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DE69223198T2 - Magnetooptisches Speichergerät für mehrfach Wellenlängen Aufzeichnung und Wiedergabe - Google Patents

Magnetooptisches Speichergerät für mehrfach Wellenlängen Aufzeichnung und Wiedergabe

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Publication number
DE69223198T2
DE69223198T2 DE69223198T DE69223198T DE69223198T2 DE 69223198 T2 DE69223198 T2 DE 69223198T2 DE 69223198 T DE69223198 T DE 69223198T DE 69223198 T DE69223198 T DE 69223198T DE 69223198 T2 DE69223198 T2 DE 69223198T2
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DE
Germany
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magnetic film
film layers
magneto
magnetic
layer
Prior art date
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DE69223198T
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Takahiko Tamaki
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Publication of DE69223198T2 publication Critical patent/DE69223198T2/de
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  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine wiederbeschreibbare magnetooptische Speichervorrichtung für Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und Wiedergabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und ein Verfahren der Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und Wiedergabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
    • Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmlicherweise ist ein Medium wie TbFeCo allgemein als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium bekannt, in dem das Schreiben in einem Aufheizmodus unter Verwendung von Licht als Wärmequelle durchgeführt wird, und das Lesen wird durchgeführt unter Verwendung des Kerr-Effekts.
  • Jedoch besitzt ein durch ein herkömmlich bekanntes magnetooptisches Aufzeichnungsmedium gebildeter dunner Film einen großen optischen Absorptionsverlust und zusätzlich gab es kein bekanntes Verfahren zur Verwirklichung der Mehrfachwellenlängenaufzeichnung unter Verwendung eines solchen herkömmlich bekannten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums.
  • Darüber hinaus war es herkömmlich bekannt, daß die Packungsdichte verbessert werden kann durch Aufstapeln mehrerer Schichten des magnetischen Films, wobei es jedoch im Falle des selektiven Schreibens des Aufzeichnungsbits auf einer gewünschten Schicht des magnetischen Films in mehreren Schichten unerläßlich ist, die Fokussierung auf die gewünschte Schicht unter Verwendung einer Linse zu verwirklichen, um so die Temperatur des mehrschichtigen magnetischen Films lokal zu erhöhen, ohne die anderen Schichten des mehrschichtigen magnetischen Films zu beeinflussen.
  • Sogar wenn es möglich wird, das Aufzeichnungsbit irgendwie zu schreiben, war weiter die Wiedergabe der aufgezeichneten Signalkomponenten aus der gewünschten Schicht des mehrschichtigen magnetischen Films sehr schwierig, da die Lichtsignale auf allen mehrschichtigen magnetischen Filmen einander zur Zeit der Wiedergabe überlagert waren.
  • Eine wiederbeschreibbarte magnetooptische Speichervorrichtung für Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und ein Verfahren der Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und Wiedergabe gemäß dem Oberbegriff jeweils des Anspruchs 1 und 8 ist aus der JP-A- 2201755 bekannt. Diese Schrift beschreibt eine Speichervorrichtung mit zwei Aufzeichnungsfilmen mit einem dazwischengefügten Abstandshalter. Die beiden Aufzeichnungsfilme umfassen zwei Arten von magnetischem Granat mit unterschiedlicher Wellenlängenabhängigkeit der Faraday-Drehwinkel. Die beiden Aufzeichnungsfilme sind auf einem Gadolinium-Gallium-Granat-Substrat gebildet. Die Aufzeichnungsfilme weisen individuelle Peaks der Faraday-Drehwinkel in Abhängigkeit von der Wellenlänge auf, die mit der Oszillationsfrequenz eines ersten und zweiten Lasers zur Bestrahlung jedes Aufzeichnungsfilms mit bestimmtem Laserlicht zusammenfallen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue verbesserte wiederbeschreibbare, magnetooptische Speichervorrichtung zur Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und eine Verfahren der Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und Wiedergabe jeweils gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8 zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die jeweils in Anspruch 1 und 8 angegebenen Merkmale.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetooptischen Speichervorrichtung.
  • Fig. 2 ist ein Diagramm, das die charakteristischen Wellenlängen der magnetischen Filmschichten, die in der magnetooptischen Speichervorrichtung nach Fig. 1 eingebaut sind, anzeigt.
  • Fig. 3A und 3B sind jeweils ein Faraday-Drehspektrum und ein optisches Absorptionsspektrum eines magnetischen Materials aus TbBiGalG, das als magnetische Filmschicht in der magnetooptischen Speichervorrichtung nach Fig. 1 verwendbar ist.
  • Fig. 4A und 4B sind jeweils ein Faraday-Drehspektrum und ein optisches Absorptionsspektrum eines magnetischen Materials EuIG, das als die magnetische Filmschicht in der magnetooptischen Speichervorrichtung nach Fig. 1 verwendbar ist.
  • Fig. 5A und 5B sind jeweils ein Faraday-Drehspektrum und ein optisches Absorptionsspektrum eines magnetischen Materials aus ErlG, das als die magnetische Filmschicht in der magnetooptischen Speichervorrichtung nach der Fig. 1 verwendbar ist.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun wird eine Ausführungsform einer magnetooptischen Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen in bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer magnetooptischen Speichervorrichtung dieser Ausführungsform, die vier magnetische Filmschichten 1, 2, 3 und 4 mit zueinander unterschiedlichen charakteristischen Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 aufweist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, bei denen die optische Absorption und der magnetooptische Effekt gleichzeitig auftreten kann.
  • Mit dieser Anordnung nach Fig. 1 wird es durch Einstrahlen von Lichtstrahlen jeweils mit der Wellenlänge gleich zu der charakteristischen Wellenlänge λ1, λ2, λ3 und λ4 für die magnetischen Filmschichten 1, 2, 3, und 4 aus einer Richtung senkrecht zu den Schichten der magnetischen Filmschichten 1, 2, 3 und 4, wie in Fig. 1 gezeigt ist, möglich, einen selektiven Schreib- oder Lesevorgang eines Aufzeichnungsbits auf jeder der magnetischen Filmschichten1, 2, 3 und 4 durch die Lichtstrahlen mit den jeweiligen charakteristischen Eigenschaften gleichzeitig durchzuführen, um somit eine Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und Wiedergabe zu realisieren.
  • Hier besitzt jede der magnetischen Filmschichten 1, 2, 3 und 4 jeweils ihre eigene charakteristische Wellenlänge λ1, λ2, λ3 und λ4, bei der die optische Absorption und der magnetooptische Effekt gleichzeitig auftreten kann, so daß dann beim Einstrahlen eines Schreiblichtstrahls mit der Wellenlänge gleich zu λ4 auf diese magnetooptische Speichervorrichtung nach Fig. 1 beispielsweise nur die magnetische Filmschicht 4 die optische Absorption durchführt, während die anderen drei magnetischen Filmschichten 1 bis 3 durch diesen Schreiblichtstrahl unbeeinflußt bleiben. Als Folge davon wird die Temperatur der magnetischen Filmschicht 4, die diesen Schreiblichtstrahl absorbierte, erhöht und ihre magnetische Koerzitivkraft Hc wird verringert, so daß die die Richtung (Abwärtsrichtung in Fig. 1) des angewendeten magnetischen Felds Ha aufzeichnende Domäne auf der magnetischen Filmschicht 4 gebildet wird, um somit den selektiven Schreibvorgang auf der magnetischen Filmschicht 4 zu verwirklichen. Gleichzeitig kann der selektive Schreibvorgang auf jeder beliebigen anderen Schicht der magnetischen Filmschicht 1, 2 und 3 durch Verwendung des entsprechenden Schreiblichtstrahls mit den Wellenlängen gleich zu den charakteristischen Wellenlängen λ1, λ2 und λ3 entsprechend jeweils zu einer dieser magnetischen Filmschichten 1, 2 und 3 durchgeführt werden.
  • Andererseits kann der selektive Lesevorgang auf jeder beliebigen Schicht der magnetischen Filmschichten 1, 2, 3 und 4 durch Einstrahlen von Leselichtstrahlen mit den Wellenlängen gleich zu den charakteristischen Wellenlängen λ1, λ2, λ3 und λ4 jeweils der magnetischen Filmschichten 1, 2, 3 und 4 wie folgt durchgeführt werden. Dabei empfängt jeder dieser Leselichtstrahlen, der durch die entsprechende Schicht der magnetischen Filmschicht 1, 2, 3 und 4 mit den entsprechenden charakteristischen Wellenlängen hindurchtritt, eine größere Faraday-Drehung als die anderen Strahlen dieser Leselichtstrahlen mit anderen Wellenlängen, so daß der selektive Lesevorgang an jeder Schicht der magnetischen Filmschicht 1, 2, 3 und 4 durch Messen des Faraday- Drehwinkels des entsprechenden Strahls der Leselichtstrahlen, der durch diese magnetooptische Speichervorrichtung hindurchgetreten ist, realisierbar ist.
  • Es sei bemerkt, daß im Fall der Verwendung einer magnetischen Filmschicht, die mehr als eine charakteristische Wellenlänge besitzt, bei der die optische Absorption und der magnetooptische Effekt gleichzeiug auftreten kann, es möglich ist, den Leselichtstrahl mit der Wellenlänge gleich der kürzeren charakteristischen Wellenlänge, die kurz genug ist zur Verwirklichung eines ausreichend hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses, und den Schreiblichtstrahl mit der Welenlänge, für die die Laserausgangsleistung am größten ist, zu verwenden.
  • Es sei weiter bemerkt, daß die magnetooptische Speichervorrichtung nach Fig. 1 mit einer Reflexionsfilmschicht an einer Unterseite der untersten magnetischen Filmschicht 4 in der Richtung des Einfallslichtstrahls versehen werden kann, so daß die Messung der Faraday-Drehwinkel der Leselichtstrahlen an der Oberseite der magnetooptischen Speichervorrichtung anstelle der Unterseite wie oben beschrieben durchführbar ist.
  • Es sei weiter bemerkt, daß die Anzahl der magnetischen Filmschichten, die in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung eingebaut werden, nicht auf die in der oben gegebenen Beschreibung verwendeten vier Schichten beschrankt ist, und auf jede gewünschte Anzahl setzbar ist. Im allgemeinen kann in bezug auf einen Fall der Verwendung von nur einer magnetischen Filmschicht die Vorrichtung, in der N magnetische Filmschichten eingebaut sind, eine um das N-fache größere Packungsdichte und um das N-fache schnellere Zugriffszeit verwirklichen.
  • In der Anordnung nach Fig. 1 ist es in einem Fall, daß nebeneinanderliegende magnetische Filmschichten sehr nah zueinander aufeinandergeschichtet sind, so daß das magnetische Moment zwischen den aneinander angrenzenden magnetischen Filmschichten groß wird, bevorzugt, eine Isolationsschicht zur Abschwachung der statischen magnetischen Kopplung zwischen den aneinander angrenzenden magnetischen Filmschichten vorzusehen. Hier sollte eine solche Isolationsschicht eine ausreichende Dicke aufweisen, um das Auftreten des Fehlbeschreibens und des Kopierens an einer magnetischen Filmschicht aufgrund der durch die Wärmeleitung von den angrenzenden magnetischen Filmschichten hervorgerufenen Temperaturerhöhung zu verhindern. Solch eine Isolationsschicht kann durch ein Material gebildet werden, das nicht magnetisch ist und das eine geringe optische Absorption aufweist, wie Siliziumdioxid und mit Bi substituierte Seltenerd-Eisengranate mit einer Zusammensetzung von R3-xBixFe5- yMyO&sub1;&sub2;, wobei M für nichtmagnetische Ionen von Ga, Al, In und Sc und R für ein Element der seltenen Erden steht.
  • Nun wird eine magnetooptische Speichervorrichtung nach dieser Ausführungsform im einzelnen beschrieben werden.
  • In dieser Ausführungsform besitzt das magnetische Material zur Bildung der magnetischen Filmschicht eine Zusammensetzung aus einem mit Bi substituierten Seltenerd- Eisengranat R3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2;, wobei R für ein beliebiges oder mehrere Ionen der seltenen Erden von Tb, Er, Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Ho, Tm und Yb steht, und wobei der optische Absorptions- und der magnetooptische Effekt von Tb, Er, Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Ho, Tm und Yb zum Zwecke des selektiven Lese- und Schreibvorgangs verwendet werden kann. Zusätzlich kann die magnetische Eigenschaft der magnetischen Filmschicht weiter verbessert werden durch Ersetzen von Eisen in dem oben beschriebenen Eisengranat mit Ga, Al, Co oder In.
  • Beispielsweise kann die magnetische Filmschicht durch das magnetische Material in einer Form eines Eisengranats Tb2,56Bi0,44Fe4,95Ga0,05O&sub1;&sub2;, was nachfolgend als TbBi- GalG abgekürzt wird, gebildet werden, was das jeweils wie in den Figuren 3A und 3B gezeigte Faraday-Drehspektrum und optische Absorptionsspektrum besitzt. Wie man in Fig. 3B sehen kann, ist dieses magnetische Material im wesentlichen für die Wellenlänge in einem Bereich von 1,1 und 1,7 µm transparent, führt jedoch die optische Absorption in einer Nähe der Wellenlänge von 0,9 µm (was auf das Eisen zurückzuführen ist) und ungefähr 1,85 µm durch. Wie man in Fig. 3A sehen kann, gibt es bezüglich der Faraday-Drehung kaum irgendeine Faraday-Drehung in einer Nähe der Wellenlänge von 0,9 µm, die der optischen Absorption aufgrund von Eisen entspricht, sondern es gibt eine abrupte Erhöhung der Faraday-Drehung in der Nähe der Wellenlänge von 1,85 µm. Somit kann der ausgewählte Lese-Schreib-Vorgang mit hohem Signal-zu- Rausch-Verhältnis durch den Lichtstrahl mit der Wellenlänge gleich 1,85 µm auf der aus diesem TbBiGalG gebildeten magnetischen Filmschicht durchgeführt werden.
  • Als weiteres Beispiel kann die magnetische Filmschicht durch das magnetische Material in einer Form eines Eisengranats Eu&sub3;Fe&sub5;O&sub1;&sub2; (was nachfolgend als EulG abgekürzt werden wird) gebildet werden, das das jeweils in den Figuren 4A und 4B gezeigte Faraday-Drehspektrum und das optische Absorptionsspektrum aufweist, was anzeigt, daß die optische Absorption und die Faraday-Drehung gleichzeitig in der Nähe der Wellenlänge von 2 µm für dieses EulG auftritt, so daß der selektive Lese- und Schreibbetrieb mit hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis durch den Lichtstrahl mit der Wellenlänge gleich zu 2 µm auf der magnetischen Filmschicht, die aus diesem EulG gebildet wird, durchführbar ist.
  • Als weiteres Beispiels kann die magnetische Filmschicht aus dem magnetischen Material in Form eines Eisengranats Er&sub3;Fe&sub5;O&sub1;&sub2; (was nachfolgend als ErlG abgekürzt wird) gebildet werden das das jeweils in den Figuren 5A und 5B gezeigte Faraday-Drehspektrum und optische Absorptionsspektrum aufweist, was anzeigt, daß die optische Absorption und die Faraday-Drehung gleichzeitig in der Nähe der Wellenlängen von 1,47 µm und 1,53 µm in diesem ErlG auftreten, so daß der selektive Lese- und Schreibbetrieb mit einem hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnis durch den Lichtstrahl mit der Wellenlange entweder gleich zu 1,47 µm oder gleich zu 1,53 µm auf der durch dieses ErlG gebildeten magnetischen Filmschicht durchführbar ist.
  • Als weitere Beispiele kann die magnetische Filmschicht gebildet werden durch ein Eisengranat =Dy3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2;, das die optische Absorption und die Faraday-Drehung gleichzeitig bei den Welenlangen von 1,09 µm, 1,2 µm und 1,69 µm durchführt, ein Eisengranat =Tm3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2;, das die optische Absorption und die Faraday-Drehung gleichzeitig bei den Wellenlängen von 1,2 µm, 1,7 µm und 1,75 µm durchführt, und ein Eisengranat Ho3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2;, das die optische Absorption und die Faraday-Drehung gleichzeitig bei den Wellenlangen von 1,13 µm, 1,2 µm, 1,9 µm und 2,1 µm durchführt. Ähnlich kann die magnetische Filmschicht durch irgendein anderes Eisengranat gebildet werden, das irgendeines der Elemente Ce, Pr, Nd, Sm und Yb enthalt, die ebenfalls die Wellenlangeneigenschaften für das gleichzeitige Auftreten der optischen Absorption und der Faraday-Rotation aufweisen.
  • Es sei bemerkt, daß die magnetische Filmschicht durch Kristalle des Eisengranats einschließlich einer Vielzahl der Seltenerdionen, wie Tb und Eu oder Eu und Er oder Tb und Ce, etc., gebildet werden kann, da solche Kristalle ebenfalls die gleichen charakteristischen Wellenlangen der darin enthaltenen Seltenerd-Eisengranate aufweisen.
  • Zusatzlich können die magnetischen Eigenschaften, wie die Curie-Temperatur, die Ausgleichstemperatur und die Sättigungsfeldstärke, in den verschiedenen Seltenerd- Eisengranaten, die oben aufgezählt wurden, durch Ersetzen von Eisen in den Granatkristallen durch Ga, Al, Co und In abgewandelt werden. Weiter kann durch Anpassen der Menge von in das Seltenerdelement substituiertem Bi in den verschiedenen Seltenerd-Eisengranaten, die oben aufgezählt wurden, der Faraday-Drehwinkel abgewandelt werden.
  • Hier ist es für jede magnetische Filmschicht notwendig, daß sie eine vertikal magnetisierte Schicht ist, die in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Schichten magnetisiert wird, und eine derartige vertikal magnetisierte Schicht kann durch Verwendung der Verzerrungsinduktion oder die kristallmagnetische Anisotropie gebildet werden.
  • Darüber hinaus kann jegliches andere Material mit der identischen Wellenlänge für das Auftreten der optischen Absorption und das Auftreten des magnetooptischen Effekts, wie NdFeO&sub3; und TbFeO&sub3; zur Bildung der magnetischen Filmschicht verwendet werden.
  • In dieser Ausführungsform können die magnetischen Filmschichten unter Verwendung des Schichtbildungsverfahrens, wie eines Aufstäubungsverfahrens, eines Aufdampfungsverfahrens und eines Laserabsorptionsverfahrens, aufgeschichtet werden, während jede Schicht durch Verwendung des Filmherstellungsverfahrens, wie eines MOCVD-Verfahrens, LPE-Verfahrens und Solgel-Verfahrens, herstellbar ist.
  • Nachfolgend werden die Testergebnisse für die verschiedenen Arten der oben beschriebenen magnetooptischen Speichervorrichtung beschrieben.
    • «Test 1»
  • Die magnetooptische Speichervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform wurde unter Verwendung des EulG und des ErlG für die Seltenerd-Eisengranate zur Bildung der magnetischen Filmschichten, die auf dem Glassubstrat aufgeschichtet sind, gebildet.
  • Dann wurde die optische Absorption und der magnetooptische Effekt dieser magnetooptischen Speichervorrichtung durch Verwendung der Lichtstrahlen mit den Wellenlängen von 2,0 µm, 1,535 µm, 1,485 µm und 1,47 µm gemessen.
  • Im Ergebnis wurde das gleichzeitige Auftreten der optischen Absorption des magnetooptischen Effekts für diese Seltenerd-Eisengranate beobachtet, und die Verwirklichung der gewünschten Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe wurde bestätigt.
    • «Test 2»
  • Die magnetooptische Speichervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform wurde gebildet durch Verwendung des TbYBiGalG und des DyYBiAllG für die Seltenerd-Eisengranate zur Bildung der magnetischen Filmschichten, die auf dem Glassubstrat aufgeschichtet waren.
  • Dann wurde die optische Absorption und der magnetooptische Effekt in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung durch Verwendung der Lichtstrahlen mit den Wellenlängen von 1,85 µm und 1,09 µm gemessen.
  • Im Ergebnis wurde das gleichzeitige Auftreten der optischen Absorption und des magnetooptischen Effekts für diese Seltenerd-Eisengranate beobachtet und die Verwirklichung der gewünschten Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe wurde bestätigt.
  • Zusätzlich wurde bestätigt, daß die Sättigungsmagnetfeldeigenschaft durch Ersetzen von Eisen mit nichtmagnetischen Elementen Ga und Al verbessert werden kann.
    • «Test 3»
  • Die magnetooptische Speichervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform wurde gebildet durch Verwendung des TbBilG und des EulG für die Seltenerd-Eisengranate zur Bildung der magnetischen Filmschichten, die auf dem Glassubstrat aufgeschichtet waren, wobei eine Isolationsschicht, die aus mit Bi substituiertem Seltenerd- Eisengranat mit einer Zusammensetzung von Tb3-xBixFe2,5Ga2,5O&sub1;&sub2; hergestellt war, zwischen die nebeneinanderliegenden magnetischen Filmschichten eingefügt war.
  • Dann wurde die optische Absorption und der magnetooptische Effekt in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung durch Verwendung der Lichtstrahlen mit den Wellenlangen von 1,85 µm und 2,0 µm gemessen.
  • Im Ergebnis wurde das gleichzeitige Auftreten der optischen Absorption und des magnetooptischen Effekts für die Seltenerd-Eisengranate beobachtet, und die Verwirklichung der gewünschten Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe wurde bestätigt.
  • Zusätzlich wurde bestätigt, daß die Verhinderung des Fehlschreibens und des Übertragens erzielbar ist durch Einschluß der lsolationsschicht zwischen den nebeneinanderliegenden magnetischen Filmschichten.
    • «Test 4»
  • Die magnetooptische Speichervorrichtung nach der oben beschriebenen Ausführungsform wurde gebildet durch Verwendung von TbFeO&sub3; und ErFeO&sub3; für das magnetische Material zur Bildung der magnetischen Filmschichten, von denen jede auf dem Glassubstrat aufgeschichtet ist und auf eine Dicke von ungefähr 10 µm poliert ist.
  • Dann wurde die optische Absorption und der magnetooptische Effekt in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung durch Verwendung der Lichtstrahlen mit den Wellenlängen 1,8 µm, 1,54 µm und 1,49 µm gemessen.
  • Im Ergebnis wurde das gleichzeitige Auftreten der optischen Absorption und des magnetooptischen Effekts für diese Seltenerd-Eisengranate beobachtet und die Verwirklichung der gewünschten Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe wurde bestätigt.
    • «Test 5»
  • Die magnetooptische Speichervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform wurde gebildet durch Verwendung des mit Bi substituierten Seltenerd-Granats einschließlich der Seltenerdeemente Lu, Gd und Y als das magnetische Material zur Bildung der magnetischen Filmschichten.
  • Dann wurde die optische Absorption und der magnetooptische Effekt in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung durch Verwendung der Lichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen gemessen, wobei man jedoch keine optische Absorption und die damit in Zusammenhang stehende abrupte Erhöhung des Faraday-Drehwinkels beobachten konnte, da dieses Seltenerd-Eisengranat keine charakteristische Wellenlänge aufweist.
  • Im Ergebnis wurde die selektive magnetooptische Aufzeichnung und Wiedergabe in dieser magnetooptischen Speichervorrichtung nicht verwirklicht.
  • Wie beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, eine wiederbeschreibbare magnetooptische Speichervorrichtung für Vielfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe mit einer hohen Packungsdichte durch Verwendung der magnetischen Filmschicht mit unterschiedlichen charakteristischen Wellenlängen zu schaffen. Im Ergebnis ist es möglich, einen Speicher hoher Kapazität mit einer kompakten Vorrichtungsgröße zu schaffen.

Claims (14)

1. Magnetooptische Speichervorrichtung mit:
einer Vielzahl von magnetischen Filmschichten (14) mit zueinander unterschiedlichen charakteristischen Wellenlängen, bei denen gleichzeitig optische Absorption und ein magnetooptischer Effekt auftritt, wobei jede der Vielzahl der magnetischen Filmschichten selektiv unter Verwendung eines Schreiblichtstrahls, der auf die Vielzahl der magnetischen Schichten einfällt und der eine Wellenlänge gleich zu der charakteristischen Wellenlänge einer der Schichten aus der Vielzahl der magnetischen Schichten aufweist, beschrieben wird, und wobei selektiv ausgelesen wird durch Messen des Faraday-Drehwinkels eines Leselichtstrahls, der auf die Vielzahl der magnetischen Filmschichten einfällt, und der eine Wellenlänge aufweist gleich zu der charakteristischen Wellenlänge der einen Schicht der Vielzahl der magnetischen Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vielzahl der magnetischen Filmschichten (1-4) durch zueinander unterschiedliche Arten von mit Bi substituierten Seltenerd-Eisengranaten gebildet wird.
2. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, weiter mit transparenten und nichtmagnetischen Isolationsschichten, die in Sandwichart zwischen nebeneinanderliegenden Schichten der Vielzahl von magnetischen Filmschichten vorgesehen sind.
3. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Isolationsschicht aus mit Bi substituierten Seltenerd-Granat mit einer Zusammensetzung von R3-xBixFe5-yMyO&sub1;&sub2; hergestellt ist, wobei R ein Seltenerdelement und M nichtmagnetische Ionen aus Ga, Al, In und/oder Sc sind.
4. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Isolationsschicht aus Siliziumdioxid hergestellt ist.
5. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in den Bi substituierten Seltenerd-Eisengranat Ga, Al, Co oder In in einen Teil des Eisens substituiert ist.
6. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bi substituierte Seltenerd-Eisengranat eine Zusammensetzung von R3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2; aufweist, wobei R wenigstens ein Element aus Tb, Er, Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Ho, Tm und Yb ist.
7. Die magnetooptische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
eine Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten wenigstens zwei charakteristische Wellenlangen aufweist, bei denen die optische Absorption und der magnetooptische Effekt gleichzeitig auftreten, wobei die eine Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten selektiv beschrieben wird durch Verwendung eines Lichtstrahls mit einer Wellenlänge gleich zu einer der charakteristischen Wellenlängen der einen Schicht aus der Vielzahl von magnetischen Filmschichten, für die die Laserausgangsleistung am größten ist, und selektiv gelesen wird durch Verwenden eines Lichtstrahls mit einer Wellenlänge gleich zu einer kürzeren der charakteristischen Wellenlängen der Schicht aus der Vielzahl von magnetischen Filmschichten, die kurz genug ist, ein ausreichend hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu verwirklichen.
8. Ein Verfahren der Mehrfachwellenlängenaufzeichnung und -wiedergabe mit den folgenden Schritten:
(a) Bilden einer magnetooptischen Speichervorrichtung mit einer Vielzahl von magnetischen Filmschichten (14) mit zueinander unterschiedlichen charakteristischen Wellenlängen, bei denen gleichzeitig Absorption und ein magnetooptischer Effekt auftritt;
(b) Bestrahlen der Vielzahl von magnetischen Filmschichten (14) mit einem Schreiblichtstrahl mit einer Wellenlänge gleich zu der charakteristischen Wellenlänge der einen Schicht aus der Vielzahl von magnetischen Filmschichten, um somit ein selektives Schreiben auf der einen Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten zu verwirklichen; und
(c) Bestrahlen der Vielzahl von magnetischen Filmschichten (14) mit einem Leselichtstrahl, der auf die Vielzahl von magnetischen Filmschichten einfällt und eine Wellenlänge gleich zu der charakteristischen Wellenlänge der einen Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten aufweist, und Messen eines Faraday- Drehwinkels des Leselichtstrahls, der durch die Vielzahl von magnetischen Filmschichten hindurchgetreten ist, um somit ein selektives Auslesen aus der einen Schicht aus der Vielzahl von magnetischen Filmschichten zu verwirklichen; gekennzeichnet durch
Bilden der Vielzahl der magnetischen Filmschichten (14) in dem Schritt (a) unter Verwendung zueinander unterschiedlicher Arten von mit Bi substituiertem Seltenerd-Eisengranat.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Schritt (a) eine transparente und nichtmagnetische Isolationsschicht in Sandwichart zwischen nebeneinanderliegenden Schichten der Vielzahl von magnetischen Filmschichten eingefügt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem Schritt (a) die Isolationsschicht aus einem Bi substituierten Seltenerd-Granat mit einer Zusammensetzung von R3-xBixFe5-yMyO&sub1;&sub2; hergestellt ist, wobei R ein Seltenerd-Element und M nichtmagnetische Ionen von Ga, Al, In und/oder Sc sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in dem Schritt (a) die Isolationsschicht aus Siliziumdioxid hergestellt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Schritt (a) mit Bi substituierter Seltenerd- Eisengranat, bei dem Ga, Al, Co und In in einen Teil des Eisens substituiert ist, verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Schritt (a) Bi substitutiertes Seltenerd- Granat mit einer Zusammensetzung von R3-xBixFe&sub5;O&sub1;&sub2; verwendet wird, wobei R wenigstens eines der Elemente Tb, Er, Eu, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Ho, Tm und Yb ist.
14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei
in dem Schritt (a) eine Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten so gebildet ist, daß sie wenistens zwei charakteristische Wellenlängen aufweist, bei denen gleichzeitig eine optische Absorption und ein magnetooptischer Effekt auftritt;
in dem Schritt (b) ein selektives Schreiben auf der einen Schicht der Vielzahl von magnetischen Schichten durchgeführt wird durch Verwendung einer Faraday- Rotation eines Lichtstrahls und einer Wellenlänge gleich zu der einen charakteristischen Wellenlänge der einen Schicht der Vielzahl von magnetischen Schichten, für die eine Laserausgangsleistung am größten ist; und
in dem Schritt (c) ein selektives Lesen aus der einen Schicht der Vielzahl von magnetischen Schichten durchgeführt wird durch Verwenden eines Lichtstrahls mit einer Wellenlänge gleich zu einer kürzeren der charakteristischen Wellenlängen für die eine Schicht der Vielzahl von magnetischen Filmschichten, die kurz genug ist zur Verwirklichung eines ausreichend hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses.
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