DE68909520T2

DE68909520T2 - Magneto-optisches Speichermedium.

Info

Publication number: DE68909520T2
Application number: DE1989609520
Authority: DE
Inventors: Masanobu Oki Electri Kobayashi; Yoshinori Oki Electric I Maeno; Kayoko Oki Electric Indu Oishi
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: EP0350010A2; EP0350010B1; EP0350010A3; DE68909520D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium und insbesondere ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium, das eine solche reflektierende Schicht hat, mit der ein sehr gutes CN-Verhältnis (Träger-Stör-Verhältnis) und eine sehr gute Aufzeichnungsempfindlichkeit erreichbar sind.

Stand der Technik

Magnetooptische Aufzeichnungsmedien (nachstehend manchmal kurz mit "Aufzeichnungsmedium" bezeichnet), die als Aufzeichnungsmedien hoher Dichte eine an ein Wiederbeschreiben angepasste Magnetschicht haben, befinden sich in einem intensiven Forschungs- und Entwicklungsstadium.
Von den die Magnetschichten solcher Aufzeichnungsmedien bildenden magnetooptischen Aufzeichnungsmedien hat man amorphe Legierungen eines Seltene-Erden-Metalls mit einem Übergangsmetall (nachstehend ab und zu mit "RE-TM Legierungen" bezeichnet) am intensivsten erforscht und im praktischen Betrieb erprobt, da sie in Form einer Schicht mit rechtwinkliger Anisotropie vorliegen, deren Magnetisierungsrichtung senkrecht zur Oberfläche der Schicht gerichtet ist, eine große Koerzitivkraft von mehreren hundert kA/m (kOe) haben und verhältnismäßig einfach in Schichtform durch eine Abscheidungstechnik wie z.B. durch Sputtern oder Vakuumverdampfen und -abscheiden bringbar sind.
Da unter Verwendung einer RE-TM-Legierung hergestellte Aufzeichnungsmedien als Magnetschicht eine solche mit rechtwinkliger Anisotropie haben, weisen sie hervorragende Eigenschaften auf, die es ihnen enmöglichen, Information bis zu einer extrem hohen Dichte von 10&sup8;bits/cm² aufzuzeichnen und die es ihm prinzipiell ermöglichen, unendlich oft zu löschen und wieder einzuschreiben.
Jedoch besteht bei einer aus einer RE-TM-Legierung hergestellten Magnetschicht ein Nachteil darin, daß ihre Korrosionswiderstandsfähigkeit gering ist (vgl. "Hikarijiki Disk", zusammengestellt Nobutake Imamura als Hauptherausgeber und veröffentlicht von K.K. Triceps, Seite 427 (Literatur I)) und daß sie nur einen kleinen magnetooptischen Effekt (Kerr-Effekt) zeigt.
Deshalb gibt es bekannte Strukturen von Aufzeichnungsmedien, die eine Magnetschicht, wie sie oben erwähnt ist, und eine auf der ihrer Leseseite gegenüberliegenden Seite der Magnetschicht vorgesehene, reflektierende Schicht und/oder Schutzschichten aufweisen, die sandwichartig die Magnetschicht einschließen, um die auftretende Kerr-Drehung unter Ausnutzung der Lichtbrechung oder Lichtreflexion zu erhöhen (vgl. die oben erwähnte Literatur I auf Seite 119).
Das oben beschriebene, herkömmliche magnetooptische Aufzeichnungsmedium wird nachstehend unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1(a) zeigt einen schematischen Querschnitt eines Beispiels des herkömmlichen Aufzeichnungsmediums, der dessen Aufbau veranschaulicht.
Wie aus Fig. 1(a) deutlich zu ersehen ist, sind eine Schutzschicht 13a, eine Magnetschicht 15, eine Schutzschicht 13b und eine reflektierende Schicht 17 in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche eines Substrats 11 zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums 19 ausgebildet.
Das Substrat 11 besteht aus einem Stoff, der bei der zum Beschreiben oder zum Auslesen des Aufzeichnungsmediums 19 verwendeten Lichtwellenlänge transparent ist. Beispiele eines solchen Stoffes sind Polycarbonatharze, Glas und Epoxidharze.
Die Schutzschichten 13a und 13b werden durch Abscheiden von SiO, SiO&sub2;, AlN, Si&sub3;N&sub4;, AlSiN, AlSiON oder anderen Schutzschichtstoffen gebildet.
Die Magnetschicht 15 ist aus einer RE-TM-Legierung, wie sie oben erwähnt wurde, hergestellt, von der bekannte Beispiele Tb-Fe-Legierungen, Tb-Co-Legierungen, Tb-Fe-Co-Legierungen und dgl. sind.
Am häufigsten wird Aluminium als Stoff der reflektierenden Schicht 17 verwendet, und andere Beispiele derselben sind Gold (Au), Kupfer (Cu) und Titan (Ti).
Als ein anderes bekanntes Aufzeichnungsmedium mit einer reflektierenden Schicht 17, wie sie oben beschrieben wurde, wird ein Aufzeichnungsmedium 21, wie es in Fig. 1(b) dargestellt ist, durch Ausbildung einer Schutzschicht 13a, einer Magnetschicht 15, einer reflektierenden Schicht 17 und einer Schutzschicht 13b in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche eines Substrats 11 hergestellt.
Informationen werden in ein solches Aufzeichnungsmedium mittels eines sogenannten thermomagnetischen Aufzeichnungssystems eingeschrieben, bei dem das Aufzeichnungsmedium, an das ein äußeres Magnetfeld angelegt wird, mit einem gebündelten Laserstrahl mit einem feinen Strahldurchmesser von etwa 1 um in einer solchen Richtung bestrahlt wird, daß der Strahl vom Substrat 11 zur Magnetschicht 15 dringt. Genauer erfährt die durch den obengenannten Laserstrahl örtlich erwarmte Magnetschicht 15 eine Verringerung ihrer Koerzitivkraft in dem erwärmten Bereich, wodurch Informationen unmittelbar durch das die Aufzeichnungsinformationen tragende äußere Magnetfeld eingeschrieben werden. Das Einschreiben von Informationen kann auch mit Hilfe von Pitlängen und/oder Pitabständen, die durch den obengenannten Laserstrahl erzeugt werden, durchgeführt werden.
Die vorangehende Beschreibung macht deutlich, daß die Aufzeichnungsempfindlichkeit eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums stark durch die Wärmespeichereigenschaften seiner Magnetschicht und den Grad der Mehrwegreflexion beeinflußt wird.
Dementsprechend muß die reflektierende Schicht, wenn man sie unter der vorangehenden Sichtweise betrachtet, aus einem Stoff hergestellt werden, der nicht nur eine Wärmeleitfähigkeit hat, die klein genug ist, um die Wärmeableitung zum Zeitpunkt des Einschreibens der Informationen zu verhindern, sondern auch einen hohen Reflexionsfaktor, der hoch genug ist, um eine wirksame Mehrwegreflexion beim Informationslesen zu ermöglichen.
Jedoch sind die herkömmlichen Stoffe für die reflektierende Schicht insofern problematisch, als sich eine geringe Wärmeleitfähigkeit und ein hoher Reflexionsfaktor schwer gleichzeitig erzielen lassen.
Nachstehend wird dieses Problem ausführlich beschrieben. Beispielsweise hat die reflektierende Schicht im Falle eines Aufzeichnungsmediums, dessen reflektierende Schicht nur aus Aluminium (Al) oder Kupfer (Cu) besteht, einen verhältnismäßig hohen Reflexionsfaktor, jedoch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was eine hohe Ausgangsleistung (nachstehend als "Aufzeichnungsleistung" bezeichnet) des für das Schreiben der Informationen benutzten Laserstrahls erforderlich macht, um die große Wärmeableitung von der Magnetschicht des Aufzeichnungsmediums auszugleichen.
Andererseits läßt sich beispielsweise im Falle eines Aufzeichnungsmediums mit einer reflektierenden Schicht aus Titan das Schreiben von Informationen mit verhältnismäßig kleiner Aufzeichnungsleistung durchführen, jedoch ist die Leseempfindlichkeit des Aufzeichnungsmediums ungenügend, da wegen des geringen Reflexionsfaktors der reflektierenden Schicht keine genügende Verstärkung aufgrund des Kerr-Effektes erreicht wird.

Zusammengefaßte Darstellung der Erfindung

Angesichts der oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, in dem das Schreiben von Informationen mit kleiner Aufzeichnungsleistung und hoher Leseempfindlichkeit durchgeführt werden kann.
Die oben erwähnte Aufgabe läßt sich dadurch lösen, daß die vorliegende Erfindung ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium vorsieht, das eine Magnetschicht und eine reflektierende Schicht aufweist, die beide auf einem Substrat vorgesehen sind, wobei die reflektierende Schicht aus Aluminium und diesem zugefügten Titan hergestellt ist, wie dies aus der EP-A-0 226 168 bekannt ist.
Das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des dem Aluminium (Al) zugefügten Titans (Ti), bezogen auf die Gesamtmenge des Aluminiums und des Titans (nachstehend "Titanzusatzmenge" genannt) in der reflektierenden Schicht vorzugsweise mehr als 10 bis maximal 50 Atomprozent beträgt.
Die Dicke der reflektierenden Schicht aus Aluminium-Titan liegt bevorzugt im Bereich von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å).
Bei dem erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium ist die aus den oben erwähnten Stoffen bestehende, reflektierende Schicht mit einem praktisch genügend hohen Reflexionsfaktor, was dem Aluminium (Al) zuzuschreiben ist, und einer verringerten Wärmeleitfähigkeit aufgrund des Titans ausgestattet. Aus diesem Grunde gestattet das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium eine Verringerung der Aufzeichnungsleistung, während das CN-Verhältnis auf einem praktisch ausreichenden Niveau gehalten wird. Es muß erwähnt werden, daß das CN-Verhältnis dem Reflexionsfaktor X der Kerr-Rotation proportional ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben beschriebenen und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1(a) und 1(b) jeweils schematische Querschnittsdarstellungen von Strukturen magnetooptischer Aufzeichnungsmedien, die herkömmliche Techniken erläutern;
Fig. 2 (a) ein Diagramm mit Korrelationskurven, bei dem die Ordinate und Abszisse die Aufzeichnungsleistung bzw. die Titanzusatzquote angeben, wobei diese Korrelationskurven ein Merkmal eines erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, das im Beispiel 1 hergestellt wurde, veranschaulichen;
Fig. 2(b) ein Korrelationskurven darstellendes Diagramm, bei dem die Ordinate und die Abszisse das CN-Verhältnis bzw. die Titanzusatzmenge darstellen, wobei diese Korrelationskurven ein anderes Merkmal des im Beispiel 1 hergestellten, erfindungsgemaßen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulichen;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt einer Struktur magnetooptischer Aufzeichnungsmedien, von denen Proben in einigen Beispielen hergestellt wurden; und
die Fig. 4(a) und 4(b) jeweils die vorliegende Erfindung veranschaulichende schematische Querschnittsdarstellungen von Strukturen magnetooptischer Aufzeichnungsmedien.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung werden nun unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden unter Verwendung bevorzugter numerischer Werte und anderer bevorzugter Bedingungen beschrieben, welche in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, sind jedoch lediglich Beispiele und beschränken den Bereich der Erfindung nicht.

Beispiel 1

Das Beispiel 1 befaßt sich mit dem Zusatz von Titan zu Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Herstellung mehrerer Proben wird beschrieben, die eine Magnetschicht und eine reflektierende Schicht aufweisen, die in dieser Reihenfolge auf einem Substrat vorgesehen sind und bei denen die Titanzusatzmenge und die Dicke der reflektierenden Schicht variiert werden, und außerdem werden die Meßergebnisse der Aufzeichnungsleistungen sowie der CN-Verhältnisse der Proben erläutert.

< Herstellung der Proben>

Zuerst wird das Verfahren zur Herstellung einer Probe in diesem Beispiel unter Bezug auf die schematische Querschnittsdarstellung der Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 macht deutlich, daß zur Herstellung einer Probe 123 eine magnetische Schicht 115 und eine reflektierende Schicht 117 in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche eines Substrats 111 ausgebildet wurden. Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung folgt nachstehend.
Zuerst wurde die magnetische Schicht 115, die eine Dicke von etwa 30 nm (300 Å) hat, auf der oberen Oberfläche des aus Polycarbonat bestehenden Substrats 111 mittels eines Magnetron-Sputterverfahrens abgeschieden, wobei ein Target verwendet wurde, das sich aus Terbium, Eisen und Kobalt in einem Verhältnis von 22 : 70 : 8 in Einheiten der Atomzahlen zusammensetzt. Die Abscheidebedingungen enthielten eine eingespeiste elektrische Leistung von etwa 500 W und einen Argongasdruck von 3,99 x 10² Pa (3 mTorr). Daran schloß sich die Abscheidung der reflektierenden Schicht 117 auf der Oberfläche der magnetischen Schicht 115 an. Die Titanzusatzquote in der reflektierenden Schicht 117 wurde im Bereich von 0 bis 100 Atomprozenten variiert, während die Dicke der reflektierenden Schicht 117 die Werte 20 nm, 30 nm, 40 nm oder 50 nm (200 Å, 300 Å, 400 Å oder 500 Å) hatte. Auf diese Weise wurden eine Vielzahl Proben 123 hergestellt. Die Abscheidungsbedingungen enthielten eine eingespeiste elektrische Leistung von etwa 500 W und einen Argongasdruck von 3,99 x 10² Pa (3 mTorr), genau wie bei der Abscheidung der magnetischen Schicht 115. Die Titanzusatzquote wurde durch die Veränderung des Flächenverhältnisses eines nur aus Titan bestehenden Targets zu einem Target nur aus Aluminium in Einheiten ihrer dem Sputter-Vorgang unterworfenen Oberflächen variiert, wenn sich die zwei Targets gegenseitig überlappen.

< Verfahren zur Messung von Kennwerten der Probe>

Weiter werden die Verfahren zur Messung der Aufzeichnungsleistung und des CN-Verhältnisses jeder der oben erzeugten Proben beschrieben.
Bei der Messung der Aufzeichnungsleistung jeder Probe wurden die Aufzeichnungsbedingungen so genormt, daß sie die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 830 nm, einer Rotation von 1800 Umdrehungen pro Minute, einem Tastverhältnis von 33% und einer Aufzeichnungsfrequenz von 3,7 MHz umfaßten.
Die Messung des CN-Verhältnisses jeder Probe erfolgte unter Lesebedingungen, die eine Leseleistung von 1,0 mW und eine Bandbreite von 30 KHz beinhalteten, nachdem das Einschreiben von Informationen in die Probe unter den obengenannten Aufzeichnungsbedingungen mit einer an die Probe angepaßten Aufzeichnungsleistung erfolgte.

< Meßergebnisse der Kennwerte der Proben>

Die Beziehungen der Titanzusatzquote zur Aufzeichnungsleistung und zum CN-Verhältnis, gemessen unter den vorangehend beschriebenen Bedingungen, werden nun unter Bezug auf die Fign. 2(a) und 2(b) beschrieben.
Die Fig. 2(a) ist ein Korrelationskurven darstellendes Diagramm, bei dem die Ordinate und die Abszisse jeweils die Aufzeichnungsleistung (mW) und die Titanzusatzquote (Atomprozent) darstellen, wobei diese Korrelationskurven die Beziehung zwischen der Titanzusatzquote und der Aufzeichnungsleistung veranschaulichen. In Fig. 2(a) bezieht sich die Kurve a auf Proben, die eine reflektierende Schicht von 50 nm (500 Å) Dicke haben, die Kurve b auf Proben, die eine reflektierende Schicht von 40 nm (400 Å) Dicke haben, die Kurve c auf Proben mit einer Dicke der reflektierenden Schicht von 30 nm (300 Å) und die Kurve d auf Proben, deren reflektierende Schicht eine Dicke von 20 nm (200 Å) hat.
Aus Fig. 2(a) wird deutlich, daß die Aufzeichnungsleistung im Falle der Proben, deren reflektierende Schicht nur aus Aluminium besteht (Titanzusatzquote 0 Atomprozent), abhängig von der Dicke der reflektierenden Schicht variierte und etwa 8,5 mW für eine reflektierende Schicht der Dicke 50 nm (500 Å) (siehe die Kurve a), etwa 7,5 mW für eine reflektierende Schicht der Dicke 40 nm (400 Å) (siehe die Kurve b), etwa 5,8 mW für eine reflektierende Schicht der Dicke 30 nm (300 Å) (siehe die Kurve c) und etwa 5,2 mW für eine reflektierende Schicht der Dicke 20 nm (200 Å) (siehe die Kurve d) beträgt. Wie die bisher beschriebenen Ergebnisse deutlich machen, neigt die Aufzeichnungsleistung im Falle eines herkömmlichen Aufzeichnungsmediums mit einer nur aus Aluminium bestehenden reflektierenden Schicht mit abnehmender Dicke der reflektierenden Schicht dazu, sich zumindest in dem Bereich, in dem die oben erwähnten Dicken liegen abzuschwächen.
Die Auswirkung der Abnahme der Aufzeichnungsleistung durch Zusatz von Titan zu Aluminium ist auch stark durch die Dicke der reflektierenden Schicht beeinflußt.
Dies wird nun im einzelnen beschrieben. Im Falle der Proben, deren reflektierende Schicht 50 oder 40 nm (500 oder 400 Å) dick ist, fiel die Aufzeichnungsleistung steil ab, wenn die Titanzusatzquote innerhalb eines relativ kleinen Bereichs erhöht wurde, und der Effekt des Abfalls der Aufzeichnungsleistung blieb auch dann bestehen, wenn die Titanzusatzquote auf 100 Atomprozent erhöht wurde (siehe die Kurven a und b). Spezifische numerische Werte werden als Beispiel unter Bezug auf die Kurve b angeführt, die sich auf die Proben bezieht, deren reflektierende Schicht 40 nm (400 Å) dick ist. Eine Erhöhung der Titanzusatzquote verringerte die Aufzeichnungsleistung deutlich. Zum Beispiel konnte bei einer Probe, die mit einer Titanzusatzquote von 10 Atomprozenten hergestellt wurde, die Aufzeichnungsleistung auf etwa 4,5 mW abgesenkt werden. Eine weitere Erhöhung der Titan-zusatzquote von den oben erwähnten 10 Atomprozenten ab verringerte die Aufzeichnungsleistung allmählich. Eine Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungsleistung von etwa 4,0 mW konnte bei einer Probe, die mit einer Titanzusatzquote von 100 Atomprozenten hergestellt wurde, erreicht werden.
Im Gegensatz dazu konnte die Aufzeichnungsleistung bei Proben, deren reflektierende Schicht 30 nm (300 Å) dick ist (Kurve c), als auch bei Proben, deren reflektierende Schicht 20 nm (200 Å) dick ist (Kurve d), in einem verhältnismäßig kleinen Bereich der Titanzusatzquote erhöht werden, hatte jedoch die Tendenz anzuwachsen, wenn die Titanzusatzquote über einen gewissen Wert hinaus erhöht wurde.
Zum Beispiel beträgt die Aufzeichnungsleistung für die Kurve d, die die Proben betrifft, deren reflektierende Schicht 20 nm (200 Å) dick ist, etwa 3,9 mW bei einer Titanzusatzquote von 10 Atomprozent und fällt auf etwa 3,4 mW bei einer weiter erhöhten Titanzusatzquote von 30 Atomprozent ab. Wenn jedoch die Titanzusatzquote weiterhin über 30 Atomprozent hinaus erhöht wurde, begann die Aufzeichnungsleistung anzuwachsen und erreichte etwa 3,9 mW bei einer Titanzusatzquote von 50 Atomprozenten und mehr als 7 mW bei einer Titanzusatzquote von 100 Atomprozent.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen der Titanzusatzquote und dem CN-Verhältnis unter Bezug auf die Fig. 2(b) beschrieben.
Die Fig. 2(b) ist ein Korrelationskurven darstellendes Diagramm, bei dem die Ordinate und die Abszisse jeweils das CN-Verhältnis (dB) und die Titanzusatzquote (Atomprozent) angeben. Außerdem wurden die die Dicken der reflektierenden Schicht angebenden Parameter den jeweiligen Kurven genau wie in Fig. 2(a) zugeordnet.
Gemäß Fig. 2(b) betrug bei Proben, deren reflektierende Schicht nur aus Aluminium bestand (Titanzusatzquote gleich 0 Atomprozent), das CN-Verhältnis etwa 47,0 dB unabhängig davon, daß die Dicke der reflektierenden Schicht mindestens in einem Bereich von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) lag.
Wie die Kurven zeigen, verringerte sich das CN-Verhältnis allmählich mit ansteigender Titanzusatzquote. Je geringer die Dicke des reflektierenden Films, umso stärker war die abfallende Tendenz des CN-Verhältnisses.
Beispielsweise stellte sich, wenn die Dicke des reflektierenden Films auf 40 nm (400 Å) eingestellt wurde, wie dies die Kurve b darstellt, ein CN-Verhältnis von etwa 46,5 dB bei einer Probe ein, die mit einer Titanzusatzquote von 50 Atomprozent hergestellt wurde.
Im Gegensatz dazu ergab sich, wenn die Dicke der reflektierenden Schicht auf 20 nm (200 Å) eingestellt wurde, wie die Kurve d wiedergibt, ein CN-Verhältnis von etwa 45,8 dB bei einer Probe, die mit einer Titanzusatzquote von 50 Atomprozenten hergestellt wurde. Bei Proben, deren reflektierende Schicht 20 nm (200 Å) dick war, war die Neigung des CN-Verhältnisses, mit anwachsender Titanzusatzquote abzufallen, erheblich stärker als bei Proben, deren reflektierende Schicht eine Dicke hatte, die durch eine der Kurven a, b und c wiedergegeben wird, und das CN-Verhältnis wurde auf 45 dB oder darunter verkleinert, wenn die Titanzusatzquote auf 70 Atomprozente erhöht wurde.
Aufgrund der vorangehenden Meßresultate wird nun unter genauer Beachtung der Dicke der reflektierenden Schicht der bevorzugte Bereich der Titanzusatzquote in der reflektierenden Aluminium-Titan-Schicht beschrieben.
Wie bereits oben beschrieben wurde, ist Aluminium unter bekannten eine reflektierende Schicht bildenden Materialien dahingehend ausgezeichnet, daß eine nur aus Aluminium bestehende reflektierende Schicht zufriedenstellende Reflexionseigenschaften hat. Deshalb verändert sich der Einfluß der aus Aluminium bestehenden reflektierenden Schicht auf das CN-Verhältnis innerhalb des oben erwähnten Dickenbereichs von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) aufgrund der Verstärkung durch den Kerr-Effekt nicht stark, der im allgemeinen bestimmend dafür ist, ob die Reflexionseigenschaften der reflektierenden Schicht gut sind oder nicht.
Wenn man jedoch die thermischen Eigenschaften des Materials betrachtet, die einen großen Einfluß auf die Aufzeichnungsleistung haben, leitet Aluminium die durch die Bestrahlung des Aufzeichnungsmediums mit einem Laserstrahl beim Einschreiben der Informationen erzeugte Wärme ab, weil Aluminium eine verhältnismäßig große thermische Leitfähigkeit besitzt. Deshalb ist bei einer nur aus Aluminium bestehenden reflektierenden Schicht die benötigte Aufzeichnungsleistung um so größer, je größer die Dicke der reflektierenden Schicht ist.
Wie aus den Fig. 2(a) und 2(b) deutlich wird, erreicht man im Vergleich mit einer nur aus Aluminium bestehenden, relektierenden Schicht durch den Zusatz von Titan zum Aluminium gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringfügige Verschlechterung der Reflexionseigenschaften und eine große Verbesserung der thermischen Eigenschaften, wenn man die Erhöhung der Titanzusatzquote in einem relativ kleinen Bereich hält.
Zuerst wird der Einfluß des Zusatzes von Titan zum Aluminium auf das CN-Verhältnis betrachtet. Die Verschlechterungstendenz des CN-Verhältnisses bei geringer Erhöhung der Titanzusatzquote ist bei jeder der in Fig. 2(b) gezeigten Dicke der reflektierenden Schicht gering. Man nimmt an, daß der Grund dafür darin besteht, daß eine große Schichtdicke, die in den Bereich von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) fällt, die Reflexionseigenschaften der gesamten reflektierenden Schicht ausmacht, obwohl sich die Durchlässigkeit der reflektierenden Schicht pro Dickeneinheit durch den Zusatz von Titan zum Aluminium erhöht und im allgemeinen dessen Reflexionseigenschaften verschlechtert.
Was den Einfluß des Titanzusatzes zum Aluminium auf die Aufzeichnungsleistung bei großer Dicke der reflektierenden Schicht betrifft, dominiert, um den Erhöhungseffekt zur Verringerung der Aufzeichnungsleistung durch Erhöhen der Titanzusatzquote zu realisieren, eine Verringerung der Wärmeleitfähigkeit der reflektierenden Schicht aufgrund des Titanzusatzes zum Aluminium. Im Gegensatz dazu dominiert bei geringer Schichtdicke die Tendenz, daß sich die Wärmeleitfähigkeit der reflektierenden Schicht bei einer Erhöhung der Titanzusatzquote innerhalb des verhältnismäßig kleinen Bereichs verringert. Die wachsende Tendenz der zuvor genannten Durchlässigkeit der reflektierenden Schicht (Verschlechterungstendenz der Reflexionseigenschaften) dominieret jedoch oberhalb einer gewissen Titanzusatzquote, und ermöglicht eine Erhöhungstendenz der Aufzeichnungsleistung bei erhöhter Titanzusatzquote als Ergebnis des Gesamteffektes der Verringerung der Wärmeleitfähigkeit und der dominanten Erhöhung der Durchlässigkeit.
Dementsprechend wird deutlich, daß es im Vergleich mit dem Fall, bei dem Aluminium allein vorhanden ist, zur Verwirklichung einer geringeren Aufzeichnungsleistung, wenn ein praktisch befriedigendes CN-Verhältnis beibehalten werden soll, ausreicht, einen bevorzugten Bereich der Titanzusatzquote einzustellen, wobei zu beachten ist, daß die gewünschte Verringerung der Aufzeichnungsleistung durch den Zusatz von Titan zu Aluminium bei genauer Beachtung der Dicke der reflektierenden Schicht erzielt wird.
Aus den Kurven a bis d in Fig. 2(a) kann man erkennen, daß bei jeder Dicke der reflektierenden Schicht die Einstellung der Titanzusatzquote auf 10 Atomprozent oder höher unter dem grundsätzlichen Gesichtspunkt der Verringerung der Aufzeichnungsleistung ausreichend ist und daß, wenn die Titanzusatzquote über 10 Atomprozent erhöht wird, die Steigung jeder Kurve gering bleibt und damit angibt, daß eine stabile Aufzeichnungsleistung auch dann möglich ist, wenn sich geringe Änderungen der Titanzusatzquote von Los zu Los ergeben.
Andererseits ersieht man für die obere Grenze der bevorzugten Titanzusatzquote aus Kurve d für eine Dicke der reflektierenden Schicht von 20 nm (200 Å), daß eine Einstellung der Titanzusatzquote auf 50 Atomprozent oder darunter ausreicht, wenn man auf den Wert der Titanzusatzquote achtgibt, bei dem die Aufzeichnungsleistung beginnt, mit der Erhöhung der Titanzusatzquote steil anzuwachsen.
Aus diesem Grunde liegt die Titanzusatzquote in der reflektierenden Schicht aus Aluminium-Titan des Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 Atomprozent.
Für das CN-Verhältnis fordert die Internationale ISO-Norm (International Organization for Standardization), daß das beim Schreiben bei 1800 Umdrehungen pro Minute und einer Schreibfrequenz von 3,7 MHz gemessene CN-Verhältnis mindestens 45 dB betragen sollte. In Beispiel 1 wurde der bevorzugte Bereich der Titanzusatzquote bei der Erzeugung und Untersuchung von Proben bestimmt, die einen Aufbau haben, wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Mit einer aus Aluminium-Titan bestehenden reflektierenden Schicht, deren Titanzusatzquote innerhalb des oben erwähnten, geeigneten Bereichs liegt, läßt sich ein Aufzeichnungsmedium herstellen, das nicht nur ein die obengenannte, internationale Norm erfullendes CN-Verhältnis (vgl. Fig. 2(b)), sondern auch ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften hat.

Beispiel 2

In Beispiel 2 wurden als eine Art magnetooptischer Aufzeichnungsmedien solche mit Laminataufbau hergestellt, die Schutzschichten haben, wie sie Fig. 4(a) zeigt.
Die Beschreibung befaßt sich mit der Dicke und den Stoffen der Bestandteile eines Aufzeichnungsmediums. Eine Schutzschicht 113a, die aus Siliziumaluminiumnitrid (AlSiN) besteht und eine Dicke von 70 nm (700 Å) hat, eine magnetische Schicht 115, die aus der oben erwähnten TbFe-Co-Mischung besteht und eine Dicke von 30 nm (300 Å) hat und einer Schutzschicht 113b, die aus dem obengenannten Siliziumaluminiumnitrid besteht und eine Dicke von 100 nm (1000 Å) hat, wurden durch Abscheidung in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche eines aus Polycarbonat bestehenden Substrats 111 ausgebildet. Danach wurde eine reflektierende Schicht 117 in einer Dicke von 20 nm (200 Å) durch Abscheidung auf der Oberfläche der Schutzschicht 113b gebildet, um ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium 119 herzustellen. Auf diese Weise wurden eine Vielzahl von Aufzeichnungsmedien 119 hergestellt, indem die Titanzusatzquote in der reflektierenden Schicht 117 im Bereich von 0 bis 100 Atomprozenten variiert wurde. Die Abscheidung dieser Bestandteile einschließlich der Schutzschichten wurde unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 vorgenommen.
Die so erzeugten Aufzeichnungsmedien wurden unter Einsatz der oben beschriebenen Verfahren und unter Einhaltung der obengenannten Bedingungen bezüglich der Aufzeichnungsleistung und des CN-Verhältnisses untersucht. Die Meßergebnisse sind in folgender Tabelle dargestellt. Tabelle Titanzusatzquote (Atomprozente) Aufzeichnungsleistung (mW) CN-Verhältnis (dB) Bespiele Vergleichsbeispiele
Aus den in der Tabelle angeführten Ergebnissen wird deutlich, daß der obengenannte, geeignete Bereich der Titanzusatzquote ebenso bei magnetooptischen Aufzeichnungsmedien im Laminataufbau mit abgeschiedenen Schutzschichten, wie sie im Stand der Technik gut bekannt waren, anwendbar ist, angesichts der Tatsache, daß sich bei den in den Beispielen angeführten Aufzeichnungsmedien, die eine reflektierende Schicht mit einem Titanzusatz haben, dessen Zusatzquote in den bevorzugten Bereich fällt, eine Verringerung der Aufzeichnungsleistung erreichen und gleichzeitig das CN-Verhältnis auf einem praktisch zufriedenstellenden Niveau beibehalten läßt.

Beispiel 3

Im Beispiel 3 wurden ebenfalls Aufzeichnungsmedien mit Laminataufbau als eine weitere Art eines magnetooptische Aufzeichnungsmediums mit einer Schutzschicht, wie sie Fig. 4(b) zeigt, hergestellt. Eine Schutzschicht 113a, eine Magnetschicht 115, eine reflektierende Schicht 117 und eine Schutzschicht 113b werden durch Abscheidung in dieser Reihenfolge auf der oberen Oberfläche eines Substrats 111 zur Erzeugung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ausgebildet. Die Dicke und Materialien der Bestandteile des Aufzeichnungsmediums sind dieselben, wie sie bei dem zuvor erwähnten, in Fig.4(a) dargestellten Aufzeichnungsmedium verwendet wurden. Die Abscheidung dieser Bestandteile einschließlich der Schutzfilme erfolgt unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1. Es wird angenommen, daß die Aufzeichnungsleistung und das CN-Verhältnis in bezug auf die Titanzusatzquote des Aufzeichnungsmediums des Beispiels 3 mit dem in Fig. 4(b) gezeigten Aufbau im wesentlichen gleich oder ähnlich sind wie diejenigen des Aufzeichnungsmediums, das den in Fig. 4(a) gezeigten Aufbau hat.
Obwohl zuvor Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Beispielsweise wurden die vorangehenden Ausführungsbeispiele unter beispielsweiser Angabe der Stoffe und der Dicken der Substrate, der Magnetschichten und der Schutzschichten des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums sowie anderer spezifischer Bedingungen beschrieben. Wie aus einem Vergleich der Fig. 2(a) und 2(b) mit der Tabelle für das Aufzeichnungsmedium, das die reflektierende Schicht aus Aluminium-Titan hat, deutlich wird, kann jedoch der bevorzugte oder geeignete Bereich der Titanzusatzquote abhängig von der Dicke der reflektierenden Schicht und der Laminatstruktur des Aufzeichnungsmediums in Verbindung mit der gewünschten Aufzeichnungsleistung und dem CN-Verhältnis variieren.
Dementsprechend wird deutlich, daß die Materialien und die Dicken der Bestandteile des Aufzeichnungsmediums, deren Positionen untereinander und andere numerische und spezielle Bedingungen beim Entwurf innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung geeignet modifiziert oder geändert werden können.
Wie die vorangehende Beschreibung verdeutlicht, läßt sich die Wärmeleitfähigkeit der reflektierenden Schicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung verringern, ohne daß der Reflexionsfaktor der reflektierenden Schicht gegenüber dem für Aluminium (Al) wesentlich kleiner wird, indem die reflektierende Schicht aus Aluminium (Al) unter Zusatz von Titan (Ti) ausgebildet wird. Auf diese Weise läßt sich die Aufzeichnungsleistung vermittels der verringerten Wärmeleitfähigkeit der reflektierenden Schicht verringern und gleichzeitig ein praktisch zufriedenstellendes Niveau des CN-Verhältnisses beibehalten, weil keine merkliche Abnahme des Reflexionsfaktors der reflektierenden Schicht auftritt.
Somit läßt sich durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung ein sehr gutes magnetooptisches Aufzeichnungsmedium erzielen, das an ein Informationseinschreiben mit kleiner Aufzeichnungsleistung und mit einer Leseempfindlichkeit angepaßt ist.

Claims

1. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer magnetischen Schicht und einer reflektierenden Schicht, die beide auf einem Substrat vorgesehen sind, wobei die reflektierende Schicht aus Aluminium und hierzu zugefügtem Titan hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des dem Aluminium zugefügten Titans im Bereich von mehr als 10 bis maximal 50 Atomprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Aluminiums und des Titans, liegt.

2. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Dicke der reflektierenden Schicht im Bereich von 20 bis 50 nm (200 bis 500 Å) liegt.

3. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, welches weiterhin eine erste Schutzschicht umfaßt, die zwischen dem Substrat und der Magnetschicht vorgesehen ist, sowie eine zweite Schutzschicht, die zwischen der Magnetschicht und der reflektierenden Schicht vorgesehen ist.

4. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, welches weiterhin eine erste Schutzschicht umfaßt, die zwischen dem Substrat und der Magnetschicht vorgesehen ist, sowie eine zweite Schutzschicht, die zwischen der reflektierenden Schicht und der Magnetschicht vorgesehen ist.