DE69736040T2 - Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem eine magnetische Wand dazu gebracht wird, sich zu verschieben bzw. versetzt wird, um dadurch Information wiederzugeben, sowie auf ein Aufzeichnungswiedergabeverfahren dafür.
  • Technischer Hintergrund
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien erregen Aufmerksamkeit, wie etwa ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen von Information darauf, basierend auf der Orientierung der Magnetisierung eines magnetischen Materials, sowie ein Aufzeichnungswiedergabegerät als ein System, das mit hoher Dichte aufzeichnet und erneut beschrieben werden kann. In den letzten Jahren gab es eine Nachfrage nach einer Erhöhung der Aufzeichnungsdichte für diese magnetischen Aufzeichnungsmedien, um dadurch Aufzeichnungsmedien mit einer größeren Kapazität bereitzustellen.
  • Bei dem magnetooptischen Aufzeichnungssystem wird die Wärmeenergie eines Halbleiterlasers ausgenutzt, um eine magnetische Domäne in einen magnetischen dünnen Film zu schreiben und Information aufzuzeichnen, und die aufgezeichnete Information wird durch Ausnutzung des magnetooptischen Effekts ausgelesen. Im Allgemeinen hängt die lineare Aufzeichnungsdichte eines optischen Aufzeichnungsmediums stark von der Laserwellenlänge des optischen Wiedergabesystems und der numerischen Apertur NA einer Objektivlinse ab. Das heißt, wenn die Laserwellenlänge λ des optischen Wiedergabesystems und die numerische Apertur NA der Objektivlinse bestimmt sind, ist der Durchmesser einer Taille bzw. Breite des Strahls bestimmt, und daher ist die räumliche Häufigkeit einer Aufzeichnungsstelle bzw. -vertiefung, welche ein Signal wiedergeben kann, auf die Größenordnung von 2NA/λ beschränkt.
  • Um bei einer herkömmlichen optischen Scheibe eine höhere Dichte zu erzielen, ist es dementsprechend notwendig, die Laserwellenlänge des Wiedergabesystems zu verkürzen oder eine große optische Apertur der Objektivlinse einzusetzen. Allerdings ist es aufgrund der Probleme der Effizienz, der Wärmeerzeugung, etc. des Elements nicht einfach, die Laserwellenlänge zu verkürzen, und wenn eine große numerische Apertur der Objektivlinse eingesetzt wird, wird das Problem auftauchen, dass die Tiefe des Fokuses seicht bzw. oberflächlich wird, und die Anforderung an die mechanische Genauigkeit wird schwerwiegend.
  • Daher sind verschiedene so genannten superauflösende Methoden entwickelt worden, um den Aufbau des Aufzeichnungsmediums und des Wiedergabeverfahrens auszuklügeln und die Aufzeichnungsdichte zu verbessern, ohne die Laserwellenlänge und die numerische Apertur der Objektivlinse zu verändern.
  • Zum Beispiel wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 3-93058 ein Signalwiedergabeverfahren vorgeschlagen, bei dem auf einer aufzeichnungstragenden Schicht eines mehrschichtigen Films, der eine reproduzierende Schicht und eine aufzeichnungstragende Schicht umfasst, die magnetisch miteinander gekoppelt sind, ein Signal aufgezeichnet und die Magnetisierungsrichtung der Wiedergabeschicht vereinheitlicht wird, und bei dem danach die Wiedergabeschicht mit einem Laserstrahl bestrahlt und erhitzt wird und ein auf der aufzeichnungstragenden Schicht aufgezeichnetes Signal ausgelesen wird, während das Signal auf den Bereich der Wiedergabeschicht mit erhöhter Temperatur übertragen wird.
  • Gemäß diesem Verfahren kann bezogen auf den Punktdurchmesser eines Wiedergabelasers ein Bereich, der durch diesen Laser erhitzt wird und eine Übertragungstemperatur erreicht und innerhalb von dem ein Signal ermittelt wird, auf einen kleineren Bereich beschränkt werden, und daher kann die Intersymbolinterferenz während der Wiedergabe verringert werden und ein Signal mit einer Periode unterhalb der Brechungsgrenze von Licht wird wiedergabefähig.
  • Allerdings hat das herkömmliche superauflösende System eine Methode eingesetzt, bei der ein Teil des Wiedergabelichts maskiert und eine Blende (Apertur) zum wesentlichen Auslesen eines Raums bzw. einer Vertiefung auf einen kleinen Bereich beschränkt wird, um dadurch die Auflösefähigkeit zu vergrößern, und dies hat zu dem Problem geführt, dass das Licht des maskierten Teils nutzlos wird und die Amplitude des wiedergegebenen Signals klein wird. Das heißt, es hat das Problem gegeben, dass das Licht des maskierten Teils nicht an der Wiedergabe des Signals teilnimmt und daher das Licht, welches effektiv eingesetzt wird, umso mehr abnimmt und das Signalniveau umso niedriger wird, je stärker die Blende in einem Versuch verengt wird, die Auflösefähigkeit zu vergrößern.
  • Im Hinblick auf solch ein Problem ist bereits in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-290469 ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine magnetische Wand, die im Grenzbereich einer Aufzeichnungsmarkierung vorliegt, unter Einsatz eines speziellen magnetischen Aufzeichnungsmediums durch einen Temperaturgradienten versetzt und diese Versetzung der magnetischen Wand detektiert wird, um dadurch ein Aufzeichnungssignal mit hoher Dichte wiederzugeben.
  • Dieses Verfahren ist allerdings ein neues Wiedergabeverfahren, welches sich von dem herkömmlichen Wiedergabesystem vollständig unterscheidet, und daher haben dessen Bedingungen im Detail viele unbekannte Bereiche eingeschlossen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung hat eifrig Untersuchungen hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmediums und eines Wiedergabeverfahrens dafür wiederholt, und im Ergebnis hat der Erfinder detailliertere Befunde über die Eigenschaft des Materials für das Aufzeichnungsmedium sowie über eine Wiedergabebedingung dafür gefunden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bedingungen zu offenbaren, die geeigneter sind, die in der vorstehend erwähnten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-290496 gezeigte Funktion in stabiler Weise zu erzielen, um dadurch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, welches ein Aufzeichnen und eine Wiedergabe mit hoher Dichte bewirken kann, und ein Wiedergabeverfahren dafür bereitzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein magnetooptisches Medium mit einem Stapel aus magnetischen Schichten auf einem Substrat bereitgestellt, wobei der Stapel umfasst: eine erste magnetische Schicht zur Wiedergabe von Information, die auf dem Medium aufgezeichnet ist, eine dritte magnetische Schicht, die aufgezeichnete magnetische Domänen hält, welche die Information repräsentieren, und eine zweite magnetische Schicht, die sich zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht befindet und eine Curie-Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht und der Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht aufweist, wobei jede von der ersten magnetischen Schicht, der dritten magnetischen Schicht und der zweiten magnetischen Schicht, gebildet aus einer jeweiligen amorphen Legierung aus seltener Erde und Eisengruppenelement, aus einem oder zwei oder mehr Seltenerdmetallelementen, wie etwa Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho und Er, und einem oder zwei oder mehr Eisengruppenelementen, wie etwa Fe, Co und Ni, bestehen, wobei das Medium so ist, dass die Wiedergabe der aufgezeichneten Information erfolgt, indem aufeinanderfolgende Domänenwände der jeweiligen aufeinanderfolgenden aufgezeichneten magnetischen Domänen, die von der dritten magnetischen Schicht auf der erste magnetische Schicht übertragen sind, in einem Bereich des Mediums mit einer Temperatur nicht kleiner als der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht versetzt werden, um so jede aufgezeichnete magnetische Domäne in der ersten magnetischen Schicht zu vergrößern, wobei das Medium dadurch gekennzeichnet ist, dass jede der jeweiligen amorphen Legierungen aus seltener Erde und Eisengruppenelement aus 10 bis 40 Atom% von einem oder zwei oder mehreren der Seltenerdmetallelemente und 90 bis 60 Atom% von einem oder zwei oder mehreren der Eisengruppenelemente besteht und die erste magnetische Schicht eine Zusammensetzung aufweist, in welcher die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements bei Raumtemperatur vorherrschend ist.
  • Gemäß der Erfindung kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wenigstens eine erste, eine zweite und eine dritte magnetische Schicht aufweisen, die aufeinanderfolgend laminiert sind, wobei die erste magnetische Schicht n bildende Schichten umfassend eine Schicht 11, eine Schicht 12, eine Schicht 1n aufeinanderfolgend von der Seite nahe der zweiten magnetischen Schicht umfasst, Tc11 < Tc12 < ... < Tc1nwenn die Energiedichte der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht als σw13 und die Minimumtemperatur Ts als eine Temperatur definiert ist, bei der σw13 0 Erg/cm2 ist, und wobei 2Ms1·Hw1 < σw13/h1und 2Ms3·Hw3 > σw13/h3wenigstens bei Raumtemperatur erfüllt sind, und
    Figure 00060001
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp erfüllt ist, wenn eine geeignete Temperatur Tp in einem Temperaturbereich von größer als der Temperatur Ts und um 10°C oder mehr geringer als der Curie-Temperatur der 1n-ten bildenden Schicht ausgewählt ist.
  • Im Vorhergehenden wird angenommen, dass in der 1n-ten bildenden Schicht die Curie-Temperatur Tc1i ist und dass die Energiedichte der magnetischen Wand, die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Filmdicke bei einer Temperatur T im cgs-Einheitensystem als σ1i, Ms1i, Hw1i bzw. h1i definiert sind (wobei i eine ganze Zahl von 1 bis n bezeichnet),
    Figure 00070001
    und angenommen, dass die Energiedichte der magnetischen Wand, die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Filmdicke der dritten magnetischen Schicht als σ3, Ms3, Hw3 bzw. h3 definiert sind, k1(T) = (2Ms1·Hw1 + σw13/h1)/|dσ/dT| k3(T) = (2Ms3·Hw3 – σw13/h3)/|dσ/dT|.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird ein Aufzeichnungsverfahren des Aufzeichnens von Information auf dem vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedium, eine Aufzeichnungsmarkierung, welche der Information auf Aufzeichnungsspuren mit einer Breite über die gesamte Breite der Aufzeichnungsspuren entspricht, bereitgestellt.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird ein Wiedergabeverfahren des Wiedergebens von Information bereitgestellt, die auf dem vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, einschließlich des Schrittes des Ausübens eines Temperaturprofils auf das Medium, um einen Temperaturgradienten G(T) auszubilden, der G(T) < k3(T) und G(T) > k1(T) und
    Figure 00080001
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp' erfüllt, wenn eine geeignete Temperatur Tp' innerhalb eines Temperaturbereichs von größer als der Temperatur Ts und um 10°C oder mehr niedriger als der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht ausgewählt ist, und des Schrittes des Abtastens des Temperaturprofils auf der Oberfläche des Mediums, wobei nur die magnetische Wand in der ersten magnetischen Schicht in Richtung der Seite hoher Temperatur versetzt wird, während die magnetische Wand in der dritten magnetischen Schicht in dem Augenblick, wenn die magnetischen Wände einen Temperaturbereich erreichen, in dem die Temperatur höher als Ts liegt, gehalten wird, und des Ermittelns der Versetzung dieser magnetischen Wand.
  • Eine Anzahl an Ausführungsformen der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Die 1A, 1B und 1C schematisch das Konzept des Wiedergabeverfahrens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wenn ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten magnetischen Schicht eingesetzt wird, die 1A den Querschnitt des Mediums in einem Wiedergabezustand und schematisch die Orientierung des Spins jeder magnetischen Schicht zeigt, die 1B das Temperaturprofil auf dem Medium an einer in der 1A gezeigten Position zeigt und die 1C schematisch die Verteilung der Energiedichte der magnetischen Wand in einer gleichen Position und die Verteilung einer zusammen damit auf die magnetische Wand einwirkenden Kraft zeigt.
  • Die 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform des Schichtaufbaus des magnetischen Aufzeichnungsmediums einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 3 ist ein Graph, welcher die Temperaturabhängigkeit des Kehrwerts eines kritischen Temperaturgradienten bezüglich des Beginns der Versetzung der magnetischen Wände der ersten und der dritten magnetischen Schicht in der Ausführungsform zeigt.
  • Die 4 ist ein Graph, welcher das Temperaturprofil in der Ausführungsform zeigt.
  • Die 5 ist ein Graph, welcher die Temperaturabhängigkeit des Kehrwerts des kritischen Temperaturgradienten bezüglich des Beginns der Versetzung der magnetischen Wände der ersten und der dritten magnetischen Schicht in der Ausführungsform zeigt.
  • Die 6 ist ein Graph, der die Temperaturabhängigkeit des Kehrwerts des kritischen Temperaturgradienten bezüglich des Beginns der Versetzung der magnetischen Wände der ersten und der dritten magnetischen Schicht in der Ausführungsform zeigt.
  • Die 7A und 7B zeigen die Querschnittsgestalt des magnetischen Aufzeichnungsmediums in der Ausführungsform, und die 7C ist eine schematische Ansicht, welche den Magnetisierungszustand des magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigt.
  • Die 8 ist eine schematische Ansicht, welche einen Abschnitt eines in der Ausführungsform eingesetzten Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts zeigt.
  • Die 9A und 9B sind schematische Ansichten, welche den Wiedergabezustand in der Ausführungsform zeigen.
  • Die 10 zeigt die Querschnittsgestalt des magnetischen Aufzeichnungsmediums in der Ausführungsform.
  • Die 11 ist eine schematische Ansicht, welche den Wiedergabezustand in der Ausführungsform zeigt.
  • Die 12A, 12B, 12C und 12D sind schematische Ansichten, welche Wellenformen des Wiedergabesignals in der Ausführungsform zeigen.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die 1A bis 1C sind eine schematische Ansicht und Graphen zur Veranschaulichung des magnetischen Aufzeichnungsmediums einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Wirkung in einem Wiedergabeverfahren für dieses.
  • Die 1A ist eine schematische Querschnittsansicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die magnetische Schicht dieses Mediums umfasst eine erste magnetische Schicht 11, eine zweite magnetische Schicht 12 und eine dritte magnetische Schicht 13, die aufeinanderfolgend laminiert sind. Der Pfeil 14 in jeder Schicht bezeichnet die Richtung des Atomspins. Magnetische Wände 15 sind in den Grenzabschnitten zwischen Bereichen ausgebildet, in denen die Richtungen des Spins entgegengesetzt zueinander sind.
  • Die 1B ist ein Graph, der ein in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugtes Temperaturprofil zeigt. Dieses Temperaturprofil kann eines sein, das in das Medium durch einen Lichtstrahl induziert wird, der selber für die Wiedergabe verwendet wird, kann aber wünschenswerter Weise solch ein Temperaturprofil sein, bei welchem durch den Einsatz einer eigenständigen Heizeinrichtung die Temperatur von dieser Seite des Punkts des Wiedergabelichtstrahls erhöht wird, so dass sich die Spitze der Temperatur auf der rückwärtigen Seite des Punkts befinden kann. An einer Position Xs erreicht die Temperatur des Mediums Ts, und in einem Bereich auf der Seite hoher Temperatur von Ts rückseitig (auf der linken Seite in 1B) der Position Xs beträgt die Energiedichte σw13 der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht 0 Erg/cm2. Diese Temperatur Ts wird eingeregelt, indem die Curie-Temperatur und die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht eingestellt werden, und sie ist im Allgemeinen eine Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht.
  • Die 1C ist ein Graph, welcher die Verteilung der Energiedichte σ1 der magnetischen Wand der ersten magnetischen Schicht entsprechend dem Temperaturprofil der 1B zeigt. Wenn es, wie gezeigt, einen Gradienten der Energiedichte σ1 der magnetischen Wand in der X-Richtung gibt, wirkt eine die „magnetische Wand antreibende Kraft" F1, die sich aus der folgenden Gleichung ergibt, auf die magnetische Wand der ersten magnetischen Schicht, welche sich in einer Position X befindet: F1 = |dσ1/dX| = |dσ1/dT|·|dT/dX| (1)
  • Wenn die Energiedichten der magnetischen Wand der zweiten und der dritten magnetischen Schicht als σ2 bzw. σ3 definiert sind, wirken in gleicher Weise die magnetische Wand antreibenden Kräfte F2 und F3, welche sich aus den folgenden Gleichungen ergeben, ebenfalls auf die magnetischen Wände dieser magnetischen Schichten: F2 = |dσ2/dX| = |dσ2/dT|·|dT/dX| (2) F3 = |dσ3/dX| = |dσ3/dT|·|dT/dX| (3)
  • Wenn hier der Temperaturgradient |dT/dX| durch G(T) als eine Funktion der Temperatur an der Position X ausgedrückt wird, ist das Temperaturprofil so ausgebildet, dass es G(T) < k3(T) (4)und G(T) > k1(T) (5)innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs von wenigstens Ts oder höher erfüllt. Unter der Annahme allerdings, dass die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Filmdicke der ersten magnetischen Schicht bei einer Temperatur T ausgedrückt im cgs-Einheitensystem Ms1, Hw1 bzw. h1 sind und die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Filmdicke der dritten magnetischen Schicht Ms3, Hw3 bzw. h3 sind und die Energiedichte der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht σw13 ist, k1(T) = (2Ms1·Hw1 + σw13/h1)/|dσ1/dT| (6) k3(T) = (2Ms3·Hw3 – σw13/h3)/|dσ3/dT| (7)ist k1(T) der minimale Temperaturgradient, welcher notwendig ist, um die magnetische Wand der ersten magnetischen Schicht zu versetzen, und ist k3(T) der maximale Temperaturgradient, bei dem die magnetische Wand der dritten magnetischen Schicht ohne Versetzung zurückbleiben kann.
  • Hierbei ergibt sich aus den Gleichungen (1) bis (7) F3 + σw13/h3 < 2Ms3·Hw3 (8)und innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs von wenigstens Ts oder größer F1 > 2Ms1·Hw1 + σw13/h1 (9)
  • Die rechte Seite des Ausdrucks (8) und der erste Term auf der rechten Seite des Ausdrucks (9) sind "Reibungskräfte", welche die Versetzung der magnetischen Wand behindern.
  • Der zweite Term auf der linken Seite des Ausdrucks (8) ist eine Kraft, welche die dritte magnetische Schicht durch die Austauschwechselwirkung mit der ersten magnetischen Schicht erfährt, und der zweite Term auf der rechten Seite des Ausdrucks (9) ist eine Kraft, welche die erste magnetische Schicht durch die Austauschwechselwirkung mit der dritten magnetischen Schicht erfährt.
  • Aus dem Ausdruck (8) ergibt sich, dass die dritte magnetische Schicht immer eine fixierte magnetische Wand aufweist, da die Reibungskraft innerhalb eines jeden Temperaturbereichs des ausgeübten Temperaturprofils dominant ist.
  • Die magnetische Wand in der ersten magnetischen Schicht verbleibt zudem in der gleichen Position fixiert wie die magnetische Wand in der dritten magnetischen Schicht, da in dem Temperaturbereich unterhalb von Ts (streng genommen eine Temperatur geringfügig unterhalb von Ts), d. h. in einem von der Position Xs rückwärts gerichteten Bereich (in der Figur rechts), die Kraft, welche die erste magnetische Schicht durch die Austauschwechselwirkung mit der dritten magnetischen Schicht erfährt (der zweite Term auf der rechten Seite des Ausdrucks 9), groß ist.
  • Wenn sich allerdings die Temperatur an Ts annähert, schwächt sich die Kraft ab, welche die erste magnetische Schicht durch die Austauschwechselwirkung mit der dritten magnetischen Kraft erfährt, und in einem festgelegten Temperaturbereich von größer als Ts wird die Antriebskraft der magnetischen Wand in der ersten magnetischen Schicht dominant und der Ausdruck (9) gilt, und die magnetische Wand in der ersten magnetischen Schicht versetzt sich in Richtung der Seite hoher Temperatur, auf welcher die Energie der magnetischen Wand gering ist.
  • In dem Temperaturbereich von Ts oder größer erreicht die zweite magnetische Schicht im Allgemeinen ihre Curie-Temperatur oder eine höhere Temperatur, und daher verschwindet die magnetische Wand.
  • Indem wenigstens bei Raumtemperatur 2Ms1·Hw1 < σw13/h1und 2Ms3·Hw3 > σw13/h3erfüllt sind, wird der in der dritten magnetischen Schicht konservierte Magnetisierungszustand an die erste magnetische Schicht rückübertragen, nachdem sie wenigstens auf Raumtemperatur abgekühlt wurde, und eine Konservierung und wiederholte Wiedergabe der Information wird möglich.
  • Damit das vorstehend beschriebene Temperaturprofil vorliegen kann, ist es für die mittlere Bedingung notwendig, dass innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs von wenigstens der Temperatur Ts oder größer k1(T) < k3(T) erfüllt ist.
  • Die erste magnetische Schicht ist aus einem Material gebildet, welches eine kleinere Koerzitivkraft der magnetischen Wand als die dritte magnetische Schicht aufweist, und die zweite magnetische Schicht ist aus einem Material mit einer niedrigeren Curie-Temperatur als die erste und die dritte magnetische Schicht ausgebildet, wodurch in einfacher Weise ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden kann, welches die vorstehend erwähnte Bedingung erfüllt.
  • Allerdings kann für den Wert des Temperaturgradienten k1(T), der für die Versetzung der magnetischen Wand der ersten magnetischen Schicht erforderlich ist, kein unbeschränkt großer Wert zugelassen werden. Der Grund dafür ist, dass wenn k1(T) groß ist, nur durch eine geringfügige Versetzung der magnetischen Wand ein Temperaturanstieg bis hin zur Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht hervorgerufen wird, und die magnetische Wand kann nicht über eine Distanz bewegt werden, die zur Detektion ausreicht.
  • Wenn der magnetooptische Effekt als ein Verfahren zum Detektieren der Versetzung der magnetischen Wand ausgenutzt wird, beträgt die Größenordnung der Größe des eingesetzten wiedergebenden Lichtstrahlpunkts 16 bei dem bestehenden herkömmlichen Verfahren mindestens 1 μm, und daher ist es schwierig, zu detektieren, solange die magnetische Wand nicht über eine Distanz von wenigstens 0,2 μm versetzt wird. (Dies wird nicht gelten, wenn in der Zukunft eine Methode zur Erzeugung eines winzigeren Lichtpunkts etabliert wird oder wenn magnetische Induktion oder dergleichen als Verfahren zum Detektieren der Versetzung der magnetischen Wand eingesetzt werden.) Um die magnetische Wand über eine Distanz von 0,2 μm oder mehr zu versetzen, muss, wenn eine geeignete Temperatur Tp von größer als der Temperatur Ts ausgewählt ist, der Mittelwert ein Mittelwert sein, der k1(T) < k3(T)und
    Figure 00160001
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp erfüllt.
  • Wenn das Temperaturprofil, das den Temperaturgradienten G(T) ausbildet, zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Bedingung bezüglich des Temperaturprofils G(T) > k1(T)und
    Figure 00160002
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp', wenn eine geeignete Temperatur Tp' von größer als der Temperatur Ts ausgewählt ist, erfüllt und auf solch ein Medium ausgeübt wird, wird sich die magnetische Wand über eine Distanz von 0,2 μm oder mehr versetzen.
  • Im Allgemeinen wird sich die magnetische Wand umso leichter versetzen, je näher sich die Temperatur der Curie-Temperatur annähert, und daher wird es möglich, die magnetische Wand mit einem sanften Temperaturgradienten über eine lange Distanz zu versetzen. Allerdings schwächt sich die magnetische Eigenschaft bei einer Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur ab, und daher ist es schwierig, diese zu detektieren, selbst wenn die magnetische Wand versetzt wird.
  • Daher ist es notwendig, dass die vorstehend erwähnte Bedingung innerhalb eines Temperaturbereichs erfüllt ist, der um wenigstens 10°C niedriger als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht liegt. Um das Detektionsniveau zu verbessern, ist es bevorzugt, dass die vorstehend erwähnte Bedingung innerhalb eines Temperaturbereichs erfüllt ist, der wünschenswerter Weise um etwa 20°C niedriger und noch wünschenswerter um etwa 30°C oder mehr niedriger als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht liegt.
  • Wenn nun, wie es vorstehend beschrieben wurde, das Temperaturprofil auf der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums abgetastet wird, tritt die Versetzung der magnetischen Wand in Richtung des Bereichs der hohen Temperatur, wie sie durch den Pfeil 17 mit unterbrochener Linie angezeigt ist, jedes Mal auf, wie es in 1A gezeigt ist, wenn jede in einem Abstand, welcher der Information entspricht, ausgebildete magnetische Wand 15 die Position Xs erreicht. Durch Detektion dieser Versetzung der magnetischen Wand kann die Information wiedergegeben werden. Allerdings ist die Abtastgeschwindigkeit für das Temperaturprofil verglichen mit der Geschwindigkeit, mit welcher die magnetische Wand versetzt wird, ausreichend niedrig eingestellt.
  • Die Isotherme der Temperatur Ts löst das Aufzeichnungsmuster auf, und daher ist es einfach dadurch, dass die Versetzungsdistanz der magnetischen Wand gleich zu oder größer als die Größe des Auslesepunktes eingestellt wird, möglich, die Auflösbarkeit unabhängig von der Größe des Wiedergabepunktes zu verbessern, und die Auflösbarkeit wird vollständig von der Beschränkung der optischen Brechung getrennt.
  • Während das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, bei dem die erste magnetische Schicht aus einem gleichmäßigen magnetischen Film aus einer einzelnen Schicht besteht, kann die erste magnetische Schicht eine magnetische Schicht umfassen, die solch einen Gradienten der Curie-Temperatur in der Richtung der Filmdicke aufweist, bei dem die Curie-Temperatur in Richtung der zweiten magnetischen Schicht kleiner wird.
  • D. h., die erste magnetische Schicht umfasst n bildende Schichten, welche aufeinanderfolgend von der Seite nah der zweiten magnetischen Schicht eine 11-te bildende Schicht eine 12-te bildende Schicht, ..., eine 1n-te bildende Schicht umfassen. Die Curie-Temperatur, die Filmdicke, die Energiedichte der magnetischen Wand, die Sättigungsmagnetisierung und die Koerzitivkraft der magnetischen Wand der 1i-ten bildenden Schicht sind als Tc1i, h1i, σ1i, Ms1i bzw. Hw1i definiert. Da Tc11 < Tc12 < ... < Tc1n, ist in der ersten magnetischen Schicht die Austauschkopplung zwischen den bildenden Schichten durch die bildende Schicht, welche die Curie-Temperatur erreicht hat, niemals unterbrochen und weist zwischen den bildenden Schichten eine umgeschaltete Verbindung auf. Dementsprechend kann die erste magnetische Schicht als eine einzelne magnetische Schicht angesehen werden, solange ein stabiler Kopplungszustand beibehalten wird.
  • Wenn die Energiedichte der magnetischen Wand, die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Filmdicke der einzelnen magnetischen Schicht praktisch als σ1, Ms1, Hw1 bzw. h1 definiert sind, gelten die folgenden Gleichungen: σ1 = Σn i=1(σ1i·h1i)/Σn i=1h1i Ms1·Hw1 = Σn i=1(Ms1i·Hw1i·h1i)/Σn i=1h1i h1 = Σn i=1h1i
  • Die Wirkung kann hiernach auf eine ähnliche Weise zu jener beschrieben werden, wenn die erste magnetische Schicht einen gleichmäßigen magnetischen Film aus einer einzelnen Schicht umfasst.
  • Im Allgemeinen wird die Antriebskraft der magnetischen Wand gegenüber der Reibungskraft dominant, je stärker sich die Temperatur der Curie-Temperatur annähert. Wenn die erste magnetische Schicht mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ausgebildet ist, kann die Antriebskraft der magnetischen Wand bei einer Temperatur, die bezogen auf die Curie-Temperatur der 1n-ten bildenden Schicht ausreichend gering ist, größer als die Reibungskraft ausgestaltet werden, und daher wird die Ausgestaltung des Mediums einfach und sein Betrieb kann stabilisiert werden.
  • Das Verhalten der magnetischen Wand ist bisher mit Bezug auf die dominante Beziehung zwischen der magnetischen Antriebskraft, die durch den Gradienten der Energie der magnetischen Wand erzeugt wird, der Reibungskraft durch die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Austauschwechselwirkung zwischen den magnetischen Schichten beschrieben worden, aber tatsächlich gibt es Einflüsse eines entmagnetisierenden Feldes und eines äußeren Magnetfeldes. Wenn zudem eine magnetische Domäne von einer geschlossenen magnetischen Wand umgeben ist, erscheint oder verschwindet die magnetische Wand in Abhängigkeit davon, ob die Richtung der Versetzung der magnetischen Wand in einer Richtung der Vergrößerung der magnetischen Domäne oder einer Richtung der Verringerung der magnetischen Domäne liegt, und daher wird dies das Verhalten der magnetischen Wand beeinflussen.
  • Die Einflüsse des entmagnetisierenden Feldes und des äußeren Magnetfeldes können unterdrückt werden, indem die Sättigungsmagnetisierung eingestellt wird. Zudem kann der Einfluss des Auftauchens/Verschwindens der magnetischen Wand beseitigt werden, wenn die Ausgestaltung so ist, dass die magnetischen Wände vor und hinter einer Aufzeichnungsmarkierung unabhängig voneinander erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann eine Aufzeichnungsmarkierung rittlings der beiden Seiten einer Aufzeichnungsspur durch die Verwendung eines Mediums erzeugt werden, bei dem die Austauschkopplung zwischen den Aufzeichnungsspuren in der ersten magnetischen Schicht unterbrochen oder verringert ist.
  • Eine Ausführungsform, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform des Schichtaufbaus des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform sind eine unterliegende Schicht 25, eine erste magnetische Schicht 21, eine zweite magnetische Schicht 22, eine dritte magnetische Schicht 23 und eine äußere Schicht 24 nacheinander auf einem Substrat 26 laminiert. Für das Substrat 26 können z. B. Polycarbonat, Acryl, Glas oder dergleichen verwendet werden. Für die unterliegende Schicht 25 und die äußere Schicht 24 kann ein dielektrisches Material wie etwa SiN, AlN, SiO, ZnS, MgF oder TaO eingesetzt werden. Wenn nicht für eine optische Detektion der Bewegung der magnetischen Wand erforderlich, muss das Material nicht immer ein lichtdurchlässiges Material sein. Die von den magnetischen Schichten verschiedenen anderen Schichten sind nicht erforderlich. Die Reihenfolge der Laminierung der magnetischen Schichten kann umgekehrt sein. Zudem kann zu diesem Aufbau des Weiteren eine Metallschicht aus Al, AlTa, TlTi, AlCr, Cu, Pt, Au oder dergleichen hinzugefügt sein, um dadurch die thermischen Eigenschaften einzustellen. Zudem kann ein Schutzüberzug aus einem hochmolekularen Harz aufgebracht sein, oder das Substrat kann nach der Filmerzeugung zementiert bzw. verkittet bzw. verklebt werden.
  • Diese Schichten können z. B. durch kontinuierliches Sputtern mit einem Magnetron-Sputtergerät oder durch kontinuierliche Verdampfung erzeugt werden. Insbesondere werden die magnetischen Schichten kontinuierlich erzeugt, ohne das Vakuum zu unterbrechen, wodurch sie aneinander austauschgekoppelt werden.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Medium können die erste bis dritte magnetische Schicht 21 bis 23 aus verschiedenen magnetischen Materialien wie etwa einem magnetischen Blasenmaterial und einem antiferromagnetischen Material erzeugt sein, abgesehen von Materialien, die üblicherweise für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium eingesetzt werden.
  • Sie können z. B. aus amorphen Legierungen aus seltener Erde und Eisengruppe gebildet sein, die aus 10 bis 40 Atom% von einem oder zwei oder mehr Seltenerdmetallelementen wie etwa Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho und Er und 90 bis 60 Atom% von einem oder zwei oder mehr Eisengruppenelementen wie etwa Fe, Co und Ni bestehen. Mit „Eisengruppe" sind hier die Elemente Eisen, Cobalt und Nickel gemeint. Um die Korrosionsfestigkeit zu verbessern, kann zudem eine geringe Menge eines Elements wie etwa Cr, Mn, Cu, Ti, Al, Si, Pt oder In zu diesen Legierungen zugegeben sein. Mit „Platingruppe" sind hier die Elemente Ru, Rh, Pd, Os, In und Pt gemeint.
  • Im Falle von amorphen Legierungen aus schwerer seltener Erde und Eisengruppe kann die Sättigungsmagnetisierung durch das Zusammensetzungsverhältnis zwischen dem Seltenerdelement und dem Eisengruppenelement eingeregelt sein. Wenn eine kompensierende Zusammensetzung eingesetzt wird, kann die Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur 0 EME/cm3 betragen.
  • Die Curie-Temperatur kann ebenfalls durch das Zusammensetzungsverhältnis eingeregelt werden. Um die Curie-Temperatur unabhängig von der Sättigungsmagnetisierung einzuregeln, kann mehr bevorzugt ein Verfahren eingesetzt werden, bei dem ein Material eingesetzt wird, bei dem ein Teil von Fe als dem Eisengruppenelement durch Co ersetzt ist, um die ausgetauschte Menge einzuregeln. D. h., indem 1 Atom% Fe durch Co ersetzt werden, kann eine Erhöhung der Curie-Temperatur in einer Größenordnung von 6°C erwartet werden, und daher kann unter Verwendung dieser Beziehung die zugegebene Menge an Co so eingestellt werden, dass sich die erwünschte Curie-Temperatur ergibt. Es ist zudem möglich, in umgekehrter Weise die Curie-Temperatur zu erniedrigen, indem eine winzige Menge eines unmagnetischen Elements wie etwa Cr, Ti oder Al zugebeben wird. Die Curie-Temperatur kann zudem eingeregelt werden, indem zwei oder mehr Arten an Seltenerdelementen eingesetzt werden, um ihr Zusammensetzungsverhältnis einzustellen.
  • Die Koerzitivkraft der magnetischen Wand und die Energiedichte der magnetischen Wand werden hauptsächlich durch die Auswahl der Materialelemente eingeregelt, aber sie können zudem durch den Zustand des Fundaments oder die Bedingung der Filmerzeugung wie dem Druck des Sputtergases oder dergleichen eingestellt werden. Materialien, die ihren Ursprung in Tb oder Dy haben, weisen eine große Koerzitivkraft der magnetischen Wand und eine große Energiedichte der magnetischen Wand auf, und Materialien, die ihren Ursprung in Gd haben, weisen kleine Werte davon auf. Sie können ebenfalls durch die Zugabe einer Verunreinigung eingestellt werden.
  • Die Filmdicke kann durch die Geschwindigkeit der Filmerzeugung und die Zeitdauer der Filmerzeugung eingeregelt werden.
  • Die Aufzeichnung eines Datensignals auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung erfolgt, indem die Orientierung der Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht so eingestellt wird, dass sie dem Datensignal entspricht, indem magnetisch oder thermomagnetisch aufgezeichnet wird. Bei dem thermomagnetischen Aufzeichnen gibt es ein System des Modulierens eines äußeren Magnetfeldes unter Bewegen des Mediums und des Ausübens eines Laserstrahls mit solch einer Energie, dass die dritte magnetische Schicht die Curie-Temperatur oder eine größere Temperatur annimmt, und ein System des Modulierens der Laserenergie unter Anlegen eines Magnetfeldes in einer festgelegten Richtung. Wenn im letzteren Fall die Intensität des Laserstrahls so eingestellt wird, dass nur ein festgelegter Bereich in dem Lichtpunkt die Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht oder eine größere Temperatur annehmen kann, kann eine aufgezeichnete magnetische Domäne mit einem kleineren Durchmesser als dem Durchmesser des Lichtpunkts erzeugt werden, und ein Signal mit einer Periode größer als der Brechungsgrenze des Lichts kann ebenfalls aufgezeichnet werden.
  • Während die vorliegende Erfindung detaillierter mit Bezug auf einige spezielle Ausführungsformen von dieser beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt, solange nicht von ihrem Hauptpunkt abgewichen wird.
  • [Ausführungsform 1]
  • Targets aus mit B-dotiertem Si und aus Gd, Tb, Fe, Co und Cr wurden auf ein Gleichstrom-Magnetron-Sputtergerät aufgesetzt, und ein Polycarbonatsubstrat, welches mit einer Spurführungsrille (Führungszone) ausgebildet war, wurde auf einem Substrathalter fixiert, und danach wurde das Innere der Kammer mit einer Kryopumpe evakuiert, bis ein Hochvakuum von 1 × 10–5 Pa oder weniger erreicht wurde. Ar-Gas wurde in die Kammer eingeleitet, bis 0,5 Pa erreicht waren, während die Kammer evakuiert blieb, und die Targets wurden gesputtert, um jede Schicht zu erzeugen, während das Substrat gedreht wurde.
  • Als erstes wurde eine SiN-Schicht von 80 nm als eine unterliegende Schicht erzeugt. Anschließend wurde eine GdFeCr-Schicht als die erste magnetische Schicht mit einer Filmdicke (h1) von 30 nm erzeugt, eine TbFeCr-Schicht wurde mit einer Filmdicke (h2) von 10 nm als die zweite magnetische Schicht erzeugt und eine TbFeCoCr-Schicht mit einer Filmdicke (h3) von 80 nm wurde als die dritte magnetische Schicht erzeugt. Schließlich wurde eine SiN-Schicht von 60 nm als eine Schutzschicht erzeugt.
  • Während der Erzeugung der SiN-Schicht wurde zusätzlich zu dem Ar-Gas N2-Gas eingeleitet, und die Schicht wurde durch Gleichstrom-Reaktionssputtern erzeugt. Das Zusammensetzungsverhältnis der Magnetschichten wurde durch das Verhältnis der auf die Targets aus Gd, Tb, Fe, Co und Cr ausgeübten Energien eingeregelt.
  • Das Zusammensetzungsverhältnis wurde so eingestellt, dass jede magnetische Schicht eine Zusammensetzung in der Nähe der kompensierenden Zusammensetzung annehmen kann, und wurde so eingestellt, dass die Curie-Temperatur (Tc1) der ersten Schicht 220°C betragen kann, die Curie-Temperatur (Tc2) der zweiten magnetischen Schicht 160°C betragen kann und die Curie-Temperatur (Tc3) der dritten magnetischen Schicht in der Größenordnung von 290°C liegen kann.
  • Proben mit dem gleichen Schichtaufbau wurden für eine Messung der statischen Charakteristik hergestellt, und die Temperaturabhängigkeit der Energiedichte σw13 der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht wurde gemessen. Die unterste Temperatur Ts, bei der σw13 0 Erg/cm2 betrug, war 160°C (= Tc2).
  • Als Nächstes wurde eine Probe mit einem Aufbau hergestellt, in welchem jede magnetische Schicht eine einzelne Schicht war, und die Temperaturabhängigkeit der Sättigungsmagnetisierung Ms1 und der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw1 der ersten magnetischen Schicht sowie der Sättigungsmagnetisierung Ms3 und der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw3 der dritten magnetischen Schicht wurden gemessen.
  • Des Weiteren wurde für jede magnetische Schicht ein austauschgekoppelter Film aus zwei Schichten mit einer magnetischen Schicht mit der entgegengesetzten Polarität aus dem gleichen Material hergestellt, und die Energiedichten der magnetischen Wand (Bloch-Energiedichten der magnetischen Wand) σ1 und σ3 der ersten und der dritten magnetischen Schicht wurden aus dem Ergebnis der tatsächlichen Messung der Energie der Grenzfläche der magnetischen Wand zwischen den zwei Schichten erhalten. Aus den Ergebnissen der Messung wurden k1(T) = (2·Ms1·Hw1 + σw13/h1)/|dσ1/dT|und k3(T) = (2·Ms3·Hw3 – σw13/h3)/|dσ3/dT|abgeleitet.
  • Unter Verwendung der Kehrwerte von diesen ist die Temperaturabhängigkeit von 1/k1(T) und 1/k3(T) in 3 gezeigt. Aus 3 ist ersichtlich, dass wenn die Temperatur Tp z. B. zu 200°C gewählt wird, innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp k1(T) < k3(T)und
    Figure 00270001
    ausreichend erfüllt sind.
  • Zudem waren wenigstens bei Raumtemperatur 2Ms1·Hw1 < σw13/h1und 2Ms3·Hw3 > σw13/h3erfüllt.
  • D. h., das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform erfüllt die Bedingungen des magnetischen Aufzeichnungsmediums des Anspruchs 1.
  • Wenn nun ein Temperaturprofil, welches einen Temperaturgradienten (G(T)) erzeugt, der G(T) < k3(T)und G(T) > k1(T)und
    Figure 00270002
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp' erfüllt, wenn eine geeignete Temperatur Tp' (welche eine Temperatur sein kann, die von der vorstehend erwähnten Tp abweicht) innerhalb eines Temperaturbereichs von größer als der Temperatur Ts und um 10°C oder mehr niedriger als der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht ausgewählt ist, auf die Oberfläche dieses Mediums ausgeübt wird, wird sich die auf der Isotherme der Temperatur Ts liegende magnetische Wand um 0,2 μm oder mehr in Richtung des Bereichs der hohen Temperatur versetzen. Darüber hinaus kann eine Distanz der Versetzung von 0,2 μm oder mehr innerhalb eines Temperaturbereichs von um 10°C niedriger als der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht sichergestellt werden.
  • Die Vorschrift des Anspruchs 1 ist eine notwendige Bedingung, die für das Medium erforderlich ist, damit solch ein Temperaturprofil vorliegen kann. Umgekehrt wird im Falle eines Mediums, welches diese Bedingung erfüllt, der vorstehend beschriebene Vorgang realisiert werden, wenn nur ein zweckmäßiges Temperaturprofil gegeben ist. Um allerdings eine Betriebstoleranz für ein Aufzeichnungswiedergabesystem zu gewährleisten, ist ein Medium besser, bei dem der Bereich des zulässigen Temperaturprofils breit ist.
  • Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform können die vorstehend erwähnten Bedingungen erfüllt werden, wenn Temperaturprofile ausgebildet werden, wie sie z. B. mit 41 bis 43 in der 4 bezeichnet werden. Ein Temperaturgradient mit solch einem Niveau und ein Temperaturprofil mit einer gaußförmigen Gestalt können z. B. leicht erzeugt werden, indem ein kondensierter Laserstrahl eingesetzt wird.
  • Die Temperaturprofile 41, 42 und 43 in der 4 werden erneut durch eine Funktion des Kehrwerts 1/G(T) des Temperaturgradienten zu der Temperatur ausgedrückt und sind in 3 durch unterbrochene Linien 31, 32 bzw. 33 angegeben. Es ist ersichtlich, dass diese Temperaturprofile die vorstehend erwähnten Bedingungen erfüllen.
  • Hier ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Spitzentemperatur unterhalb der Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht liegt, aber wenn Daten ausgelesen werden, während sie zerstört werden, wird das Auslesen selber selbst bei einem Temperaturprofil mit einem Bereich hoher Temperatur größer als der Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht möglich sein.
  • Um ein Medium bereitzustellen, bei dem der Bereich des zulässigen Temperaturprofils breit ist, ist es wünschenswert, dass 1/k1(T) innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs von größer als Ts so groß wie möglich ist. Zudem ist es wünschenswert, dass der breitest mögliche Temperaturbereich als der Temperaturbereich von größer als Ts eingesetzt wird, welcher k1(T) < G(T) < k3(T) erfüllt, und zu diesem Zweck ist es wünschenswert, dass Tc1 und Tc3 ausreichend größer als Ts sind.
  • Speziell ist ein Medium bevorzugt, welches
    Figure 00290001
    erfüllen kann, und welches noch wünschenswerter
    Figure 00290002
    erfüllen kann.
  • Zudem ist ein Medium bevorzugt, welches Tc1, Tc3 > Ts + 50°C erfüllt, und welches noch wünschenswerter Tc1, Tc3 > Ts + 80°C erfüllt.
  • Damit 1/k1(T) groß wird, kann Ms1·Hw1 klein eingestellt werden und die Temperaturabhängigkeit von σ1 kann steil eingestellt werden. Um die Temperaturabhängigkeit von σ1 steil zu machen, kann σ1 groß eingestellt werden, aber zu diesem Zweck müssen die Anisotropie und die Austauschsteifigkeit groß gemacht werden, und dies ist leicht gegensätzlich zu der Anforderung, Ms1·Hw1 klein einzustellen.
  • Somit ist es gut, die Temperaturabhängigkeit von σ1 so einzustellen, dass ihre Veränderung innerhalb eines Temperaturbereichs unterhalb von Ts klein ist und innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs oberhalb von Ts scharf verkleinert wird. Wenn z. B. die erste magnetische Schicht mit einer Zusammensetzung ausgebildet ist, in welcher die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements bei Raumtemperatur dominant ist, kann die Temperaturabhängigkeit von σ1 so eingestellt werden, wie es vorstehend beschrieben wurde.
  • Um die magnetische Wand in stabiler Weise zu versetzen und die Versetzungsgeschwindigkeit der magnetischen Wand weiter zu verbessern und eine Wiedergabe mit hoher Geschwindigkeit möglich zu machen, sollte zudem die Antriebskraft der magnetischen Wand wünschenswerter Weise bezogen auf die Reibungskraft ausreichend groß gemacht werden. Es ist daher wünschenswert, dass 1/G(T) des ausgeübten Temperaturprofils ausreichend kleiner als 1/k1(T) ist, welches der charakteristische Wert des Mediums ist.
  • Speziell ist es wünschenswert, dass 1/G(T) < (1/2·k1(T)), und es ist noch wünschenswerter, dass 1/G(T) < 1/(4·k1(T)). Damit solch ein Temperaturprofil vorliegen kann, ist ein Medium erwünscht, welches die notwendige Bedingung
    Figure 00310001
    erfüllt und noch wünschenswerter
    Figure 00310002
    erfüllt, und wenn die Toleranz des vorstehend erwähnten zulässigen Temperaturprofils berücksichtigt wird, ist ein Medium erwünscht, welches
    Figure 00310003
    erfüllt, und welches noch wünschenswerter
    Figure 00310004
    erfüllt.
  • Des Weiteren liegt die Größe eines Laserpunkts zum Detektieren der Versetzung der magnetischen Wand bei der bestehenden herkömmlichen Methode in der Größenordnung von 1 μm, und um durch die Verwendung des gesamten Punktes eine maximale Amplitude zu erzielen, ist es daher wünschenswert, dass eine Bewegungsdistanz der magnetischen Wand von 1 μm oder mehr gewährleistet werden kann. Zu diesem Zweck ist es unter jedem der vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte erwünscht, dass das Medium ein Medium ist, welches einen Ausdruck erfüllt, bei dem der Wert der rechten Seite von jedem der vorstehend erwähnten Ausdrücke um das 5-fache multipliziert ist (1 μm/0,2 μm = 5).
  • Wenn das gleiche Medium wiederzugeben ist, kann zudem, wenn das ausgeübte Temperaturprofil so ausgestaltet ist, dass, gemäß dem charakteristischen Wert des Mediums, G(T)/k1(T) innerhalb eines Temperaturbereichs oberhalb von Ts so konstant wie möglich wird, die magnetische Wand über eine lange Distanz bewegt werden, während eine Antriebskraft der magnetischen Wand mit einer notwendigen Stärke beibehalten wird, und eine gute Wiedergabecharakteristik wird erhalten.
  • Wie aus 3 ersichtlich, neigt 1/k1(T), welches der physikalische Eigenschaftswert des Mediums ist, im Allgemeinen dazu, zuzunehmen, wenn er sich der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht annähert. Wenn dieser Charakteristik gefolgt wird, steigt 1/G(T), welches das ausgeübte Temperaturprofil ist, plötzlich mit einem Temperaturanstieg an, so dass es möglich werden wird, die magnetische Wand über eine vergleichsweise große Distanz zu bewegen, während eine Antriebskraft der magnetischen Wand beibehalten wird, die bezogen auf die Reibungskraft ausreichend groß ist. Das Temperaturprofil, bei dem sich 1/G(T) plötzlich mit einem Temperaturanstieg erhöht, bezieht sich auf ein Temperaturprofil, bei dem der Temperaturgradient plötzlich schlaff wird, wenn sich die magnetische Wand über eine geringe Distanz vorwärts bewegt, und wird zu einem Temperaturprofil, bei dem eine gaußförmige Gestalt zu einem Trapez zerfällt. Es ist bevorzugt, die Temperatur, bei der der Temperaturgradient solch eines Temperaturprofils am steilsten wird, auf Ts einzustellen. Es ist zudem möglich, solch ein Temperaturprofil durch die Anwendung eines Laserstrahls mit einer Vielzahl an Intenstitätsspitzen auszubilden. Selbst im Falle eines Temperaturprofils mit einer gewöhnlichen gaußförmigen Gestalt kann, wenn die Spitzentemperatur auf eine Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht eingestellt wird, wie es in 3 mit 33 bezeichnet ist, 1/G(T) zudem mit dem charakteristischen Wert 1/k1(T) des Mediums vergleichsweise abgeglichen werden.
  • Allerdings schwächt sich der Magnetismus bei einer Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur ab, und daher ist es schwierig, diesen zu detektieren, obwohl sich die magnetische Wand in diesem Temperaturbereich bewegen kann. Daher ist es bevorzugt, ein Medium bereitzustellen, welches Tp < Tc1 – 20°C und noch wünschenswerter Tp < Tc – 30°C erfüllt, und es ist wünschenswert, dass das ausgeübte Temperaturprofil solch ein Temperaturprofil ist, das innerhalb eines Bereichs, der Tp' < Tc1 – 20°C und noch wünschenswerter Tp' < Tc1 – 30°C erfüllt, eine Bewegungsdistanz von 0,2 μm oder mehr erzielt werden kann. Des Weiteren ist es in diesem Sinne wünschenswert, dass Ts ausreichend kleiner als Tc1 ist, und es ist bevorzugt, ein Medium bereitzustellen, welches Tc1 > Ts + 70°C und noch wünschenswerter Tc1 > Ts + 100°C erfüllt.
  • Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform konnte die Art und Weise, auf welche die magnetische Wand der ersten magnetischen Schicht durch einen Temperaturgradienten bewegt wurde, durch direkte Betrachtung unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops bestätigt werden, wie es hiernach beschrieben wird.
  • Zuerst wurde eine Probe mit dem gleichen Aufbau wie das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform und mit einer umgekehrten Reihenfolge der Laminierung der magnetischen Schichten hergestellt. Diese Probe wurde für eine Laufwerkvorrichtung verwendet, die im Allgemeinen zum Aufzeichnen auf und zur Wiedergabe von einer magnetooptischen Scheibe verwendet wird, um dadurch wiederholte magnetische Domänenmuster mit einer Markierungslänge von 0,75 μm aufzuzeichnen. Diese Probe wurde herausgenommen und wurde von der Seite der Filmoberfläche her, d. h. der Seite der ersten magnetischen Schicht, mittels eines Polarisationsmikroskops betrachtet.
  • Ein fokussierter Laser zum Erhitzen wurde auf die Probe ausgeübt, um dadurch in dem Gesichtsfeld des Polarisationsmikroskops ein Temperaturprofil zu erzeugen, welches im Wesentlichen gleich zu dem in 4 mit 41 bezeichneten Temperaturprofil ist, wonach die Probe langsam in der Richtung der Spur abgetastet wurde.
  • Im Ergebnis wurde beobachtet, dass der Grenzbereich zwischen den auf der Spur erzeugten magnetischen Domänen sich sofort in Richtung des Mittelpunkts eines kreisförmigen Bereichs mit einem Radius in der Größenordnung von 1 μm, von dem angenommen wurde, dass er eine Temperatur oberhalb von Ts erreicht hatte, immer dann bewegte, wenn er in den kreisförmigen Bereich eindrang. Als die Einstrahlung des Lasers zum Heizen beendet wurde, wurde zudem beobachtet, dass das in der dritten magnetischen Schicht konservierte magnetische Domänenmuster auf die erste magnetische Schicht übertragen wurde und in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrte.
  • Aus dem Vorhergehenden wurde bestätigt, dass in einem Bereich, der eine Temperatur oberhalb von Ts erreicht hatte und in dem die Austauschkopplung mit der dritten magnetischen Schicht unterbrochen war, die magnetische Wand der ersten magnetischen Schicht durch einen Temperaturgradienten um etwa 1 μm in Richtung der Seite der hohen Temperatur bewegt wurde.
  • Als Nächstes wurde die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform gemessen.
  • Bei einem in 8 gezeigten Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerät, welches für die Messung eingesetzt wird, ist ein Laser zum Erhitzen zu dem optischen System eines herkömmlichen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Geräts für eine magnetooptische Scheibe hinzugefügt. Das Bezugszeichen 81 bezeichnet eine Laserquelle zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe, und sie weist eine Wellenlänge von 780 nm auf und ist so angeordnet, dass die P-Polarisation in das Aufzeichnungsmedium eindringen kann. Das Bezugszeichen 82 bezeichnet eine Laserquelle zum Erhitzen, und sie hat eine Wellenlänge von 1,3 μm und ist gleichsam so angeordnet, dass die P-Polarisation in das Aufzeichnungsmedium eindringen kann. Das Bezugszeichen 83 bezeichnet einen dichroitischen Spiegel, der so ausgelegt ist, dass er Licht von 780 nm zu 100% durchlässt und Licht von 1,3 μm zu 100% reflektiert. Das Bezugszeichen 84 bezeichnet einen polarisierenden Strahlteiler, der so ausgelegt ist, dass er die P-Polarisation des Lichts mit 780 nm und des Lichts mit 1,3 μm zu 70 bis 80% durchlässt und dessen S-Polarisation zu 100% reflektiert. Der Strahldurchmesser des Lichts mit 1,3 μm ist so ausgelegt, dass er kleiner ist als der Aperturdurchmesser einer Objektivlinse 85, und die NA ist so ausgelegt, dass sie verglichen mit Licht von 780 nm, welches durch den gesamten Aperturabschnitt durchtritt und kondensiert, klein ist. Das Bezugszeichen 87 bezeichnet einen dichroitischen Spiegel, der bereitgestellt ist, so dass das Licht von 1,3 μm nicht in ein Signaldetektionssystem hineinstreuen kann, und er ist so ausgelegt, dass er Licht von 780 nm zu 100% durchlässt und Licht von 1,3 μm zu 100% reflektiert.
  • Durch dieses optische System können ein Punkt 91 zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe und ein Punkt 92 zum Erhitzen auf den Boden 95 zwischen Führungsrillen 94 auf der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums 86 projiziert werden, wie es in 9A gezeigt ist. Der Punkt 92 zum Erhitzen weist eine lange Wellenlänge und eine kleine NA auf und hat daher einen größeren Durchmesser als der Punkt 91 zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe. Dadurch kann in dem Bereich des Punkts 91 zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe auf der Aufzeichnungsoberfläche des sich bewegenden Mediums ein erwünschter Temperaturgradient, wie er in 9B gezeigt ist, leicht erzeugt werden.
  • Das Aufzeichnen und die Wiedergabe wurden durchgeführt, während das Medium mit einer linearen Geschwindigkeit von 1,5 m/s vorwärts getrieben wurde.
  • Zuerst wurden bei dem Kühlvorgang, nachdem das Medium durch Modulieren des Magnetfelds bei ± 200 Oe über die Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht erhitzt worden war, während der Laser zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe bei 4 mW mit Gleichstrom eingestrahlt wurde, die sich wiederholenden Muster der Aufwärtsmagnetisierung und der Abwärtsmagnetisierung, welche der Modulierung des Magnetfelds entsprechen, erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt ist es zudem möglich, zusammen damit den Laser zum Erhitzten einzusetzen, um dadurch die Aufzeichnungsenergie des Lasers zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe zu verringern.
  • Die Modulationsfrequenz des aufzeichnenden Magnetfeldes betrug 5,0 MHz, und die sich wiederholenden Muster wurden mit einer Markierungslänge von 0,15 μm aufgezeichnet.
  • Nun wurde eine Wiedergabe mit der magnetischen Wand durchgeführt, welche durch das durch den Laser zum Erhitzen erzeugte Temperaturprofil versetzt wurde, und diese Versetzung der magnetischen Wand wurde über eine Veränderung in der Polarisationsebene des reflektierten Lichts des Lasers zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe unter Ausnutzung des magnetooptischen Effekts detektiert.
  • Die Energie des Lasers zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe während der Wiedergabe betrug 0,5 mW, und C/N wurde gemessen, während der Laser zum Erhitzen gleichzeitig mit einer Energie von 25 bis 50 mW eingesetzt wurde.
  • Im Ergebnis wurde ein C/N von 48 dB unabhängig von der Energie des Lasers zum Erhitzen erhalten.
  • Das Medium der vorliegenden Ausführungsform ist ein Medium, welches
    Figure 00370001
    erfüllt und bei dem der Bereich des vorstehend beschriebenen zulässigen Temperaturprofils ausreichend breit ist. Daher können die Toleranz der Energie, die Intensitätsverteilung und die Gestalt des Lasers zum Erhitzen in ausreichender Weise sichergestellt werden. Die Toleranz der Positionsbeziehung zwischen dem Laser zur Wiedergabe und dem Laser zum Erhitzen ist ebenfalls breit.
  • Als eine ähnliche Wiedergabe vorgenommen wurde, ohne dass der Laser zum Erhitzen eingesetzt wurde, konnte überhaupt kein Wiedergabesignal detektiert werden. Durch das Erhitzen durch den Laser zur Reproduktion von 0,5 mW selber steigt die Temperatur des Mediums kaum an und erreicht nicht die Temperatur Ts, bei der die magnetische Wand damit beginnen kann, sich zu bewegen. Somit wird eine Wiedergabe durchgeführt, die vollständig gleich zu dem herkömmlichen Wiedergabesystem ist. In diesem Fall können die sich wiederholenden Muster mit einer Markierungslänge von 0,15 μm, was ein Signal hoher Dichte ist, das etwa dreimal so groß ist wie die Brechungsgrenze des wiedergebenden optischen Systems, überhaupt nicht detektiert werden.
  • Zudem ist es bei der Wiedergabe durch das herkömmliche superauflösende System, wie es zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 3-93058 etc. vorgeschlagen wird, um die sich wiederholenden Muster mit einer Markierungslänge von 0,15 μm auszulesen, notwendig, die Apertur auf ein gleiches Niveau zu beschränken, und die in effektiver Weise ausgenutzte Lichtmenge wird stark verringert, und daher konnte nur ein C/N von unterhalb 30 dB erhalten werden.
  • [Ausführungsform 2]
  • Die Oberfläche eines Substrats wurde zuerst bei einer Energie von 100 W für 5 Minuten durch RF-Sputtern invers gesputtert. Als Nächstes wurde eine AlN-Schicht von 70 nm als die unterliegende Schicht erzeugt. Danach wurde die Oberfläche des Substrats erneut mit einer Energie von 100 W für 5 Minuten invers gesputtert, um dadurch die Oberfläche der Grundierungsschicht zu glätten. Anschließend wurde eine GdFeCoCr-Schicht als die erste magnetische Schicht in einer Filmdicke (h1) von 50 nm ausgebildet, eine DyFeCo-Schicht als die zweite magnetische Schicht wurde mit einer Filmdicke (h2) von 5 nm ausgebildet und eine TbDyFeCo-Schicht als die dritte magnetische Schicht wurde mit einer Filmdicke (h3) von 40 nm ausgebildet. Danach wurde eine AlN-Schicht von 30 nm als Schutzschicht ausgebildet, und schließlich wurde Al zu 50 nm als eine Wärmesenke-Schicht ausgebildet. Der Ar-Gasdruck während der Erzeugung der ersten magnetischen Schicht betrug 0,1 Pa, und der Ar-Gasdruck während der Erzeugung der dritten magnetischen Schicht betrug 1,1 Pa. Bezüglich der anderen Punkte waren der Aufbau und das Herstellungsverfahren der Ausführungsform 2 gleich zu jenen der Ausführungsform 1.
  • Das Zusammensetzungsverhältnis war so eingestellt, dass jede magnetische Schicht eine Zusammensetzung in der Nähe einer kompensierenden Zusammensetzung annehmen kann, und die Einstellung wurde so durchgeführt, dass die Curie-Temperatur (Tc1) der ersten magnetischen Schicht zu 250°C werden kann, die Curie-Temperatur (Tc2) der zweiten magnetischen Schicht zu 100°C werden kann und die Curie-Temperatur (Tc3) der dritten magnetischen Schicht in der Größenordnung von 220°C liegen kann.
  • Die Temperaturabhängigkeit der Energiedichte σw13 der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht wurde gemessen, mit dem Ergebnis, dass die niedrigste Temperatur Ts, bei der σw13 0 Erg/cm2 wurde, 110°C betrug.
  • Die Temperaturabhängigkeiten der Sättigungsmagnetisierung Ms1, der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw1 und der Energiedichte der magnetischen Wand σ1 der ersten magnetischen Schicht sowie der Sättigungsmagnetisierung Ms3, der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw3 und der Energiedichte der magnetischen Wand σ3 der dritten magnetischen Schicht wurden gemessen, und aus den Ergebnissen der Messung wurden k1(T) = (2·Ms1·Hw1 + σw13/h3)/|dσ1/dT|und k3(T) = (2·Ms3·Hw3 – σw13/h3)/|dσ3/dT|abgeleitet.
  • Unter Verwendung der Kehrwerte von diesen sind die Temperaturabhängigkeiten von 1/k1(T) und 1/k3(T) in 5 gezeigt. Aus 5 ist ersichtlich, dass, wenn die Temperatur Tp z. B. zu 180°C gewählt wird, k1(T) < k3(T)und
    Figure 00400001
    innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp ausreichend erfüllt sind.
  • Zudem waren wenigstens bei Raumtemperatur 2Ms1·Hw1 < σw13/h1und 2Ms3·Hw3 > σw13/h3erfüllt.
  • D. h., das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform erfüllt die Bedingungen des magnetischen Aufzeichnungsmediums des Anspruchs 1.
  • Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform können für Ts und Tp Temperaturen ausgewählt werden, die ausreichend kleiner als Tc1 sind, und daher kann die magnetische Wand in einem Zustand bewegt werden, in welchem der Magnetismus ausreichend stark ist. Daher ist die Versetzung der magnetischen Wand unter Ausnutzung des magnetooptischen Effekts zu detektieren, der Kerr-Winkel der Drehung ist ausreichend groß und eine starke Amplitude des Wiedergabesignals wird erhalten.
  • Zudem ist Tc3 im Gegensatz zu Tc1 auf eine ausreichend niedrige Temperatur eingestellt, und eine gute Aufzeichnungsempfindlichkeit wird beibehalten, obwohl eine Bestrahlungsschicht hinzugefügt ist, um dadurch die thermischen Eigenschaften einzustellen.
  • Allerdings wird die magnetische Wand bei einer Temperatur versetzt, die ausreichend niedriger als die Curie-Temperatur liegt, und daher werden das Materialerfordernis und die Bedingung der Filmerzeugung der ersten magnetischen Schicht sowie die Beschränkung des Oberflächenzustands oder dergleichen der Grundlage ernst.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform wurde durch ein Verfahren gleich zu jenem in Ausführungsform 1 vermessen, und im Ergebnis wurde ein C/N von 50 dB erhalten.
  • [Ausführungsform 3]
  • Nachdem die Grundschicht erzeugt worden war, wurde die erste magnetische Schicht durch drei Schichten ausgebildet, wie es nachstehend beschrieben ist. Eine GdFeCr-Schicht mit einer Curie-Temperatur (Tc13) von 260°C wurde zuerst in einer Filmdicke (h13) von 10 nm als die 13-te bildende Schicht ausgebildet, und dann wurde eine GdFeCr-Schicht mit einer Curie-Temperatur (Tc12) von 210°C in einer Filmdicke (h12) von 10 nm als die 12-te bildende Schicht ausgebildet und dann wurde eine GgFeCr-Schicht mit einer Curie-Temperatur (Tc11) von 165°C in einer Filmdicke (h11) von 10 nm als die 11-te bildende Schicht erzeugt. Anschließend wurden die zweite magnetische Schicht und die dritte magnetische Schicht unter Verwendung der gleichen Materialien wie jener in Ausführungsform 1 in Filmdicken gleich zu jenen in Ausführungsform 1 erzeugt. Während der Erzeugung der zweiten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht betrug der Ar-Gasdruck 1,2 Pa, und die Anzahl an Umdrehungen des Substrats wurde so eingestellt, dass die Filmdicke des Tb pro Periode in der Größenordnung der Dicke einer einzelnen Atomschicht (etwa 3,7 Å) liegen kann, und es wurde eine Struktur ausgebildet, in der sich der Bereich des Seltenerdelements und der Bereich mit hauptsächlich dem Eisengruppenelement in der Richtung der Filmdicke periodisch wiederholten. Bezüglich der anderen Punkte waren der Aufbau und das Herstellungsverfahren der Ausführungsform 3 gleich zu jenen der Ausführungsform 1.
  • Das Zusammensetzungsverhältnis wurde so eingestellt, dass jede magnetische Schicht eine Zusammensetzung in der Nähe der kompensierenden Zusammensetzung annehmen kann. Die Curie-Temperatur (Tc2) der zweiten magnetischen Schicht war auf 145°C eingestellt, und die Curie-Temperatur (Tc3) der dritten magnetischen Schicht war auf 290°C eingestellt.
  • Die Temperaturabhängigkeit der Energiedichte σw13 der magnetischen Wand an der Grenzfläche zwischen der ersten magnetischen Schicht und der dritten magnetischen Schicht wurde gemessen, mit dem Ergebnis, dass die niedrigste Temperatur Ts, bei welcher σw13 0 Erg/cm2 betrug, 145°C war.
  • Die Temperaturabhängigkeiten der Sättigungsmagnetisierung Ms1i, der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw1i und der Energiedichte der magnetischen Wand der 1i-ten bildenden Schicht sowie der Sättigungsmagnetisierung Ms3, der Koerzitivkraft der magnetischen Wand Hw3 und der Energiedichte der magnetischen Wand σ3 der dritten magnetischen Schicht wurden gemessen, und aus den Ergebnissen der Messung wurden
    Figure 00430001
    berechnet, und k1(T) = (2·Ms1·Hw1 + σw13/h1)/|dσ1/dT|und k3(T) = (2·Ms3·Hw3 – σw13/h3)/|dσ3/dT|wurden abgeleitet.
  • Unter Verwendung der Kehrwerte von diesen sind die Temperaturabhängigkeiten von 1/k1(T) und 1/k3(T) in 6 gezeigt. Aus 6 ist ersichtlich, dass, wenn die Temperatur Tp z. B. zu 220°C gewählt wird, innerhalb eines Temperaturbereichs von wenigstens Ts bis Tp k1(T) < k3(T)und
    Figure 00430002
    ausreichend erfüllt sind.
  • Zudem sind wenigstens bei Raumtemperatur 2Ms1·Hw1· < σw13/h1und 2Ms3·Hw3 > σw13/h3erfüllt und ist Tc11 < Tc12 < Tc13erfüllt.
  • Das heißt, das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform erfüllt die Bedingungen eines im Anspruch 3 festgelegten magnetischen Aufzeichnungsmediums.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform wurde durch das gleiche Verfahren wie jenem in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein C/N von 52 dB erhalten wurde.
  • Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform können für Ts und Tp Temperaturen ausgewählt werden, die ausreichend tiefer liegen als Tc1n, und daher ist, wenn die Versetzung der magnetischen Wand unter Ausnutzung des magnetooptischen Effekts zu detektieren ist, der Kerr-Winkel der Drehung ausreichend groß und wird eine ausreichend große Amplitude des Wiedergabesignals erhalten. Zudem unterliegen das Material und die Bedingung der Filmerzeugung der ersten magnetischen Schicht sowie der Oberflächenzustand oder dergleichen der Grundlage keinen großen Beschränkungen, und die Produktivität ist gut.
  • Wenn des Weiteren z. B. die Filmdicke der 13-ten bildenden Schicht bei 10 nm gehalten wird und die bildenden Schichten der ersten magnetischen Schicht so ausgebildet sind, dass die Filmdicke von diesen in Richtung der zweiten magnetischen Schicht größer wird, wobei die Filmdicke der 12-ten bildenden Schicht und der 11-ten bildenden Schicht 15 nm bzw. 20 nm beträgt, kann 1/k1(T) auf der Seite der niedrigen Temperatur größer eingestellt werden. Im Ergebnis kann die während der Wiedergabe zulässige Toleranz des Temperaturprofils vergrößert werden, oder die magnetische Wand kann mit einer größeren Geschwindigkeit versetzt werden oder die Distanz der Versetzung der magnetischen Wand kann vergrößert werden, wodurch das Detektionsniveau verbessert wird.
  • Zudem bildeten die zweite magnetische Schicht und die dritte magnetische Schicht eine periodische Struktur aus einer einzelnen Atomschicht aus Seltenerdelement und einer Schicht aus Eisengruppenelement aus. Es ist allgemein bekannt, dass durch Einsatz solch einer Struktur die vertikale magnetische Anisotropie vergrößert wird. Wenn die vertikale magnetische Anisotropie der zweiten magnetischen Schicht vergrößert wird, nimmt die Energie der magnetischen Wand zu und σw13 in der Nähe der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht nimmt ebenfalls zu, und daher wird die Signalcharakteristik verbessert, wie es später beschrieben wird. Wenn die vertikale magnetische Anisotropie der dritten magnetischen Schicht zunimmt, wird die Konservierbarkeit der magnetischen Domäne verbessert und ein Aufzeichnen mit einer größeren Dichte wird möglich.
  • [Ausführungsform 4]
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu Ausführungsform 1 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Zusammensetzungsverhältnis zwischen dem Eisengruppenelement und dem Seltenerdelement der ersten magnetischen Schicht verändert wurde, um dadurch auf verschiedene Weise die Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur von jener von 200 EME/cm3, bei welcher die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements dominant war, bis zu jener von 300 EME/cm3 zu verändern, bei welcher die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein vergleichsweise gutes C/N innerhalb eines Bereichs von jenem mit 50 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements dominant war, bis zu jenem mit 200 EME/cm3, bei dem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, erzielt wurde. Insbesondere wurde ein C/N von 50 dB oder größer innerhalb eines Bereichs von jenem mit 50 EME/cm3 bis zu jenem von 100 EME/cm3 erzielt, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war.
  • Als die Temperaturabhängigkeiten der Sättigungsmagnetisierung der ersten magnetischen Schichten dieser Proben gemessen und die Kompensationstemperaturen untersucht wurden, lag die Kompensationstemperatur in der Größenordnung von 100°C bei der Probe mit 50 EME/cm3, bei welcher die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, und die Kompensationstemperatur stieg plötzlich mit einem Anstieg in der Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur an, und bei dem gleichen mit 100 EME/cm3, bei dem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, überstieg die Kompensationstemperatur die Curie-Temperatur und verschwand daher. Bei Betrachtung der Kompensationstemperatur bei der Curie-Temperatur oder größer, welche virtuell extrapoliert wurde, ist bei den Kompensationstemperaturen der Proben von 50 EME/cm3 bis 100 EME/cm3, bei welchen die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant ist, zu beachten, dass sie in der Größenordnung von 100°C bis 250°C liegen.
  • Nun beträgt die Ts der vorstehend beschriebenen Proben wie jene der Ausführungsform 1 160°C, und die Curie-Temperatur Tc1 der ersten magnetischen Schicht ist so ausgestaltet, dass sie wie in Ausführungsform 1 nahe 220°C eingestellt ist, indem die zugegebene Menge an Cr mit einer Veränderung des Zusammensetzungsverhältnisses zwischen dem Eisengruppenelement und dem Seltenerdelement eingestellt wird.
  • Der vorstehend erwähnte Bereich der Kompensationstemperatur überlappt im Wesentlichen mit dem Bereich von Ts bis Tc1. Bei der Kompensationstemperatur beträgt die Sättigungsmagnetisierung 0 EME/cm3, und zudem ist bei Temperaturen darüber die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements im Wesentlichen durch die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements kompensiert, und die Sättigungsmagnetisierung ist auf eine minimale Größe herabgesetzt.
  • Deswegen wird angenommen, dass in dem vorstehend erwähnten Zusammensetzungsbereich die Sättigungsmagnetisierung innerhalb des Temperaturbereichs von Ts bis Tc1, bei welchem sich die magnetische Wand versetzt, klein ist, und daher wird die magnetische Wand schwerlich durch das äußere magnetische Feld oder das diamagnetische Feld beeinflusst, und ein Rauschen wird unterdrückt und einer guter C/N wird erhalten.
  • Als Ergebnis der tatsächlichen Messung betrug die Sättigungsmagnetisierung in dem Temperaturbereich von Ts bis Tc1 der Proben, für die ein C/N von 50 dB oder größer erzielt wurde, 20 EME/cm3 oder weniger.
  • [Ausführungsform 5]
  • Es wurde ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ähnlich zu jenem der Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass angrenzend an die erste magnetische Schicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Ausführungsform 1 und auf einer der zweiten magnetischen Schicht gegenüberliegenden Seite eine vierte Schicht aus NdFeCo von 10 nm als eine Wiedergabeschicht hinzugefügt wurde.
  • Wenn bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform die Versetzung der magnetischen Wand unter Ausnutzung des Kerr-Effekts zu detektieren ist, wird eine magnetische Schicht aus einem Material, in welchem der Kerr-Winkel der Drehung bei einer kurzen Wellenlänge groß ist, während der Wiedergabe auf der Seite des Lasereinfalls hinzugefügt, und daher wird das Detektionsniveau verbessert werden, wenn die Spurdichte in der Zukunft unter Verwendung eines Lasers mit kurzer Wellenlänge wie etwa eines blauen Lasers verbessert wird.
  • Die als die Wiedergabeschicht hinzugefügte vierte magnetische Schicht ist nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt, sondern ein Film aus einer amorphen Legierung aus Seltenerdelement und Eisenelement mit leichten Seltenerdmetallen wie etwa Nd, Pr und Sm mit hervorragendem magnetooptischen Effekt, welcher hinzugefügt ist, ein periodisch strukturierter Film aus Platingruppe und Eisengruppe wie etwa Pt/Co, Pd/Co oder dergleichen oder ein magnetisches Oxid wie etwa PtMnSb, MnBi, ein magnetisches Granat oder Ferrit können eingesetzt werden.
  • Zudem kann, um eine ähnliche Wirkung zu erzielen, ein Material, welches als eine solche vierte magnetische Schicht verwendet wird, für die erste magnetische Schicht selber eingesetzt werden.
  • [Ausführungsform 6]
  • Es wurden magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu der Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Zusammensetzungsverhältnis zwischen dem Eisengruppenelement und dem Seltenerdelement der zweiten magnetischen Schicht verändert wurde, um dadurch auf verschiedene Weise die Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur von jenem mit 300 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements dominant war, bis zu jenem mit 300 EME/cm3 zu verändern, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch ein Verfahren gleich zu jenem in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N über einen Bereich von jenem mit 200 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements dominant war, bis zu jenem mit 200 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, erzielt wurde.
  • D. h., wenn die Sättigungsmagnetisierung der zweiten magnetischen Schicht 200 EME/cm3 oder weniger beträgt, wird ein guter C/N erzielt.
  • [Ausführungsform 7]
  • Es wurden magnetische Aufzeichnungsmedien hergestellt, die ähnlich zu der Ausführungsform 1 waren, mit der Ausnahme, dass die zweite magnetische Schicht aus (GdTb) (FeCoCr) gebildet war und der Gd-Zusammensetzungsanteil in (GdTb) zu 0 bis 100 Atom% verändert wurde und bei welchen die Energiedichte der magnetischen Wand der zweiten magnetischen Schicht verschiedentlich verändert wurde. Der (GdTb)-Zusammensetzungsanteil in (GdTb) (FeCoCr) wurde so eingestellt, dass sich eine Zusammensetzung in der Nähe der kompensierenden Zusammensetzung ergab, und der Co- und Cr-Zusammensetzungsanteil in (FeCoCr) wurde so eingestellt, dass die Curie-Temperatur in jeder Probe 160°C betragen konnte.
  • Die Energiedichte der magnetischen Wand der zweiten magnetischen Schicht bei Raumtemperatur nahm mit zunehmendem Gd-Zusammensetzungsanteil in (GdTb) mehr ab, und sie betrug 6 Erg/cm2, wenn der Gd-Zusammensetzungsanteil 0 Atom% betrug, und betrug 1 Erg/cm2, wenn der Gd-Zusammensetzungsanteil 100 Atom% betrug.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jedes der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N für Proben erzielt wurde, bei denen die Energiedichte der magnetischen Wand bei Raumtemperatur 4 Erg/cm2 oder größer war (der Gd-Zusammensetzungsanteil betrug etwa 40 Atom% oder weniger).
  • Wenn die Energiedichte der magnetischen Wand der zweiten magnetischen Schicht groß ist, wird σw13 in der Nähe der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht ebenfalls groß, und σw13 verringert sich plötzlich in Richtung der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht. Im Ergebnis wird eine Fluktuation der Temperatur unterdrückt, bei welcher die Antriebskraft für die magnetische Wand, welche auf die erste magnetische Schicht einwirkt, die Summe aus der Reibungskraft und σw13/h1 übersteigt, d.h. jener Temperatur, bei welcher sich die magnetische Wand zu bewegen beginnt. Daher wird der Hintergrund verringert und es ist zu beachten, dass der C/N verbessert wird.
  • [Ausführungsform 8]
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu Ausführungsform 1 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Zusammensetzungsverhältnis zwischen dem Eisengruppenelement und dem Seltenerdelement der dritten magnetischen Schicht verändert wurde, um dadurch auf verschiedene Weise die Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur von jenem von 300 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Eisengruppenelements dominant war, bis zu jenem von 300 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, zu verändern.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie jenem in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N über einen Bereich von jenem von 150 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters der Eisengruppe dominant war, bis zu jenem von 150 EME/cm3, bei welchem die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements dominant war, erzielt wurde.
  • D. h., wenn die Sättigungsmagnetisierung der dritten magnetischen Schicht 150 EME/cm3 oder weniger beträgt, wird ein guter C/N erhalten.
  • [Ausführungsform 9]
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu Ausführungsform 1 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, dass der prozentuale Gehalt an Co der dritten magnetischen Schicht verschiedentlich zu 10 bis 30 Atom% verändert wurde.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie jenem in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N in einem Bereich erzielt wurde, in dem der prozentuale Gehalt an Co 20 Atom% oder weniger betrug, aber wenn der prozentuale Gehalt an Co von 20 Atom% ausgehend erhöht wurde, trat ein Fehlen der Markierung oder eine Störung der Gestalt der magnetischen Domäne auf und C/N wurde verringert. Um allerdings eine besonders zweckmäßige Curie-Temperatur zu erzielen, so dass eine Verschlechterung der Wiedergabe nicht verursacht werden kann, ist es bevorzugt, dass der prozentuale Gehalt an Co 5 Atom% oder mehr beträgt.
  • [Ausführungsform 10]
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu Ausführungsform 1 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Filmdicke der dritten magnetischen Schicht verschiedentlich zu 30 bis 100 nm verändert wurde.
  • Die Aufzeichnung/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie jenem in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N für eine Filmdicke von 50 nm oder mehr erzielt wurde. Für eine Filmdicke von 70 nm oder mehr trat selbst dann, wenn das Aufzeichnen bei einer Markierungslänge von 0,10 μm vorgenommen wurde, ein Fehlen der Markierung und eine Störung der Gestalt der magnetischen Domäne nicht auf und ein besserer C/N wurde erzielt.
  • Allerdings ist eine zu große Dicke nicht praktikabel, und insbesondere, um eine zweckmäßige Aufzeichnungsempfindlichkeit zu erzielen, beträgt die Filmdicke üblicherweise 200 nm oder weniger.
  • [Ausführungsform 11]
  • Magnetische Aufzeichnungsmedien ähnlich zu Ausführungsform 1 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Sputtergasdruck während der Erzeugung der dritten magnetischen Schicht verschiedentlich zu 0,1 bis 1,2 Pa verändert wurde.
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik eines jeden der vorstehend beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien wurde durch das gleiche Verfahren wie in Ausführungsform 1 gemessen, mit dem Ergebnis, dass ein guter C/N für einen Sputtergasdruck von 0,5 Pa oder größer erzielt wurde. Bei einem Sputtergasdruck von 1,0 Pa oder größer trat selbst dann, wenn mit einer Markierungslänge von 0,10 μm aufgezeichnet wurde, ein Fehlen der Markierung und eine Störung der Gestalt der magnetischen Domäne nicht auf und ein besserer C/N wurde erzielt.
  • Wenn allerdings das Sputtergasdruck zu hoch ist, kann die Qualität des Films leicht verschlechtert werden und die Charakteristik oder die strukturelle Stabilität kann vermindert werden. Somit werden Medien mit besonders hervorragender Charakteristik in stabiler Weise erzielt, wenn der Sputtergasdruck 3 Pa oder weniger beträgt.
  • [Ausführungsform 12]
  • Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ähnlich zu Ausführungsform 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Substrat eingesetzt wurde, bei dem Führungsrillen 75 als Führungszonen in einem rechten Winkel mit einer Tiefe von 0,1 μm erzeugt waren, wie es durch eine Querschnittsgestalt in 7A gezeigt ist.
  • Diese rechtwinkligen Führungsrillen 75 sind im Wesentlichen vertikal aufrecht bezogen auf die Oberfläche des Substrats erzeugt. Daher ist eine auf diesem Substrat durch den Schritt der Filmerzeugung wie etwa durch gewöhnliches Sputtern oder Verdampfung erzeugte magnetische Schicht 73 an den Seitenabschnitten der Führungsrillen 75 im Wesentlichen abgetrennt, wie es gezeigt ist. Tatsächlich wird es so gesehen, dass der Film mehr oder weniger auf einem Abschnitt mit unterschiedlichem Niveau abgeschieden und die magnetische Schicht damit verbunden ist, aber verglichen mit den anderen Abschnitten wird die Filmdicke sehr klein, und daher kann die Kopplung in dem Abschnitt mit einem Unterschied im Niveau ignoriert werden.
  • Bei dem in Ausführungsform 1 eingesetzten herkömmlichen Substrat, wie es in 7B gezeigt ist, ist die magnetische Schicht 73 kontinuierlich und gleichmäßig zwischen den Führungsrillen 75 und den Böden 76 abgeschieden, und daher sind die magnetischen Schichten zwischen den Spuren miteinander verbunden.
  • Wenn eine umgekehrte magnetische Domäne über die gesamte Breite des Bodens erzeugt ist, wobei die Böden 76 des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform die Aufzeichnungsspuren bilden, sind magnetische Wände 77, die nicht geschlossen sind, in dem Grenzabschnitt zwischen den magnetischen Domänen auf den Böden 76 erzeugt, wie es in 7C gezeigt ist. Solche magnetischen Wände 77 können in stabiler und einfacher Weise bewegt werden, da selbst, wenn sie in der Richtung der Spur bewegt werden, ein Auftreten und Verschwinden der magnetischen Wände auf dem Seitenabschnitt der Spur nicht auftritt. Im Ergebnis wurde der Hintergrund während der Wiedergabe verringert und ein guter C/N wurde erzielt.
  • Das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform kann zusätzlich zu den Böden 76 zudem die Führungsrillen 75 als Aufzeichnungsspuren einsetzen.
  • [Ausführungsform 13]
  • Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium ähnlich zu Ausführungsform 1 wurde hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Substrat eingesetzt wurde, bei dem Führungsrillen 101 als Führungszonen in einer Tiefe von 0,4 μm und in einer Breite von 0,3 μm auf der Oberfläche des Substrats erzeugt waren, wie es durch eine Querschnittsgestalt in 10 gezeigt ist.
  • Diese Führungsrillen weisen bezogen auf ihre Breite eine sehr große Tiefe auf. Daher wird der Aufzeichnungsfilm 103, der auf diesem Substrat durch den Schritt der Filmerzeugung wie etwa durch gewöhnliches Sputtern oder Verdampfung erzeugt ist, kaum auf den Böden der Führungsrillen abgeschieden, wie es gezeigt ist.
  • Mit den Böden 102 des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform als Aufzeichnungsspuren wurde eine Aufzeichnungsmarkierung rittlings der Aufzeichnungsspuren und der Führungszonen auf beiden Seiten erzeugt, wonach eine Wiedergabe auf eine Weise durchgeführt wurde, die zu jener der Ausführungsform 1 gleich war, mit dem Ergebnis, dass der Hintergrund während der Wiedergabe verringert war und ein guter C/N erzielt wurde.
  • [Ausführungsform 14]
  • Ein fokussierter Laserstrahl zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe wurde kontinuierlich auf das magnetische Aufzeichnungsmedium der Ausführungsform 1 mit 14 mW eingestrahlt, während auf die Führungsrillen (Führungszonen) des Mediums ein Spur-Servomechanismus ausgeübt und das Medium mit einer linearen Geschwindigkeit von 1,5 m/s angetrieben wurde, wodurch nur der magnetische Film auf den Führungsrillen lokal erwärmt wurde.
  • Eine der Information entsprechende Aufzeichnungsmarkierung wurde rittlings der Aufzeichnungsspur des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Ausführungsform und den Führungszonen auf beiden Seiten erzeugt, wonach eine Wiedergabe auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform 1 vorgenommen wurde, mit dem Ergebnis, dass der Hintergrund während der Wiedergabe verringert war und ein guter C/N erzielt wurde.
  • Veränderungen in der magnetischen Eigenschaft des magnetischen Films wurden bezüglich einer Probe untersucht, bei welcher ein auf einem Glassubstrat erzeugter magnetischer Film im Allgemeinen durch einen Heizofen erwärmt worden war. Im Ergebnis war die Energiedichte der magnetischen Wand durch den Hochtemperatur-Heizvorgang stark verringert.
  • Aufgrund dieses Ergebnisses wird angenommen, dass bei dem magnetischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Ausführungsform die Energiedichte der magnetischen Wand des magnetischen Films auf den Führungsrillen gegenüber der Energiedichte der magnetischen Wand des magnetischen Films auf der Aufzeichnungsspur stark verkleinert ist.
  • In den Ausführungsformen 12 bis 14 wird gleichzeitig mit der ersten magnetischen Schicht eine nicht geschlossene magnetische Wand zudem auf der dritten magnetischen Schicht erzeugt, und magnetische Wände vor und hinter der Aufzeichnungsmarkierung werden unabhängig erzeugt. Daher wurde der Effekt gefunden, dass die Wirkung des Schrumpfens der magnetischen Domäne zu 0 wurde, und eine winzige magnetische Domäne konnte konserviert werden und eine Aufzeichnungsmarkierung höherer Dichte konnte ausgebildet werden.
  • [Ausführungsform 15]
  • Die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik des magnetischen Aufzeichnungsmediums der Ausführungsform 1 wurde unter Verwendung eines herkömmlichen Testgeräts für eine magnetooptische Scheibe gemessen. Die Messbedingungen waren die gleichen wie die Messbedingungen der Ausführungsform 1, mit der Ausnahme, dass kein Laser zum Erwärmen vorlag.
  • Sich wiederholende Muster mit einer Markierungslänge von 0,15 μm wurden aufgezeichnet und wurden durch den Laser zur Wiedergabe selber erwärmt und wiedergegeben. Als die Energie des Lasers zur Wiedergabe von 0,5 mW auf 3,0 mW verändert wurde, erschien eine Signalwellenform ab 1,2 mW, und ein C/N von 40 dB oder größer wurde innerhalb des Bereichs oberhalb von 2,0 mW erhalten. Oberhalb von 2,6 mW wurden die Daten zerstört.
  • Wenn die Muster durch den Laser zur Wiedergabe selber erwärmt werden, wird eine Spitze des Temperaturprofils üblicherweise in einem eingestrahlten Punkt auf der Oberfläche des Mediums erzeugt. Isothermen der Temperatur Ts werden in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des ausgeübten Punkts erzeugt. Im Ergebnis überlagern sich die Bewegungen der magnetischen Wand jeweils von den Isothermen auf der Vorder- und der Rückseite der Temperatur Ts in Richtung der Position der Spitzentemperatur und werden durch einen Wiedergabepunkt detektiert. Daher wird der Hintergrund des Wiedergabesignals groß.
  • Wenn allerdings die Wiedergabeenergie erhöht und die Temperatur des Bereichs um die Spitze des erzeugten Temperaturprofils herum gleich zu oder höher als eine Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht eingestellt wird, bewegt sich die magnetische Wand nicht zu dem Bereich um die Spitze herum, oder wenn sie sich bewegt, kann die Bewegung nicht detektiert werden, da der Magnetismus nahezu 0 geworden ist.
  • Wenn sich ein erwärmender Wiedergabepunkt relativ zu dem Medium bewegt, akkumuliert sich Wärme mehr auf der Rückseite des erwärmenden Wiedergabepunkts. Daher wird die Spitze des Temperaturprofils an einer Position in dem erwärmenden Wiedergabepunkt erzeugt, die sich bezüglich des Mittelpunkts exzentrisch auf der Rückseite befindet.
  • Wie es in 11 gezeigt ist, kann dadurch die Bewegung der magnetischen Wand von der Isotherme der Temperatur Ts rückseitig des Wiedergabepunkts durch den Bereich um die Spitze herum, der über eine Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht erwärmt ist, maskiert werden, und nur die Bewegung der magnetischen Wand von der Isotherme der Temperatur Ts in Vorwärtsrichtung des Wiedergabepunkts kann detektiert werden.
  • Im Ergebnis wurde in der vorliegenden Ausführungsform ein vergleichsweise gutes Wiedergabesignal innerhalb eines Bereichs einer Wiedergabeenergie von 2,0 mW oder mehr erzielt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann durch die Wiedergabe der folgenden Isolierungsmarkierung klarer verifiziert werden, dass die Maske, die wie vorstehend beschrieben funktioniert, innerhalb des Bereichs der Wiedergabeenergie von 2,0 mW oder mehr wirkt.
  • Eine Markierung von 0,75 μm wurde mit einer Periode von 4,5 μm aufgezeichnet und wurde wiedergegeben, wobei die Energie des Lasers zur Wiedergabe von 1,0 mW zu 2,2 mW verändert wurde. Die zu diesem Zeitpunkt auf dem Oszilloskop beobachteten Wellenformen des Signals sind in den 12A bis 12D gezeigt.
  • Bei der Wiedergabeenergie von 1,0 mW wird die Temperatur Ts, bei welcher die Bewegung der magnetischen Wand beginnen kann, nicht erreicht, sondern eine Wiedergabe ähnlich zu dem herkömmlichen Wiedergabesystem erfolgt. Wie es in 12A gezeigt ist, ist eine Isolationsmarkierung mit einer Periode von 4,5 μm ebenfalls in ausreichender Weise durch das herkömmliche Wiedergabesystem reproduzierbar, und daher wird eine gewöhnliche Wiedergabewellenform beobachtet.
  • Wenn die Wiedergabeenergie auf 1,4 mW erhöht wird, wird ein Bereich erzeugt, welcher die Temperatur Ts oder höher erreicht, und wie es in 12B gezeigt ist, erschien durch die Bewegung der magnetischen Wand eine rechtwinklige Wellenform, welche eine Eigenart des Wiedergabesystems der vorliegenden Erfindung ist. Zu diesem Zeitpunkt wurden zwei rechtwinklige Wellenformen mit unterschiedlichen Amplituden und mit einer festgelegten Verzögerung beobachtet. Die rechtwinklige Wellenform mit einer größeren Amplitude ist eine Signalwellenform durch die Bewegung der magnetischen Wand von der Isotherme der Temperatur Ts, die in der Vorwärtsrichtung der Bewegung des Wiedergabepunkts erzeugt wird, und die rechtwinklige Wellenform mit einer kleineren Amplitude ist eine Signalwellenform durch die Bewegung der magnetischen Wand von der rückseitigen Isotherme der Temperatur Ts. Da die Spitze des Temperaturprofils, welche den Endpunkt der Bewegung der magnetischen Wand bildet, an einer bezüglich des Mittelpunkts des Wiedergabepunkts exzentrisch rückseitig befindlichen Position erzeugt ist, bekommt die Signalwellenform durch die Bewegung der magnetischen Wand von der rückseitigen Isotherme der Temperatur Ts eine kleine Amplitude. Der Anstieg einer jeden Signalwellenform ist eine Veränderung im Signalniveau durch die Bewegung der magnetischen Wand vor der Aufzeichnungsmarkierung, und der Abfall einer jeden Signalwellenform ist eine Veränderung im Signalniveau durch die Bewegung der magnetischen Wand auf der Rückseite der Aufzeichnungsmarkierung. Dass die vordere Isotherme der Temperatur Ts innerhalb des Wiedergabepunkts erzeugt ist und dass daher der Magnetisierungszustand, bevor die Bewegung der magnetischen Wand einsetzt, ebenfalls detektiert wird, ist der Grund dafür, dass der Anstieg und der Abfall des vorausgehenden Signals stumpf sind.
  • Wenn nun die Wiedergabeenergie auf 1,8 mW erhöht wird, wird der Bereich, welcher die Temperatur Ts oder höher erreicht, vergrößert, und der Abstand zwischen der vorderen und der rückseitigen Isotherme von Ts vergrößert sich, und daher vergrößert sich zudem der Zeitabstand, mit dem die magnetische Wand vor der Bewegung jede Position erreicht, und wie es in 12C gezeigt ist, nimmt die zeitliche Verzögerung zwischen den zeitlichen rechtwinkligen Wellenformen zu. Allerdings verblieben die zwei rechtwinkligen Wellenformen und wurden beobachtet.
  • Als allerdings die Wiedergabeenergie auf 2,2 mW erhöht wurde, war keine rechtwinklige Wellenform mit einer kleinen Amplitude sichtbar und nur die Bewegung der magnetischen Wand von der vorderen Isotherme von Ts wurde detektierbar.
  • Wie es vorstehend beschrieben wurde, wurde ein auf oberhalb einer Temperatur in der Nähe der Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht erwärmter Bereich erzeugt, wodurch die Bewegung der magnetischen Wand von der Isotherme der Temperatur Ts auf der Rückseite des Laserpunkts maskiert wurde und im Ergebnis ein gutes Wiedergabesignal erhalten werden konnte, selbst wenn die Wiedergabe mit einem einzelnen Strahl vorgenommen wurde, der erzeugt wurde, indem ein üblicher Laserstrahl als Laser zur Wiedergabe und als Laser zum Erwärmen eingesetzt wurde.
  • Um die Daten nicht zu zerstören, muss in diesem Fall allerdings ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet werden, bei dem die Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht höher liegt als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht.
  • Neben den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können das magnetische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung und das Wiedergabeverfahren dafür solche sein, bei denen nicht nur eine Veränderung in der Polarisationsebene durch den magnetooptischen Effekt detektiert werden, sondern eine weitere Veränderung, die durch die Bewegung der magnetischen Wand hervorgerufen wird, damit dadurch eine Wiedergabe erfolgt. Wenn der Aufzeichnungsfilm des magnetischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ein magnetisches Material ist, muss der Film kein vertikal magnetisierter Film sein. Zudem muss die Grenzfläche einer jeden magnetischen Schicht nicht immer eine klare Stufe aufweisen, sondern kann einen Aufbau aufweisen, bei dem sich die Charakteristik allmählich in der Richtung der Filmdicke verändert.
  • Wie es vorstehend detailliert beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Signal von hoher Dichte wiedergegeben werden, ohne dass dies durch eine optische Brechungsbeschränkung beschränkt wäre. Zudem kann durch das auf geeignete Weise festgelegte Medium die Betriebstoleranz für ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-System verbreitert werden.
  • Zudem kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Betrieb stabilisiert werden, wodurch Hintergrund unterdrückt und das Detektionsniveau erhöht wird und wodurch die Qualität des Wiedergabesignals verbessert wird.
  • Des Weiteren wird es möglich gemacht, die magnetische Wand mit hoher Geschwindigkeit zu versetzen, und die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Geschwindigkeit kann verbessert werden.
  • Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Produktivität für das Medium und für ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerät für dieses verbessert werden und niedrigere Kosten für diese können erzielt werden.

Claims (2)

  1. Magnetooptisches Medium mit einem Stapel aus magnetischen Schichten auf einem Substrat, wobei der Stapel umfasst: eine erste magnetische Schicht (11) zur Wiedergabe von Information, die auf dem Medium aufgezeichnet ist, eine dritte magnetische Schicht (13), die aufgezeichnete magnetische Domänen (14) hält, welche die Information repräsentieren, und eine zweite magnetische Schicht (12), die sich zwischen der ersten magnetischen Schicht (11) und der dritten magnetischen Schicht (13) befindet und eine Curie-Temperatur (Tc3) unterhalb der Curie-Temperatur (Tc1) der ersten magnetischen Schicht (11) und der Curie-Temperatur der dritten magnetischen Schicht (13) aufweist, wobei jede von der ersten magnetischen Schicht (11), der dritten magnetischen Schicht (13) und der zweiten magnetischen Schicht (12), gebildet aus einer jeweiligen amorphen Legierung aus seltener Erde und Eisengruppenelement, aus einem oder zwei oder mehr Seltenerdmetallelementen, wie etwa Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho und Er, und einem oder zwei oder mehr Eisengruppenelementen, wie etwa Fe, Co und Ni, bestehen, wobei das Medium so ist, dass die Wiedergabe der aufgezeichneten Information erfolgt, indem aufeinanderfolgende Domänenwände (15) der jeweiligen aufeinanderfolgenden aufgezeichneten magnetischen Domänen (14), die von der dritten magnetischen Schicht (13) auf die erste magnetische Schicht (11) übertragen sind, in einem Bereich des Mediums mit einer Temperatur nicht kleiner als der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht (12) versetzt werden, um so jede aufgezeichnete magnetische Domäne in der ersten magnetischen Schicht (11) zu vergrößern, wobei das Medium dadurch gekennzeichnet ist, dass jede der jeweiligen amorphen Legierungen aus seltener Erde und Eisengruppenelement aus 10 bis 40 Atom% von einem oder zwei oder mehreren der Seltenerdmetallelemente und 90 bis 60 Atom% von einem oder zwei oder mehreren der Eisengruppenelemente besteht und die erste magnetische Schicht (11) eine Zusammensetzung aufweist, in welcher die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdelements bei Raumtemperatur vorherrschend ist.
  2. Magnetooptisches Medium nach Anspruch 1, wobei die Sättigungsmagnetisierung der ersten magnetischen Schicht (11) bei Raumtemperatur nicht weniger als 50 EME/cm3 und nicht mehr als 100 EME/cm3 beträgt.
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