DE69331924T2

DE69331924T2 - Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium und Informationsaufzeichungs- und Wiedergabeverfahren damit

Info

Publication number: DE69331924T2
Application number: DE69331924T
Authority: DE
Inventors: Kazuoki Honguu; Naoki Nishimura; Hiroshi Omata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2013-08-25
Also published as: EP0586175B1; US5616428A; DE69331924D1; US5889739A; EP1143434A2; EP0586175A1; ES2176194T3; EP1143434A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium, das Aufzeichnung und Wiedergabe von Information bzw. Daten (nachstehend als Daten bezeichnet) durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl unter Ausnutzung des magnetooptischen Effekts erlaubt, und Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums.

Verwandter Stand der Technik

In den letzten Jahren haben auf dem Gebiet der Aufzeichnungsverfahren mit hoher Aufzeichnungsdichte unter Anwendung eines wiederbeschreibbaren Aufzeichnungsmediums magnetooptische Aufzeichnungsmedien Aufmerksamkeit erregt. Bei so einem Aufzeichnungsverfahren werden in dem Aufzeichnungsmedium Daten aufgezeichnet, indem in einer magnetischen Schicht des Aufzeichnungsmediums durch die Wärmeenergie eines Laserstrahls aus einem Halbleiterlaser eine magnetische Domäne gebildet wird, und die Daten werden unter Ausnutzung des magnetooptischen Effekts aus dem Aufzeichnungsmedium ausgelesen. Der vorstehend erwähnte Trend beruht auf dem Verlangen mach der Erzielung einer höheren Aufzeichnungskapazität durch eine höhere Aufzeichnungsdichte so eines Aufzeichnungsmediums.
Die lineare Dichte einer optischen Platte bzw. optischen Speicherplatte (Optical Disk) wie z. B. eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums hängt übrigens hauptsächlich von der Wellenlänge eines Laserstrahls und von der numerischen Apertur einer Objektivlinse, die bei einem optischen System für die Wiedergabe von Daten angewendet werden, ab. Wenn die Wellenlänge λ eines Laserstrahls, der bei einem optischen Wiedergabesystem angewendet wird, und die numerische Apertur NA eines Objektivs festgelegt sind, ist die Bit- oder Lochperiodizität (Pitperiodizität) oder der Bit- oder Lochabstand als λ/2NA definiert, wobei dieser Wert ein Skalenanfangswert oder eine Nachweisgrenze ist.
Andererseits wird die Spurdichte der optischen Platte hauptsächlich durch Kreuzkopplung begrenzt. Die Kreuzkopplung hängt hauptsächlich von der Verteilung oder dem Profil eines Laserstrahls an der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums ab und wird ähnlich wie die vorstehend erwähnte Bitperiodizität als Funktion von λ/2NA ausgedrückt. Somit muss zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte der herkömmlichen optischen Platte die Wellenlänge eines Laserstrahls verkürzt und die numerische Apertur eines Objektivs vergrößert werden.
Eine Verbesserung der Wellenlänge eines Laserlichts und der numerischen Apertur eines Objektivs unterliegt jedoch Einschränkungen. Es sind Methoden dafür entwickelt worden, durch die der Aufbau eines Aufzeichnungsmediums und ein Verfahren zum Auslesen von Datenbits verbessern werden, so dass die lineare Aufzeichnungsdichte verbessert werden kann.
Ein Verfahren zur Verbesserung der Aufzeichnungsdichte einer optischen Platte ist beispielsweise in der Japanischen Patent- Offenlegungsschrift Nr. 3-93058 offenbart. Das Verfahren wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt. Zunächst wird ein Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, das eine Ausleseschicht und eine Aufzeichnungsschicht umfasst. Nachdem die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht vor der Datenwiedergabe in einer einzigen Richtung orientiert worden ist, werden dann Daten, die in der Aufzeichnungsschicht gespeichert sind, zu der Ausleseschicht übertragen. Es wird somit möglich, die Störung bzw. Beeinflussung zwischen Codes während der Datenwiedergabe zu vermindern und Daten wiederzugeben, die mit einem (Mitten) abstand unter dem Grenzwert der Lichtbeugung aufgezeichnet worden sind.
Das magnetooptische Wiedergabeverfahren der Japanischen Patent- Offenlegungsschrift Nr. 3-93058 erfordert jedoch einen Schritt der Ausrichtung der Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht in einer vorgegebenen Richtung, wobei dieser Schritt vor dem Projizieren eines Laserstrahls auf die Ausleseschicht durchgeführt wird. Es ist deshalb notwendig, dass einem herkömmlichen Gerät ein Magnet zur Vorbereitung (Initialisierung) der Ausleseschicht beigefügt wird. Wegen der Beifügung eines Magneten treten Probleme wie z. B. ein komplizierterer Aufbau eines magnetooptischen Aufzeichnungsgeräts, Schwierigkeiten bei der Verkleinerung des Geräts und höhere Gerätekosten auf.
EP-A 0509836 und EP-A 0522500 haben beide Veröffentlichungstage, die nach den ersten drei beanspruchten Prioritätstagen der vorliegenden Anmeldung liegen, und sind nur in Bezug auf den Gegenstand, für den die ersten drei Prioritätstage beansprucht werden, nach Artikel 54(3) EPÜ entgegengehalten worden. In beiden Dokumenten ist ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium offenbart, das eine erste magnetische Schicht zur Speicherung von Daten und eine zweite magnetische Schicht enthält. Die erste magnetische Schicht hat eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht, während die zweite magnetische Schicht bei Umgebungstemperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung in der Ebene der Schicht hat, die bei einer Temperatur, die über der Umgebungstemperatur liegt, in eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht übergeht, so dass eine Wiedergabe der aufgezeichneten Daten erlaubt wird. Die zweite magnetische Schicht besteht aus GdFeCo-Legierung.
EP-A 0545722 hat einen Veröffentlichungstag, der nach den ersten acht Prioritätstagen der vorliegenden Anmeldung liegt, und ist somit nur in Bezug auf den Gegenstand, für den die ersten acht Prioritätstage beansprucht werden, nach Artikel 54(3) EPÜ entgegengehalten worden. Auch in diesem Dokument ist eine Aufzeichnungsschicht, die eine Magnetisierung senkrecht zu der (Ebene der) Schicht (Quermagnetisierung) hat, mit einer Ausleseschicht, die bei einer Temperatur, die über der Umgebungstemperatur liegt, von einer Magnetisierung in der Ebene der Schicht in eine Quermagnetisierung übergeht, offenbart. Die Ausleseschicht besteht aus einer GdFeCo-Legierung.
EP-A 0596716, EP-A 0608643 und EP-A 0606129 haben alle Prioritätstage, die vor einigen der Prioritätstage der vorliegenden Anmeldung liegen. Jedes dieser Dokumente hat einen Veröffentlichungstag, der nach dem spätesten beanspruchten Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung liegt, so dass sie nur in Bezug auf den Gegenstand, der einen früheren Prioritätstag als die vorliegende Anmeldung hat, nach Artikel 54(3) EPÜ entgegengehalten werden können. Auch in jedem dieser Dokumente ist ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium offenbart, bei dem die Aufzeichnungsschicht eine Magnetisierung senkrecht zu der (Ebene der) Schicht (Quermagnetisierung) hat, während die Wiedergabeschicht eine Magnetisierung hat, die bei einer erhöhten Temperatur von einer Magnetisierung in der Ebene der Schicht in eine Quermagnetisierung übergeht. Die Wiedergabeschicht ist aus einer GdFeCo- Legierung gebildet, wobei mehrere verschiedene Zusammensetzungen offenbart sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium, das die Verwirklichung einer kompakten Vorrichtung und die Wiedergabe von Daten, die mit einem (Mitten)abstand unter dem Grenzwert der Lichtbeugung aufgezeichnet worden sind, mit einem hohen S/N-Verhältnis (Signal- Rausch-Verhältnis) erlaubt, und Verfahren zur Aufzeichnung von Daten auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium und zur Wiedergabe von Daten daraus bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium und ein Wiedergabeverfahren und eine Wiedergabevorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Was die Ansprüche für die Vertragsstaaten GB, FR, DE, IT und NL anbetrifft, so ist in EP-A 0596716, EP-A 0608643, EP-A 0606129 und EP-A 0509836, die nur nach Artikel 54(3) EPÜ relevant sind, nicht beschrieben, dass der relative Co-Gehalt y der zweiten magnetischen Schicht zwischen 28 und 50 liegen sollte, wie es in der vorliegenden Anmeldung beansprucht wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung, die die Schichtstruktur eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung, die das Prinzip eines Wiedergabeverfahrens der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 3 ist eine Zeichnung, die die Temperaturverteilung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums um einen Lichtpunkt herum für den Fall veranschaulicht, dass sich das Aufzeichnungsmedium bewegt.
Fig. 4 ist eine schematische Zeichnung, die die Situation veranschaulicht, in der in einer magnetischen Schicht eine übertragene Magnetisierung auftritt.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Magnetisierung Ms und des Güteindex Rθk einer Ausleseschicht veranschaulicht.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von 2πMs² und der Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung einer Ausleseschicht veranschaulicht.
Fig. 7 ist eine Zeichnung, die die Schichtstruktur eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein mittleres Drehungsverhältnis des magnetischen Moments relativ zu einem äußeren Magnetfeld, das senkrecht zu der Schichtoberfläche angelegt wird, veranschaulicht.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses (Träger-Rausch-Verhältnisses) von der Aufzeichnungsfrequenz veranschaulicht.
Fig. 10A ist eine schematische Zeichnung, die die Schichtstruktur eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10B ist eine schematische Zeichnung, die die verbesserte Schichtstruktur eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des in Fig. 10A gezeigten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulicht.
Fig. 12 ist eine schematische Zeichnung, die die Temperaturverteilung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums um einen Lichtpunkt herum für den Fall veranschaulicht, dass sich das Aufzeichnungsmedium bewegt.
Fig. 13A und 13B sind schematische Zeichnungen, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des in Fig. 10B gezeigten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulichen.
Fig. 14 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Temperaturabhängigkeit von 2πMs² und der Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung einer Ausleseschicht veranschaulicht.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk (wenn die Magnetfeldstärke = 0) des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 16 ist eine schematische Zeichnung, die eine Magnetisierungssituation eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 17 ist eine schematische Zeichnung, die eine andere Magnetisierungssituation des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 18A ist eine schematische Zeichnung, die die Schichtstruktur des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der in Fig. 16 gezeigten dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 18B ist eine schematische Zeichnung, die die Schichtstruktur des in Fig. 17 gezeigten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums zeigt.
Fig. 19 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des in Fig. 16 gezeigten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulicht.
Fig. 20 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, das sich von der dritten Ausführungsform unterscheidet, veranschaulicht.
Fig. 21 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des in Fig. 17 gezeigten magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulicht.
Fig. 22 ist eine schematische Zeichnung, die die Beziehung zwischen der Strahlintensität eines Lichtpunkts und dem Ermittlungsbereich innerhalb des Lichtpunkts verschaulicht.
Fig. 23 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Temperaturabhängigkeit von 2πMs² und der Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung einer Ausleseschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 24 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk (wenn die Magnetfeldstärke = 0) des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 25 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk (wenn die Magnetfeldstärke = 0) eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums eines Vergleichs-Versuchsbeispiels veranschaulicht.
Fig. 26A und 26B sind schematische Zeichnungen, die die Schichtstrukturen von magnetooptischen Aufzeichnungsmedien einer vierten Ausführungsform zeigen.
Fig. 27 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 28 ist eine schematische Zeichnung, die die Magnetisierungssituation für den Fall veranschaulicht, dass in einem Beispiel für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium der vierten Ausführungsform Daten aufgezeichnet sind.
Fig. 29 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Entmagnetisierungsfeldenergie 2πMs² und der magnetischen Anisotropieenergie Ku in Querrichtung einer zweiten magnetischen Schicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 30A ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk (wenn die Magnetfeldstärke = 0) des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 30B ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk (wenn die Magnetfeldstärke = 0) eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums eines Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
Fig. 31A bis 31D sind konzeptionelle Ansichten, die Schichtstrukturen von magnetooptischen Aufzeichnungsmedien einer fünften Ausführungsform zeigen.
Fig. 32A bis 32C sind konzeptionelle Ansichten, die andere Schichtstrukturen von magnetooptischen Aufzeichnungsmedien der fünften Ausführungsform zeigen.
Fig. 33 ist eine schematische Zeichnung, die ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 34A ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von bis und Hc einer ersten Aufzeichnungsschicht von zwei Aufzeichnungsschichten, die dem A-Typ angehören, veranschaulicht, wobei keine der zwei Aufzeichnungsschichten eine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur hat.
Fig. 34B ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von Ms und Hc einer zweiten Aufzeichnungsschicht der zwei Aufzeichnungsschichten veranschaulicht.
Fig. 34C ist eine schematische Zeichnung, die eine temperaturabhängige Veränderung der Magnetisierungssituation veranschaulicht.
Fig. 35A ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von Ms und Hc einer ersten Aufzeichnungsschicht von zwei Aufzeichnungsschichten, die dem P-Typ angehören, veranschaulicht, wobei nur die erste Aufzeichnungsschicht eine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur hat.
Fig. 35B ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von Ms und Hc einer zweiten Aufzeichnungsschicht der zwei Aufzeichnungsschichten veranschaulicht.
Fig. 35C ist eine schematische Zeichnung, die eine temperaturabhängige Veränderung der Magnetisierungssituation veranschaulicht.
Fig. 36A und 36B sind konzeptionelle Ansichten, die Schichtstrukturen von magnetooptischen Aufzeichnungsmedien einer sechsten Ausführungsform zeigen.
Fig. 37A und 37B sind konzeptionelle Ansichten, die andere Schichtstrukturen von magnetooptischen Aufzeichnungsmedien der sechsten Ausführungsform zeigen.
Fig. 38A ist ein Diagramm, das Isothermen der sechsten Ausführungsform während der Datenaufzeichnung veranschaulicht.
Fig. 38B ist ein Diagramm, in dem das Muster von Aufzeichnungslöchern (Aufzeichnungs-Pits) der sechsten Ausführungsform veranschaulicht wird.
Fig. 39A ist ein Diagramm, das Isothermen eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums während der Datenaufzeichnung veranschaulicht.
Fig. 39B ist ein Diagramm, in dem das Muster von Aufzeichnungslöchern eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulicht wird.
Fig. 40 ist eine schematische Zeichnung, die die Beziehung zwischen Aufzeichnungslöchern, die auf den magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der sechsten Ausführungsform gebildet sind, und dem wiedergabefähigen Bereich, wo durch einen Laserstrahl Daten wiedergegeben werden können, zeigt.
Fig. 41 ist eine schematische Zeichnung, die die Beziehung zwischen Aufzeichnungslöchern, die auf einem herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gebildet sind, und dem wiedergabefähigen Bereich, wo durch einen Laserstrahl Daten wiedergegeben werden können, zeigt.
Fig. 42 ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel für die Magnetisierung veranschaulicht, die erfolgt, wenn auf dem Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems Daten aufgezeichnet werden.
Fig. 43 ist eine schematische Zeichnung, die die Magnetisierung veranschaulicht, die erfolgt, wenn auf einem Aufzeichnungsmedium, das eine gewöhnliche Einzelschicht mit einer großen Koerzitivkraft und einer niedrigen Curie-Temperatur hat, unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems Daten aufgezeichnet werden.
Fig. 44 ist eine Zeichnung, die magnetische Feldlinien eines Aufzeichnungs-Magnetfelds für den Fall zeigt, dass auf dem Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform Daten aufgezeichnet werden.
Fig. 45A und 45B sind Zeichnungen, die magnetische Feldlinien eines Aufzeichnungs-Magnetfelds während der Aufzeichnung für den Fall zeigen, dass eine Magnetspule an der Seite der Ausleseschicht des Aufzeichnungsmediums der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
Fig. 46 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit der Sättigungsmagnetisierung Ms und der Koerzitivkraft Hc der Ausleseschicht in dem Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 47 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Temperaturabhängigkeit der Sättigungsmagnetisierung Ms und der Koerzitivkraft Hc der Aufzeichnungsschicht in dem Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 48 ist eine schematische Zeichnung, die Zustände der Teilgittermagnetisierung und der Nettomagnetisierung bei Raumtemperatur, der Datenwiedergabe und der Datenaufzeichnung für den Fall veranschaulicht, dass die Struktur der magnetischen Schicht dem PA-Typ angehört.
Fig. 49 ist eine schematische Zeichnung, die Zustände der Teilgittermagnetisierung und der Nettomagnetisierung bei Raumtemperatur, der Datenwiedergabe und der Datenaufzeichnung für den Fall veranschaulicht, dass die Struktur der magnetischen Schicht dem AP-Typ angehört.
Fig. 50 ist eine schematische Zeichnung, die Zustände der Teilgittermagnetisierung und der Nettomagnetisierung bei Raumtemperatur, der Datenwiedergabe und der Datenaufzeichnung für den Fall veranschaulicht, dass die Struktur der magnetischen Schicht dem AA-Typ angehört.
Fig. 51 ist eine schematische Zeichnung, die Zustände der Teilgittermagnetisierung und der Nettomagnetisierung bei Raumtamperatur, der Datenwiedergabe und der Datenaufzeichnung für den Fall veranschaulicht, dass die Struktur der magnetischen Schicht dem PP-Typ angehört.
Fig. 52 ist eine Zeichnung, die ein Gerät für die Durchführung einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 53 ist eine Zeichnung, die eine ermittelte Wellenform des reflektierten Lichts eines während der Aufzeichnung bei der achten Ausführungsform auf ein Aufzeichnungsmedium projizierten Aufzeichnungs-Laserstrahls zeigt.
Fig. 54 ist eine Zeichnung, die eine ermittelte Wellenform des reflektierten Lichts eines während der Auf Zeichnung bei der achten Ausführungsform auf ein Aufzeichnungsmedium projizierten Aufzeichnungs-Laserstrahls zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser Beschreibung bedeutet eine Aufzeichnungsschicht eine erste magnetische Schicht und bedeutet eine Ausleseschicht eine zweite magnetische Schicht.
Eine bevorzugte erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 9 beschrieben. Fig. 1 zeigt konzeptionell die Schichtstruktur eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums. Fig. 2 zeigt schematisch das Prinzip eines Datenaufzeichnungs- und -wiedergabeverfahrens. Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Temperaturverteilung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums veranschaulicht. Fig. 4 veranschaulicht die Situation, in der in einer Ausleseschicht eine übertragene Magnetisierung auftritt. Fig. 5 und 6 sind Diagramme, die Temperaturabhängigkeiten veranschaulichen.
Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform besteht aus mindestens zwei Schichten: einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht. Die Ausleseschicht bleibt bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht (d.h. eine Schicht, deren bevorzugte Magnetisierungsrichtung in der Ebene der Schicht liegt) und geht in eine Quermagnetisierungsschicht über, wenn die Temperatur erhöht wird. Die Aufzeichnungsschicht, in der Daten zu speichern sind, ist mit der Ausleseschicht durch Austauschkopplung gekoppelt und bleibt nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei erhöhten Temperaturen eine Quermagnetisierungsschicht.
Die Aufzeichnungsschicht kann eine Quermagnetisierungsschicht sein, die ein sehr kleines Aufzeichnungsdatenelement bzw. Aufzeichnungsbit stabil speichern kann. Es ist erwünscht, dass die Aufzeichnungsschicht aus einer Substanz wie z. B. einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe (z. B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo) besteht. Die Aufzeichnungsschicht kann auch aus Granat, Pt/Co, Pd/Co usw. bestehen, die jeweils eine Quermagnetisierungsschicht bilden und auf magnetischem Wege Daten zu der Ausleseschicht übertragen können.
Es ist erwünscht, dass die Ausleseschicht aus einer Substanz wie z. B. einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe (z. B. GdCo, GdFeCo, TbFeCo, DyFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo, TbDyFeCo usw.) besteht. Zur Vergrößerung des Kerr- Drehwinkels bei kurzen Wellenlängen und zu anderen Zwecken kann der Substanz, die unmittelbar vorstehend erwähnt wurde, ein leichtes Seltenerdmetall wie z. B. Nd, Pr und Sm zugesetzt werden. Die Ausleseschicht kann auch aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. Pt/Co, Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. PtCo und PdCo bestehen.
Bei einer Hochtemperaturdomäne der Ausleseschicht innerhalb eines Laserstrahlpunkts für die Wiedergabe von Daten muss die Magnetisierungsrichtung von einer Richtung in der Ebene (Planarrichtung) in eine Richtung senkrecht zu der Schichtoberfläche (Querrichtung) übergehen. Als magnetische Schicht, die für die Ausleseschicht anzuwenden ist, kann eine magnetische Substanz gewählt werden, die dazu befähigt ist, zwischen einer Planarmagnetisierungsschicht und einer Quermagnetisierungsschicht abzuwechseln. So eine Substanz hat beispielsweise ursprünglich eine magnetische Anisotropie in Querrichtung (senkrechte magnetische Anisotropie) (Ku > 0), wird wegen der Wirkung ihres eigenen Entmagnetisierungsfeldes eine Planarmagnetisierungsschicht, weil ihre Sättigungsmagnetisierung Ms bei Raumtemperatur hoch ist, und geht während der Wiedergabe von Daten in eine Quermagnetisierungsschicht über, weil die Sättigungsmagnetisierung Ms abnimmt, während die Temperatur ansteigt. Ein Beispiel für so eine magnetische Substanz ist eine magnetische Dünnschicht, die nicht unbedingt eine Kompensationstemperatur hat, deren Kompensationstemperatur jedoch im Fall ihres Vorhandenseins vorzugsweise zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur liegt. Im Einzelnen ist es erwünscht, dass die Kompensationstemperatur der Ausleseschicht über 100ºC und vorzugsweise über 200ºC liegt und insbesondere höher als 240ºC ist.
Es ist erwünscht, dass die Sättigungsmagnetisierung der Ausleseschicht bei Raumtemperatur mehr als 150 emE/cm³ beträgt, und es ist in höherem Maße erwünscht, dass sie bei Raumtemperatur mehr als 200 emE/cm³ beträgt. Ferner ist erwünscht, dass die Curie- Temperatur der Ausleseschicht so hoch wie möglich ist, weil in diesem Fall der Kerr-Drehwinkel während des Auslesens nicht klein ist und ein ausreichend großes Auslesesignal erhalten werden kann, und es ist erwünscht, dass sie mindestens höher ist als die Curie-Temperatur der Aufzeichnungsschicht. Es ist vor allem erwünscht, dass die Curie-Temperatur der Ausleseschicht höher als 250ºC ist, und es ist in höherem Maße erwünscht, dass sie höher als 300ºC ist.
Wenn die Ausleseschicht aus einer magnetischen Substanz besteht, deren Hauptbestandteil GdFeCo ist, steigt ihre Curie-Temperatur an, wenn der Co-Gehalt zunimmt. Wenn zu viel Co zugesetzt wird, kann jedoch kein erwünschtes Signal erhalten werden, weil Ku abnimmt und negativ wird [d.h. eine magnetische Anisotropie in der Ebene (eine planare magnetische Anisotropie) auftritt], so dass selbst in dem Fall, dass die Temperatur erhöht wird, damit die Sättigungsmagnetisierung ausreichend niedrig wird, keine vollkommene Quermagnetisierungsschicht hergestellt werden kann. Wenn die Abscheidung durchgeführt wird, kann sogar die GdCo- Schicht magnetische Anisotropie in Querrichtung haben, wenn eine umgekehrte Zerstäubung durchgeführt wird, bei der an die Substratseite eine Vorspannung mit negativem Potenzial angelegt wird, oder wenn nach der Abscheidung ein Temperprozess o.dgl. durchgeführt wird. Die GdCo-Schicht kann deshalb nicht immer angewendet werden. So ein Prozess ist jedoch in Bezug auf die Produktivität etwas nachteilig. Wenn Gdx(Fe&sub1;&sub0;&sub0;-yCoy)100-x die Hauptelementarzusammensetzung der Ausleseschicht ist, ist es infolgedessen erwünscht, dass y im Bereich von 10 Atom% bis 60 Atom% und vorzugsweise im Bereich von 20 Atom% bis 50 Atom% liegt.
Die Dicke der Ausleseschicht darf nicht zu gering sein, weil das auftreffende Licht in die Aufzeichnungsschicht eintritt oder Wände magnetischer Domänen, die zwischen Ausleseschicht und Aufzeichnungsschicht erzeugt werden, in die Ausleseschicht eindringen, wenn diese Dicke zu gering ist. Wegen so eines Lichteintritts und so eines Eindringens von Domänenwänden werden Daten, die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet sind, ausgelesen, so dass der Maskierungsbereich des Lichtpunktes unvollständig wird. Wenn die Ausleseschicht andererseits zu dick ist, nimmt die Laserleistung zu, die während des Auslesens erforderlich ist. Die Ausleseschicht sollte deshalb auch nicht zu dick sein. Es ist erwünscht, dass die Dicke der Ausleseschicht im Bereich von 150 Å bis 1000 Å und vorzugsweise im Bereich von 300 Å bis 900 Å liegt.
Ferner können der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z.B. Cr, Al, Ti, Pt, Nb u.dgl. zugesetzt werden.
Es kann eine Zwischenschicht zur Einstellung der Austauschkopplungskraft oder eine andere magnetische Schicht gebildet werden.
In dem Aufzeichnungsmedium kann zusätzlich zu der Ausleseschicht und der Auf zeichnungsschicht ein Dielektrikum wie z. B. SiN, AlOx und TaOx oder eine Metallschicht zur Einstellung der Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Al, AlTi, AlCr, AlTa und Cu gebildet werden. Als Schutzüberzug ist eine Schutzschicht anwendbar, die aus dem vorstehend erwähnten Dielektrikum oder aus Polymerharz besteht.
Die Anmelderin hat den Prozess der Übertragung der Magnetisierung von der Aufzeichnungsschicht zu der Ausleseschicht eingehend untersucht und Folgendes herausgefunden. Im Fall der Anwendung einer magnetischen Schicht, die bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht, wenn die Temperatur ansteigt, als Ausleseschicht wird die Magnetisierung, die in der Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, nur zu dem Hochtemperaturbereich der Ausleseschicht innerhalb eines Laserstrahlpunktes übertragen. Gemäß so einem Übertragungsprozess wird es unnötig, einen vorangehenden Vorgang wie z.B. eine Orientierung der Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht in einer einzigen Richtung durchzuführen, und es ist möglich, ein Signal wiederzugeben, das eine Periodizität oder einen (Mitten)abstand unter dem Grenzwert der Lichtbeugung hat.
Die folgende Beschreibung befasst sich mit dem Prinzip des Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens der ersten Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird in der Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ein Datensignal aufgezeichnet. Eine Art der Aufzeichnung eines Datensignals in der Aufzeichnungsschicht besteht darin, dass ein äußeres Magnetfeld moduliert wird, während ein Laserstrahl projiziert wird, der stark genug ist, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf einen Wert zu erhöhen, der in der Nähe der Curie- Temperatur liegt. Die andere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein Magnetfeld in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, nachdem die Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht zu einer einzigen Richtung initialisiert worden ist.
Wenn die Intensität des Laserstrahls unter Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums derart festgelegt wird, dass die Temperatur eines vorgegebenen Bereichs innerhalb eines Laserstrahlpunktes auf einen Wert erhöht werden kann, der in der Nähe der Curie-Temperatur liegt, kann eine magnetische Aufzeichnungsdomäne gebildet werden, die kleiner ist als der Durchmesser des Laserstrahlpunktes. Als Ergebnis ist es möglich, ein Signal aufzuzeichnen, dessen Periodizität kleiner ist als der Grenzwert der Lichtbeugung.
Wenn das Datensignal wiedergegeben wird, wird ein Auslese-Laserstrahl von der Seite der Ausleseschicht her kontinuierlich auf das Aufzeichnungsmedium projiziert, und das Datensignal kann wiedergegeben werden, indem Licht ermittelt wird, das von dem Aufzeichnungsmedium reflektiert oder durch dieses hindurchgelassen wird. Zu dieser Zeit steigt die Temperatur in dem mit dem Laserstrahlpunkt bestrahlten Bereich an, und die Temperaturverteilung auf dem Aufzeichnungsmedium hat eine Gestalt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums erstreckt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In der Temperaturverteilung ist ein Teil des bestrahlten Bereichs innerhalb des Laserstrahlpunktes ein Hochtemperaturbereich.
In Bezug auf die Magnetisierungsrichtung ist bekannt, dass die Hauptmagnetisierungsrichtung durch eine effektive Konstante K der magnetischen Anisotropie in Querrichtung festgelegt wird, die durch die folgende Gleichung definiert ist:
K = Ku - 2πMs²
worin Ms die Sättigungsmagnetisierung einer magnetischen Dünnschicht ist und Ku die Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung ist. Hierbei ist 2πMs² die Energie des Entmagnetisierungsfeldes.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, nimmt der Ms-Wert der Ausleseschicht während der Datenwiedergabe ab, weil die Temperatur zunimmt. 2πMs² nimmt somit schnell ab und wird bei der Temperatur Tr kleiner als die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung. Als Folge nimmt K einen Wert von mehr als Null an:
K > 0.
Wenn die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht aufeinandergeschichtet sind, verändert sich die Temperatur eines Quermagnetisierungsbereichs im Vergleich zu dem Fall, dass die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht nicht aufeinandergeschichtet sind, zu einem niedrigeren Wert, weil Austauschkopplungaskraft, magnetostatische Kopplungskraft o.dgl. von der Quermagnetisierungsschicht ausgehend wirken, so dass Ku scheinbar zunimmt. Wenn der Temperaturbereich für die Quermagnetisierung in einer Einzelschichtstruktur auf einen etwas höheren Wert voreingestellt wird, ist es jedoch sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht zusammen mit der Quermagnetisierungsschicht geschichtet wird, möglich, dass die Ausleseschicht bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und bei hoher Temperatur in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Der Bereich mit der höchsten Temperatur in der Ausleseschicht geht in eine Quermagnetisierungsschicht über. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird die Temperatur, bei der 2πMs² = Ku, als Tr bezeichnet. Zwar nimmt bei einem Anstieg der Temperatur auch die Konstante Ku leicht ab, jedoch ist der Grad ihrer Abnahme geringer als der von 2πMs².
In dem anderen Bereich, wo die Temperatur niedriger als Tr ist, ist Ms groß, so dass der Bereich, wo K < 0, eine Planarmagnetisierungsschicht bleibt.
Kurz gesagt, nur in dem Fall, dass die Intensität eines Laserstrahls für die Wiedergabe von Daten derart eingestellt ist, dass nur die Temperatur des Bereichs mit der höchsten Temperatur innerhalb des in Fig. 3 gezeigten Laserstrahlpunktes höher als Tr ist, wird nur die innerhalb des Laserstrahlpunktes befindliche Stelle der Ausleseschicht, die die höchste Temperatur hat, ein Quermagnetisierungsschichtbereich, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der größte Teil des anderen Bereichs bleibt jedoch eine Planarmagnetisierungsschicht, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Da der Quermagnetisierungsschichtbereich in der Ausleseschicht auf Grund von Austauschkopplung mit der Aufzeichnungsschicht magnetisch gekoppelt ist, wird ein Signal, das in der Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, zu der Ausleseschicht übertragen. Das übertragene magnetische Signal wird wiedergegeben, indem ein durch den magnetooptischen Effekt (Kerr- oder Faraday-Drehwinkel) in dem Quermagnetisierungsschichtbereich beeinflusstes reflektiertes Licht des Laserstrahls ermittelt wird.
Da die Fläche der Stelle mit der höchsten Temperatur innerhalb des in Fig. 3 gezeigten Lichtpunkts durch die voreingestellte Intensität des Laserstrahls festgelegt werden kann, ist es somit möglich, ein in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnetes Signal, dessen Periodizität unter dem Grenzwert der Lichtbeugung liegt, durch jede Aufzeichnungsbiteinheit in die Ausleseschicht zu übertragen. So ein Wiedergabeverfahren liefert eine Wiedergabe des vorstehend erwähnten Signals ohne Störung bzw. Beeinflussung zwischen Codes.
Wenn die Temperaturverteilung ferner derart eingestellt ist, dass die Temperatur Tt an einer Grenze zwischen der wiedergegebenen Spur und der benachbarten Spur niedriger als Tr ist (d.h. Tt < Tr), bleibt eine Ausleseschicht in der benachbarten Spur eine Planarmagnetisierungsschicht. Somit kann durch das Verfahren verhindert werden, dass ein Signal, das in der Aufzeichnungsschicht der benachbarten Spur aufgezeichnet ist, in die Ausleseschicht der benachbarten Spur übertragen wird, und kann das Problem der Kreuzkopplung vollständig gelöst werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Ferner wird diese Ausführungsform als Fall einer magnetischen Kopplung zwischen der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht aufgrund einer Austauschkopplungswirkung beschrieben, jedoch ist es möglich, dass die Aufzeichnungsschicht während der Wiedergabe durch magnetostatische Kopplung mit der Ausleseschicht magnetisch gekoppelt wird.
Nachstehend werden Versuchsbeispiele der ersten Ausführungsform beschrieben. Sie dienen zur Erläuterung und stellen keine Einschränkung dar.

Erstes Versuchsbeispiel

Targets aus SiN, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Glassubstrat wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,3 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Glassubstrats eine GdTbCo-Schicht (Dicke: 800 Å) abgeschieden, indem die Targets aus Gd, Tb und Co jeweils mit Gleichstrom versorgt werden. Darauf folgt die Abscheidung einer SiN-Schicht (einer Schutzschicht mit einer Dicke von 800 Å), indem das SiN-Target mit Wechselstrom versorgt wird. Die Zusammensetzung der GdTbCo-Schicht wird gesteuert, indem die Ströme eingestellt werden, mit denen die Targets aus Gd, Tb und Co während der Zerstäubung versorgt werden. Auf diese Weise werden ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur auf 180ºC bzw. auf über 350ºC eingestellt.
Der Grad der Verminderung des Kerr-Drehwinkels in der Nähe von 150ºC in Bezug auf seinen Normalwert bei Raumtemperatur beträgt weniger als 10%, weil die Curie-Temperatur hoch ist. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist ferner durch Messung des mittleren Drehungsverhältnisses des magnetischen Moments der Quermagnetisierung in der Ausleseschicht relativ zu einem äußeren Magnetfeld gefunden worden, dass eine Schicht, die in der Richtung der Schichtoberfläche der Ausleseschicht magnetisiert ist, in der Nähe von 120ºC in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Das mittlere Drehungsverhältnis der Magnetisierung wird durch M /(Ms·Hex) wiedergegeben, wobei M erhalten wird, indem die Magnetisierung einer Probe unter Anwendung eines Magnetometers mit schwingender Probe (VSM) und unter der Bedingung gemessen wird, dass die Probe durch eine Widerstandsheizvorrichtung in einem Vakuum von weniger als 1 · 10&supmin;&sup4; Pa erhitzt wird und dass in einer Richtung senkrecht zu der Schichtoberfläche ein äußeres Magnetfeld (Hex) von 600 · 10&supmin;&sup4; T (600 Oe) angelegt wird, und wobei die Sättigungsmagnetisierung Ms gleichermaßen erhalten wird, indem ein äußeres Magnetfeld von 15 kOe angelegt wird.
Dann wird ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, eingebaut. Andere Bedingungen sind dieselben wie die vorstehend angegebenen. Während aus der Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt wird, wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,3 Pa erreicht hat. Dann wird auf dem Substrat eine SiN-Schicht mit einer Dicke von 900 Å zur Erzielung einer Antioxidations- und Interferenzwirkung abgeschieden. Eine GdTbCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird darauf eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) zur Erzielung einer Antioxidations- und Interferenzwirkung abgeschieden. Eine Al-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als wärmeleitfähige Schicht abgeschieden. Diese Abscheidungen werden der Reihe nach kontinuierlich unter Aufrechterhaltung des Vakuums durchgeführt. Auf diese Weise wird ein fünfschichtiges magnetooptisches Aufzeichnungsmedium, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, gebildet, das ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Beide SiN-Schichten zeigen einen Brechungsindex von etwa 2,1, und die Zusammensetzung der TbFeCo-Schicht ist derart eingestellt, dass der Gehalt an Tb, Fe und Co 21, 72 bzw. 7 Atom% beträgt.
Die Zusammensetzung der GdTbFe-Schicht ist derart voreingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur etwa 260ºC beträgt und die Curie-Temperatur gleich 350ºC ist.
Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums werden gemessen. Die Bedingungen werden nachstehend beschrieben. Das Messgerät umfasst eine Objektivlinse mit einem NA-Wert (numerische Apertur) von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung und die Leistung für die Wiedergabe werden in einem Bereich von 7 mW bis 13 mW bzw. von 2,5 W bis 3,5 W derart voreingestellt, dass das C/N- Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s. Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems ein Trägersignal von 5 bis 15 MHz mit Intervallen von 2 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses (Verhältnis des Trägerpegels zu dem Stör- bzw. Rauschpegel) von der Aufzeichnungsfrequenz ist gemessen worden. Das Ergebnis ist in Fig. 9 gezeigt.

Zweites bis sechzehntes Versuchsbeispiel

Aufzeichnungsmedien mit Auslese- und Aufzeichnungsschichten, die jeweils Zusammensetzungen, Schichtdicken, Kompensationstemperaturen (Tcomp) und Curie-Temperaturen (Tc) haben, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind, werden ebenso hergestellt und bewertet. Die Schichtstruktur ist dieselbe wie bei dem ersten Versuchsbeispiel, außer dass keine wärmeleitfähige Schicht gebildet wird. Tabelle 1 (Versuchsbeispiele 2 bis 16) Trcomp: Kompensationstemp.; Tc: Curie-Temp.; CN&sub7;&sub6;: C/N bei einer Strichlänge von 0,76 um; CN&sub4;&sub6;: C/N bei einer Strichlänge von 0,46 um; CN&sub3;&sub0;: C/N bei einer Strichlänge von 0,30 um; *: nicht gemessen

Erstes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Die Bedingungen bei dem ersten Vergleichs-Versuchsbeispiel eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums sind dieselben wie bei dem ersten Versuchsbeispiel, außer dass die Ausleseschicht weggelassen wird, eine vierschichtige Struktur gewählt wird und die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf 800 Å eingestellt wird. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz ist ebenso gemessen worden. Das Ergebnis ist in Fig. 9 gezeigt, wo die gestrichelte Kurve die Abhängigkeit bei dem herkömmlichen Verfahren (2.) ausdrückt. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung (1.) selbst unter der Bedingung einer hohen Aufzeichnungsfrequenz ein vorzuziehendes C/N-Verhältnis liefert.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Nachstehend wird eine bevorzugte zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der zweiten Ausführungsform besteht aus mindestens zwei Schichten: einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht. Die Ausleseschicht bleibt bei Raumtemperatur eine Quermagnetisierungsschicht und geht in eine Planarmagnetisierungsschicht über, wenn die Temperatur erhöht wird. Die Aufzeichnungsschicht, in der Daten zu speichern sind, bleibt nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei erhöhten Temperaturen eine Quermagnetisierungsschicht. Die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht sind durch Austauschkopplung miteinander gekoppelt, wenn jeweils beide Quermagnetisierungsschichten sind.
Die Ausleseschicht besteht vorzugsweise z. B. aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo. Eine Substanz, deren Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie- Temperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die Aufzeichnungsschicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz mit einer großen magnetischen Anisotropie in Querrichtung, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo oder aus Granat oder aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. PtCo und PdCo.
Ferner können der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z. B. Cr, Al, Ti, Pt, Nb u.dgl. zugesetzt werden.
Zusätzlich zu der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht können zur Verbesserung der Interferenzwirkung Dielektrika wie z. B. SiN, AlOx, TaOx, SiOx u.a. gebildet werden. Substanzen zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Al, AlNx, AlTi, AlCr, AlTa, Cu u.dgl. können gebildet werden.
Es kann eine Zwischenschicht zur Einstellung der Austauschkopplungskraft oder eine Hilfsschicht zur Unterstützung der Aufzeichnung oder der Wiedergabe gebildet werden. Als Schutzschicht kann ein Schutzüberzug angewandt werden, der aus dem vorstehend erörterten Dielektrikum oder aus Polymerharz besteht.
Die folgende Beschreibung befasst sich mit dem Prinzip des Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens der zweiten Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 10A wird in der Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ein Datensignal aufgezeichnet. Eine Art der Aufzeichnung von Datensignalen in der Aufzeichnungsschicht besteht darin, dass ein äußeres Magnetfeld moduliert wird, während ein Laserstrahl projiziert wird, der stark genug ist, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf einen Wert zu erhöhen, der über der Curie-Temperatur liegt. Eine weitere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein Magnetfeld in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, nachdem Daten in der Aufzeichnungsschicht eliminiert worden sind. Eine andere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein äußeres Magnetfeld angelegt wird.
Wenn die Intensität des Laserstrahls unter Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums derart festgelegt wird, dass die Temperatur eines vorgegebenen Bereichs innerhalb eines Laserstrahlpunktes auf einen Wert erhöht wird, der in der Nähe der Curie-Temperatur liegt, wird eine magnetische Aufzeichnungsdomäne gebildet, die kleiner ist als der Durchmesser des Laserstrahlpunktes. Als Ergebnis ist es möglich, ein Signal aufzuzeichnen, dessen Periodizität kleiner ist als der Grenzwert der Lichtbeugung.
Wenn das Datensignal wiedergegeben wird, wird ein Auslese-Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium projiziert. Zu dieser Zeit steigt die Temperatur in dem mit dem Laserstrahlpunkt bestrahlten Bereich an. Da sich das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, hat die Temperaturverteilung auf dem Aufzeichnungsmedium eine Gestalt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums erstreckt, wie in Fig. 12 gezeigt ist. In der Temperaturverteilung ist ein Teil (d.h. ein hinterer Randteil in der Bewegungsrichtung des Lichtpunktes) des bestrahlten Bereichs innerhalb des Laserstrahlpunktes ein Hochtemperaturbereich.
In Bezug auf die Magnetisierungsrichtung ist bekannt, dass die Hauptmagnetisierungsrichtung durch eine effektive Konstante K der magnetischen Anisotropie in Querrichtung festgelegt wird, die durch die folgende Gleichung definiert ist:
K = Ku - 2πMs²
worin Ms die Sättigungsmagnetisierung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist und Ku die Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung ist. Hierbei ist 2πMs² die Energie des Entmagnetisierungsfeldes.
Wenn die Ausleseschicht beispielsweise die in Fig. 14 gezeigte Temperaturabhängigkeit von Ms und Ku hat, nimmt der Ms-Wert der Ausleseschicht während der Datenwiedergabe zu, weil die Temperatur zunimmt. Somit nimmt 2πMs² schnell zu und wird größer als die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung. Als Ergebnis wird K kleiner als Null (K < 0), und die Ausleseschicht wird eine Planarmagnetisierungsschicht.
Wenn die Sättigungsmagnetisierung Ms und die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht unter Berücksichtigung der Intensität und der linearen Geschwindigkeit des Laserlichts während der Datenwiedergabe derart eingestellt sind, dass der Magnetisierungsbereich der Ausleseschicht an der Stelle mit hoher Temperatur innerhalb des Lichtpunktes eine Planarmagnetisierungsschicht ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird nur der Hochtemperaturbereich innerhalb des Laserstrahlpunktes eine Planarmagnetisierungsschicht. Der andere Bereich ist jedoch eine Quermagnetisierungsschicht, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Da die Ausleseschicht, die eine Quermagnetisierungsschicht ist, mit der Aufzeichnungsschicht wegen der Austauschkopplung dazwischen magnetisch gekoppelt ist, wird die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht entlang einer stabilen Richtung für die Magnetisierungsrichtung der in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Daten ausgerichtet. Die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Daten werden auf diese Weise in die Ausleseschicht übertragen. Die übertragenen Daten werden durch einen magnetooptischen Effekt (den magnetooptischen Effekt eines von der Ausleseschicht reflektierten Laserstrahls) in ein optisches Signal umgewandelt und ermittelt. In diesem Fall würde der magnetooptische Effekt in einem Bereich innerhalb des Laserstrahlpunktes, wo die Ausleseschicht eine Planarmagnetisierungsschicht ist, nicht auftreten.
Ferner wird diese Ausführungsform als Fall einer magnetischen Kopplung zwischen der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht aufgrund einer Austauschkopplungswirkung beschrieben, jedoch ist es möglich, dass die Aufzeichnungsschicht während der Wiedergabe durch magnetostatische Kopplung mit der Ausleseschicht magnetisch gekoppelt wird.
Wenn die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht aufeinandergeschichtet sind, verändert sich die Temperatur eines Planarmagnetisierungsbereichs im Vergleich zu dem Fall, dass die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht nicht aufeinandergeschichtet sind, zu einem höheren Wert, weil Austauschkopplungskraft, magnetostatische Kopplungskraft o.dgl. von der Quermagnetisierungsschicht ausgehend wirken, so dass Ku scheinbar zunimmt. Wenn der Temperaturbereich für die Planarmagnetisierung in einer Einzelschichtstruktur auf einen etwas niedrigeren Wert voreingestellt wird, ist es jedoch sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht zusammen mit der Quermagnetisierungsschicht geschichtet wird, möglich, dass die Ausleseschicht bei Raumtemperatur eine Quermagnetisierungsschicht ist und bei der hohen Temperatur in eine Planarmagnetisierungsschicht übergeht.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es bei einem Datenwiedergabeverfahren unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung sogar im Fall einer Bitperiodizität, die kleiner als der Durchmesser eines Laserstrahlpunktes ist, möglich, eine Störung bzw. Beeinflussung zwischen Codes zu vermindern und Daten mit einem hohen C/N-Verhältnis wiederzugeben, ohne dass ein Magnetfeld für die Initialisierung angewendet wird.
Das folgende ist ein Beispiel für ein verbessertes Aufzeichnungsmedium, das zwischen einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht eine Zwischenschicht enthält, wie in Fig. 10B gezeigt ist. Eine Zwischenschicht wird zwischen einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht gebildet. Die Curie-Temperatur der Zwischenschicht ist höher als die Raumtemperatur und niedriger als die Curie-Temperatur der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht. Die Substanz der Zwischenschicht kann eine amorphe Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFe, GdFe, TbFeCo und GdFeCo oder eine dieser Legierungen sein, der ein nichtmagnetisches Element wie z. B. Al, Cu und Cr zugesetzt worden ist.
Die Zwischenschicht wirkt als Vermittler der Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht zu der Ausleseschicht, bis die Temperatur die Curie-Temperatur erreicht hat, und Daten der Aufzeichnungsschicht werden zu der Ausleseschicht übertragen, wie in Fig. 13A gezeigt ist.
Die Austauschkopplung zwischen der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht wird jedoch bei einem Hochtemperaturbereich der Zwischenschicht, wo ihre Temperatur die Curie-Temperatur erreicht, unterbrochen. Die scheinbare Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht wird dort wegen des Verlustes der Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht kleiner als in dem anderen Bereich. Die Energieniveaubeziehung zwischen der scheinbaren Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung und der Entmagnetisierungsfeldenergie wird umgekehrt, so dass die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht zu einer Planarrichtung ausgerichtet wird.
Im Fall der Bildung der Zwischenschicht, die eine niedrige Curie- Temperatur hat, ist die Ausleseschicht sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht nicht das Verhalten zeigt, dass sie in einem Einzelschichtzustand bei einer Zunahme der Temperatur von einer Quermagnetisierungsschicht in eine Planarmagnetisierungsschicht übergeht (mit anderen Worten, sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht in einem Einzelschichtzustand von Raumtemperatur bis Curie-Temperatur eine Quermagnetisierungsschicht bleibt), bei Raumtemperatur eine Quermagnetisierungsschicht und kann bei erhöhter Temperatur in eine Planarmagnetisierungsschicht übergehen, wenn die Zwischenschicht mit der Aufzeichnungsschicht gebildet wird. Das Aufzeichnungsmedium, das die Zwischenschicht enthält, ist somit in der Hinsicht vorteilhaft, dass die Substanz aus einer größeren Gruppe ausgewählt werden kann.
Da ein Bereich der Ausleseschicht in dem Laserstrahlpunkt (ein Bereich, in dem die Ausleseschicht keine Planarmagnetisierungsschicht ist, d.h. ein Bereich mit niedriger Temperatur) eine Quermagnetisierungsschicht ist, sind die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht durch Austauschkopplung miteinander gekoppelt, so dass Daten in der Aufzeichnungsschicht zu der Ausleseschicht übertragen werden. Die übertragenen Daten werden durch einen magnetooptischen Effekt (d.h. den magnetooptischen Effekt eines von der Ausleseschicht reflektierten Laserstrahls) in ein optisches Signal umgewandelt, so dass die übertragenen Daten ermittelt werden können. Da in diesem Fall der magnetooptische Effekt in dem anderen Bereich, wo eine Planarmagnetisierungsschicht gebildet ist, nicht auftreten würde, ist sogar bei der Durchführung einer Aufzeichnung mit höherer Aufzeichnungsdichte eine vorzuziehende Datenwiedergabe mit hoher Auflösung möglich.
Die folgende Beschreibung ist eine, die Versuchsbeispiele der zweiten Ausführungsform betrifft.

Siebzehntes Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe und Co werden in ein Gleichstrom-Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Glassubstrat wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Eine GdFeCo- Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) als Schutzschicht abgeschieden.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo- Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Th jeweils mit Gleichstrom versorgt werden und spontane Zerstäubung ausgenutzt wird. Die Zusammensetzungen dieser Schichten werden gesteuert, indem die Gleichströme eingestellt werden, mit denen die jeweiligen Targets versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Schicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 120ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Schicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 200ºC beträgt.
Durch Messung des restlichen Kerr-Drehwinkels θk in dem Fall, dass Magnetfeldstärke = null, unter Erhöhung der Temperatur der aufeinandergeschichteten Schichten ist gefunden worden, dass der restliche Kerr-Drehwinkel bei etwa 150ºC verschwindet und eine Planarmagnetisierungsschicht gebildet wird, wie Fig. 15 zeigt.

Achtzehntes Versuchsbeispiel

Die folgende Beschreibung betrifft das 18. Versuchsbeispiel. Es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt, das dieselbe Schichtstruktur wie bei dem 17. Versuchsbeispiel hat. Die Bedingungen sind beim 18. Versuchsbeispiel dieselben wie bei dem zweiten, außer dass ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, eingebaut wird.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten dieses magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt. Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s. Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystemns [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±300 · 10&supmin;&sup4; T (±300 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 13 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Wiedergabeleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

Neunzehntes Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe und Co werden in ein Gleichstrom-Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatharzsubstrat wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht in einer Dicke von 820 Å abgeschieden. Eine GdFeCo- Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 300 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird eine SiN-Schicht als Schutzschicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo- Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden und spontane Zerstäubung ausgenutzt wird. Die Zusammensetzungen dieser Schichten werden gesteuert, indem die Gleichströme eingestellt werden, mit denen die jeweiligen Targets versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 130ºC beträgt bzw. über 350ºC liegt. Die Zusammensetzung der TbFeCoAl-Zwischenschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 150ºC beträgt. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 200ºC beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten dieses magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt. Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s. Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems (Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±300 Oe) ein Trägersignal von 5,8 bis 13 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Wiedergabeleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

Zweites Vergleichs-Versuchsbeispiel.

Die Bedingungen bei dem zweiten Vergleichs-Versuchsbeispiel eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums sind dieselben wie bei dem 18. Versuchsbeispiel, außer dass die Ausleseschicht weggelassen wird und die Dicke der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht auf 800 Å eingestellt wird. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz ist in derselben Weise untersucht worden. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt. Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung sogar unter der Bedingung einer hohen Aufzeichnungsfrequenz ein vorzuziehendes C/N-Verhältnis liefert.

Zwanzigstes Versuchsbeispiel

Durch dasselbe Verfahren wie bei dem 19. Versuchsbeispiel wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt, das die folgenden Schichtdicken und -zusammensetzungen hat.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden; eine TbFeCoSi-Schicht (Dicke: 100 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 300 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird eine SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) als Schutzschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 110ºC bzw. 320ºC beträgt. Die Zusammensetzung der TbFeCoSi- Zwischenschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 110ºC beträgt. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 200ºC beträgt.
Nach der Herstellung des Aufzeichnungsmediums wurden die Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten in derselben Weise wie bei dem 18. und 19. Versuchsbeispiel bewertet, und das Ergebnis der Messung ist in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 [Wert des C/N-Verhältnisses (dB)]

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

Nachstehend wird eine bevorzugte dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der dritten Ausführungsform besteht aus mindestens zwei Schichten: einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht. Die Ausleseschicht bleibt bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht, geht in eine Quermagnetisierungsschicht über, wenn die Temperatur erhöht wird, und kehrt zu einer Planarmagnetisierungsschicht zurück oder zeigt ein Verschwinden ihrer Magnetisierung, wenn die Temperatur weiter erhöht wird. Die Aufzeichnungsschicht, in der Daten zu speichern sind, bleibt nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei erhöhten Temperaturen eine Quermagnetisierungsschicht.
Die Ausleseschicht besteht vorzugsweise z. B. aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo. Eine Substanz, deren Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie- Temperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die Aufzeichnungsschicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz, die eine große magnetische Anisotropie in Querrichtung hat und deren Magnetisierungszustand stabil gehalten wird, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo oder aus Granat oder aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. PtCo und PdCo.
Ferner können magnetischen Schichten wie z. B. der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z. B. Cr, Al, Ti, Pt, Nb u.dgl. zugesetzt werden.
Zusätzlich zu der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht können zur Verbesserung der Interferenzwirkung Dielektrika wie z. B. SiNx, AlNx, TaOx, SiOx u.a. gebildet werden. Es können Substanzen zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Al, AlTa, AlTi, AlCr, Cu u.dgl. gebildet werden.
Es kann eine Zwischenschicht zur Einstellung der Austauschkopplungskraft oder der magnetostatischen Kopplungskraft oder eine Hilfsschicht zur Unterstützung der Aufzeichnung oder der Wiedergabe gebildet werden. Als Schutzschicht kann ein Schutzüberzug angewandt werden, der aus dem vorstehend erörterten Dielektrikum oder aus Polymerharz besteht.
Die folgende Beschreibung befasst sich mit dem Prinzip des Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens der dritten Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird in der Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ein Datensignal aufgezeichnet. Eine Art der Aufzeichnung von Datensignalen in der Aufzeichnungsschicht besteht darin, dass ein äußeres Magnetfeld moduliert wird, während ein Laserstrahl projiziert wird, der stark genug ist, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf einen Wert zu erhöhen, der über der Curie-Temperatur liegt. Eine weitere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein Magnetfeld in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, nachdem Daten eliminiert worden sind. Eine andere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein äußeres Magnetfeld angelegt wird.
Wenn die Intensität des Laserstrahls unter Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums derart festgelegt wird, dass die Temperatur nur eines vorgegebenen Bereichs innerhalb eines Laserstrahlpunktes auf einen Wert erhöht wird, dar in der Nähe der Curie-Temperatur liegt, wird eine magnetische Aufzeichnungsdomäne gebildet, die kleiner ist als der Durchmesser des Laserstrahlpunktes. Als Ergebnis ist es möglich, ein Signal aufzuzeichnen, dessen Periodizität kleiner ist als der Grenzwert der Lichtbeugung.
Wenn das Datensignal wiedergegeben wird, wird ein Auslese-Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium projiziert. Zu dieser Zeit steigt die Temperatur in dem mit dem Laserstrahlpunkt bestrahlten Bereich an. Da sich das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, hat die Temperaturverteilung auf dem Aufzeichnungsmedium eine Gestalt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums erstreckt, wie in Fig. 19 oder 20 gezeigt ist. In der Temperaturverteilung ist ein Teil innerhalb des Laserstrahlpunktes ein Hochtemperaturbereich.
In Bezug auf eine einzelne magnetische Dünnschicht ist bekannt; dass die Hauptmagnetisierungsrichtung durch eine effektive Konstante K der magnetischen Anisotropie in Querrichtung festgelegt wird, die durch die folgende Gleichung definiert ist:
K = Ku - 2πMs²
worin Ms die Sättigungsmagnetisierung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist und Ku die Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung ist. Eine Quermagnetisierungsschicht tritt auf, wenn K positiv ist, und eine Planarmagnetisierungsschicht tritt auf, wenn K negativ ist. Hierbei ist 2πMs² die Energie des Entmagnetisierungsfeldes.
Wenn Ms und Ku beispielsweise die in Fig. 23 gezeigten Temperaturabhängigkeiten haben, tritt bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht auf, weil Ku < 2πMs² und K < 0. Der Ms- Wert der Ausleseschicht nimmt während der Datenwiedergabe ab, weil die Temperatur zunimmt. 2πMs² nimmt somit schnell ab und wird kleiner als die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung. Dies hat zur Folge, dass Ru > 2πMs² und K > O, und die Ausleseschicht wird eine Quermagnetisierungsschicht.
Wenn die Sättigungsmagnetisierung Ms und die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht unter Berücksichtigung der Intensität und der linearen Geschwindigkeit des Laserlichts während der Datenwiedergabe derart eingestellt sind, dass der Magnetisierungsbereich der Ausleseschicht an den Stellen mit der höchsten Temperatur und mit niedriger Temperatur (in der Nähe der Raumtemperatur) innerhalb des Lichtpunktes eine Planarmagnetisierungsschicht ist (die als Maske wirkt) und in einem Bereich davon, der eine Zwischentemperatur hat, eine Quermagnetisierungsschicht ist (die als Ermittlungsbereich oder -öffnung wirkt), wie in Fig. 19 gezeigt ist, werden nur die Stellen mit der höchsten Temperatur und mit niedriger Temperatur innerhalb des Laserstrahlpunktes eine Planarmagnetisierungsschicht. Der andere Bereich (der Bereich, der eine Zwischentemperatur hat) ist jedoch eine Quermagnetisierungsschicht.
Da die Ausleseschicht, die eine Quermagnetisierungsschicht ist, mit der Aufzeichnungsschicht wegen der Austauschkopplung magnetisch gekoppelt ist, wird die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht entlang einer stabilen Richtung für die Magnetisierungsrichtung der in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Daten ausgerichtet. Die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Daten werden auf diese Weise in die Ausleseschicht übertragen. Die übertragenen Daten werden durch einen magnetooptischen Effekt (d.h. den magnetooptischen Effekt eines von der Ausleseschicht reflektierten Laserstrahls) in ein optisches signal umgewandelt und ermittelt. In diesem Fallwürde der magnetooptische Effekt in einem Bereich innerhalb des Laserstrahlpunktes, wo die Ausleseschicht eine Planarmagnetisierungsschicht ist, nicht auftreten.
Ferner wird diese Ausführungsform als Fall einer magnetischen Kopplung zwischen der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht aufgrund einer Austauschkopplungswirkung beschrieben, jedoch ist es möglich, dass die Aufzeichnungsschicht während der Wiedergabe durch magnetostatische Kopplung mit der Ausleseschicht magnetisch gekoppelt wird. Wenn die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht aufeinandergeschichtet sind, verändert sich die Temperatur eines Quermagnetisierungsbereichs im Vergleich zu dem Fall, dass die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht nicht aufeinandergeschichtet sind, zu einem niedrigeren Wert, weil Austauschkopplungskraft, magnetostatische Kopplungskraft o.dgl. von der Quermagnetisierungsschicht ausgehend wirken, so dass Ku scheinbar zunimmt. Wenn der Temperaturbereich für die Quermagnetisierung in einer Einzelschichtstruktur auf einen etwas höheren Wert voreingestellt wird, ist es jedoch sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht zusammen mit der Quermagnetisierungsschicht geschichtet wird, möglich, dass die Ausleseschicht bei Raumtemperatur und bei erhöhten Temperaturen eine Planarmagnetisierungsschicht ist und nur bei der Zwischentemperatur in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Bei der Stelle oder dem Bereich mit der höchsten Temperatur kann dadurch, dass dort die Magnetisierung in der Ausleseschicht verschwindet, eine Maskierung erzielt werden, jedoch könnte der Signalpegel beim Auslesen etwas vermindert werden, weil die Curie-Temperatur Tc der Ausleseschicht niedriger sein muss als die Curie-Temperatur Tc der Aufzeichnungsschicht.
Das folgende ist ein Beispiel für ein verbessertes magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der dritten Ausführungsform, das zwischen einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht eine Zwischenschicht enthält, wie in Fig. 17 gezeigt ist.
Die Zwischenschicht ist zwischen der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnet. Die Curie-Temperatur der Zwischenschicht ist höher als die Raumtemperatur und niedriger als die Curie-Temperaturen der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht. Die Substanz für die Zwischenschicht kann eine amorphe Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFe, GdFe, TbFeCo und GdFeCo oder so eine Legierung sein, in die nichtmagnetische Elemente wie z. B. Al, Cu und Cr hineingegeben worden sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 21 geht nun ähnlich wie bei dem Beispiel des vorstehend erwähnten Aufzeichnungsmediums die Ausleseschicht in einem Bereich, wo wegen der Projektion eines Auslese- Laserstrahls die Temperatur zunimmt, von einer Planarmagnetisierungsschicht in eine Quermagnetisierungsschicht über. Die Zwischenschicht kann als Vermittler der Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht zu der Ausleseschicht wirken, bis die Curie-Temperatur der Zwischenschicht erreicht ist, und Daten, die in der Aufzeichnungsschicht vorhanden sind, werden zu der Ausleseschicht übertragen.
Die Austauschkopplung zwischen den Schichten wird jedoch in dem Hochtemperaturbereich der Zwischenschicht, wo ihre Curie-Temperatur erreicht ist, unterbrochen. In diesem Bereich nimmt die scheinbare Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht wegen dieser Unterbrechung der Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht schnell ab. Die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht wird infolgedessen wieder eine Planarrichtung (siehe Fig. 21).
Im Fall der Bildung der Zwischenschicht, die eine niedrige Curie- Temperatur hat, kann die Ausleseschicht in der geschichteten Struktur, die sie zusammen mit der Zwischenschicht und der Aufzeichnungsschicht bildet, bei Raumtemperatur und bei erhöhten Temperaturen eine Planarmagnetisierungsschicht sein und bei einer dazwischenliegenden Zwischentemperatur eine Quermagnetisierungsschicht sein, obwohl die Ausleseschicht nicht das Verhalten zeigt, dass die Schichtstruktur in ihrem Einzelschichtzustand bei erhöhten Temperaturen zu einer Planarmagnetisierungsschicht zurückkehrt. Das Aufzeichnungsmedium, dass die Zwischenschicht umfasst, ist somit in der Hinsicht vorteilhaft, dass die Substanz aus einer größeren Gruppe ausgewählt werden kann.
Da sich bei dem Datenwiedergabeverfahren unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der dritten Ausführungsform ein wiedergabefähiger Bereich innerhalb des Laserstrahlpunktes in einer schmalen Zone zwischen einem Hochtemperaturbereich und einem Bereich mit niedriger Temperatur befindet, ist somit sogar in dem Fall eine Wiedergabe von Daten mit einer hohen Auflösung möglich, dass die Daten in einer höheren Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet sind.
Dieses Wiedergabeverfahren kann ein noch besseres C/N-Verhältnis liefern, weil der Ermittlungsbereich im Zentrum des Laserstrahlpunktes angeordnet ist. Der Grund dafür wird nachstehend erläutert.
Die Intensitätsverteilung des Laserstrahls ist eine Gaußsche Verteilung, und die Intensität ist im Zentrum des Laserstrahlpunktes am höchsten. Das C/N-Verhältnis wird deshalb um so besser, je näher der Ort, wo Daten wiedergegeben werden, bei dem Zentrum des Laserstrahlpunktes liegt. Das Zentrum des Laserstrahlpunktes fällt im allgemeinen mit dem Zentrum der Temperaturverteilung des Aufzeichnungsmediums zusammen, wenn sich das Aufzeichnungsmedium bewegt. Die Stelle, die die höchste Temperatur hat, verschiebt sich in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums. Wenn die Stelle, die die höchste Temperatur hat, als Ermittlungsbereich gewählt wird, weicht der Ermittlungsbereich deshalb vom Zentrum des Laserstrahlpunktes ab (siehe Fig. 20).
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der folgenden Versuchsbeispiele ausführlicher beschrieben. Die Versuchsbeispiele dienen zur Erläuterung und stellen keine Einschränkung dar.

Einundzwanzigstes Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Glassubstrat wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,3 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine als Interferenzschicht wirkende SiN-Schicht in einer Dicke von 700 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 800 Å), die als Schutzschicht wirkt, abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 18A gezeigte erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo- Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Schicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 270ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Schicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 230ºC beträgt.
Durch Messung des restlichen Kerr-Drehwinkels θk in dem Fall, dass Magnetfeldstärke = null, unter Erhöhung der Temperatur der aufeinandergeschichteten Schichten ist gefunden worden, dass ohne Anlegen eines Magnetfelds der Kerr-Effekt (ein restlicher Kerr- Drehwinkel) nur in einem Bereich von 130ºC bis 180ºC auftritt und eine Quermagnetisierungsschicht gebildet wird, wie in Fig. 25 gezeigt ist.

Zweiundzwanzigstes Versuchsbeispiel

Die folgende Beschreibung betrifft das 22. Versuchsbeispiel. Es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt, das dieselbe Schichtstruktur wie bei dem 21. Versuchsbeispiel hat. Die Bedingungen bei dem 22. Versuchsbeispiel sind dieselben wie bei dem 21., außer dass ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, eingebaut wird.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt. Das Messgerät umfasst eine Objektivlinse mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s. Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems ein Trägersignal von 6 bis 15 MHz mit Intervallen von 1 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Wiedergabeleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Die angelegte Magnetfeldstärke beträgt ±150 · 10&supmin;&sup4; T (±150 Oe). Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.

Dreiundzwanzigstes Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatharzsubstrat mit vorgeformten Rillen wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einem Wert von 0,3 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine als Interferenzschicht wirkende SiN-Schicht in einer Dicke von 830 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als Ausleseschicht abgeschieden; eine TbFeCoAl-Schicht (Dicke: 100 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (Dicke: 300 Å) wird als Aufzeichnungsschicht abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht als Schutzschicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung hergestellt, wie es in Fig. 18B gezeigt ist.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo- Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden und spontane Zerstäubung ausgenutzt wird. Die Zusammensetzungen dieser Schichten werden gesteuert, indem die Gleichströme eingestellt werden, mit denen die jeweiligen Targets versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 250ºC beträgt bzw. über 310ºC liegt. Die Zusammensetzung der TbFeCoAl-Zwischenschicht ist derart eingestellt, dass ihre Curie-Temperatur 150ºC beträgt. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Curie-Temperatur 210ºC beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt. Das Messgerät umfasst eine Objektivlinse mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8,2 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s. Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystans [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±200 · 10&supmin;&sup4; T (±200 Oe)] ein Trägersignal von 6 bis 15 MHz mit Intervallen von 1 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.

24. bis 29. Versuchsbeispiel

Das 24. bis 29. Versuchsbeispiel sind desgleichen in Tabelle 3 gezeigt.

Drittes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Die Bedingungen bei dem dritten Vergleichs-Versuchsbeispiel eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums sind dieselben wie bei dem 21. Versuchsbeispiel, außer dass die Kompensationstemperatur und die Curie-Temperatur der Ausleseschicht 280ºC bzw. 300ºC beträgt. Die aufeinandergeschichteten Schichten haben die in Fig. 25 gezeigte Temperaturabhängigkeit des restlichen Kerr-Drehwinkels θk. Dann wird ähnlich wie bei dem 22. Versuchsbeispiel die Abscheidung auf dem Polycarbonatsubstrat durchgeführt. Nach der Herstellung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist in derselben Weise die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz untersucht worden. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

Nachstehend wird eine bevorzugte vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der vierten Ausführungsform besteht aus mindestens drei Schichten: einer ersten magnetischen Schicht, einer zweiten magnetischen Schicht (einer Ausleseschicht) und einer dritten magnetischen Schicht (einer Aufzeichnungsschicht, wo Daten zu speichern sind). Die erste magnetische Schicht besteht aus einer Planarmagnetisierungsschicht. Die zweite magnetische Schicht hat eine Curie-Temperatur, die höher ist als die Curie-Temperatur der ersten magnetischen Schicht, bleibt bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht und geht in eine Quermagnetisierungsschicht über, wenn die Temperatur erhöht wird. Die dritte magnetische Schicht besteht aus einer Quermagnetisierungsschicht.
Die erste, die zweite und die dritte magnetische Schicht, wie sie in Fig. 26A gezeigt sind, werden folgendermaßen hergestellt.
Die erste magnetische Schicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz, die bis zum Erreichen der Curie-Temperatur eine stabile magnetische Anisotropie in der Ebene (planare magnetische Anisotropie) aufrechterhält, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo. Eine Substanz, deren Curie-Temperatur während der Wiedergabe in der Nähe der Zwischentemperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die zweite magnetische Schicht besteht vorzugsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo oder aus so einer amorphen Legierung, der ein nichtmagnetisches Element wie z. B. Al, Si, Cu o.dgl. zugesetzt worden ist. Eine Substanz, deren Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die dritte magnetische Schicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz, die eine große magnetische Anisotropie in Querrichtung hat und den Magnetisierungszustand stabil aufrechterhalten kann, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo oder aus Granat oder aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. PtCo und PdCo.
Ferner können diesen magnetischen Schichten jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z. B. Cr, Ti, Pt u. dgl. zugesetzt werden.
Zusätzlich zu diesen magnetischen Schichten können zur Verbesserung der Interferenzwirkung Dielektrika wie z. B. SiN, AlNx, AlOx, TaOx, SiOx u.a. gebildet werden. Es können Substanzen zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Al, AlTi, AlCr, AlTa, Cu u.dgl. gebildet werden.
Es kann eine Zwischenschicht zur Einstellung der Austauschkopplungskraft oder der magnetostatischen Kopplungskraft oder eine Hilfsschicht zur Unterstützung der Aufzeichnung oder der Wiedergabe gebildet werden. Als Schutzschicht kann ein Schutzüberzug angewandt werden, der aus dem vorstehend erörterten Dielektrikum oder aus Polymerharz besteht.
Die folgende Beschreibung befasst sich mit dem Prinzip des Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahrens der vierten Ausführungsform. Die erste, die zweite und die dritte magnetische Schicht werden nachstehend als Hilfsschicht, Ausleseschicht bzw. Aufzeichnungsschicht bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 28 wird in der Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der vierten Ausführungsform ein Datensignal aufgezeichnet. Eine Art der Aufzeichnung von Datensignalen in der Aufzeichnungsschicht besteht darin, dass ein äußeres Magnetfeld moduliert wird, während ein Laserstrahl projiziert wird, der stark genug ist, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf einen Wert zu erhöhen, der über der Curie-Temperatur liegt. Eine weitere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein Magnetfeld in einer Aufzeichnungsrichtung angelegt wird, nachdem Daten eliminiert worden sind. Eine andere Art besteht darin, dass eine Laserleistung moduliert wird, während ein äußeres Magnetfeld angelegt wird.
Wenn die Intensität des Laserstrahls unter. Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums derart festgelegt wird, dass die Temperatur eines vorgegebenen Bereichs innerhalb eines Laserstrahlpunktes auf einen Wert erhöht wird, der in der Nähe der Curie-Temperatur liegt, wird eine magnetische Aufzeichnungsdomäne gebildet, die kleiner ist als der Durchmesser des Laserstrahlpunktes. Als Ergebnis ist es möglich, ein Signal aufzuzeichnen, dessen Periodizität kleiner ist als der Grenzwert der Lichtbeugung.
Wenn das Datensignal wiedergegeben wird, wird ein Auslese-Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium projiziert. Zu dieser Zeit steigt die Temperatur in dem mit dem Laserstrahlpunkt bestrahlten Bereich an. Da sich das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, hat die Temperaturverteilung auf dem Aufzeichnungsmedium eine Gestalt, die sich entlang der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums erstreckt. In dieser Temperaturverteilung ist ein Teil des bestrahlten Bereichs innerhalb des Laserstrahlpunktes ein Hochtemperaturbereich.
In Bezug auf die Magnetisierungsrichtung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist bekannt, dass die Hauptmagnetisierungsrichtung durch eine effektive Konstante K der magnetischen Anisotropie in Querrichtung festgelegt wird, die durch die folgende Gleichung definiert ist:
K = Ku - 2πMs²
worin Ms die Sättigungsmagnetisierung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist und Ku die Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung ist. Die einzelne magnetische Dünnschicht ist eine Quermagnetisierungsschicht, wenn K positiv ist, und eine Planarmagnetisierungsschicht, wenn K negativ ist.
Hierbei ist 2πMs² die Energie des Entmagnetisierungsfeldes. Wie in Fig. 29 gezeigt ist, wird dann bei Raumtemperatur (RT) die folgende Beziehung erfüllt:
Ku < 2πMs², K < 0.
Auf diese Weise wird die Planarmagnetisierungsschicht gebildet. Andererseits wird die Temperatur während der Wiedergabe erhöht, und dann wird die folgende Beziehung erfüllt:
Ku > 2πMs², K > 0.
Mit anderen Worten, wenn die Sättigungsmagnetisierung Ms einer einzelnen magnetischen Dünnschicht Ms und die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung derart voreingestellt sind, dass die magnetische Dünnschicht eine Quermagnetisierungsschicht ist, wird nur die Stelle oder der Bereich mit der höchsten Temperatur innerhalb des Laserlichtpunkts eine Quermagnetisierungsschicht, zu der eine in der Aufzeichnungsschicht vorhandene Magnetisierung übertragen werden kann. Auf diese Weise kann eine hohe Auflösung erzielt werden. Mit anderen Worten, Daten können durch Ermitteln eines reflektierten Lichts des Laserstrahls wiedergegeben werden, weil das reflektierte Licht durch den magnetooptischen Effekt nur desjenigen Bereichs der Ausleseschicht, zu dem die Magnetisierung übertragen worden ist, beeinflusst wird.
Wenn die magnetische Dünnschicht und die Quer- und die Planarmagnetisierungsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht aufeinandergeschichtet sind, verändert sich Ku scheinbar, weil Austauschkopplungskraft, magnetostatische Kopplungskraft o.dgl. von diesen Schichten ausgehend wirken. Wenn der Temperaturbereich für die Quermagnetisierung einer Einzelschichtstruktur auf einen etwas höheren oder niedrigeren Wert voreingestellt wird, ist es jedoch sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht zusammen mit anderen Schichten geschichtet wird, möglich, dass die Ausleseschicht bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und bei erhöhten Temperaturen in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Bei dem Aufzeichnungsmedium der vierten Ausführungsform ist zusätzlich zu der Aufzeichnungsschicht auch die Hilfsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht auf die Ausleseschicht aufgeschichtet. Die Hilfsschicht bleibt in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur eine Planarmagnetisierungsschicht, so dass die Magnetisierungsrichtung der Ausleseschicht wegen der Austauschkopplungskraft von der Hilfsschicht stabil in einer Planarrichtung orientiert wird, bis die Temperatur des Aufzeichnungsmediums die Curie-Temperatur der Hilfsschicht erreicht hat.
Die Austauschkopplungskraft von der Hilfsschicht, die eine Orientierung der Magnetisierung in einer Planarrichtung erzwingt, wirkt somit nicht, wenn die Curie-Temperatur der Hilfsschicht auf einen Wert voreingestellt wird, der in der Nähe der Übergangstemperatur liegt, bei der sich die Magnetisierungsrichtung in der Ausleseschicht ändert. Es ist infolgedessen einfacher, den Ermittlungsbereich in der Ausleseschicht in einer Quermagnetisierungsrichtung zu orientieren.
Da die Hilfsschicht an der Seite der Ausleseschicht, die der Aufzeichnungsschicht entgegengesetzt ist, d.h. an der Lichtauftreffseite, angeordnet ist, muss die Hilfsschicht eine Dicke haben, die so gering ist, dass sich ein Auslesesignal nicht wegen der Lichtabsorption der Hilfsschicht abschwächen würde, und die so groß ist, dass die Austauschkopplungskraft zu der Ausleseschicht nicht abnehmen würde. Die Dicke beträgt vorzugsweisse nicht mehr als 200 Å, insbesondere nicht mehr als 100 Å und vor allem nicht mehr als 60 Å. Ferner beträgt die Dicke vorzugsweise nicht weniger als 20 Å.
Das Aufzeichnungsmedium, das die Hilfsschicht umfasst, kann eine deutliche Grenze zwischen einem Planarmagnetisierungsbereich und einem Quermagnetisierungsbereich in der Ausleseschicht liefern und das C/N-Verhältnis verbessern. Da aufgezeichnete Daten ohne Störung bzw. Beeinflussung von benachbarten Bits in Spurrichtung und in radialer Richtung wiedergegeben werden können, ist es außerdem möglich, dass Bits, die mit einer höheren linearen Aufzeichnungsdichte und einer höheren Spurdichte aufgezeichnet worden sind, mit einem guten C/N-Verhältnis wiedergegeben werden.
Ferner wird diese Ausführungsform als Fall einer magnetischen Kopplung zwischen den magnetischen Schichten aufgrund einer Austauschkopplungswechselwirkung beschrieben, jedoch ist es möglich, dass die Schichten magnetostatisch miteinander gekoppelt werden.
Ferner kann eine Zwischenschicht mit einer anderen Curie-Temperatur o.dgl. gebildet werden, damit die Übertragung deutlicher durchgeführt wird.
Die folgende Beschreibung betrifft Versuchsbeispiele der vierten Ausführungsform.

30. Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe und Co werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatsubstrat wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Es wird eine GdCo-Schicht (eine Hilfsschicht) abgeschieden; es wird eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) abgeschieden, und es wird eine TbFeCo-Schichit (eine Aufzeichnungsschicht) abgeschieden. Dann wird als Schutzschicht eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird die in Fig. 26B gezeigte Schichtstruktur erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden. Die Zusammensetzungen dieser Schichten werden gesteuert, indem die Gleichströme eingestellt werden, mit denen die jeweiligen Targets versorgt werden.
Die Dicke der GdCo-Hilfsschicht beträgt 50 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht von Raumtemperatur bis Curie-Temperatur RE-reich ist (RE = Seltenerdmetall).
Die Dicke der GdFeCo-Ausleseschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC bzw. mehr als 350ºC beträgt.
Die Dicke der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (TM = Übergangsmetall der Eisengruppe) und ihre Kompensationstemperatur und Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 220ºC beträgt.
Durch Messung des restlichen Kerr-Drehwinkels θk in dem Fall, dass Magnetfeldstärke = null, unter Erhöhung der Temperatur der aufeinandergeschichteten Schichten ist gefunden worden, dass der Kerr-Effekt bei etwa 140ºC auftritt und eine Quermagnetisierungsschicht gebildet wird, wie in Fig. 30A gezeigt ist.

31. Versuchsbeispiel

Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs - und Wiedergabekenndaten des in dem 30. Versuchsbeispiel beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt. Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 bis 10 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s (Drehzahl: 2400 U/min und Radius: 36 mm). Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±150 · 10&supmin;&sup4; T (±150 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 15 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Ausleseleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 (Ergebnis der Messung von C/N)

32. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispielen 30 und 31 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Es wird eine GdCoAl-Schicht (eine Hilfsschicht) abgeschieden; es wird eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) abgeschieden, und es wird eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) abgeschieden. Dann wird als Schutzschicht eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird die in Fig. 26B gezeigte Schichtstruktur erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Dicke der GdCoAl-Hilfsschicht beträgt 30 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht von Raumtemperatur bis Curie-Temperatur RE-reich ist und die Curie-Temperatur etwa 130ºC beträgt.
Die Dicke der GdFeCo-Ausleseschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 270ºC beträgt bzw. über 350ºC liegt.
Die Dicke der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht beträgt 300 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist und ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 200ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 4 gezeigt.

33. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispielen 30 und 31 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Es wird eine GdCoSi-Schicht (eine Hilfsschicht) abgeschieden; es wird eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) abgeschieden, und es wird eine DyFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) abgeschieden. Dann wird als Schutzschicht eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird die in Fig. 26B gezeigte Schichtstruktur erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Dicke der GdCoSi-Hilfsschicht beträgt 40 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht von Raumtemperatur bis Curie-Temperatur RE-reich ist und die Curie-Temperatur etwa 160ºC beträgt.
Die Dicke der GdFeCo-Ausleseschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 260ºC beträgt bzw. über 350ºC liegt.
Die Dicke der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist und ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 200ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 4 gezeigt.

34. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispielen 30 und 31 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Es wird eine GdFeCo-Schicht (eine Hilfsschicht) abgeschieden; es wird eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) abgeschieden, und es wird eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) abgeschieden. Dann wird als Schutzschicht eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) abgeschieden. Auf diese Weise wird die in Fig. 26B gezeigte Schichtstruktur erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Dicke der GdFeCo-Hilfsschicht beträgt 40 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht von Raumtemperatur bis Curie-Temperatur RE-reich ist und die Curie-Temperatur etwa 160ºC beträgt.
Die Dicke der GdFeCo-Ausleseschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 220ºC bzw. 350ºC beträgt.
Die Dicke der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht beträgt 400 Å, und ihre Zusammensetzung ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist und ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur liegt bzw. 240ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 4 gezeigt.

Viertes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispiel 30 Dünnschichten abgeschieden, außer dass die Hilfsschicht weggelassen wird, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Das Ergebnis ist in Fig. 30B gezeigt. Daraus geht hervor, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Vergleichsbeispiel θk bei Raumtemperatur vermindert ist und der Anstieg von θk während der Temperaturerhöhung steil ist. Somit ist ersichtlich, dass der Superauflösungs-Ermittlungseffekt verbessert ist.

Fünftes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Unter Anwendung des, in dem Vergleichs-Versuchsbeispiel 4 beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums werden ebenso wie bei dem Vergleichs-Versuchsbeispiel 4 Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Nachstehend wird eine bevorzugte fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der fünften Ausführungsform besteht hauptsächlich aus einer Aufzeichnungsschicht, die eine zweischichtige Struktur hat, und einer Ausleseschicht, die direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht auf der Aufzeichnungsschicht gebildet ist (siehe Fig. 31A). Die Aufzeichnungsschicht, wo Daten zu speichern sind, besteht aus einer zweiten und einer dritten magnetischen Schicht, in denen die Richtungen der magnetischen Momente der Teilgitter einander jeweils entgegengesetzt sind und die jeweils Quermagnetisierungsschichten sind. Die Ausleseschicht besteht aus einer ersten magnetischen Schicht, die bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und bei erhöhten Temperaturen in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Bezüglich des Prozesses der Übertragung der Magnetisierung von der Aufzeichnungsschicht zu der Ausleseschicht, die bei dem Aufzeichnungsmedium auftritt, hat die Anmelderin Folgendes gefunden.
Bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium mit der vorstehend erörterten Struktur beträgt der scheinbare Kerr-Drehwinkel der Aufzeichnungsschicht null. Infolgedessen würde bei der Durchführung der Superauflösung, bei der eine Vielzahl von aufgezeichneten Bits innerhalb eines Laserlichtpunktes unabhängig erkannt werden, die Magnetisierung aus dem Ermittlungsbereich der Aufzeichnungsschicht sogar in dem Fall nicht ermittelt werden, dass das Laserlicht in dem maskierten Bereich durch die Ausleseschicht hindurchgeht. Dies hat zur Folge, dass die Gesamtdicke des Aufzeichnungsmediums vermindert werden und eine Reflexionsschichtstruktur gewählt werden kann, so dass das C/N-Verhältnis wegen des Verstärkungseffekts weiter verbessert wird. Ferner ist so eine Struktur auch bezüglich der Produktivität vorteilhaft.
Die Ausleseschicht besteht vorzugsweise z. B. aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo. Eine Substanz, die eine kleine magnetische Anisotropie hat, oder eine Substanz, deren Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie- Temperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die Aufzeichnungsschicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz, die eine große magnetische Anisotropie in Querrichtung hat und den Magnetisierungszustand stabil aufrechterhält, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z. B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo oder aus Granat oder aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z. B. PtCo und PdCo.
Ferner können der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z. B. Cr, Al, Ti, Pt, Nb o.dgl. zugesetzt werden.
Zusätzlich zu der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht können zur Verbesserung der Interferenzwirkung Dielektrika wie z. B. SiNx, AlNx, AlOx, TaOX, SiOx u.a. gebildet werden. Des weiteren kann eine Reflexionsschicht (siehe Fig. 31C und 31D) oder eine Substanz zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Al, AlTi, AlCr, AlTa, Cu u.dgl. gebildet werden.
Es kann eine Zwischenschicht zur Einstellung der Austauschkopplungskraft oder der magnetostatischen Kopplungskraft (siehe Fig. 31B) oder eine Hilfsschicht zur Unterstützung der Aufzeichnung oder der Wiedergabe gebildet werden. Als Schutzschicht kann ein Schutzüberzug angewandt werden, der aus dem vorstehend erörterten Dielektrikum oder aus Polymerharz besteht.
Die Struktur der Aufzeichnungsschicht wird ausführlicher beschrieben. Das Folgende betrifft eine Aufzeichnungsschicht, die aus einer Legierung von ferrimagnetischem Seltenerdmetall (RE) und Übergangsmetall der Eisengruppe (TM) besteht. Wenn es beispielsweise in der folgenden Beschreibung heißt, dass Seltenerdmetall dominiert (RE-reich), bedeutet dieser Wortlaut, dass das magnetische Moment des Teilgitters des Seltenerdmetalls größer ist als das magnetische Moment des Teilgitters des Übergangsmetallelements der Eisengruppe.
In der folgenden Beschreibung wird eine der Schichten der zweischichtigen Aufzeichnungsschicht als erste Aufzeichnungsschicht bezeichnet und die andere als zweite Aufzeichnungsschicht bezeichnet.
Wenn die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht jeweils Fernmagnetismus zeigen, wird das Aufzeichnungsmedium, bei dem das Element mit der dominierenden Magnetisierung in der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht Seltenerdmetall oder Element dar Eisengruppe ist, als Aufzeichnungsmedium vom P-Typ bezeichnet und das Aufzeichnungsmedium, bei dem das Element mit der dominierenden Magnetisierung in der ersten Aufzeichnungsschicht Seltenerdmetall und das in der zweiten Aufzeichnungsschicht Element der Eisengruppe ist, oder das Aufzeichnungsmedium vom umgekehrten Typ als Aufzeichnungsmedium vom A-Typ bezeichnet.
Zur Einstellung oder zur Beseitigung der Austauschkopplung zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht kann eine Zwischenschicht gebildet werden.

(1) A-Typ

Die Aufzeichnungsschicht besteht aus einer magnetischen Schicht (einer ersten Aufzeichnungsschicht), in der bei Raumtemperatur Seltenerdmetall dominiert und die zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur keine Kompensationstemperatur hat, und einer magnetischen Schicht (einer zweiten Aufzeichnungsschicht), in der bei Raumtemperatur Übergangsmetall der Eisengruppe dominiert (d.h. die zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur keine Kompensationstemperatur hat).

(2) P-TYP

Die Aufzeichnungsschicht besteht aus einer magnetischen Schicht (einer ersten Aufzeichnungsschicht), in der bei Raumtemperatur das Seltenerdmetall dominiert und die zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur eine Kompensationstemperatur hat, und einer magnetischen Schicht (einer zweiten Aufzeichnungsschicht), in der bei Raumtemperatur das Seltenerdmetall dominiert und die zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur keine Kompensationstemperatur hat.
In den beiden Fällen (1) und (2) müssen die Curie-Temperaturen (Tc) der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht einander nicht gleich sein, jedoch ist erwünscht, dass sie annähernd gleich sind. Ferner sind in den beiden Fällen (1) und (2) die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht miteinander austauschbar.
Das Aufzeichnungsverfahren der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.

(1) Fall des A-Typs (siehe Fig. 34)

Die Schichten werden von dem Zustand bei Raumtemperatur ausgehend, in dem die magnetischen Momente der Teilgitter einander entgegengesetzt sind (1), durch Bestrahlung mit einem Laserlichtpunkt partiell auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe der Curie-Temperatur liegt (2). Dann wird ein äußeres Magnetfeld Hb angelegt (oder es wird von Anfang an angelegt), und die Magnetisierungen der zwei Schichten werden umgekehrt (3). Danach werden die Schichten auf Raumtemperatur abgekühlt, so dass die zwei Schichten in den jeweiligen Zuständen, in denen die magnetischen Momente der Teilgitter im Vergleich zu dem Zustand (1) umgekehrt sind, stabilisiert werden (4).
Zu dieser Zeit ist es notwendig, dass die Austauschkopplungskraft nicht größer ist als das Magnetisierungsumkehrungsfeld (Koerzivkraft), damit das magnetische Moment während des Übergangsprozesses von 3 zu 4 nicht erneut umgekehrt wird.

(2) Fall des P-Typs (siehe Fig. 35)

Die Schichten werden von dem Zustand bei Raumtemperatur ausgehend, in dem die magnetischen Momente der Teilgitter einander entgegengesetzt sind (1), partiell auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe der Curie-Temperatur liegt (2). Dann wird ein äußeres Magnetfeld angelegt (oder es wird von Anfang an angelegt), und die Magnetisierungen der zwei Schichten werden umgekehrt (3). Danach werden die Schichten auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei die Temperatur währenddessen über die Kompensationstemperatur hinweggeht, so dass die zwei Schichten in den jeweiligen Zuständen, in denen die magnetischen Momente der Teilgitter im Vergleich zu dem Zustand 1 umgekehrt sind, stabilisiert werden und die Richtungen der Gesamtmagnetisierungen antiparallel zueinander sind (4).
Zu dieser Zeit ist es notwendig, dass die Austauschkopplungskraft nicht größer ist als das Magnetisierungsumkehrungsfeld (Koerzivkraft), damit das magnetische Moment während des Übergangsprozesses von 3 zu 4 nicht erneut umgekehrt wird.
Wenn bei den vorstehend erwähnten Aufzeichnungsverfahren (1) und (2) die Intensität des Laserstrahls unter Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums derart eingestellt ist, dass nur die Temperatur eines vorgegebenen Bereichs innerhalb des Laserstrahlpunktes auf einen Wert erhöht wird, der in der Nähe der Curie-Temperatur liegt, kann eine magnetische Aufzeichnungsdomäne gebildet werden, die kleiner ist als der Durchmesser des Laserstrahlpunktes. Dies hat zur Folge, dass ein Signal aufgezeichnet werden kann, das eine Periodizität hat, die kleiner ist als der Grenzwert der Lichtbeugung.
Es werden Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht beschrieben.
Zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht sind die magnetischen Momente der Teilgitter entgegengesetzt zueinander orientiert. Infolgedessen wird die Polarisationsebene eines auftreffenden Lichts während der Datenwiedergabe in der ersten Aufzeichnungsschicht in einer Richtung gedreht und dann in der nächsten Aufzeichnungsschicht in der entgegengesetzten Richtung gedreht.
Dies hat zur Folge, dass der Drehwinkel in der Polarisationsebene eines reflektierten Lichts unter bestimmten Bedingungen gleich dem Drehwinkel in der Polarisationsebene des auf die Aufzeichnungsschicht auftreffenden Lichts wird und das Licht zu einem Detektor zurückkehrt. Der Kerr-Drehwinkel wird somit durch diese Aufzeichnungsschichten nicht beeinflusst.
Das Wiedergabeverfahren der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
Wie in Fig. 33 gezeigt ist, geht in dem Fall, dass während der Datenwiedergabe von der Seite der Ausleseschicht her mit einem Lichtpunkt bestrahlt wird, nur ein Hochtemperaturbereich der Ausleseschicht innerhalb des Lichtpunktes in eine Quermagnetisierungsschicht über. Dies ist dadurch möglich, dass die Sättigungsmagnetisierung Ms und die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht unter Berücksichtigung der Intensität des Laserlichts während der Datenwiedergabe eingestellt werden. In diesem Fall wirkt die Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht her auf denjenigen Bereich der Ausleseschicht ein, wo die Quermagnetisierungsschicht auftritt, und die Magnetisierungsrichtung wird in diesem Bereich der Ausleseschicht zu einer stabilen Richtung relativ zu einer Magnetisierungsrichtung, die auf Daten basiert, die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet sind, ausgerichtet.
Da ein Bereich der Ausleseschicht, der kein Hochtemperaturbereich ist, eine Planarmagnetisierungsschicht bleibt, ist das von dem Aufzeichnungsmedium reflektierte Licht das Lichtpunktes nur dem magnetooptischen Effekt des Quermagnetisierungsschichtbereichs der Ausleseschicht ausgesetzt. Die Polarisationsebene des reflektierten Lichts verändert sich somit entsprechend der Magnetisierungsrichtung. Daten werden infolgedessen wiedergegeben, indem die Veränderung der Polarisationsebene des reflektierten Lichts ermittelt wird.
Die Polarisationsebene des reflektierten Lichts wird durch den Planarmagnetisierungsschichtbereich nicht stark beeinflusst. Da der Kerr-Drehwinkel als Ganzes in der Aufzeichnungsschicht unterdrückt wird, ist Licht, das durch die Ausleseschicht hindurchgelassen und von der Aufzeichnungsschicht reflektiert wird, oder Licht, das ferner durch die Aufzeichnungsschicht hindurchgelassen und von der Reflexionsschicht reflektiert wird, nur der Drehung der Polarisationsebene ausgesetzt, die durch den magnetooptischen Effekt der Ausleseschicht verursacht wird. Infolgedessen würde die Magnetisierung in der Aufzeichnungsschicht sogar in dem Fall nicht ermittelt werden, dass das auftreffende Licht wegen ungenügender Maskierung durch die Ausleseschicht hindurchgeht. Ferner kann durch Bildung einer Reflexionsschicht eine Verstärkungsstruktur erhalten werden.
Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der folgenden Versuchsbeispiele ausführlicher beschrieben. Die Versuchsbeispiele dienen zur Erläuterung und stellen keine Einschränkung dar.

35. Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 850 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 200 Å abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 200 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) als Schutzschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32A gezeigte erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur RE-reich ist, keine Kompensationstemperatur vorhanden ist, die Curie-Temperatur 220ºC beträgt und Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur etwa 100 · 10³ JT&supmin;¹M&supmin;³ (100 emE/cm³) beträgt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur), die Curie-Temperatur 220ºC beträgt und die Sättigungsmagnetisierung bei Raumtemperatur etwa 100 · 10³ JT&supmin;¹M&supmin;³ (100 emE/cm³) beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des in dem zwanzigsten Versuchsbeispiel beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt.
Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 7 bis 9 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s (Drehzahl: 2400 U/min und Radius: 36 mm). Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±150 · 10&supmin;&sup4; T (±150 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 15 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Ausleseleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht (1,5 bis 3 mW). Das Ergebnis ist in Tabelle 5 gezeigt.

36. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in den Versuchsbeispielen 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 820 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 100 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 68 Å abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 100 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) als Schutzschicht abgeschieden, und eine Al- Schicht (Dicke: 600 Å) wird als Reflexionsschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32B gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur RE-reich ist, keine Kompensationstemperatur vorhanden ist und die Curie- Temperatur 220ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und die Curie- Temperatur 220ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

37. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in den Versuchsbeispielen 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 100 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 56 Å abgeschieden; eine SiN-Schicht (Dicke: 50 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 100 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) als Schutzschicht abgeschieden, und eine Reflexionsschicht wird in einer Dicke von 600 Å abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32C gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 300ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur REreich ist, keine Kompensationstemperatur vorhanden ist und die Curie-Temperatur 200ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Zwischenschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur unter der Raumtemperatur bzw. über 150ºC liegt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und die Curie-Temperatur 150ºC liegt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

38. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in den Versuchsbeispielen 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 830 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 200 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 56 Å abgeschieden; eine SiN-Schicht (Dicke: 10 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 100 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) als Schutzschicht abgeschieden, und eine Al-Schicht (eine Reflexionsschicht) wird in einer Dicke von 600 Å abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32C gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 290ºC beträgt bzw. über 380ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 200ºC bzw. 180ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und die Curie-Temperatur 180ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

39. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispiel 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 780 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 200 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 51 Å abgeschieden; eine SiN-Schicht (Dicke: 20 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 150 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) als Schutzschicht abgeschieden, und eine Al-Schicht (eine Reflexionsschicht) wird in einer Dicke von 600 Å abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32C gezeigte erhaltem.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 270ºC beträgt bzw. über 320ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 200ºC bzw. 180ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und die Curie-Temperatur 180ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

40. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispiel 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Waise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 1000 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 150 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine erste Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 47 Å abgeschieden; eine SiN-Schicht (Dicke: 10 Å) wird als Zwischenschicht abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine zweite Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 60 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) als Schutzschicht abgeschieden, und eine Al-Schicht (eine Reflexionsschicht) wird in einer Dicke von 600 Å abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 32C gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 285ºC beträgt bzw. über 350ºC liegt.
Die Zusammensetzung der ersten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 200ºC bzw. 180ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der zweiten TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und die Curie-Temperatur 180ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

Sechstes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispiel 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 850 Å abgeschieden. Eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungs-/Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) als Schutzschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 33B gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungs-/Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur RE-reich ist, die Kompensationstemperatur unter der Raumtemperatur liegt und ihre Curie-Temperatur 200ºC beträgt.
Das Ergebnis dieses Vergleichs-Versuchsbeispiels ist in Tabelle 5 gezeigt.

Siebtes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat werden ähnlich wie in Versuchsbeispiel 35 Dünnschichten abgeschieden, und es wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit der folgenden Struktur, Dicke und Zusammensetzung hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmedium wird unter denselben Bedingungen bewertet.
Auf der Oberfläche des Substrats wird eine SiN-Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 850 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden. Dann wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 700 Å) als Schutzschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 33B gezeigte erhalten.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist (Kompensationstemperatur: unter der Raumtemperatur) und ihre Curie- Temperatur 360ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur RE-reich ist, ihre Kompensationstemperatur unter der Raumtemperatur liegt und ihre Curie-Temperatur 190ºC beträgt.
Tabelle 5 zeigt das Ergebnis dieses Vergleichs-Versuchsbeispiels. Tabelle 5 [Wert des C/N-Verhältnisses (dB)]
(f: Aufzeichnungsfrequenz, d: aufgezeichnete Strichlänge)
Bei der fünften Ausführungsform ist die Struktur der Ausleseschicht dieselbe wie die der ersten Ausführungsform, jedoch kann diese dieselbe sein wie die Struktur der Ausleseschicht der zweiten Ausführungsform.

SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Nachstehend werden eine bevorzugte sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Datenaufzeichnungs- und -wiedergabeverfahren unter Anwendung dieses magnetooptischen Aufzeichnungsmediums beschrieben.
Wie in den Schnittzeichnungen von Fig. 36A und 36B gezeigt ist, besteht ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium der sechsten Ausführungsform hauptsächlich aus einer Ausleseschicht (einer zweiten magnetischen Schicht), die bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und bei erhöhten Temperaturen in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht, einer Aufzeichnungsschicht (einer ersten magnetischen Schicht), in der Daten zu speichern sind und die sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhten Temperaturen eine Quermagnetisierungsschicht ist, und einer wärmeleitfähigen Schicht für eine erwünschte Wärmeleitung, die direkt oder indirekt auf der Aufzeichnungsschicht aufgeschichtet ist.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Aufzeichnungsmedium kann verhindert werden, dass die Gestalt eines während der Datenaufzeichnung in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Loches (Pits) sichel- bzw. halbmondförmig ist.
Der Grund dafür, dass das aufgezeichnete Loch bei einem herkömmlichen Aufzeichnungsmedium wahrscheinlich eine halbmondförmige Gestalt hat, und das damit zusammenhängende Problem werden erläutert.
Wenn auf einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium, das in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 3-93058 offenbart ist, eine Aufzeichnung unter Magnetfeldmodulation durchgeführt wird, wird eine Aufzeichnungsschicht durch einen Laserstrahl auf eine Temperatur erhitzt, die über der Curie-Temperatur oder Kompensationstemperatur liegt, und in diesem Zustand wird ein äußeres Magnetfeld angelegt, dessen Polarität entsprechend den aufgezeichneten Daten verändert wird. Es ist wahrscheinlich, dass das aufgezeichnete Loch, das durch die Aufzeichnung unter Magnetfeldmodulation gebildet worden ist, eine bogenförmige oder halbmondförmige Gestalt mit einer starken Krümmung hat, die in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums vorspringt, wie in Fig. 39B gezeigt ist. Diese Erscheinung resultiert aus einem Wärmespeicherungseffekt, der darauf zurückzuführen ist, dass die Wärmeleitfähigkeit der magnetischen Schichten, die aus Ausleseschicht, Aufzeichnungsschicht u. dgl. bestehen, niedrig ist. Die Isothermenverteilung hat in der Nähe eines Bereichs, wo mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, eine elliptische Gestalt mit einer Hauptachse entlang der Bewegungsrichtung des Laserstrahls, wie in Fig. 39A gezeigt ist. Außerdem ist die Temperatur eines nachlaufenden Teils des Laserstrahls (eines rückseitigen Teils in der Bewegungsrichtung) hoch, so dass die Temperaturverteilung an der Rückseite eine starke Krümmung zeigt. Infolgedessen hat auch das Aufzeichnungsloch eine bogenförmige oder halbmondförmige Gestalt mit einer starken Krümmung.
Wenn so ein Aufzeichnungsloch eine halbmondförmige Gestalt mit einer starken Krümmung hat, sind in einem Hochtemperaturbereich, der ein durch einen Auslese-Laserstrahl wiedergabefähiger Bereich ist, zusätzlich zu einem Aufzeichnungsloch die beiden entgegengesetzten hinteren Endteile eines benachbarten vorangehenden Aufzeichnungsloches vorhanden, wie in Fig. 41 gezeigt ist. Dies hat zur Folge, dass das S/N- oder C/N-Verhältnis der wiedergegebenen Daten vermindert wird. Die bezweckte Verbesserung der Auflösung wird somit verhindert.
Da im Gegensatz dazu bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die wärmeleitfähige Schicht bereitgestellt wird, hat die Isothermenverteilungskurve wegen der Wärmestrahlungswirkung dieser Schicht eine richtungsunabhängige, kreisförmige Gestalt, wie in Fig. 38A gezeigt ist. Infolgedessen wird verhindert, dass das Aufzeichnungsloch eine bogenförmige oder halbmondförmige Gestalt mit einer starken Krümmung hat.
Die konkrete Struktur des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der sechsten Ausführungsform ist wie folgt.
Die Ausleseschicht besteht vorzugsweise z.B. aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z.B. GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo und NdGdFeCo. Eine Substanz, die eine kleine magnetische Anisotropie hat, oder eine Substanz, deren Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und Curie- Temperatur liegt, ist vorzuziehen.
Die Aufzeichnungsschicht besteht vorzugsweise aus einer Substanz, die eine große magnetische Anisotropie in Querrichtung hat, beispielsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z.B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo oder aus Granat oder aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und. Metall der Eisengruppe wie z.B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z.B. PtCo und PdCo.
Ferner können der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z.B. Cr, Al, Ti, Pt, Nb o.dgl. zugesetzt werden. Es ist erwünscht, dass die wärmeleitfähige Schicht aus Al, AlNx, AlTa, AlTi, AlCr, Cu o.dgl. besteht.
Wie in Fig. 36A gezeigt ist, können zwischen der wärmeleitfähigen Schicht und der Aufzeichnungsschicht Dielektrika wie z.B. SiNx, AlNx, AlOx, TaOx, SiOx u. a. gebildet werden.
Das Datenaufzeichnungs- und -wiedergabeverfahren der sechsten Ausführungsform wird beschrieben.
Anfänglich wird in der Aufzeichnungsschicht des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der sechsten Ausführungsform ein Datensignal aufgezeichnet. Die Aufzeichnung wird durchgeführt, indem ein äußeres Magnetfeld moduliert wird, während ein Laserstrahl projiziert wird, der stark genug ist, um die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf einen Wert zu erhöhen, der über dar Curie- Temperatur liegt. Wie vorstehend erläutert wurde, ist zu dieser Zeit die Gestalt des Aufzeichnungsloches wegen des Vorhandenseins der wärmeleitfähigen Schicht nicht halbmondförmig.
Das Aufzeichnungsloch, das durch die Aufzeichnung unter Magnetfeldmodulation gebildet wird, hat eine schwache Krümmung, wie in Fig. 38B gezeigt ist.
Wenn auf das Aufzeichnungsmedium ein Auslese-Laserstrahl projiziert wird, um Daten wiederzugeben, wird die Temperatur eines mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs erhöht und tritt eine Temperaturverteilung wie die in Fig. 38A gezeigte auf.
In Bezug auf die Magnetisierungsrichtung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist bekannt, dass die Hauptmagnetisierungsrichtung durch eine effektive Konstante K der magnetischen Anisotropie in Querrichtung festgelegt wird, die durch die folgende Gleichung definiert ist:
K = Ku - 2πMs²
worin Ms die Sättigungsmagnetisierung einer einzelnen magnetischen Dünnschicht ist und Ku die Konstante der magnetischen Anisotropie in Querrichtung ist. Hierbei bedeutet 2πMs² die Energie des Entmagnetisierungsfeldes.
Wenn die Ausleseschicht eine Kompensationstemperatur hat, die beispielsweise zwischen Raumtemperatur und Curie-Temperatur liegt, ist Ms bei Raumtemperatur groß, und die folgende Beziehung ist erfüllt:
K < 0.
Auf diese Weise wird eine Planarmagnetisierungsschicht gebildet. Da andererseits während der Wiedergabe die Temperatur erhöht wird, nimmt 2πMs² stark ab, und Ku wird größer als 2πMs². Somit ist die folgende Beziehung erfüllt:
K > 0.
Auf diese Weise wird eine Quermagnetisierungsschicht gebildet. Hierbei nimmt die Konstante Ku zusammen mit dem Anstieg der Temperatur leicht ab, jedoch ist der Grad ihrer Abnahme im Vergleich zu dem von 2πMs² im allgemeinen gering.
Wenn die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht direkt oder mit einer dazwischenliegenden Zwischenschicht aufeinandergeschichtet sind, verändert sich die Temperatur eines Quermagnetisierungsbereichs im Vergleich zu dem Fall, dass die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht nicht aufeinandergeschichtet sind, zu einem niedrigeren Wert, weil Austauschkopplungskraft, magnetostatische Kopplungskraft o.dgl. von der Quermagnetisierungsschicht ausgehend wirken, so dass Ku scheinbar zunimmt. Wenn der Temperaturbereich für die Quermagnetisierung in einer Einzelschichtstruktur auf, einen etwas höheren Wert voreingestellt wird, ist es jedoch sogar in dem Fall, dass die Ausleseschicht zusammen mit der Quermagnetisierungsschicht geschichtet wird, möglich, dass die Ausleseschicht bei Raumtemperatur eine Planarmagnetisierungsschicht ist und bei der hohen Temperatur in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht.
Wenn die Sättigungsmagnetisierung Ms und die Konstante Ku der magnetischen Anisotropie in Querrichtung der Ausleseschicht unter Berücksichtigung der Intensität des Laserlichts während der Datenwiedergabe derart eingestellt werden, dass nur ein Hochtemperaturbereich der Ausleseschicht innerhalb des Lichtpunktes in eine Quermagnetisierungsschicht übergeht, wird nur der Hochtemperaturbereich innerhalb des Lichtpunkts eine Quermagnetisierungsschicht, und der andere Bereich bleibt eine Planarmagnetisierungsschicht. In diesem Fall wirkt die Austauschkopplungskraft von der Aufzeichnungsschicht her auf denjenigen Bereich der Ausleseschicht ein, wo die Quermagnetisierungsschicht auftritt, und die Magnetisierungsrichtung wird in diesem Bereich der Ausleseschicht zu einer stabilen Richtung relativ zu einer Magnetisierungsrichtung, die auf Daten basiert, die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet sind, ausgerichtet. Auf diese Weise werden Daten, die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet sind, zu der Ausleseschicht übertragen. Die übertragenen Daten werden wiedergegeben, indem das durch den magnetooptischen Effekt des Quermagnetisierungsschichtbereichs in der Ausleseschicht beeinflusste reflektierte Licht des Lichtpunktes (mit anderen Worten, der magnetooptische Effekt des Laserlichts, das von der Ausleseschicht reflektiert wird) ermittelt wird. In diesem Fall wird der magnetooptische Effekt in dem Quermagnetisierungsschichtbereich der Ausleseschicht innerhalb des Lichtpunktes verursacht.
Wie vorstehend erörtert wurde, ist bei dem Wiedergabeverfahren unter Anwendung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums der sechsten Ausführungsform kein zur Initialisierung dienendes Magnetfeld erforderlich, und sogar in dem Fall, dass der Bit(mitten)abstand kleiner als der Durchmesser des Laserstrahls ist, wird die Störung bzw. Beeinflussung zwischen Codes vermindert und werden Daten mit einem hohen C/N-Verhältnis wiedergegeben.
Ferner wird beim Auslesen des in dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gebildeten Aufzeichnungsloches durch einen Auslese- Laserstrahl bewirkt, dass innerhalb eines wiedergabefähigen Fensterbereichs eines Auslese-Laserstrahlpunktes von z.B. Laserlicht nur ein einziges erwünschtes Aufzeichnungsloch, das auszulesen ist, vorhanden ist, wie in Fig. 40 gezeigt ist. Ein Eindringen der Randteile von benachbarten Aufzeichnungsbits in den wiedergabefähigen Fensterbereich kann verhindert werden.
Auf diese Weise können Verbesserungen des S/N- oder C/N-Verhältnisses und der Wiedergabeauflösung oder des Auflösungsvermögens bei der Wiedergabe erzielt werden.

41. Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden, und eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) wird als Interferenzschicht abgeschieden. Dann wird eine AlCr-Schicht (Dicke: 600 Å) als wärmeleitfähige Schicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 37A gezeigte erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC beträgt bzw. über 350ºC liegt.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist, die Kompensationstemperatur unter der Raumtemperatur liegt und die Curie-Temperatur 210ºC beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des in dem 41. Versuchsbeispiel beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt.
Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 bis 10 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s (Drehzahl: 2400 U/min und Radius: 36 mm). Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±200 · 10&supmin;&sup4; T (±200 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 15 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Ausleseleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht.
Das Ergebnis ist in Tabelle 6 gezeigt.

42. Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden, und eine AlCr-Schicht (Dicke: 600 Å) wird als wärmeleitfähige Schicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 37A gezeigte erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC beträgt bzw. über 400ºC liegt.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist, die Kompensationstemperatur unter der Raumtemperatur liegt und die Curie-Temperatur 220ºC beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des in dem 42. Versuchsbeispiel beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt.
Das Messgerät umfasst ein Objektiv mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 bis 10 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s (Drehzahl: 2400 U/min und Radius: 36 mm). Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±180 · 10&supmin;&sup4; T (±180 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 15 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Ausleseleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 6 gezeigt.

Achtes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Targets aus Si, Tb, Gd, Fe, Co und Al werden in ein Gleichstrom- Magnetronzerstäubungsgerät eingebaut, und ein Polycarbonatsubstrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, wird auf einer Halteeinrichtung gehalten. Danach wird aus einer Kammer unter Anwendung einer Kryosorptionspumpe Luft ausgepumpt, um einen hohen Vakuumgrad von weniger als 1 · 10&supmin;&sup5; Pa einzustellen.
Während des Auspumpens der Luft wird in die Kammer Ar-Gas eingeleitet, bis der Druck des Ar-Gases einen Wert von 0,4 Pa erreicht hat. Dann wird auf der Oberfläche des Substrats eine SiN- Schicht (eine Interferenzschicht) in einer Dicke von 800 Å abgeschieden. Eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden; eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden, und eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) wird als Schutzschicht abgeschieden. Auf diese Weise wird eine Schichtstruktur wie die in Fig. 37A gezeigte erhalten.
Wenn die SiN-Schicht gebildet wird, wird zusätzlich zu dem Ar- Gas N&sub2;-Gas eingeleitet, und die Abscheidung wird durch reaktive Gleichstrom-Zerstäubung des Si-Targets durchgeführt. Die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht werden gebildet, indem die Targets aus Gd, Fe, Co und Tb jeweils mit Gleichstrom versorgt werden.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Ausleseschicht ist derart eingestellt, dass ihre Kompensationstemperatur und ihre Curie-Temperatur 280ºC bzw. mehr als 400ºC beträgt.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht ist derart eingestellt, dass die Schicht bei Raumtemperatur TM-reich ist, die Kompensationstemperatur unter der Raumtemperatur liegt und die Curie-Temperatur 220ºC beträgt.
Das Ergebnis der Messung der Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten des in dem Vergleichs-Versuchsbeispiel beschriebenen magnetooptischen Aufzeichnungsmediums ist wie folgt.
Das Messgerät umfasst eine Objektivlinse mit einem NA-Wert von 0,55 und einen Projektor für die Ausstrahlung eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 780 nm. Die Leistung für die Aufzeichnung wird auf 8 bis 10 mW voreingestellt, und die lineare Geschwindigkeit beträgt 9 m/s (Drehzahl: 2400 U/min und Radius: 36 mm). Dann wird in der Aufzeichnungsschicht unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems [Aufzeichnungs-Magnetfeldstärke: ±180 · 10&supmin;&sup4; T (±180 Oe)] ein Trägersignal von 5,8 bis 15 MHz aufgezeichnet. Die Abhängigkeit des C/N-Verhältnisses von der Aufzeichnungsfrequenz wird gemessen. Die Ausleseleistung wird derart eingestellt, dass das C/N-Verhältnis einen Höchstwert erreicht. Das Ergebnis ist in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6 [Wert des C/N-Verhältnisses (dB)]
Bei der sechsten Ausführungsform ist die Struktur der Ausleseschicht dieselbe wie die der ersten Ausführungsform, jedoch kann diese dieselbe sein wie die Struktur der Ausleseschicht der zweiten Ausführungsform.

SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die folgende Beschreibung betrifft ein Aufzeichnungsverfahren einer siebten Ausführungsform unter Anwendung des Aufzeichnungsmediums der ersten Ausführungsform und eines Magnetfeld-Modulationssystems.
Auf dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform werden Daten aufgezeichnet, indem auf einen Aufzeichnungsbereich in dem Aufzeichnungsmedium ein Laserstrahl projiziert wird. Der Laserstrahl ist ein Dauerstrichlicht (CW-Licht) und stark genug, um die Temperatur des Aufzeichnungsmediums auf einen Wert zu erhöhen, der in der Nähe der Curie-Temperatur der Aufzeichnungsschicht liegt.
Zu dieser Zeit wird die Magnetisierung in der Ausleseschicht gering, verschwindet jedoch nicht. Es bleibt noch eine Quermagnetisierungsschicht zurück, und zwischen der Auslese- und der Aufzeichnungsschicht wird eine Austauschkopplungskraft erzeugt. Die Magnetisierung in der Aufzeichnungsschicht verschwindet oder wird ausreichend klein. Wenn in diesen Zustand ein äußeres Magnetfeld angelegt wird, dessen Richtung entsprechend den Daten moduliert ist, wird die Magnetisierung in der Ausleseschicht in der Richtung des äußeren Magnetfelds Hex ausgerichtet, wie in Fig. 42 gezeigt ist.
Da das magnetische Moment in der Aufzeichnungsschicht, das verschwindet oder ausreichend klein wird, durch Austauschkopplungskraft von der Ausleseschicht beeinflusst wird, ist wahrscheinlich, dass das magnetische Moment in der Aufzeichnungsschicht ähnlich wie bei der Ausleseschicht in die Richtung des äußeren Magnetfelds gerichtet wird. Diese Austauschkopplungswechselwirkung wirkt wie ein Vormagnetisierungsfeld, das in der Richtung des äußeren Magnetfelds gerichtet ist, derart, dass in der Aufzeichnungsschicht eine Magnetisierung bewirkt wird. Als Ergebnis kann ein Aufzeichnungsbit gebildet werden.
Wie in Fig. 44 gezeigt ist, verdichten sich magnetische Feldlinien, die durch einen Magnetkopf erzeugt werden, bei dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einem herkömmlichen Aufzeichnungsmedium mit einer einzelnen magnetischen Schicht (wie in Fig. 45A gezeigt) oder zu einem herkömmlichen Fall, wo eine Ausleseschicht an der Seite einer Magnetspule angeordnet ist (wie in Fig. 45B gezeigt) an einem Quermagnetisierungsschichtbereich in der Ausleseschicht. Infolgedessen wird das effektive Magnetfeld, das auf Aufzeichnungsbits einwirkt, groß. Es ist auf diese Weise möglich, Mikrodomänen (siehe Fig. 43), die während der Magnetfeldmodulation Rauschen verursachen, zu löschen und sogar durch ein schwaches äußeres Magnetfeld wirksam Aufzeichnungsbits zu bilden.
Die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Versuchsbeispiele ausführlicher beschrieben. Die Versuchsbeispiele dienen zur Erläuterung und stellen keine Einschränkung dar.

43. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat-Substrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, wird unter Anwendung eines Magnetronzerstäubungsgeräts eine SiN-Schicht (Dicke: 1000 Å) zur Erzielung einer Interferenz- und Antioxidationswirkung abgeschieden. Dann wird eine GdFeCo-Schicht (eine Ausleseschicht) in einer Dicke von 200 Å abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 200 Å abgeschieden. Danach wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) zur Verbesserung der Antioxidations- und Interferenzwirkung abgeschieden, und eine Al-Schicht (Dicke: 400 Å) wird als wärmeleitfähige Schicht abgeschieden. Diese Schichten werden nacheinander ohne Aufhebung des Vakuums gezüchtet. Auf diese Weise wird die Schichtstruktur der siebten Ausführungsform erhalten.
In diesem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium werden unter Anwendung eines Magnetfeld-Modulationssystems Daten aufgezeichnet, und die Daten werden wiedergegeben. Die Feldstärke des Magnetfelds für die Erzielung eines C/N-Verhältnisses von 49 dB wird gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 7 gezeigt.

Neuntes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Die Struktur dieses Vergleichs-Versuchsbeispiels ist dieselbe wie die des 43. Versuchsbeispiels, außer dass die Ausleseschicht und die Aufzeichnungsschicht in umgekehrter Reihenfolge aufeinandergeschichtet sind. Die Feldstärke des Magnetfelds für die Erzielung eines C/N-Verhältnisses von 49 dB wird gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 7 gezeigt.

Zehntes Vergleichs-Versuchsbeispiel

Die Struktur dieses Vergleichs-Versuchsbeispiels ist dieselbe wie die des 43. Versuchsbeispiels, außer dass die Ausleseschicht weggelassen ist. Die Feldstärken eines Magnetfelds für die Erzielung der C/N-Verhältnisse von 30, 40 und 50 dB werden gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7 (Schichtstrukturen und Feldstärken für die Erzielung der C/N- Verhältnisse von 30, 40 und 50 dB)

ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM

Die folgende Beschreibung betrifft ein Nachweisverfahren (Bestätigung aufgezeichneter Daten), das mit Daten durchgeführt wird, die in dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium der ersten Ausführungsform aufgezeichnet sind.
Fig. 52 ist ein Blockdiagramm, das ein Gerät für die Durchführung der achten Ausführungsform veranschaulicht. In Fig. 52 bezeichnet Bezugszahl 1 eine Spule zum Anlegen eines äußeren Magnetfelds, bezeichnet Bezugszahl 2 ein Aufzeichnungsmedium, bezeichnet Bezugszahl 21 eine Ausleseschicht, bezeichnet Bezugszahl 22 eine Aufzeichnungsschicht, bezeichnet Bezugszahl 3 einen Halbleiterlaser, bezeichnet Bezugszahl 4 ein Halbprisma, bezeichnet Bezugszahl 5 einen Polarisationsstrahlenteiler, bezeichnen Bezugszahlen 6 und 7 Photodioden und bezeichnet Bezugszahl 8 einen Differenzverstärker. Fig. 52 zeigt ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren angewandt wird, bei dem unter einem äußeren Magnetfeld, das entsprechend Aufzeichnungsdaten 9 moduliert ist, mit einem CW-Laserstrahl bestrahlt wird.
Nachstehend wird ein Arbeitsprinzip der achten Ausführungsform beschrieben.
Wenn ein Laserstrahl auf das Aufzeichnungsmedium 2 projiziert wird, nimmt dies Temperatur des Aufzeichnungsmediums zu, und dann verschwindet die Magnetisierung in der Aufzeichnungsschicht 22. Die Magnetisierung in der Ausleseschicht 21 bleibt zwar, weil ihre Curie-Temperatur hoch ist, jedoch nimmt die Magnetisierung ab, so dass sie eine Quermagnetisierungsschicht wird, und die Magnetisierung wird durch ein äußeres Magnetfeld von der Spule 1 umgekehrt. Nachdem in der Aufzeichnungsschicht eine Magnetisierung erzeugt worden ist, wird die Magnetisierung durch Austauschkopplung mit der Magnetisierung in der Ausleseschicht gekoppelt und nimmt unter vorgegebenen Bedingungen durch denselben Prozess immer einen stabilen Magnetisierungszustand an, wie in Fig. 413, 49, 50 und 51 gezeigt ist. Wenn die Umkehrung der Magnetisierung in der Ausleseschicht ermittelt werden kann, ist es deshalb möglich, gleichzeitig mit der Aufzeichnung von Daten die aufgezeichneten Daten nachzuweisen.
Diese Umkehrung der Magnetisierung in der Ausleseschicht wird während der Aufzeichnung durch Photodioden 6 und 7 als Veränderung des magnetooptischen Effekts eines reflektierten Licht des Laserstrahls, mit dem bestrahlt wird, ermittelt, weil die Magnetisierung sogar während der Datenaufzeichnung bleibt. Die ermittelte Umkehrung der Magnetisierung wird durch den Differenzverstärker 8 in ein wiedergegebenes Signal. umgewandelt. Aus dem Diferenzverstärker 8 wird ein anomales wiedergegebenes Signal ausgegeben, wenn aufgrund von Mängeln, Verschlechterung, Korrosion oder Verstaubung des Aufzeichnungsmediums, Störung eines magnetooptischen Aufzeichnungsgeräts o.dgl. eine fehlerfreie Aufzeichnung von Daten unmöglich ist. Es ist deshalb auch in solchen Fällen möglich, gleichzeitig mit der Datenaufzeichnung die Aufzeichnung zu bestätigen.
Die Art der Veränderung der Magnetisierung während des Aufzeichnungsprozesses wird beschrieben.
Fig. 46 und 47 zeigen Beispiele für die Temperaturabhängigkeit der Sättigungsmagnetisierung Ms und der Koerzitivkraft Hc der ersten bzw. der zweiten magnetischen Schicht. Tcomp und Tc bedeuten die Kompensationstemperatur bzw. die Curie-Temperatur. <

Ein Fall, wo die Kompensationstemperatur der ersten magnetischen Schicht niedriger ist als die Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht>

Im Fall der in Fig. 46 und 47 gezeigten magnetischen Kennlinien können zwei Fälle, und zwar der PA-Typ und der AP-Typ (ihre Definitionen werden nachstehend beschrieben) in Betracht gezogen werden, da die Kompensationstemperatur der ersten magnetischen Schicht niedriger ist als die Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht (siehe Fig. 48 und 49).
Der P-Typ ist dadurch definiert, dass in der ersten und in der zweiten magnetischen Schicht die Magnetisierung des TM-Teilgitters (TM = Atom der Eisengruppe) oder des RE-Teilgitters (RE = (Seltenerdmetallatom) dominiert. Der A-Typ ist dadurch definiert, dass in der ersten magnetischen Schicht die Magnetisierung des TU-Teilgitters dominiert und in der zweiten magnetischen Schicht die Magnetisierung des RE-Teilgitters dominiert oder umgekehrt. Der PA-Typ ist beispielsweise dadurch definiert, dass bei Raumtemperatur der P-Typ ausgebildet wird und bei hoher Temperatur der A-Typ ausgebildet wird. Der AP-Typ ist beispielsweise dadurch definiert, dass bei Raumtemperatur der A--Typ ausgebildet wird und bei hoher Temperatur der P-Typ ausgebildet wird. Der PP-Typ ist beispielsweise dadurch definiert, dass sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hoher Temperatur der P-Typ ausgebildet wird. Der AA-Typ ist beispielsweise dadurch definiert, dass sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hoher Temperatur der A-Typ ausgebildet wird.
Fig. 48 und 49 veranschaulichen jeweils Veränderungen der Magnetisierung des RE- und des TM-Teilgitters, die unter der Bedingung auftreten, dass die erste und die zweite magnetische Schicht die magnetische Kennlinie von Fig. 46 bzw. 47 zeigen und dem PA-Typ (Fig. 48) bzw. dem AP-Typ (Fig. 49) angehören, wenn sich die Temperatur von der Raumtemperatur (RT) ausgehend über die Auslesetemperatur (Tr) und die Aufzeichnungstemperatur (Tw) verändert und wieder zur Raumtemperatur zurückkehrt.

(PA-Typ: Fig. 48)

Beim PA-Typ besteht die Möglichkeit, dass während der Aufzeichnung zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht Grenzflächenwände magnetischer Domänen erscheinen. Beim PA-Typ ist es deshalb möglich, dass bei hoher Temperatur mehrere verschiedene Zustände [(a) bis (f) in Fig. 48] auftreten. Das Aufzeichnungsmedium kann jedoch immer durch einen gewünschten Zustand hindurchgehen, wenn die Beziehung zwischen den Werten der Energie der Grenzflächenwände magnetischer Domänen, der Zeemaan- Energie und der Energie der Koerzitivkraft zweckmäßig eingestellt ist.
Es folgt eine ausführlichere Erläuterung. Wenn σw die Energie dar Grenzflächenwände magnetischer Domänen bezeichnet, h&sub1; und h&sub2; die Dicke der ersten bzw. der zweitem magnetischen Schicht bezeichnen und Ms1 und Ms2 die Sättigungsmagnetisierung der ersten bzw. der zweiten magnetischen Schicht bezeichnen, werden die effektiven Vormagnetisierungs-Feldstärken Hw1 und Hw2, die durch Austauschkopplungswechselwirkung, die auf die erste und auf die zweite magnetische Schicht einwirkt, verursacht werden, durch die folgenden Formeln wiedergegeben:
Hw1 = σw/(2Ms1h&sub1;) (1),
Hw2 = σw/(2Ms2h&sub2;) (2).
Wenn ferner Hc1 und Hc2 die Feldstärken der Magnetisierungsumkehrungsfelder der ersten bzw. der zweiten magnetischen Schicht bezeichnen und Hex die Feldstärke eines äußeren Magnetfelds bezeichnet, schreitet 5 immer zu 6 fort, wenn während 5 bis 6 beispielsweise die folgende Beziehung erfüllt ist:
5 → 6 Hc2 > Hex - Hw2 (3),
und schreitet 8 immer zu 11 fort, wenn während 8 bis 11 beispielsweise die folgende Beziehung erfüllt ist:
8 → 11 Hex < (Ms1h&sub1;Hc1 + Ms2h&sub2;Hc2)/(Ms1h&sub1; + Ms2h&sub2;) (4).
Auf diese Weise wird der Pfad (b) ausgebildet:
(b) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7 → 8 → 11 → 12,
obwohl Pfad (b) Verzweigungspunkte 5 und 6 enthält, bei denen ein anderer Ablauf möglich ist. Kurz, Pfad (b) wird immer ausgebildet, wenn die Temperaturen bei den jeweiligen Stufen diese Bedingungen erfüllen.
Andere Pfade sind wie folgt:
(a) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7 → 8 → 9 → 10,
(c) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 13 → 14 → 15 → 16 → 17,
1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 13 → 18 → 19 → 16 → 17,
(d) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 13 → 18 → 19 → 20 → 21,
(e) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 13 → 18 → 23 → 24 → 25,
(f) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 13 → 22 → 23 → 26 → 27,
Die Bedingungen bei den Verzweigungspunkten werden durch die folgenden Beziehungen (5) bis (13) wiedergegeben, und die jeweiligen Pfade werden immer ausgebildet, wenn bei den Verzweigungspunkten die Bedingungen entsprechend den jeweiligen Abläufen erfüllt sind.
5 → 13 Hc2 < Hex - Hw2 (5),
13 → 14 Hc1 < Hw1 - Hex (6),
13 → 18 Hc2 > Hex - Hw2 (7),
und Hc1 > Hw1 - Hex (8)
13 → 22 Hc2 < Hw2 - Hex (9),
19 → 16 Hc1 < Hw1 - Hex (10),
19 → 20 Hc1 > Hw1 - Hex (11),
8 → 9 und 23 → 26
Hex > (Ms1h&sub1;Hc1 + Ms2h&sub2;Hc2)/(Ms1h&sub1; + Ms2h&sub2;) (12),
23 → 24 Hex < (Ms1h&sub1;c1 + Ms2h&sub2;Hc2)/(Ms1h&sub1; + Ms2h&sub2;) (13).

(AP-Typ; Fig. 49)

Beim AP-Typ sind die folgenden Pfade vorhanden:
(a) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7 → 8 → 9,
(b) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 10 → 11 → 12,
(c) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 10 → 13 → 14,
(d) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 10 → 15 → 16.
Die Bedingungen bei den Verzweigungspunkten werden durch die folgenden Beziehungen (14) bis (19) wiedergegeben, und die jeweiligen Pfade werden immer ausgebildet, wenn bei den Verzweigungspunkten die Bedingungen entsprechend den jeweiligen Abläufen erfüllt sind.
6 → 10 Hc1 < Hex - Hw1 (14),
10 → 11 Hc2 < Hw2 - Hex (15),
10 → 13 Hc1 < Hw1 - Hex (16),
10 → 15 Hc2 < Hw2 - Hex (17),
und Hc1 < Hw1 - Hex (18),
6 → 7 Hc1 > Hex - Hw1 (19).

< Ein Fall, wo die Kompensationstemperatur der ersten magnetischen Schicht höher ist als die Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht>

In diesem Fall (magnetische Kennlinien der jeweiligen magnetischen Schichten sind nicht gezeigt) gibt es zwei Fälle, und zwar den AA-Typ und den PP-Typ (siehe Fig. 50 und 51). Beim AA-Typ ist es möglich, dass Grenzflächenwände magnetischer Domänen erscheinen, wie vorstehend erörtert wurde. Ein gewünschter Pfad kann jedoch immer ausgebildet werden, wenn Kenndaten des Aufzeichnungsmediums folgendermaßen eingestellt werden.

(AA-Typ; Fig. 50)

Beim AA-Typ sind die folgenden Pfade (a) bis (d) vorhanden:
(a) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 → 7 → 8,
(b) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 10 → 11,
(c) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 12 → 13,
(d) 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 14 → 15.
Die Bedingungen bei den Verzweigungspunkten werden durch die folgenden Beziehungen (20) bis (25) wiedergegeben, und die jeweiligen Pfade werden immer ausgebildet, wenn bei den Verzweigungspunkten die Bedingungen entsprechend den jeweiligen Abläufen erfüllt sind.
5 → 9 Hc2 < Hex - Hw2 (20),
9 → 10 Hc1 < Hw2 - Hex (21),
9 → 12 Hc2 < Hw2 - Hex (22),
9 → 14 Hc1 > Hw1 - Hex (23)
und Hc2 > Hw2 - Hex (24),
5 → 6 Hc2 > Hex - Hw2 (25).
Beim PP-Typ wird unabhängig von den Bedingungen ein vorgegebener Pfad ausgebildet (siehe Fig. 51).
Es ist somit einfach, die Werte des äußeren Magnetfelds, des Magnetisierungsumkehrungsfeldes und der Austauschenergie durch Einstellung der Zusammensetzung der Schichten usw. zu steuern bzw. einzuhalten, so dass immer ein vorgegebener Pfad ausgebildet und ein stabiler Magnetisierungszustand erzielt wird. Infolgedessen kann in dem Fall, dass die Umkehrung der Magnetisierung der ersten magnetischen Schicht während der Aufzeichnung bestätigt wird, die Aufzeichnung nachgewiesen werden.
Beim PA-Typ, AP-Typ und AA-Typ haben die Pfade, während deren Grenzflächenwände magnetischer Domänen erscheinen, [d. h. die Pfade (c) bis (f) beim PA-Typ, die Pfade (b) bis (d) beim AP-Typ und die Pfade (b) bis (d) beim AA-Typ] viele Verzweigungspunkte und somit viele instabile Einflussgrößen. Im Gegensatz dazu haben die Pfade, während deren keine Grenzflächenwände magnetischear Domänen erscheinen, [d. h. die Pfade (a) und (c) beim PA-Typ, Pfad (a) beim AP-Typ und Pfad (a) beim AA-Typ] nur wenige Verzweigungspunkte, weil die Übertragung durch die Austauschkopplung zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht bewirkt wird, und diese Pfade sind infolgedessen erwünscht, weil ein genauerer Nachweis der Aufzeichnung durchgeführt werden kann.
Ferner ist beim PA-Typ in dem Fall, dass zur stabilen Beibehaltung aufgezeichneter Daten die zweite magnetische Schicht, deren Koerzitivkraft bei Raumtemperatur groß ist, angewendet wird, die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht größer als das äußere Magnetfeld. Dies hat zur Folge, dass in der ersten und in der zweiten magnetischen Schicht keine Umkehrung der Magnetisierung erzielt werden kann, so dass Pfad (a) nicht verwirklicht würde. Infolgedessen ist beim PA-Typ der Pfad (b) mehr erwünscht.
Im Folgenden werden Substanzen einer Ausleseschicht und einer Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums noch ausführlicher konkret erläutert.
Die Ausleseschicht besteht vorzugsweise aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z.B. GdCo, GdFeCo, TbFeCo, DyFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo, TbDyFeCo, NdFeCo, NdGdFeCo, NdTbFeCo, NdDyFeCo u. dgl. oder aus aus einer Schicht mit abwechselnder Struktur aus Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z.B. Pt/Co und Pd/Co oder aus einer Legierung von Metall der Platingruppe und Metall der Eisengruppe wie z.B. PtCo und PdCo.
Es ist erwünscht, dass die Aufzeichnungsschicht aus einer amorphen Legierung von Seltenerdmetall und Metall der Eisengruppe wie z.B. TbFeCo, DyFeCo und TbDyFeCo besteht.
Der Ausleseschicht und der Aufzeichnungsschicht können jeweils Elemente zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wie z.B. Cr, Al, Ti, Pt und Hb zugesetzt werden.
Die achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch das folgende Versuchsbeispiel ausführlicher beschrieben. Das Versuchsbeispiel dient zur Erläuterung und stellt keine Einschränkung dar.

44. Versuchsbeispiel

Auf einem Polycarbonat-Substrat mit vorgeformten Rillen, das einen Durchmesser von 130 mm hat, wird unter Anwendung eines Magnetronzerstäubungsgeräts eine SiN-Schicht (Dicke: 900 Å) zur Erzielung einer Interferenz- und Antioxidationswirkung abgeschieden. Dann wird eine GdTbCo-Schicht (eine Ausleseschicht) in einer Dicke von 400 Å abgeschieden, und eine TbFeCo-Schicht (eine Aufzeichnungsschicht) wird in einer Dicke von 400 Å abgeschieden. Danach wird eine weitere SiN-Schicht (Dicke: 300 Å) zur Verbesserung der Antioxidations- und Interferenzwirkung abgeschieden. Diese Schichten werden nacheinander ohne Aufhebung des Vakuums gezüchtet. Auf diese Weise wird das magnetooptische Aufzeichnungsmedium der achten Ausführungsform erhalten.
Der Brechungsindex n beider SiN-Schichten beträgt etwa 2,1, und der Gehalt der TbFeCo-Schicht an Tb, Fe und Co beträgt 21 Atom%, 72 Atom% bzw. 7 Atom%.
Die GdTbCo-Schicht ist derart eingestellt, dass die Kompensationstemperatur 240ºC beträgt und die Curie-Temperatur höher als 350ºC ist.
Auf dem Aufzeichnungsmedium wird durch einen Laserstrahl mit einer Leistung von 9 mW ein 3-MHz-Signal aufgezeichnet, und dann wird ein 1-MHz-Signal aufgezeichnet. Während der Aufzeichnung des 1-MHz-Signals wird das reflektierte Licht des Laserstrahls ermittelt und beobachtet. Als Ergebnis ist ein in Fig. 53 gezeigtes Signal erhalten worden. Aus Fig. 53 ist ersichtlich, dass das 1-MHz-Signal deutlich wiedergegeben wird, obwohl das 3-MHz-Signal darin enthalten ist.
Nach der Aufzeichnung des 1-MHz-Signals wird als nächstes ein 3-MHz-Signal aufgezeichnet. Während der Aufzeichnung des 3-MHz- Signals wird das reflektierte Licht des Laserstrahls ermittelt und beobachtet. Als Ergebnis ist ein in Fig. 54 gezeigtes Signal erhalten worden. Aus Fig. 54 ist ersichtlich, dass das 3-MHz- Signal deutlich wiedergegeben wird, obwohl es durch das 1-MHz- Signal moduliert ist.
Während die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen beschrieben worden ist, die gegenwärtig als die bevorzugten Ausführungsformen angesehen werden, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen eingeschränkt ist.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit

einer ersten magnetischen Schicht zur Speicherung von Daten, wobei die erwähnte erste magnetische Schicht bei Umgebungstemperatur und bei einer vorgegebenen Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht hat; und

einer zweiten magnetischen Schicht;

wobei die zweite magnetische Schicht bei Umgebungstemperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung in der Ebene der Schicht und bei der erwähnten vorgegebenen Temperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht hat,

wobei die zweite magnetische Schicht aus Gdx(Fe100-yCoy)100-x besteht und das Aufzeichnungsmedium dadurch gekennzeichnet ist, dass 27 ≤ x ≤ 31 und 28 ≤ y ≤ 50.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das eine Einstellschicht enthält, die wirksam ist, um die Kopplung zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht einzustellen.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, bei dem die Einstellschicht eine dritte magnetische Schicht ist, wobei die erwähnte dritte magnetische Schicht mindestens bei Umgebungstemperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung in der Ebene der. Schicht hat und die dritte magnetische Schicht eine Curie-Temperatur hat, die niedriger ist als die Curie-Temperaturen der erwähnten ersten und zweiten magnetischen Schicht.

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, bei dem die erwähnte dritte magnetische Schicht an der von der ersten magnetischen Schicht entfernten Seite der erwähnten zweiten magnetischen Schicht gebildet ist.

5. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, bei dem sich die dritte magnetische Schicht zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht befindet.

6. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die erwähnte erste magnetische Schicht eine erste und eine zweite ferrimagnetische Teilschicht umfasst, wobei die erwähnte erste magnetische Teilschicht aus einer Quermagnetisierungsschicht besteht und die erwähnte zweite magnetische Teilschicht aus einer Quermagnetisierungsschicht besteht, wobei die dominierenden magnetischen Momente der ersten und der zweiten Teilschicht bei Umgebungstemperatur entgegengesetzt gerichtet sind.

7. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, das ferner eine dielektrische Schicht und/oder eine Metallschicht umfasst, die zwischen der erwähnten ersten und der erwähnten zweiten magnetischen Teilschicht eingefügt ist, um die Kopplungskräfte dazwischen einzustellen.

8. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, das ferner eine magnetische Zwischenschicht umfasst, die zwischen der erwähnten ersten und der erwähnten zweiten magnetischen Teilschicht eingefügt ist, wobei die erwähnte Zwischenschicht entweder eine schwache senkrechte magnetische Anisotropie oder eine planare magnetische Anisotropie hat.

9. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erwähnte erste und zweite magnetische Schicht unter Austauschkopplung miteinander koppelbar sind, wenn die erwähnte zweite magnetische Schicht eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht hat.

10. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Curie-Temperatur der erwähnten zweiten magnetischen Schicht höher ist als die Curie-Temperatur der erwähnten ersten magnetischen Schicht.

11. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite magnetische Schicht eine Kompensationstemperatur hat, die zwischen Raumtemperatur und der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht liegt.

12. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine wärmeleitfähige Schicht umfasst, die an die erwähnte erste magnetische Schicht angrenzend gebildet ist.

13. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, das ferner eine dielektrische Schicht umfasst, die zwischen der erwähnten wärmeleitfähigen Schicht und der erwähnten ersten magnetischen Schicht eingefügt ist.

14. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Reflexionsschicht umfasst, die an der von der zweiten Schicht entfernten Seite der erwähnten ersten magnetischen Schicht gebildet ist.

15. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 14, das ferner eine dielektrische Schicht umfasst, die zwischen der erwähnten Reflexionsschicht und der erwähnten ersten magnetischen Schicht gebildet ist.

16. Verfahren zur Wiedergabe von Daten aus einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium mit

einer zweiten magnetischen Schicht, wobei die erwähnte zweit magnetische Schicht bei Umgebungstemperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung in der Ebene der Schicht und bei der erwähnten vorgegebenen Temperatur eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der Schicht hat, wobei die zweite magnetische Schicht aus Gdx(Fe100-yCoy)100-x besteht, wobei bei dem erwähnten Verfahren

ein Strahlenbündel aus einer von der ersten magnetischen Schicht entfernten Richtung auf die zweite magnetische Schicht gerichtet wird, wobei das Strahlenbündel wirksam ist, um einen ersten Bereich der zweiten magnetischen Schicht auf eine Temperatur zu erhitzen, die unter der erwähnten vorgegebenen Temperatur liegt, und einen zweiten Bereich der zweiten magnetischen Schicht mindestens auf die erwähnte vorgegebene Temperatur zu erhitzen;

und die Strahlung, die von der zweiten magnetischen Schicht reflektiert wird, ermittelt wird, um nur in dem erwähnten zweiten Bereich ein magnetooptisches Signal zu erzeugen, das für die Magnetisierung der ersten Schicht repräsentativ ist,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass 27 ≤ x ≤ 31 und 28 ≤ y ≤ 50.