und betrifft
außerdem
ein Ausleseverfahren hierfür.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK:
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In
einem magnetooptischen Aufzeichnungsverfahren wird ein Teil einer
magnetischen Schicht in einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
auf eine Curie-Temperatur
oder eine Kompensationstemperatur oder höher durch Bestrahlen derselben mit
Laserstrahlen lokal erwärmt.
Der erwärmte
Teil wird dann in der Richtung eines externen Magnetfeldes magnetisiert,
wodurch Domänen
gebildet werden.
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Ein
Magnetfeld-Modulationsaufzeichnungsverfahren ist ein beispielhaftes
magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren für ein solches magnetooptisches
Aufzeichnungsmedium. Im Magnetfeld-Modulationsaufzeichnungsverfahren
wird die Temperatur einer gesamten magnetischen Aufzeichnungsschicht
durch Bestrahlung derselben mit Laserstrahlen mit einer vorbestimmten
Intensität
erhöht
und eine thermomagnetische Aufzeichnung wird an einem bestimmten
Abschnitt der erwärmten
magnetischen Aufzeichnungsschicht unter Verwendung eines externen
Magnetfeldes mit einer Richtung, die gemäß einem aufzuzeichnenden Signal
moduliert wird, durchgeführt.
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Ein
Lichtleistungs-Modulationsaufzeichnungsverfahren ist ein weiteres
beispielhaftes magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren. Im Lichtleistungs-Modulationsaufzeichnungsverfahren
wird die Temperatur einer magnetischen Aufzeichnungsschicht durch
Bestrahlen mit Laserstrahlen mit einer Intensität, die gemäß einem Aufzeichnungssignal moduliert
wurde, und gleichzeitig Anlegen eines externen Magnetfeldes mit
einer vorbestimmten Intensität
erhöht,
wodurch eine thermomagnetische Aufzeichnung durchgeführt wird.
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Wenn
in einem herkömmlichen
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium die Größe einer Domäne gleich
dem oder kleiner als der Durchmesser eines Auslesestrahlflecks wird,
werden die benachbarten Domänen,
die vor und hinter der Domäne
angeordnet sind, aus der Informationen ausgelesen werden sollen,
auch unabsichtlich in den Auslesestrahlfleck (d. h. den Erfassungsbereich)
eingeschlossen. In einem solchen Fall wird die Amplitude eines ausgelesenen
Signals aufgrund der Wechselwirkung von diesen benachbarten Domänen verringert,
der Rauschabstand davon wird nachteilig verringert.
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Um
ein solches Problem zu lösen,
wurde ein magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren wie z. B. jenes,
das in den 1A und 1B gezeigt
ist, vorgeschlagen (siehe Nikkei Electronics, Nr. 539, 28. Oktober
1991). Nachstehend wird ein solches magnetooptisches Aufzeichnungsverfahren
kurz beschrieben.
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Wie
in der Querschnittsansicht in 1B gezeigt,
ist ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 60 so ausgebildet,
dass es eine magnetische Ausleseschicht 63, eine magnetische
Kopierschicht 64A, eine Zwischenschicht 64 und
eine magnetische Aufzeichnungsschicht 65 umfasst, wobei
alle diese Schichten in dieser Reihenfolge auf einem Substrat (nicht
dargestellt) gestapelt wurden. In 1B gibt der
Pfeil X die tangentiale Richtung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 60 entlang
von dessen Spuren an, ein Aufwärtspfeil 61 gibt
die Magnetfelder zum Aufzeichnen und Auslesen an und ein Abwärtspfeil 62 gibt
ein Initialisierungsmagnetfeld an.
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Andererseits
ist 1A eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur
auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 60 zeigt.
Wie in dieser Fig. gezeigt, wird, wenn Informationen ausgelesen
werden, ein Auslesestrahlfleck 67 durch einen abgestrahlten Laserstrahl
entlang der Spur gebildet. Wenn der Laserstrahl auf ein rotierendes
magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 60 abgestrahlt wird,
liegt die Temperaturverteilung der magnetischen Schichtstruktur,
einschließlich
der magnetischen Ausleseschicht 63 und der magnetischen
Kopierschicht 64A, nicht in Rotationssymmetrie bezüglich der
Mitte eines Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 67 gebildet
wird. Insbesondere wird ein Temperaturbereich 70, der bereits
mit dem Auslesestrahlfleck 67 bestrahlt wurde, zu einem
Hochtemperaturbereich 70, in dem die Temperatur auf die
Curie-Temperatur Tc der magnetischen Kopierschicht 64A oder höher ansteigt.
Ein halbmondförmiger
Teil, der den linken Be reich des Auslesestrahlflecks 67 außerhalb des
Hochtemperaturbereichs 70 belegt, wird "Zwischentemperaturbereich" 72 genannt,
während
der restliche innere Teil des Auslesestrahlflecks 67 auf der
rechten Seite des Zwischentemperaturbereichs 72 "Niedertemperaturbereich" 71 genannt
wird.
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Hierin
wird angenommen, dass Signale (oder Informationen) im Voraus als
Domänen 69 in der
magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 in einer thermomagnetischen
Weise aufgezeichnet wurden. Die magnetische Kopierschicht 64A wurde
mit der magnetischen Ausleseschicht 63 stark austauschgekoppelt.
Die Zwischenschicht 64 ist eine Schicht, die zur Stabilisierung
einer Domänenwand
vorgesehen ist, wenn die magnetisierte Richtung der magnetischen
Ausleseschicht 63 auf jene der magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 ausgerichtet
wird.
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Nachstehend
wird die Ausleseoperation des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 60 mit
einer solchen Konfiguration beschrieben.
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Anfänglich ist
die magnetisierte Richtung der magnetischen Ausleseschicht 63 auf
die Richtung des Initialisierungsmagnetfeldes 62 ausgerichtet. Während des
Auslesens wird ein Laserstrahl zum Auslesen auf den Bereich von
X1 bis X2, der in 1B gezeigt ist, auf das rotierende
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 60 abgestrahlt, um
den Auslesestrahlfleck 67 zu bilden. Folglich wird die Temperatur
erhöht
und die in 1A gezeigte Temperaturverteilung
(d. h. die jeweiligen Temperaturbereiche 70, 71 und 72,
wie vorher beschrieben) wird auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 60 erzeugt.
Da in diesem Fall die Koerzitivkraft der magnetischen Ausleseschicht 63 aufgrund
des Temperaturanstiegs verringert wird, wird die Austauschkopplung
mit der magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 im Zwischentemperaturbereich 72 dominant
und die magnetisierte Richtung der magnetischen Ausleseschicht 63 wird
auf die magnetisierte Richtung der magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 ausgerichtet.
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Im
Hochtemperaturbereich 70 mit einer Temperatur von Tc oder
höher,
wird ferner die Magnetisierung der magnetischen Kopierschicht 64A gelöscht. Folglich
wird die Austauschkopplung zwischen der magnetischen Ausleseschicht 63 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 in dem Bereich
entsprechend der gelöschten
Magnetisierung unterbrochen und die magnetisierte Richtung der magnetischen
Ausleseschicht 63 wird in der Richtung des Auslesemagnetfeldes 61 ausgerichtet.
Folglich maskieren sowohl der Niedertemperaturbereich 71 innerhalb des
Auslesestrahlflecks 67 als auch der Hochtemperaturbereich 70 ihre
speziellen Domänen 69. Folglich
können
Informationen als ausgelesenes Signal aus der Domäne 69X ausgelesen
werden, die nur im Zwischentemperaturbereich 72 existiert.
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Selbst
wenn eine Domäne 69 kleiner
ist als der Auslesestrahlfleck 67, können in dieser Weise gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren Informationen mit einer hohen Dichte ausgelesen
werden, ohne irgendeine Wechselwirkung von den benachbarten Domänen 69 zu
verursachen.
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Das
vorstehend beschriebene magnetooptische Aufzeichnungsmedium 60 weist
jedoch insofern ein Problem auf, als das Initialisierungsmagnetfeld 62 zum
Durchführen
eines Initialisierungsprozesses zum Ausrichten der magnetisierten
Richtung der magnetischen Ausleseschicht 63 auf die Richtung
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 65 erforderlich ist.
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Um
ein solches Problem zu lösen,
wurde ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 80, wie
z. B. das in 2A und 2B gezeigte,
vorgeschlagen (siehe japanische offengelegte Patentveröffentlichung
Nr. 5-81717).
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Das
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 80 umfasst eine magnetische
Ausleseschicht 83 und eine magnetische Aufzeichnungsschicht 85,
die auf einem Substrat (nicht dargestellt) in der Querschnittsansicht
in 2B ausgebildet wurden. In 2B gibt
der Pfeil X die tangentiale Richtung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 80 entlang
der Spuren an. Im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 80 wird
im Gegensatz zum magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 60,
das in den 1A und 1B gezeigt
ist, eine in der Ebene liegende anisotrope magnetische Schicht als
magnetische Ausleseschicht 83 verwendet.
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2A ist
eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur auf dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 80 zeigt. Wie im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 60,
das mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben
wurde, wird, wenn Informationen ausgelesen werden, ein Auslesestrahlfleck 87 durch
Abstrahlen eines Laserstrahls auf den Bereich von X1 bis X2, der
in 2B gezeigt ist, entlang der Spur gebildet.
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Wenn
der Laserstrahl auf das rotierende magnetooptische Aufzeichnungsmedium 80 abgestrahlt wird,
liegt die Temperaturverteilung der magnetischen Auslese schicht 83 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 85 nicht in Rotationssymmetrie bezüglich der
Mitte eines Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 87 gebildet
wird. Insbesondere bildet ein Bereich, der bereits mit dem Auslesestrahlfleck 87 bestrahlt
wurde, zusätzlich
zum linken Endbereich des Auslesestrahlflecks 87 einen
Hochtemperaturbereich 90. Andererseits wird der restliche
Bereich des Auslesestrahlflecks 87 außerhalb des Hochtemperaturbereichs 90 zu
einem Niedertemperaturbereich 91. In diesem Fall ist eine
Domäne 89 auch
viel kleiner als der Auslesestrahlfleck 87.
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Nachstehend
wird die Ausleseoperation des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 80 mit
einer solchen Konfiguration beschrieben.
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Hierin
wird auch angenommen, dass Aufzeichnungssignale im Voraus in jeder
Domäne 89 der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 85 gemäß dem thermomagnetischen Aufzeichnungsverfahren
aufgezeichnet wurden. Die magnetische Ausleseschicht 83 weist
bei Raumtemperatur eine in der Ebene liegende Anisotropie auf und
wird nur im Hochtemperaturbereich 90 innerhalb des Auslesestrahlflecks 87 in eine
senkrechte magnetische Schicht umgewandelt. Wenn ein Ausleselaserstrahl
auf den Bereich von X1 bis X2, der in 2B gezeigt
ist, abgestrahlt wird, wird die Temperatur erhöht, so dass der Hochtemperaturbereich 90 und
der Niedertemperaturbereich 91 gebildet werden. Im Hochtemperaturbereich 90 wird die
magnetische Ausleseschicht 83 in eine senkrechte magnetische
Schicht geändert
und deren magnetisierte Richtung wird infolge der Austauschkopplung auf
die magnetisierte Richtung der magnetischen Aufzeichnungsschicht 85 ausgerichtet.
Wenn jedoch die Temperatur verringert wird, während sich das magnetooptische
Aufzeichnungsmedium 80 in die X-Richtung bewegt, wird die
magnetische Ausleseschicht 83 wieder in eine in der Ebene
liegende anisotrope magnetische Schicht geändert.
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In
dieser Weise können
im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 80 Informationen
aus einer Domäne 89 ausgelesen
werden, die kleiner ist als der Auslesestrahlfleck 87,
ohne das Initialisierungsmagnetfeld zu verwenden.
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Obwohl
ein solches magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 80 unter
Verwendung einer in der Ebene liegenden anisotropen magnetischen Schicht
als magnetische Ausleseschicht 83 vorteilhafterweise das
Initialisierungsmagnetfeld beseitigen kann, weist jedoch das magnetooptische
Aufzeichnungsmedium 80 auch die folgenden Nachteile auf.
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Zuerst
wird die Magnetisierung der magnetischen Ausleseschicht 83 infolge
der Austauschkopplung zwischen der magnetischen Ausleseschicht 83 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 85 in der Richtung
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 85 angezogen. Folglich
kann keine ideale in der Ebene liegende Anisotropie aufrechterhalten werden
und eine vertikale Magnetisierungskomponente wird erzeugt. Folglich
wird eine Kopie der Domänen 89 nachteiligerweise
in den Bereichen verursacht, in denen eine solche Kopie unnötig ist,
und die Auflösung
kann zum Zeitpunkt des Auslesens unzureichend sein.
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Da
die kritische Temperatur, bei der die magnetische Ausleseschicht 83 von
einer in der Ebene liegenden anisotropen magnetischen Schicht in
eine senkrechte magnetische Schicht geändert wird, konstant ist, verändert zweitens
eine Veränderung
der Ausleseleistung eines Ausleselaserstrahls die Bereiche, in die
die Domänen 89 kopiert
werden. Folglich wird eine Wechselwirkung der Wellenform der Auslesesignale
unter den benachbarten Domänen
verursacht, so dass die Ausleseeigenschaften verschlechtert werden.
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DE 195 20 627 A1 ,
die im Oberbegriff von Anspruch 1 widergespiegelt ist, offenbart
ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht
und einer Wiedergabeschicht, auf die Informationen, die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet
sind, übertragen
und aus dieser ausgelesen werden. Die Wiedergabeschicht kann Domänen mit
einer bestimmten Größe selbst
bei Raumtemperatur enthalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium
in Anspruch 1 definiert und umfasst mindestens eine magnetische
Ausleseschicht und eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf einem
Substrat, wobei Informationen auf der magnetischen Aufzeichnungsschicht
durch Magnetisierung der magnetischen Aufzeichnungsschicht, wodurch
Domänen
darin gebildet werden, durch Erwärmung,
die durch Bestrahlung mit Aufzeichnungslicht bewirkt wird, und Anlegen
eines Aufzeichnungsmagnetfeldes aufgezeichnet werden, und die aufgezeichneten
Informationen durch Bestrahlung mit Ausleselicht, wodurch die Magnetisierung
der Domänen
in der magnetischen Aufzeichnungs schicht in die magnetische Ausleseschicht
kopiert werden, ausgelesen werden. Die magnetische Aufzeichnungsschicht
ist eine senkrechte magnetische Schicht, in der die gebildeten Domänen gehalten
werden. Die magnetische Ausleseschicht ist eine senkrechte magnetische
Schicht mit einer magnetischen Charakteristik, in der die darin gebildeten
Domänen
schrumpfen. Die magnetische Ausleseschicht enthält zu einer Zeit außerhalb
einer Ausleseoperation keine darin gebildeten Domänen, so
dass sie eine unidirektionale Magnetisierung aufweist.
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Jede
der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der magnetischen Ausleseschicht
können
aus einem Seltenerdmetall – einem
amorphen Material eines Übergangsmetalls
hergestellt werden.
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Das
magnetooptische Aufzeichnungsmedium der Erfindung umfasst ferner
eine magnetische Zwischenschicht, die zwischen der magnetischen Ausleseschicht
und der magnetischen Aufzeichnungsschicht vorgesehen ist, zum Steuern
der Austauschkopplungskraft dazwischen.
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In
einer Ausführungsform
ist in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur (nachstehend wird
das Symbol "Traum" verwendet, um sich
darauf zu beziehen) bis zu einer Temperatur Tsw1 eine Kraft, die
bewirkt, dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden, stärker als die
Austauschkopplungskraft, die über
die magnetische Zwischenschicht wirkt; und in einem Temperaturbereich,
der gleich der oder höher
als die Temperatur Tsw1 ist, wird die Austauschkopplungskraft, die über die
magnetische Zwischenschicht wirkt, stärker als die Kraft, die bewirkt,
dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden, wodurch die in
der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen Domänen über die
magnetische Zwischenschicht auf die magnetische Ausleseschicht kopiert
werden.
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Vorzugsweise
erfüllen
eine Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine
Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die
Temperatur Tsw1 und die Raumtemperatur Traum die folgende Beziehung:
Traum < Tsw1 < Tc1 und Traum < Tsw1 < Tc3.
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Die
magnetische Zwischenschicht ist im Temperaturbereich, der niedriger
ist als die Temperatur Tsw1, eine in der Ebene liegende anisotrope
magnetische Schicht und im Temperaturbereich, der gleich der oder
höher als
die Temperatur Tsw1 ist, eine senkrechte magnetische Schicht.
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In
einer Ausführungsform
ist in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur Traum bis zu einer
Temperatur Tsw1 eine Kraft, die bewirkt, dass die Domänen in der
magnetischen Ausleseschicht gelöscht
werden, stärker
als die Austauschkopplungskraft, die über die magnetische Zwischenschicht wirkt.
In einem Temperaturbereich, der gleich der oder höher als
die Temperatur Tsw1 ist, wird die Austauschkopplungskraft, die über die
magnetische Zwischenschicht wirkt, stärker als die Kraft, die bewirkt, dass
die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden; in einem Temperaturbereich,
der gleich einer oder höher
als eine Curie-Temperatur Tc2 der magnetischen Zwischenschicht ist, wird
die Magnetisierung der magnetischen Zwischenschicht gelöscht, wodurch
die Austauschkopplung zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht
und der magnetischen Ausleseschicht unterbrochen wird; und die in
der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen Domänen werden
in einem Temperaturbereich, der gleich der oder höher als
die Temperatur Tsw1 und niedriger als die Curie-Temperatur Tc2 ist, über die
magnetische Zwischenschicht in die magnetische Ausleseschicht kopiert.
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Vorzugsweise
erfüllen
eine Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine
Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die
Temperatur Tc2, die Temperatur Tsw1 und die Raumtemperatur Traum
die folgende Beziehung: Traum < Tsw1 < Tc2, Tc2 < Tc1 und Tc2 < Tc3.
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Die
magnetische Zwischenschicht ist im Temperaturbereich, der niedriger
ist als die Temperatur Tsw1, eine in der Ebene liegende anisotrope
magnetische Schicht, im Temperaturbereich, der gleich der oder höher als
die Temperatur Tsw1 und niedriger als eine Temperatur Tsw2 ist,
eine senkrechte magnetische Schicht, und im Temperaturbereich, der gleich
der oder höher
als die Temperatur Tsw2 ist, eine in der Ebene liegende anisotrope
magnetische Schicht. In einem solchen Fall erfüllen eine Curie-Temperatur
Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine Curie-Temperatur Tc3 der
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die Temperatur Tsw1, die Temperatur
Tsw2 und die Raumtemperatur Traum die folgende Beziehung: Traum < Tsw1 < Tsw2, Tsw2 < Tc1 und Tsw2 < Tc3.
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In
einer Ausführungsform
besteht die magnetische Zwischenschicht aus einem nicht-magnetischen
Material und in einem Temperaturbereich von Raumtempera tur Traum
bis zu einer Temperatur Tsw1 ist eine Kraft, die bewirkt, dass die
Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden, stärker als
eine magnetostatische Kopplungskraft; und in einem Temperaturbereich,
der gleich der oder höher
als die Temperatur Tsw1 ist, wird die magnetostatische Kopplungskraft
stärker
als die Kraft, die bewirkt, dass die Domänen in der magnetischen Ausleseschicht
gelöscht
werden, wodurch die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen
Domänen über die
magnetische Zwischenschicht in die magnetische Ausleseschicht kopiert
werden.
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Vorzugsweise
erfüllen
eine Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine
Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die
Temperatur Tsw1 und die Raumtemperatur Traum die folgende Beziehung:
Traum < Tsw1 < Tc1 und Traum < Tsw1 < Tc3.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Plattenkassette
geschaffen, wie im Anspruch definiert. Die Plattenkassette nimmt
darin das magnetooptische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
auf und umfasst ferner einen Magnet zum Anlegen eines Initialisierungsmagnetfeldes
an das magnetooptische Aufzeichnungsmedium in einer solchen Richtung,
dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden.
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Vorzugsweise
werden die aufgezeichneten Informationen durch Erwärmen der
magnetischen Ausleseschicht durch Bestrahlung mit Ausleselicht auf
die Temperatur Tsw1 oder höher,
wodurch die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen Domänen mit
der Austauschkopplungskraft in die magnetische Ausleseschicht kopiert
werden, und unter Verwendung von reflektiertem Licht aus der magnetischen
Ausleseschicht ausgelesen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ausleseverfahren
eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums geschaffen, wie in Anspruch
10 definiert. Das Medium umfasst mindestens eine magnetische Ausleseschicht, eine
magnetische Zwischenschicht und eine magnetische Aufzeichnungsschicht
auf einem Substrat, wobei Informationen auf der magnetischen Aufzeichnungsschicht
durch Magnetisierung der magnetischen Aufzeichnungsschicht, wodurch
Domänen
darin gebildet werden, durch Erwärmung,
die durch Bestrahlung mit Aufzeichnungslicht bewirkt wird, und Anlegen
eines Aufzeichnungsmagnetfeldes aufgezeichnet werden, und die aufgezeichneten
Informatio nen durch Bestrahlung mit Ausleselicht, wodurch die Magnetisierung
der Domänen
in der magnetischen Aufzeichnungsschicht in die magnetische Ausleseschicht
kopiert werden, ausgelesen werden. Die magnetische Aufzeichnungsschicht
ist eine senkrechte magnetische Schicht, in der die gebildeten Domänen gehalten
werden. Die magnetische Zwischenschicht steuert eine Austauschkopplungskraft
zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der magnetischen
Ausleseschicht. Die magnetische Ausleseschicht ist eine senkrechte
magnetische Schicht. In einem Temperaturbereich von Raumtemperatur
Traum bis zu einer Temperatur Tsw1 ist eine Kraft, die bewirkt,
dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden, stärker als die
Austauschkopplungskraft, die über
die magnetische Zwischenschicht wirkt, während in einem Temperaturbereich,
der gleich der oder höher
als die Temperatur Tsw1 ist, die Austauschkopplungskraft, die über die
magnetische Zwischenschicht wirkt, stärker wird als die Kraft, die
bewirkt, dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden. Eine Curie-Temperatur
Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht,
die Temperatur Tsw1 und die Raumtemperatur Traum erfüllen die
folgende Beziehung: Traum < Tsw1 < Tc1 und Traum < Tsw1 < Tc3. Das Ausleseverfahren
der Erfindung umfasst den Schritt des Auslesens von aufgezeichneten
Informationen durch Erwärmen
der magnetischen Ausleseschicht durch Bestrahlung mit Ausleselicht
auf die Temperatur Tsw1 oder höher,
wodurch die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen
Domänen
mit der Austauschkopplungskraft in die magnetische Ausleseschicht
kopiert werden, und unter Verwendung von reflektiertem Licht von
der magnetischen Ausleseschicht.
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In
einer Ausführungsform
umfasst das Ausleseverfahren der Erfindung ferner den Schritt des Anlegens
eines Initialisierungsmagnetfeldes an das magnetooptische Aufzeichnungsmedium
in einer solchen Richtung, dass die Domänen in der magnetischen Ausleseschicht
gelöscht
werden.
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Das
Medium umfasst mindestens eine magnetische Ausleseschicht, eine
magnetische Zwischenschicht und eine magnetische Aufzeichnungsschicht
auf einem Substrat, wobei Informationen auf der magnetischen Aufzeichnungsschicht
durch Magnetisierung der magnetischen Aufzeichnungsschicht, wodurch
Domänen
darin gebildet werden, durch eine Erwärmung, die durch Bestrahlung
mit Aufzeichnungslicht bewirkt wird, und durch Anlegen eines Aufzeichnungsmagnetfeldes
aufgezeichnet werden und die aufgezeichneten Informationen durch
Bestrahlung mit Ausleselicht, wodurch die Magnetisierung der Domänen in der
magnetischen Aufzeichnungsschicht in die magnetische Ausleseschicht
kopiert werden, ausgelesen werden. Die magnetische Aufzeichnungsschicht
ist eine senkrechte magnetische Schicht, in der die gebildeten Domänen gehalten
werden. Die magnetische Ausleseschicht ist eine senkrechte magnetische
Schicht. In einem Temperaturbereich von Raumtemperatur Traum bis
zu einer Temperatur Tsw1 ist eine Kraft, die bewirkt, dass die Domänen in der
magnetischen Ausleseschicht gelöscht
werden, stärker
als die Austauschkopplungskraft, die über die magnetische Zwischenschicht wirkt,
während
in einem Temperaturbereich, der gleich der oder höher als
die Temperatur Tsw1 ist, die Austauschkopplungskraft, die über die
magnetische Zwischenschicht wirkt, stärker wird als die Kraft, die bewirkt,
dass die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht gelöscht werden. Die magnetische
Zwischenschicht steuert eine Austauschkopplungskraft zwischen der
magnetischen Aufzeichnungsschicht und der magnetischen Ausleseschicht,
wobei die Magnetisierung der magnetischen Zwischenschicht in einem
Temperaturbereich gelöscht
wird, der gleich der oder höher
als ihre Curie-Temperatur Tc2 ist, um die Austauschkopplung zwischen
der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der magnetischen Ausleseschicht
zu unterbrechen. Die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen
Domänen
werden über
die magnetische Zwischenschicht in einem Temperaturbereich, der
gleich der oder höher
als die Temperatur Tsw1 und niedriger als die Curie-Temperatur Tc2
ist, in die magnetische Ausleseschicht kopiert. Eine Curie-Temperatur
Tc1 der magnetischen Ausleseschicht, eine Curie-Temperatur Tc3 der
magnetischen Aufzeichnungsschicht, die Temperatur Tc2, die Temperatur
Tsw1 und die Raumtemperatur Traum erfüllen die folgende Beziehung:
Traum < Tsw1 y
Tc2, Tc2 < Tc1
und Tc2 < Tc3.
Das Ausleseverfahren der Erfindung umfasst den Schritt des Auslesens
von aufgezeichneten Informationen durch Erwärmen der magnetischen Zwischenschicht
durch Bestrahlung mit Ausleselicht auf die Curie-Temperatur Tc2
oder höher,
wodurch die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht gehaltenen
Domänen
mit der Austauschkopplungskraft im Temperaturbereich, der gleich
der oder höher
als die Temperatur Tsw1 und niedriger als die Temperatur Tc2 ist,
in die magnetische Ausleseschicht kopiert werden, und unter Verwendung
von reflektiertem Licht von der magnetischen Ausleseschicht.
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Folglich
macht die hierin beschriebene Erfindung die Vorteile (1) des Schaffens
eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, das Auslesecharakteristiken
mit hoher Auflösung
und hoher Leistung aufweist, durch Auslesen eines aufgezeich neten
Signals nur aus einem speziellen Temperaturbereich innerhalb eines
Auslesestrahlflecks ohne Bedarf für ein Initialisierungsmagnetfeld,
und (2) des Schaffens eines Ausleseverfahrens für ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium,
das für
eine Aufzeichnung mit hoher Dichte unter Verwendung eines solchen magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums geeignet ist, möglich.
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Diese
und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute
beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug
auf die begleitenden Fig. ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur eines beispielhaften
herkömmlichen
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt, und 1B ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration (und insbesondere
die magnetisierten Richtungen) des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.
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2A ist
eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur eines weiteren beispielhaften
herkömmlichen
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt, und 2B ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration (und insbesondere
die magnetisierten Richtungen) des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
zeigt.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums zeigt, das üblicherweise
für verschiedene
Beispiele der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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4A und 4B sind
Darstellungen, die schematisch Zustände einer Spur bei Raumtemperatur
darstellen, wobei die Spurdomänen
gemäß einem thermomagnetischen
Aufzeichnungsverfahren ausgebildet wurden, und insbesondere: stellt 4A einen
Zustand, von der Seite einer magnetischen Aufzeichnungsschicht betrachtet,
dar; und 4B stellt einen Zustand, von
der Seite einer magnetischen Ausleseschicht betrachtet, dar.
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5A bis 5C sind
Graphen, die die magnetischen Eigenschaften (die Kerr-Hystereseschleifen
und die magnetisierten Richtungen in einem einlagigen Zustand) einer
magnetischen Ausleseschicht (GdFeCo-Schicht) darstellen, die im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, und insbesondere: stellt 5A das
Messergebnis dar, wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis der
magnetischen Ausleseschicht (GdFeCo-Schicht) etwa 28 % ist; 5B stellt
das Messergebnis dar, wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis etwa
27 % ist; und 5C stellt das Messergebnis dar,
wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis
etwa 26 % ist.
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6A und 6B sind
Ansichten, die die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
im ersten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen,
und insbesondere: ist 6A eine Draufsicht, die einen
Teil von einer Spur davon zeigt; und 6B ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration (und insbesondere
die magnetisierten Richtungen) der magnetischen Schichten davon
zeigt.
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7A und 7B sind
Ansichten, die die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
im zweiten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen,
und insbesondere: ist 7A eine Draufsicht, die einen
Teil von einer Spur davon zeigt; und 7B ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration (und insbesondere
die magnetisierten Richtungen) der magnetischen Schichten davon
zeigt.
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8A und 8B sind
Ansichten, die die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
im dritten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen,
und insbesondere: ist 8A eine Draufsicht, die einen
Teil von einer Spur davon zeigt; und 8B ist
eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration (und insbesondere
die magnetisierten Richtungen) der magnetischen Schichten davon
zeigt.
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9A und 9B stellen
die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
im fünften
Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, und insbesondere:
ist 9A ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit
einer Koerzitivkraft darstellt; und 9B ist
eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur davon zeigt.
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10A und 10B stellen
die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung dar, und insbesondere:
ist 10A ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit
einer Koerzitivkraft darstellt; und 10B ist
eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur davon zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 8 zeigt, das üblicherweise für verschiedene
Beispiele der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Das
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 8 ist so ausgebildet,
dass es folgendes umfasst: ein Substrat 1; eine erste Schutzschicht 2;
eine magnetische Ausleseschicht 3; eine magnetische Zwischenschicht 4;
eine magnetische Aufzeichnungsschicht 5; eine zweite Schutzschicht 6;
und eine Schutzlage 7, wobei alle diese Schichten und Lagen in
dieser Reihenfolge auf dem Substrat 1 gestapelt sind.
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Das
Substrat 1 wird als Substrat für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium 8 verwendet und
besteht typischerweise aus Glas, Kunststoff oder dergleichen. Die
erste und die zweite Schutzschicht 2 und 6 können aus
ZnS oder dergleichen bestehen. Die magnetische Ausleseschicht 3 kann
aus GdFeCo oder dergleichen bestehen. Die magnetische Zwischenschicht 4 besteht
aus GdFeCo. Die magnetische Aufzeichnungsschicht 5 kann
eine magnetische Schicht sein, die aus TbFeCo oder dergleichen besteht,
in welcher Informationen aufgezeichnet werden sollen. Der Aufzeichnungszustand
der Informationen wird in Abhängigkeit
davon bestimmt (d. h. die aufgezeichneten Informationen werden gehalten),
ob eine Domäne
in der magnetischen Aufzeichnungsschicht 5 gebildet wird
oder nicht. Die Schutzlage 7 kann beispielsweise aus einem
Epoxyacrylatharz bestehen.
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Das
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 8 wird durch Ausbilden
der jeweiligen Schichten 2 bis 6 auf dem Substrat 1 gemäß einem
Sputterverfahren oder einem Verdampfungsverfahren und dann durch
Ausbilden der Schutzlage 7 darauf gemäß einem Aufschleuderverfahren,
nachdem diese Schichten ausgebildet wurden, hergestellt. Die Dicken
der jeweiligen Schichten 2 bis 6 werden beispielsweise folgendermaßen festgelegt:
die Dicken der Schutzschichten 2 und 6 werden
auf etwa 60 nm bis etwa 120 nm; die Dicke der magnetischen Ausleseschicht 3 auf
etwa 10 nm bis etwa 80 nm; die Dicke der magnetischen Zwischenschicht 4 auf
etwa 5 nm bis etwa 50 nm; und die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht 5 auf
etwa 30 nm bis etwa 100 nm festgelegt.
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4A und 4B stellen
schematisch Zustände
einer Spur bei Raumtemperatur dar, in der Domänen 9 gemäß einem
thermomagnetischen Aufzeichnungsverfahren ausgebildet wurden. 4A stellt
einen Zustand, von der Seite der magnetischen Aufzeichnungsschicht 5 betrachtet,
dar, während 4B einen
Zustand, von der Seite der magnetischen Ausleseschicht 3 betrachtet,
darstellt. In diesen Fig. ist die Polarität in den erzeugten Domänen 9 als "+ (plus)" dargestellt und
die Polarität
in den Bereichen, in denen die Domänen 9 nicht erzeugt
wurden, ist als "– (minus)" dargestellt, was
bedeutet, dass die Magnetisierungsrichtung zu jener in den Domänen 9 entgegengesetzt
ist.
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Wie
in 4A gezeigt, sind die Domänen 9 in der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 5 so ausgebildet, dass sie eine "+"-Polarität aufweisen. Andererseits weist
die magnetische Ausleseschicht 3 der vorliegenden Erfindung
eine starke Selbstschrumpfungskraft auf und die von der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 5 empfangene Kopplungskraft wird durch
die magnetische Zwischenschicht 4 geschwächt. Folglich
wird die magnetisierte Richtung der Domänen 9 an die Polarität in den
Bereichen, die die Domänen 9 umgeben
(d. h. in die "–"-Richtung), angezogen.
Folglich schrumpfen die Domänen 9 in der
magnetischen Ausleseschicht 3, die ursprünglich von
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 5 kopiert werden
sollen, so dass keine Domänen 9 in
der magnetischen Ausleseschicht 3 gebildet werden (ein solcher
Zustand ist durch die gestrichelten Kreise in 4B dargestellt).
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Initialisierungsoperation unter Verwendung eines
solchen Schrumpfphänomens
der magnetischen Ausleseschicht 3 durchgeführt.
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In
einem herkömmlichen
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer senkrechten
magnetischen Schicht als magnetischer Ausleseschicht wird die Initialisierungsoperation durch
Ausrichten der magnetisierten Richtungen der magnetischen Ausleseschicht
in einer Richtung durchgeführt.
Folglich bleiben die Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht, bis das Initialisierungsmagnetfeld
angelegt wird.
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In
dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
werden im Gegensatz dazu, obwohl die Domänen 9 in der magnetischen
Ausleseschicht 3 beim Auslesen der aufgezeichneten Informationen
gebildet werden, diese Domänen 9 in
der magnetischen Ausleseschicht 3 unter Verwendung der
Schrumpfungskraft der magnetischen Ausleseschicht 3 im
Wesentlichen automa tisch gelöscht
(d. h. die Domänen 9 werden
nicht in der magnetischen Ausleseschicht 3 gehalten). Folglich
werden die magnetisierten Richtungen in der ganzen magnetischen
Ausleseschicht 3 zu einer Zeit außerhalb der Ausleseoperation
unidirektional, selbst wenn solche Verfahren wie jenes unter Verwendung
eines Initialisierungsmagnetfeldes nicht verwendet werden.
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Als
nächstes
werden die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Ausleseschicht,
die in dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, mit Bezug auf 5A bis 5C beschrieben.
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5A bis 5C stellen
die Kerr-Hystereseschleifen und die Magnetisierungszustände einer einlagigen
magnetischen Ausleseschicht dar. In 5A bis 5C stellt
die Abszissenachse die Intensität
eines Magnetfeldes H dar und die Ordinatenachse stellt einen Kerr-Rotationswinkel θk dar. Die magnetische
Ausleseschicht ist eine GdFeCo-Schicht mit einer Dicke von etwa
500 Å,
die über dem
Substrat ausgebildet wurde und vollständig in die "+"-Richtung magnetisiert wurde. Es wird
angemerkt, dass 5A das Messergebnis darstellt, wenn
das Gd-Zusammensetzungsverhältnis
der magnetischen Ausleseschicht (GdFeCo-Schicht) etwa 28 ist, 5B das
Messergebnis darstellt, wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis etwa
27 % ist, und 5C das Messergebnis darstellt,
wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis
etwa 26 % ist.
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Wenn
das Magnetfeld H an die magnetische Ausleseschicht vom "+"-Bereich zum "–"-Bereich angelegt
wird, wird, wie in 5A gezeigt, die magnetisierte
Richtung, die durch den Pfeil A in 5A angegeben
ist, in die magnetisierte Richtung umgekehrt, die durch den Pfeil
B angegeben ist, wenn ein Magnetfeld von etwa –180 Oe angelegt wird. Wenn im
Gegenteil das Magnetfeld H an die magnetische Ausleseschicht im
Magnetisierungszustand B in Richtung des "+"-Bereichs
angelegt wird, wird die magnetisierte Richtung der magnetischen
Ausleseschicht wieder in die magnetisierte Richtung, die durch den
Pfeil A angegeben ist, umgekehrt, wenn ein Magnetfeld von etwa –70 Oe am "–"-Bereich bezüglich Null angelegt wird. Eine
solche Umkehr der Magnetisierung von A nach B entspricht dem Fall,
in dem die Domänen
durch Aufzeichnung von Signalen in einer einlagigen magnetischen
Ausleseschicht gebildet werden. Andererseits entspricht eine Umkehr der
Magnetisierungsumkehr in der entgegengesetzten Richtung, d. h. von
B nach A, dem Fall, in dem die Domänen aus der magnetischen Ausleseschicht
gelöscht
werden.
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Im
Allgemeinen weist in einer magnetischen Schicht, die als magnetische
Aufzeichnungsschicht verwendet werden soll, ein Magnetfeld, bei
dem die Magnetisierung von B nach A umgekehrt wird, eine Polarität auf, die
zu jener des Magnetfeldes, in dem die Magnetisierung von A nach
B umgekehrt wird, entgegengesetzt ist. In einem Zustand, in dem
kein Magnetfeld existiert, wird die Magnetisierung folglich in die
Richtung des Aufzeichnungsmagnetfeldes angezogen und die Domänen können gehalten
werden.
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Andererseits
ist in der magnetischen Ausleseschicht der vorliegenden Erfindung,
das Magnetfeld, in dem die Magnetisierung von B nach A umgekehrt
wird, im "–"-Bereich, wie vorstehend mit Bezug auf 5A beschrieben.
Dies bedeutet, dass es möglich
ist, den Magnetisierungszustand A wiederherzustellen, selbst wenn
kein Magnetfeld existiert. Insbesondere liegt dies daran, dass die
Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht durch die Umgebungsmagnetisierung
beeinflusst werden, die in den "+"-Bereich magnetisiert
wurde, was zu einer Schrumpfung und Auslöschung (Löschung) der Domänen führt.
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Wenn
die Graphen der 5A bis 5C, die
die jeweiligen Messergebnisse für
verschiedene Gd-Zusammensetzungsverhältnisse in der magnetischen
Ausleseschicht darstellen, miteinander verglichen werden, kann überdies
verstanden werden, dass die Schrumpfungskraft der Domänen in der
magnetischen Ausleseschicht abnimmt, wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis in
der magnetischen Ausleseschicht abnimmt. Das heißt, die Schrumpfungskraft wird
im Fall von 5C der in 5A bis 5C gezeigten
drei Fälle
am kleinsten. Durch Steuern des Gd-Zusammensetzungsverhältnisses
in einer magnetischen Ausleseschicht kann folglich eine magnetische
Ausleseschicht so ausgebildet werden, dass sie die gewünschte Schrumpfungskraft
aufweist.
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Es
wird angemerkt, dass die jeweiligen magnetischen Schichten des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung durch ein Sputterverfahren
ausgebildet werden, bei dem der Gasdruck während der Abscheidung beispielsweise
auf etwa 10 mTorr festgelegt wird. Das Gd-Zusammensetzungsverhältnis der
auszubildenden magnetischen Schicht ist in Abhängigkeit von verschiedenen
Abscheidungsbedingungen während des
Herstellungsprozesses derselben, wie z. B. Gasdruck, Vormagnetfeld
oder der Art des Sputtergases, sowie von verschiedenen Faktoren,
die der zu verwendenden Vorrichtung zugeordnet sind, variabel. Wenn
der Gasdruck während
der Abscheidung beispielsweise von etwa 12 mTorr auf etwa 4 mTorr
verändert
wird, wird das Gd-Zusammensetzungsverhältnis in GdFeCo von etwa 24
% auf etwa 28 % verändert.
Wenn die Abscheidungsbedingungen geeignet festgelegt werden, wird
folglich der vorstehend beschriebene Schrumpfungsvorgang in der
magnetischen Ausleseschicht, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung enthalten ist, verwirklicht, indem das
Gd-Zusammensetzungsverhältnis
im Komponentenmaterial von GdFeCo im Bereich von etwa 15 % bis etwa
30 % festgelegt wird.
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Eine
GdFeCo-Schicht wird als beispielhafte magnetische Ausleseschicht
in der vorangehenden Beschreibung verwendet. Alternativ kann die
magnetische Ausleseschicht eine magnetische Schicht, die irgendein
anderes Seltenerdübergangsmetall
enthält,
eine Mn enthaltende magnetische Schicht oder eine magnetische Schicht
einer beliebigen anderen Art sein. Insbesondere kann die magnetische
Ausleseschicht aus GdFeCo, GdFe, GdCo, DyFeCo, MnBi oder dergleichen
bestehen.
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Nachstehend
werden verschiedene Ausführungsformen
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums und des Ausleseverfahrens
für dieses
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In den nachstehend zu beschreibenden verschiedenen Ausführungsformen
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung
wird dieselbe Konfiguration wie die vorstehend beschriebene üblicherweise
für die
jeweiligen magnetischen Schichten verwendet, aber die magnetischen
Eigenschaften von jeder der magnetischen Schichten sind unter den
folgenden Ausführungsformen
voneinander verschieden.
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BEISPIEL 1
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Die 6A und 6B stellen
die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100 im
ersten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Insbesondere
ist 6A eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100 zeigt, während 6B eine
Querschnittsansicht ist, die die magnetisierten Richtungen der magnetischen
Schichten zeigt, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 100 enthalten
sind.
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Wie
in der Querschnittsansicht in 6B gezeigt,
umfasst das magnetooptische Aufzeichnungsmedium 100 eine
magnetische Ausleseschicht 103, eine magnetische Zwischenschicht 104 und
eine magnetische Aufzeichnungsschicht 105, die auf einem Substrat
(nicht dargestellt) ausgebildet sind. Der Pfeil 116 gibt
die tangentiale Richtung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100 entlang
der Spuren an.
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Wie
in der Draufsicht in 6A gezeigt, wird, wenn Informationen
ausgelesen werden, ein Auslesestrahlfleck 117 durch Abstrahlen
eines Laserstrahls auf den Bereich von X1 bis X2, der in 6B gezeigt
ist, entlang der Spur gebildet. Wenn der Laserstrahl auf das rotierende
magnetooptische Aufzeichnungsmedium 100 abgestrahlt wird,
liegt die Temperaturverteilung der magnetischen Schichtstruktur,
einschließlich
der magnetischen Ausleseschicht 103, nicht in Rotationssymmetrie
bezüglich
der Mitte des Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 117 gebildet
wird. Insbesondere wird ein Bereich 110, der bereits mit
dem Auslesestrahlfleck 117 bestrahlt wurde, zu einem Hochtemperaturbereich 110.
In diesem Hochtemperaturbereich 110 steigt die Temperatur
der magnetischen Ausleseschicht 103 auf eine Temperatur
Tsw1, bei der Domänen 109 durch
die Austauschkopplungskraft gebildet werden, oder höher an.
Andererseits wird ein Niedertemperaturbereich 111 mit einer
Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, außerhalb des Hochtemperaturbereichs 110 gebildet.
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Signale
(oder Informationen) wurden im Voraus als Domänen 109 in der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 105 in einer thermomagnetischen Weise
aufgezeichnet. Während
des Auslesens von Informationen, wenn ein Ausleselaserstrahl auf
das rotierende magnetooptische Aufzeichnungsmedium 100 abgestrahlt
wird, werden keine Domänen 109 im
Niedertemperaturbereich 111 gebildet, da die Magnetisierung
der magnetischen Ausleseschicht 103 bei einer solchen Temperatur,
die niedriger ist als Tsw1, durch das umgebende Magnetfeld beeinflusst
wird. Andererseits wird im Hochtemperaturbereich 110 mit einer
Temperatur, die gleich oder höher
als Tsw1 ist, die Magnetisierung der magnetischen Zwischenschicht 104 geschwächt und
die von der magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 auf die
magnetische Ausleseschicht 103 aufzubringende Austauschkopplungskraft
wird stärker
als die Schrumpfungskraft der Domänen in der magnetischen Ausleseschicht 103.
Folglich werden die Domänen 109 von der
magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 über die magnetische Zwischenschicht 104 in
die magnetische Ausleseschicht 103 kopiert. In dem Teil,
der dem Niedertemperaturbereich 111 innerhalb des Auslesestrahlflecks 117 entspricht,
wird jedoch die Domäne 109 maskiert,
so dass die Informationen als Auslesesignal nur aus der Domäne 109 ausgelesen werden,
die nur an der Stelle existiert, die dem Hochtemperaturbereich 110 entspricht.
-
Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 100 des ersten Vergleichsbeispiels
können
in dieser Weise, selbst wenn die Domäne 109 kleiner ist als
der Auslesestrahlfleck 117, Informationen mit hoher Dichte
ausgelesen werden, ohne irgendeine Wechselwirkung der Wellenform
der Auslesesignale unter den benachbarten Domänen 109 zu verursachen.
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Es
wird angemerkt, dass, um Informationen aus dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 100 des ersten Vergleichsbeispiels
mit hoher Dichte auszulesen, die Erwärmung so durchgeführt werden muss,
dass ein Bereich mit einer Temperatur von Tsw1 oder höher bei
der Bestrahlung mit dem Ausleselaserstrahl erhalten wird.
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In
diesem Fall wird die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 100 auf etwa 250°C festgelegt, um die Domänen 109,
die in einer thermomagnetischen Weise aufgezeichnet wurden, zu stabilisieren.
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Jede
magnetische Schicht kann leicht aus einer amorphen Legierung aus
einem Seltenerdmetall-Übergangsmetall
hergestellt werden, da eine solche Schicht leicht hergestellt werden
kann und deren magnetische Eigenschaften leicht gesteuert werden können. Überdies
wird die magnetische Zwischenschicht 104, die zum Steuern
der Austauschkopplungskraft zwischen der magnetischen Ausleseschicht 103 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 verwendet werden
soll, angesichts von deren beabsichtigtem Zweck vorzugsweise aus
einer in der Ebene liegenden anisotropen magnetischen Schicht ausgebildet.
Insbesondere besteht die magnetische Zwischenschicht 104 aus
GdFeCo. In diesem Vergleichsbeispiel besteht die magnetische Zwischenschicht 104 aus
GdFe.
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Um
die Operation in einem Temperaturbereich von Tsw1 oder höher zu verwirklichen,
muss die Zusammensetzung von jeder der magnetischen Schichten, die
im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 100 dieses Beispiels
verwendet werden, so festgelegt werden, dass sie die folgenden Bedingungen
erfüllt.
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Wenn
ein Plattenlaufwerk betrieben wird, steigt die Temperatur innerhalb
der Vorrichtung auf etwa 50°C
angesichts der Veränderung
der Umgebungstemperatur an. Um ausreichend Leistung, die zum Auslesen
erforderlich ist, selbst in einer solchen Situation sicherzustellen,
wird Tsw1 wünschenswerterweise
auf mindestens 80°C
festgelegt. Wenn Tsw1 höher
als die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 ist,
werden die Domänen 109 der
magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 trotzdem zum Zeitpunkt
des Auslesens zerstört. Folglich
muss Tsw1 auf eine Temperatur festgelegt werden, die niedriger ist
als Tc3. Es wird bemerkt, dass die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 im
Allgemeinen auf eine solche Temperatur gesetzt wird, dass eine Aufzeichnungsempfindlichkeit
verwirklicht wird, bei der eine Aufzeichnung durch eine Halbleiterlaservorrichtung durchgeführt werden
kann. Folglich wird Tc3 vorzugsweise im Bereich von etwa 180°C bis etwa 300°C festgelegt.
Ferner muss die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht 103 auf
Tsw1 oder höher
gesetzt werden, so dass die Magnetisierung in einem Temperaturbereich
von Tsw1 oder höher
gehalten werden kann.
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In
Anbetracht dieser Anforderungen wird Tsw1 vorzugsweise im Bereich
von etwa 100°C
bis etwa 250°C
festgelegt. Gemäß den Ergebnissen
von Experimenten, die von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurden,
liegt das Gd-Zusammensetzungsverhältnis, das bewirkt, dass Tsw1
in diesem speziellen Bereich liegt, im Bereich von etwa 15 % bis
etwa 30 % in der magnetischen Ausleseschicht 103. Um die
Qualität
des Auslesesignals zu verbessern und zu verhindern, dass die Domänen der
magnetischen Aufzeichnungsschicht 105 zerstört werden,
wird Tsw1 vorzugsweise ferner auf eine so hohe Temperatur wie möglich innerhalb
des vorstehend festgelegten zulässigen
Temperaturbereichs gesetzt. Angesichts dieser Aspekte wird das Gd-Zusammensetzungsverhältnis geeigneterweise
im Bereich von etwa 18 % bis etwa 25 % festgelegt und Tsw1 wird geeigneterweise
im Bereich von etwa 130°C
bis etwa 180°C
festgelegt.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 100 wird Tsw1 beispielsweise
auf etwa 120°C
gesetzt, die magnetische Ausleseschicht 103 besteht aus
Gd22Fe64Co14, die magnetische Zwischenschicht 104 besteht
aus Gd50Fe50 und
die magnetische Aufzeichnungsschicht 105 besteht aus Tb20Fe65Co15.
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BEISPIEL 2
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Die 7A und 7B stellen
die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 200 im
zweiten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Insbesondere
ist 7A eine Draufsicht, die einen Teil der Spur des
magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 200 zeigt, während 7B eine
Querschnittsansicht ist, die die magnetisierten Richtungen der magnetischen
Schichten zeigt, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 200 enthalten
sind.
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Wie
in der Querschnittsansicht in 7B gezeigt,
umfasst das magnetooptische Aufzeichnungsmedium 200 eine
magnetische Ausleseschicht 203, eine magnetische Zwischenschicht 204 und
eine magnetische Aufzeichnungsschicht 205, die auf einem Substrat
(nicht dargestellt) ausgebildet wurden. In 7B gibt
der Pfeil 216 die tangentiale Richtung des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 200 entlang der Spuren an.
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Wenn
Informationen ausgelesen werden, wird ein Auslesestrahlfleck 217,
wie in der Draufsicht in 7A gezeigt,
durch Abstrahlen eines Laserstrahls auf den Bereich von X1 bis X2,
der in 7B gezeigt ist, entlang der
Spur gebildet. Wenn der Laserstrahl auf das rotierende magnetooptische
Aufzeichnungsmedium 200 abgestrahlt wird, liegt die Temperaturverteilung
der magnetischen Schichtstruktur, einschließlich der magnetischen Ausleseschicht 203,
nicht in Rotationssymmetrie bezüglich
der Mitte des Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 217 gebildet
wird. Insbesondere wird ein Bereich 210, der bereits mit
dem Auslesestrahlfleck 217 bestrahlt wurde, zu einem Hochtemperaturbereich 210.
In diesem Beispiel wird die Intensität des Ausleselaserstrahls so
eingestellt, dass die Temperatur des Hochtemperaturbereichs 210 gleich
der oder höher
als die Curie-Temperatur Tc2 der magnetischen Zwischenschicht 204 wird.
Andererseits werden ein Niedertemperaturbereich 211 mit
einer Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, sowie ein Zwischentemperaturbereich 212 mit
einer Temperatur, die gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tc2 ist, außerhalb
des Hochtemperaturbereichs 210 gebildet.
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Signale
(oder Informationen) wurden im Voraus als Domänen 209 in der magnetischen
Aufzeichnungsschicht 205 aufgezeichnet. Während des
Auslesens von Informationen, wenn ein Ausleselaserstrahl auf das
rotierende magnetooptische Aufzeichnungsmedium 200 abgestrahlt
wird, werden keine Domänen 209 im
Niedertemperaturbereich 211 gebildet, da die Magnetisierung
der magnetischen Ausleseschicht 203 durch das Umgebungsmagnetfeld
bei einer Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, beeinflusst wird.
Somit werden die magnetisierten Richtungen der magnetischen Ausleseschicht 203 in
einer Richtung ausgerichtet. Andererseits wird im Hochtemperaturbereich 210 die
Temperatur der magnetischen Zwischenschicht 204 Tc2 oder
höher und
die Austauschkopplungskraft zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht 205 und
der magnetischen Ausleseschicht 203 wird unterbrochen.
Folglich werden die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht 205 gespeicherten
Informationen nicht in die magnetische Ausleseschicht 203 kopiert.
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Im
Gegensatz dazu wird im Zwischentemperaturbereich 212 mit
einer Temperatur, die gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tc2 ist, die Magnetisierung der magnetischen Zwischenschicht 204 geschwächt und
eine starke Austauschkopplungskraft wird auf die magnetische Ausleseschicht 203 aufgebracht.
Wenn die Austauschkopplungskraft stärker wird als die Schrumpfungskraft
der Domänen 209, werden
die Domänen 209 über die
magnetische Zwischenschicht 204 in die magnetische Ausleseschicht 203 kopiert.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 200 des zweiten Vergleichsbeispiels
wird die Domäne 209 folglich
in dem Bereich, der dem Niedertemperaturbereich 211 innerhalb
des Auslesestrahlflecks 217 und dem Hochtemperaturbereich 210 entspricht,
maskiert, so dass die aufgezeichneten Informationen nicht daraus
ausgelesen werden können. Folglich
werden die Informationen als Auslesesignal nur aus der Domäne 209 ausgelesen,
die an der Stelle existiert, die dem Zwischentemperaturbereich 212 entspricht.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 200 dieses Vergleichsbeispiels
können
folglich, selbst wenn eine Domäne 209 kleiner
ist als jene des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100,
das im ersten Vergleichsbeispiel verwendet wird, Informationen mit
hoher Dichte ausgelesen werden, ohne irgendeine Wechselwirkung der
Wellenform an den Auslesesignalen unter den benachbarten Domänen 209 zu
verursachen.
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Es
wird angemerkt, dass, um Informationen aus dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium 200 des zweiten Vergleichsbeispiels
mit hoher Dichte auszulesen, die Erwärmung so durchgeführt werden muss,
dass ein Bereich mit einer Temperatur erhalten wird, die bei der
Bestrahlung mit dem Ausleselaserstrahl gleich der oder höher als
die Curie-Temperatur Tc2 der magnetischen Zwischenschicht 204 ist.
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Die
magnetische Zwischenschicht 204 des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 200 wird zum
Steuern der Austauschkopplungskraft zwischen der magnetischen Ausleseschicht 203 und
der magnetischen Aufzeichnungsschicht 205 oder zum Unterbrechen
der Austauschkopplungskraft unter bestimmten Bedingungen verwendet.
Folglich müssen die
Zusammensetzungen der jeweiligen magnetischen Schichten des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 200 so festgelegt werden, dass sie die
vorstehend im ersten Vergleichsbeispiel beschriebenen Anforderungen
erfüllen,
und eine weitere Anforderung besteht darin, dass die Curie-Temperatur
Tc2 der magnetischen Zwischenschicht 204 niedriger sein
sollte als Tsw1.
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Um
eine Kopie der Domänen
zu verwirklichen und zu verhindern, dass die Domänen im Temperaturbereich mit
einer Temperatur, die gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tc2 ist, zerstört
werden, müssen
ferner die Beziehungen Tc2 < Tc1
und Tc2 < Tc3 unter
Tc2, der Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht 203 und
der Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht 205 erfüllt sein.
-
Um
die Domänen 209 im
Zwischentemperaturbereich 212 mit Sicherheit zu kopieren,
muss die Temperaturdifferenz zwischen Tsw1 und Tc2 mindestens gleich
10°C sein.
Wenn Tsw1 80°C
oder höher ist,
ist es somit bevorzugt, dass Tc2 mindestens gleich 90°C ist. In
Anbetracht dessen, dass Tc3 im Bereich von etwa 180°C bis etwa
300°C festgelegt wird,
wird ferner Tsw1 vorzugsweise im Bereich von etwa 100°C bis etwa
250°C festgelegt
und Tc2 wird vorzugsweise im Bereich von etwa 110°C bis etwa 260°C festgelegt,
um zu verhindern, dass die Domänen
zerstört
werden. Um die Qualität
eines Auslesesignals zu verbessern, wird ferner Tsw1 vorzugsweise
auf eine so hohe Temperatur wie möglich innerhalb des vorstehend
festgelegten zulässigen
Temperaturbereichs festgelegt. Angesichts dieser Aspekte wird Tsw1
geeigneterweise im Bereich von etwa 130°C bis etwa 180°C festgelegt
und Tc2 wird geeigneterweise im Bereich von etwa 140°C bis etwa 190°C festgelegt.
-
Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 200 wird beispielsweise
Tsw1 auf etwa 120°C festgelegt,
Tc2 wird auf etwa 180°C
festgelegt, die magnetische Ausleseschicht 203 besteht
aus Gd22Fe64Co14, die magnetische Zwischenschicht 204 besteht
aus Gd50Fe50 und
die magnetische Aufzeichnungsschicht 205 besteht aus Tb20Fe65Co15.
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BEISPIEL 3
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8A und 8B stellen
die Ausleseoperation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 300 im
dritten Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Insbesondere
ist 8A eine Draufsicht, die einen Teil einer Spur
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 300 zeigt, während 8B eine
Querschnittsansicht ist, die die magnetisierten Richtungen der magnetischen
Schichten zeigt, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 300 enthalten
sind.
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Wie
in der Querschnittsansicht in 8B gezeigt,
umfasst das magnetooptische Aufzeichnungsmedium 300 eine
magnetische Ausleseschicht 303, eine magnetische Zwischenschicht 304 und
eine magnetische Aufzeichnungsschicht 305, die auf einem Substrat
(nicht dargestellt) ausgebildet wurden. In 8B gibt
der Pfeil 316 die tangentiale Richtung des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums 300 entlang der Spuren an.
-
Die
Ausleseoperation des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 300 des
dritten Vergleichsbeispiels ist im Wesentlichen dieselbe wie jene
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100 des ersten
Vergleichsbeispiels. Insbesondere werden in einem Niedertemperaturbereich 311 mit
einer Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, keine Domänen 309 durch
die Schrumpfung der Domänen
in der magnetischen Ausleseschicht 303 gebildet. Die Domänen 309 werden
in die magnetische Ausleseschicht 303 nur in einem Hochtemperaturbereich 310 mit
einer Temperatur von Tsw1 oder höher
kopiert. Die detaillierte Beschreibung der Ausleseoperation wird
angesichts der Überlappung
zwischen dem ersten und dem dritten Vergleichsbeispiel hierin ausgelassen.
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Unter
der Annahme der oberen Grenze der Temperatur innerhalb der Vorrichtung
als 80°C,
wenn ein Plattenlaufwerk betrieben wird, wird Tsw1 geeigneterweise
im Bereich von etwa 130°C
bis etwa 180°C
festgelegt. Selbst wenn Tsw1 innerhalb dieses speziellen Bereichs
festgelegt wird, können
jedoch, sobald die Temperatur innerhalb der Vorrichtung höher wird
als die vorstehend angenommene obere Grenze, die in die magnetische
Ausleseschicht 303 kopierten Domänen 309 bei einigen
tatsächlichen Anwendungen
nicht leicht schrumpfen, selbst nachdem die Temperatur wieder auf
eine Temperatur abgenommen hat, die gleich oder niedriger als Tsw1
ist, in welchem Zustand sie gewöhnlich
verursacht, dass die Schrumpfung der Domänen 309 hergestellt
wird.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium 300 dieses Beispiels
wird folglich ein schwaches Magnetfeld 318 mit derselben
Richtung wie die Schrumpfungsrichtung der Domänen 309 als Initialisierungsmagnetfeld 318 angelegt,
um die Zuverlässigkeit
zu verbessern, indem die Schrumpfung der Domänen 309 sichergestellt
wird. Es reicht aus, dass das Initialisierungsmagnetfeld 318 eine
Intensität
von etwa 50 Oe bis etwa 300 Oe aufweist. Ein Magnetfeld mit einer
Intensität
von etwa 100 Oe, das unter Verwendung eines Seltenerdmetall-Magnets
erzeugt wurde, wird beispielsweise als Initialisierungsmagnetfeld 318 verwendet.
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Es
sollte beachtet werden, dass in diesem Vergleichsbeispiel im Gegensatz
zur herkömmlichen Technologie
das Initialisierungsmagnetfeld 318 nicht in der Nähe des Ausleselaserstrahlflecks 317 angeordnet
sein muss. Ferner kann ein sehr schwaches Magnetfeld als Initialisierungsmagnetfeld 318 verwendet
werden. Dies macht es möglich,
einen Seltenerdmetall-Magnet oder dergleichen zum Erzeugen des Initialisierungsmagnetfeldes 318 in
eine Plattenkassette zu integrieren, die das magnetooptische Aufzeichnungsmedium
enthält.
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BEISPIEL 4
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Als
nächstes
wird das magnetooptische Aufzeichnungsmedium des vierten Vergleichsbeispiels beschrieben.
Die Grundkonfiguration und die Ausleseoperation des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums dieses Vergleichsbeispiels sind ähnlich zu jenen
des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums 100 des ersten
Vergleichsbeispiels, wie mit Bezug auf 6A und 6B beschrieben.
Somit wird hierin auf die detaillierte Beschreibung davon verzichtet.
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Das
magnetooptische Aufzeichnungsmedium dieses Vergleichsbeispiels ist
teilweise dadurch gekennzeichnet, dass das Kopieren von Domänen durch
eine magnetostatische Kraft verwirklicht wird. Insbesondere besteht
in diesem Vergleichsbeispiel die magnetische Zwischenschicht aus
einem nicht magnetischen Material (die Referenz "magnetische Zwischenschicht" wird jedoch dennoch
in diesem Vergleichsbeispiel verwendet, obwohl die Schicht aus einer
nicht magnetischen Schicht besteht). In einem solchen Fall ist die
magnetische Ausleseschicht mit der magnetischen Aufzeichnungsschicht
magnetostatisch gekoppelt, da die Magnetisierung der zwei magnetischen
Schichten über
die magnetische Zwischenschicht aneinander angezogen wird.
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In
der magnetischen Ausleseschicht, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
dieses Vergleichsbeispiels enthalten ist, ist eine Kraft, die zum
Löschen
der in der magnetischen Ausleseschicht gebildeten Domänen wirkt,
stärker
als eine magnetostatische Kopplungskraft in einem Bereich, in dem
die Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis Tsw1 liegt. Andererseits
wird in einem Bereich, in dem die Temperatur gleich oder höher als Tsw1
ist, die magnetostatische Kraft stärker als die Kraft, die zum
Löschen
der Domänen
wirkt. Folglich werden die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht
gehaltenen Domänen
durch die magnetostatische Kopplungskraft in die magnetische Ausleseschicht
kopiert.
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In
diesem Beispiel wird die vorstehend beschriebene Operation unter
Verwendung eines nicht magnetischen Materials als Bestandteilsmaterial
der magnetischen Zwischenschicht verwirklicht. Die vorstehend beschriebene
Ausleseoperation kann unter Verwendung einer Schicht, die aus einem
Nitrid wie z. B. SiN oder AlN oder einem Chalkogenid wie z. B. ZnS
besteht, als magnetische Zwischenschicht verwirklicht werden.
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BEISPIEL 5
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Als
nächstes
wird das magnetooptische Aufzeichnungsmedium im fünften Vergleichsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 9A und 9B beschrieben.
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9A ist
ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit
der Koerzitivkraft einer magnetischen Zwischenschicht im magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium dieses Vergleichsbeispiels darstellt, während 9B eine
Draufsicht ist, die einen Auslesestrahlfleck 517 und dessen
Umgebung auf einer Spur des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
dieses Vergleichsbeispiels zeigt. In 9A stellt
die Abszissenachse einen Temperaturbereich von Raumtemperatur bis
zu einer Temperatur Tsw1 oder höher dar
und die Ordinatenachse stellt die Koerzitivkraft dar.
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Die
magnetische Zwischenschicht im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
dieses Vergleichsbeispiels bildet eine in der Ebene liegende anisotrope
magnetische Schicht in einem Bereich 511, in dem die Temperatur
niedriger ist als Tsw1 (< Kompensationstemperatur
Tkomp), und bildet eine senkrechte magnetische Schicht in einem
Bereich 510, in dem die Temperatur gleich oder höher als
Tsw1 ist.
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Wenn
ein Ausleselaserstrahl auf das rotierende magnetooptische Aufzeichnungsmedium
während
des Auslesens von Informationen abgestrahlt wird, wird der Auslesestrahlfleck 517 gebildet.
In diesem Fall liegt die Temperaturverteilung der magnetischen Schichtstruktur,
einschließlich
der magnetischen Ausleseschicht, nicht in Rotationssymmetrie bezüglich der
Mitte eines Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 517 gebildet
wird, sondern verschiebt sich in die tangentiale Richtung des Mediums.
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Hierin
wird angenommen, dass eine Domäne 509 in
der Mitte des Auslesestrahlflecks 517 liegt. Wenn sich
das magnetooptische Aufzeichnungsmedium in der durch den Pfeil 516 angegebenen
Richtung bewegt (oder dreht), verschiebt sich auch der Bereich 510 mit
einer Temperatur von Tsw1 oder höher
zur rechten Seite dieser Fig. von der Mitte des Auslesestrahlflecks 517.
Folglich befindet sich der Bereich 511 mit einer Temperatur,
die niedriger ist als Tsw1, auf der linken Seite in Bezug auf die
Mitte des Auslesestrahlflecks 517 in dieser Fig.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird die magnetische Zwischenschicht zu
einer senkrechten magnetischen Schicht in dem Bereich 510 mit
einer Temperatur von Tsw1 oder höher,
wie in 9A und 9B gezeigt.
In diesem Bereich 510 wird folglich eine Austauschkopplung
zwischen der magnetischen Ausleseschicht und der magnetischen Aufzeichnungsschicht
erzeugt, so dass die Domänen 509 kopiert
werden. Da andererseits die magnetische Zwischenschicht im Bereich 511 mit
einer Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, eine in der Ebene
liegende anisotrope magnetische Schicht ist, wird die Austauschkopplungskraft
nicht mehr von der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf die magnetische Ausleseschicht
aufgebracht, so dass die Schrumpfungskraft der Domänen 509 in
der magnetischen Ausleseschicht stärker wird als die Austauschkopplungskraft.
Folglich werden die als Domänen 509 aufgezeichneten
Informationen an der Stelle, die dem Bereich 511 mit einer
Temperatur, die niedriger ist als Tsw1, innerhalb des Auslesestrahlflecks 517 entspricht,
maskiert. Folglich werden die Informationen als Auslesesignal nur
aus der Domäne 509 an
der Stelle ausgelesen, die dem Hochtemperaturbereich 510 entspricht.
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Selbst
wenn die Domäne 509 kleiner
ist als der Auslesestrahlfleck 517, können in dieser Weise im magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium dieses Vergleichsbeispiels Informationen mit
hoher Dichte ausgelesen werden, ohne irgendeine Wechselwirkung der
Wellenform der Auslesesignale unter den benachbarten Domänen 509 zu
verursachen.
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Es
wird angemerkt, dass, um Informationen aus dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels mit hoher Dichte auszulesen,
die Erwärmung
so durchgeführt
werden muss, dass bei der Bestrahlung mit dem Ausleselaserstrahl
ein Bereich mit einer Temperatur von Tsw1 oder höher erhalten wird.
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In
diesem Fall wird die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht
im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels auf etwa
250°C festgelegt,
um die Domänen 509 zu stabilisieren,
die in einer thermomagnetischen Weise aufgezeichnet wurden.
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Wie
in den vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispielen kann jede magnetische
Schicht leicht aus einer amorphen Legierung eines Seltenerdmetalls-Übergangsmetalls
hergestellt werden, da eine solche Schicht leicht hergestellt werden
kann und deren magnetische Eigenschaften leicht gesteuert werden
können.
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Um
die Operation in einem Temperaturbereich von Tsw1 oder höher zu verwirklichen,
muss die Zusammensetzung der magnetischen Zwischenschicht, die im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium dieses Vergleichsbeispiels
verwendet wird, so festgelegt werden, dass sie die folgenden Bedingungen
erfüllt.
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Wenn
ein Plattenlaufwerk betrieben wird, steigt angesichts der Veränderung
der Umgebungstemperatur die Temperatur innerhalb der Vorrichtung auf
etwa 50°C
an. Um ausreichend Leistung, die zum Auslesen erforderlich ist,
auch in einer solchen Situation sicherzustellen, wird Tsw1 wünschenswerterweise
auf mindestens 80°C
festgelegt. Wenn Tsw1 höher
ist als die Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht,
werden die Domänen 509 der
magnetischen Aufzeichnungsschicht trotzdem zum Zeitpunkt des Auslesens
zerstört.
Folglich muss Tsw1 auf eine Temperatur gesetzt werden, die niedriger
ist als Tc3. Es wird angemerkt, dass die Curie-Temperatur Tc3 der
magnetischen Aufzeichnungsschicht im Allgemeinen auf eine solche
Temperatur gesetzt wird, dass eine Aufzeichnungsempfindlichkeit
verwirklicht wird, bei der die Aufzeichnung mit einer Halbleiterlaservorrichtung
durchgeführt
werden kann. Folglich wird Tc3 vorzugsweise im Bereich von etwa
180°C bis
etwa 300°C
festgelegt. Ferner muss die Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen
Ausleseschicht auf Tsw1 oder höher
gesetzt werden, so dass die Magnetisierung in einem Temperaturbereich von
Tsw1 oder höher
gehalten werden kann.
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In
Anbetracht dieser Anforderungen wird Tsw1 oder eine Temperatur,
bei der die magnetische Zwischenschicht von einer in der Ebene liegenden anisotropen
magnetischen Schicht in eine senkrechte magnetische Schicht geändert wird,
vorzugsweise im Bereich von etwa 100°C bis etwa 250°C festgelegt.
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Als
Ergebnis der von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Experimente
umfassen die Komponentenmaterialien, die die vorstehend beschriebenen
Anforderungen erfüllen,
GdFeCo, GdFe, GdCo, DyFe und dergleichen. Insbesondere wenn die
magnetische Zwischenschicht aus GdFeCo besteht, wie beansprucht,
kann deren Gd-Zusammensetzungsverhältnis im Bereich von etwa 20
% bis etwa 28 % festgelegt werden.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wird Tsw1
beispielsweise auf etwa 100°C
festgelegt, Tkomp wird auf etwa 240°C festgelegt und eine GdFeCo-Schicht
mit einem Gd-Zusammensetzungsverhältnis von etwa 26,7 % und einem
Fe/Co-Verhältnis
von etwa 56 % wird als magnetische Zwischenschicht verwendet.
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BEISPIEL 6
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Als
nächstes
wird das magnetooptische Aufzeichnungsmedium in einem Beispiel der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 10A und 10B beschrieben.
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10A ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit
der Koerzitivkraft in einer magnetischen Zwischenschicht im magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels darstellt, während 10B eine Draufsicht ist, die einen Auslese strahlfleck 617 und
dessen Umgebung auf einer Spur des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums
dieses Beispiels zeigt. In 10A stellt
die Abszissenachse einen Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zu
einer Temperatur Tsw2 oder höher
dar und die Ordinatenachse stellt die Koerzitivkraft dar.
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Die
magnetische Zwischenschicht im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
dieses Beispiels bildet eine in der Ebene liegende anisotrope magnetische
Schicht in einem Bereich 611, in dem die Temperatur niedriger
ist als Tsw1, und einem Bereich 610, in dem die Temperatur
gleich oder höher als
Tsw2 ist, und bildet eine senkrechte magnetische Schicht in einem
Bereich 612, in dem die Temperatur gleich oder höher als
Tsw1 und niedriger als Tsw2 ist und in der Nähe einer Kompensationstemperatur Tkomp
liegt.
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Wenn
ein Ausleselaserstrahl auf das rotierende magnetooptische Aufzeichnungsmedium
während
des Auslesens von Informationen abgestrahlt wird, wird der Auslesestrahlfleck 617 gebildet.
In diesem Fall liegt die Temperaturverteilung der magnetischen Schichtstruktur,
einschließlich
der magnetischen Ausleseschicht nicht in Rotationssymmetrie bezüglich der
Mitte eines Kreises, der durch den Auslesestrahlfleck 617 gebildet
wird, sondern verschiebt sich in die tangentiale Richtung des magnetooptischen
Aufzeichnungsmediums. Insbesondere wenn sich das magnetooptische
Aufzeichnungsmedium in der durch den Pfeil 616 angegebenen
Richtung bewegt (oder dreht), existieren der Bereich 611,
in dem die Temperatur niedriger ist als Tsw1, der Bereich 612,
in dem die Temperatur gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tsw2 ist, und der Bereich 610, in dem die Temperatur
gleich oder höher
als Tsw2 ist, innerhalb des Auslesestrahlflecks 617.
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Da
die magnetische Zwischenschicht, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
dieses Beispiels enthalten ist, wie vorstehend mit Bezug auf 10A und 10B beschrieben,
eine in der Ebene liegende anisotrope magnetische Schicht im Bereich 611 mit
einer Temperatur, die niedriger als Tsw1 ist, und im Bereich 610 mit
einer Temperatur von Tsw2 oder höher
ist, wirkt die Austauschkopplungskraft nicht zwischen der magnetischen
Aufzeichnungsschicht und der magnetischen Ausleseschicht in diesen
Bereichen. Folglich wird die Schrumpfungskraft der Domänen 609 in
der magnetischen Ausleseschicht stärker als die Austauschkopplungskraft
in diesen Bereichen 611 und 610. Folglich werden
die als Domänen 609 aufgezeichneten
Informationen maskiert. Andererseits wurde im Bereich 612,
in dem die Temperatur gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tsw2 ist, die magnetische Zwischenschicht zu einer senkrechten
magnetischen Schicht geändert.
In diesem Bereich 612 wirkt folglich eine ausreichende
Austauschkopplungskraft, so dass sie in der magnetischen Ausleseschicht
dominant wird. Folglich geschieht in diesem Bereich 612 die
Kopie der Domänen 609.
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Es
wird angemerkt, dass, um Informationen aus dem magnetooptischen
Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels mit hoher Dichte auszulesen,
die Erwärmung
so durchgeführt
werden muss, dass ein Bereich erhalten wird, in dem eine Temperatur
der magnetischen Zwischenschicht gleich der oder höher als die
Temperatur Tsw2 ist, bei der die magnetische Zwischenschicht bei
der Bestrahlung mit dem Ausleselaserstrahl zu einer senkrechten
magnetischen Schicht wird.
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In
der magnetischen Zwischenschicht, die im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
dieses Beispiels enthalten ist, müssen überdies nicht nur die im fünften Beispiel
beschriebenen Bedingungen, sondern auch die Beziehungen Tsw2 < Tc1 und Tsw2 < Tc3 unter Tsw2,
der Curie-Temperatur Tc1 der magnetischen Ausleseschicht und der
Curie-Temperatur Tc3 der magnetischen Aufzeichnungsschicht erfüllt sein,
um die Kopie der Domänen
zu verwirklichen und zu verhindern, dass die Domänen im Temperaturbereich mit
einer Temperatur, die gleich oder höher als Tsw1 und niedriger
als Tc2 ist, zerstört
werden.
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Um
die Domänen 609 im
Bereich 612 mit Sicherheit zu kopieren, muss die Temperaturdifferenz zwischen
Tsw1 und Tc2 mindestens gleich 10°C
sein. Wenn Tsw1 80°C
oder höher
ist, ist es folglich bevorzugt, dass Tsw2 mindestens gleich 90°C ist. In
Anbetracht dessen, dass Tc3 im Bereich von etwa 180°C bis etwa
300°C festgelegt
wird, wird Tsw1 ferner vorzugsweise im Bereich von etwa 100°C bis etwa 250°C festgelegt
und Tsw2 wird vorzugsweise im Bereich von etwa 110°C bis etwa
260°C festgelegt,
so dass die Domänen
nicht zerstört
werden. Um die Qualität
eines ausgelesenen Signals zu verbessern, wird ferner Tsw1 vorzugsweise
auf eine so hohe Temperatur wie möglich innerhalb des vorstehend
festgelegten zulässigen
Temperaturbereichs festgelegt. Angesichts dieser Aspekte wird Tsw1
geeigneterweise im Bereich von etwa 130°C bis etwa 180°C festgelegt
und Tsw2 wird geeigneterweise im Bereich von etwa 140°C bis etwa
190°C festgelegt.
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Als
Ergebnis der von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Experimente
umfassen die Komponentenmaterialien, die die vorstehend beschriebenen Anforderungen
erfüllen,
GdFeCo, GdFe, GdCo, DyFe und dergleichen. Insbesondere besteht in
diesem Beispiel die magnetische Zwischenschicht aus GdFeCo. Die
Kompensationstemperatur Tkomp wird im Wesentlichen durch das Gd-Zusammensetzungsverhältnis festgelegt.
Wenn das Gd-Zusammensetzungsverhältnis
im Bereich von etwa 20 % bis etwa 28 % liegt, wird die Kompensationstemperatur
Tkomp im Bereich von etwa 50°C
bis etwa 280°C
festgelegt. Ferner wird die Temperatur, bei der die magnetische
Schicht von einer in der Ebene liegenden anisotropen magnetischen
Schicht in eine senkrechte magnetische Schicht geändert wird, durch
das Fe/Co-Zusammensetzungsverhältnis
bestimmt. Je kleiner das Fe-Zusammensetzungsverhältnis wird oder je kleiner
das Fe/Co-Zusammensetzungsverhältnis wird,
desto höher
wird die Temperatur, bei der die Schicht in eine senkrechte magnetische
Schicht geändert
wird.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wird Tsw1
beispielsweise auf etwa 130°C
festgelegt, Tsw2 wird auf etwa 160°C festgelegt und die magnetische
Zwischenschicht besteht aus Gd23Fe62Co15.
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Im
magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der vorangehenden Beispiele
werden ZnS-Schichten als Schutzschichten 2 und 6 verwendet.
Alternativ kann eine Schicht, die aus irgendeinem anderen Chalkogenid
besteht, eine Schicht, die aus einem Oxid wie z. B. TaO2 besteht,
eine Schicht, die aus einem Nitrid wie z. B. SiN besteht, oder eine Schicht,
die aus einer Verbindung dieser Materialien besteht, auch anstelle
der ZnS-Schicht verwendet werden. Ferner werden eine GdFeCo-Schicht, eine GdFe-Schicht
und eine TbFeCo-Schicht als magnetische Ausleseschicht, als magnetische
Zwischenschicht bzw. als magnetische Aufzeichnungsschicht verwendet.
Alternativ kann eine ein Seltenerdmetall-Übergangsmetall enthaltende
ferrimagnetische Schicht, eine Mn enthaltende magnetische Schicht wie
z. B. eine MnBiAl-Schicht oder eine Schicht, die aus irgendeinem
anderen magnetischen Material besteht, auch als jede magnetische
Schicht verwendet werden. Ferner kann eine doppelseitig geklebte Struktur
unter Verwendung von Urethanharz, eines Heizschmelzklebstoffs oder
dergleichen auch anstelle des Ausbildens der Schutzschicht aus einem
Epoxyacrylatharz verwendet werden.
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Wie
aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird ein externes
Magnetfeld (oder ein Initialisierungsmagnetfeld), das gewöhnlich für eine Initialisierung
erforderlich ist, im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden
Erfindung unnötig.
Selbst wenn die Ausleseleistung verändert wird, ändert sich
die Größe des Bereichs
in einer magnetischen Aufzeichnungsschicht, in den eine Domäne kopiert
wird, außerdem
nicht. Folglich ist es möglich
zu verhindern, dass die Ausleseeigenschaften infolge der Wechselwirkung
der Wellenform der Auslesesignale unter den benachbarten Domänen verschlechtert
werden.
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In
dem Ausleseverfahren für
das magnetooptische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
wird überdies,
wenn jede magnetische Schicht bei der Bestrahlung mit einem Laserstrahl während des
Auslesens erwärmt
wird, die Aufzeichnungsmagnetisierung einer magnetischen Ausleseschicht,
die sich in einem Niedertemperaturbereich befindet, durch die Umgebungsmagnetisierung
beeinflusst, so dass sie schrumpft, so dass die magnetisierten Richtungen
der magnetischen Ausleseschicht in einer Richtung ausgerichtet werden.
Folglich wird die Kopie der in der magnetischen Aufzeichnungsschicht
gebildeten Domänen
in die magnetische Ausleseschicht unterdrückt und die Informationen können nur
aus den Domänen
ausgelesen werden, die an den Stellen gebildet sind, die dem Niedertemperaturbereich
der magnetischen Aufzeichnungsschicht innerhalb eines Ausleselaserstrahlflecks
entsprechen. Durch Festlegen der Curie-Temperatur der magnetischen
Zwischenschicht so, dass sie die Funktion des Unterbrechens einer
Austauschkopplungskraft hat, kann ferner die Größe des Bereichs, in dem die
Informationen aus den Domänen ausgelesen
werden, weiter begrenzt werden.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung die Auflösung von
Informationen, die auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium
aufgezeichnet sind, während
des Auslesens erhöhen
und kann ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte
bereitstellen.