DE69430883T2

DE69430883T2 - Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium auf dem es moglich ist, Informationen hoher Zeichendichte aufzuzeichnen und Verfahren zur Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen

Info

Publication number: DE69430883T2
Application number: DE69430883T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Hiroki; Tsutomu Shiratori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: US6403148B1; EP1158509A3; EP0618572A3; EP1426944A2; US6399174B1; EP0618572A2; EP1158509A2; DE69430883D1; US6027825A; EP1426944A3; EP0618572B1; EP1020854A2; EP1020854A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationen unter Verwendung eines magneto-optischen Effekts. Genauer: Es handelt sich um ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, auf das mit hoher Informationsdichte aufgezeichnet werden kann, und eine Methode zur Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen.

Beschreibung des Standes der Technik

Im Bereich der wiederbeschreibbaren hohen Aufzeichnungsdichte hat das magneto-optische Aufzeichnungsmedium Aufmerksamkeit erweckt, bei dem die Information durch Beschreiben von Magnetdomänen auf einer magnetischen Dünnschicht unter Verwendung der thermischen Energie eines Halbleiterlasers aufgezeichnet wird. Ausgelesen wird die Information durch Anwendung eines magneto-optischen Effekts. Kürzlich wurde die Forderung nach einem Aufzeichnungsmedium hoher Speicherkapazität laut, was durch erhöhte Aufzeichnungsdichte des magneto- optischen Aufzeichnungsmediums erzielt werden soll.
Die Aufzeichnungsdichte auf der Spur einer optischen Platte, beispielsweise einer magneto-optischen Platte, hängt sehr wesentlich von der Wellenlänge des Laserstrahls, der in dem optischen Wiedergabesystem verwendet wird, ab und der numerischen Apertur der im System verwendeten Objektivlinse. Das heißt, wurde die Wellenlänge λ des bei dem optischen Wiedergabesystems verwendeten Laserstrahls und die numerische Apertur NA der Objektivlinse bestimmt, wird der Durchmesser der Strahleinschnürung bestimmt. Entsprechend beträgt bei der Signalwiedergabe die erfaßbare Grenze der Frequenz vor Ort etwa 2NA/λ.
Um entsprechend hohe Aufzeichnungsdichte auf einer konventionellen optischen Platte zu verwirklichen, muß die Wellenlänge des Laserstrahls für das optischen Wiedergabesystem verkürzt und die numerische Apertur NA der Objektivlinse vergrößert werden. Für die Größe dieser Werte gibt es jedoch Grenzen. Entsprechend wurden Techniken entwickelt, bei denen die Aufzeichnungsdichte eines Aufzeichnungsmediums erhöht wurde, indem die Anordnung des Aufzeichnungsmediums und die Methode der Leseinformation verbessert wurden.
Beispielsweise wird in der japanischen Anmeldung (Kokai) Nr. 3-93058 (1991) eine Signalwiedergabemethode vorgeschlagen, in der ein Signal in einer aus mehreren Schichten bestehenden Aufzeichnungsschicht erfaßt wurde, die eine Wiedergabeschicht enthielt. Die Aufzeichnungsschicht war mit jeder anderen Schicht magnetisch gekoppelt. Nach Abgleich der Magnetisierungsrichtung in der Wiedergabeschicht wurde die Wiedergabeschicht mit Hilfe eines Laserstrahls aufgeheizt. Das erfaßte Signal in der Aufzeichnungsschicht wurde in den Bereich übertragen, dessen Temperatur erhöht wurde. Das übertragene Signal wurde dann ausgelesen.
Nach dieser Methode kann der Bereich, dessen Temperatur durch Einwirkung des Laserstrahls auf eine Übertragungstemperatur erhöht und von dem ein Signal erfaßt wurde, auf einen schmaleren Bereich als die Größe des Leuchtflecks des Wiedergabelaserstrahls begrenzt werden. Hierdurch wurden Störungen zwischen den Codes während der Wiedergabeoperation reduziert, wodurch ein Signal, das eine gleiche oder kleinere Schwingungsdauer als die Beugungsgrenze des Lichts hatte, wiedergegeben werden kann.
Da bei dem in der japanischen Anmeldung beschriebenen magneto-optischen Aufzeichnungsmedium der tatsächlich verwendete Signalerfassungsbereich kleiner als der Leuchtfleck des Wiedergabelaserstrahls ist, ist die Amplitude des Wiedergabesignals sehr herabgesetzt. Deshalb kann kein ausreichendes Wiedergabesignal erhalten werden.
Da die Magnetisierung der Wiedergabeschicht darüber hinaus in einer Richtung abgeglichen sein muß, bevor der Laserstrahl eingestrahlt werden kann, muß bei einem konventionellen Gerät ein Magnet zur Ingangsetzung der Wiedergabeschicht hinzugefügt werden. Entsprechend tritt beim oben beschriebenen Wiedergabeverfahren das Problem auf, daß das magneto-optische Aufzeichnungsgerät eine komplizierte Aufbau hat, was zu erhöhten Kosten des Geräts führt. Außerdem lassen sich die Abmessungen des Geräts nicht verkleinern.
Die Anmeldung EP-A-0498461 beschreibt ein magneto- optisches Aufzeichnungsmedium mit drei magnetisch gekoppelten Schichten, bei denen die Maskierungsbereiche die Anzahl der Aufzeichnungsbits, aus denen das magneto-optische Signal erstellt wird, verringert werden. Während die Auflösung des wiederhergestellten Aufzeichnungssignals erhöht werden kann, ist dies mit einer Verringerung des wiederhergestellten Signals verbunden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Probleme zu lösen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und ein Verfahren zur Wiedergabe aufgezeichneter Informationen aus dem Medium zu schaffen, bei dem ein Signal mit einer Periode, die gleich oder kleiner ist als die Diffraktionsgrenze des Lichts, mit hoher Geschwindigkeit wiedergegeben werden kann, ohne die Amplitude des Wiedergabesignals zu verringern, so daß die Aufzeichnungsdichte und die Übertragungsgeschwindigkeit des Mediums weitestgehend erhöht und die Größe des Gerätes weitestgehend verringert werden kann.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, das über eine Aufstapelung magnetisch koppelbarer magnetische Schichten verfügt, mit: einer ersten magnetische Schicht, die über eine Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht verfügt; einer zweiten magnetische Schicht, deren Curie-Temperatur niedriger ist als diejenige der ersten magnetische Schicht, die über eine Zwischenschicht verfügt; und mit einer dritten magnetische Schicht, die über eine Aufzeichnungsschicht verfügt, auf der Aufzeichnungszonen einer senkrecht zur Schicht stehenden Magnetisierung aufgezeichnet werden können, wobei die Richtung der Magnetisierung in jeder Aufzeichnungszone abhängig ist von der auf das Medium aufzuzeichnenden Information, wobei die Curie-Temperatur der dritten Schicht höher ist als diejenige der zweiten magnetische Schicht, wobei Zonen der ersten und zweiten magnetischen Schicht magnetisch koppelbar sind mit der Magnetisierung der jeweiligen zugehörigen Aufzeichnungszonen der dritten Schicht, wenn die Temperatur der Zonen der ersten und zweiten magnetischen Schicht geringer ist als diejenige der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht, in der Weise, daß die Richtung der Magnetisierung in jeder Zone der ersten Schicht repräsentativ ist für die auf einer jeweiligen zugehörigen Aufzeichnungszone der dritten Schicht aufgezeichneten Information, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erwärmen einer Zone der zweiten Schicht auf eine Temperatur, die nicht geringer ist als die Temperatur der zweiten magnetische Schicht, eine in der ersten magnetischen Schicht gebildete Bloch-Wand verursacht, wobei die erste magnetische Schicht bestimmt ist durch die Grenze einer Aufzeichnungsdomäne der dritten magnetischen Schicht, die hin zu einer Stelle der höchsten Temperatur innerhalb der erwärmten Zone zu versetzen ist, wobei die Richtung der Magnetisierung der zugehörigen Domäne in der ersten vergrößerten Schicht durch die Versetzung der Bloch-Wand bestimmt ist durch die Richtung der Magnetisierung in der Aufzeichnungsdomäne in der dritten magnetische Schicht.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergabe von Informationen vorgesehen, die auf einem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium nach dem ersten Aspekt aufgezeichnet sind, mit den Verfahrensschritten: Abtasten eines Lichtstrahls über dem Träger, um eine erwärmte Zone des Mediums mit einem Temperaturgradienten entlang der Richtung relativer Bewegung des Lichtstrahls und dem Medium zu bilden, wobei die erwärmte Zone eine Temperatur bei oder über der Curie- Temperatur der zweiten magnetischen Schicht enthält, um so die Bloch-Wand in der ersten magnetischen Schicht innerhalb der erwärmten Zone zu veranlassen, eine Versetzung hin zur Seite höherer Temperatur des Temperaturgradienten zu erfahren; und Wiedergeben der Information durch Nachweis von Licht, das auf das Medium von der Seite des der ersten magnetischen Schicht benachbarten Mediums gerichtet und aus dem Medium reflektiert wird.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Informationen vorgesehen, die auf dem Medium nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufgezeichnet sind, mit: einem Mittel zum Ausrichten eines Lichtstrahls auf das Medium, um so eine erwärmte Zone des Mediums mit einem Temperaturgradienten entlang der Richtung der relativen Richtung des Lichtstrahls und dem Medium zu bilden, wobei die erwärmte Zone eine Temperatur bei oder über der Curie- Temperatur der zweiten magnetischen Schicht aufweist, um so die Bloch-Wand der ersten magnetischen Schicht, die festgelegt ist durch eine Grenzkante einer Aufzeichnungsdomäne der dritten magnetischen Schicht, zu veranlassen, sich innerhalb der erwärmten Zone zu versetzen, um so die zugehörige Domäne der ersten magnetischen Schicht mit einer Richtung der Magnetisierung auszuweiten, die die in der dritten magnetischen Schicht aufgezeichnete Information repräsentiert; und Wiedergabe der Information durch Feststellen von Licht, das auf das Medium von der Seite des Mediums gerichtet ist, das der ersten magnetischen Schicht benachbart ist und vom Medium reflektiert wird.
Die obigen und weitere Aufgaben, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen verdeutlicht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1A bis 1C zeigen Diagramme, die das Konzept eines Informationswiedergabeverfahrens darstellen, bei dem ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium aus ein bis drei Magnetschichten besteht, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1A zeigt einen Querschnitt des Mediums im Wiedergabezustand und einen Spinorientierungszustand in den einzelnen Magnetschichten. Fig. 1B zeigt die Temperaturverteilung in den einzelnen Stellen des Mediums von Fig. 1A. Fig. 1C zeigt die Verteilung der Bloch-Wand- Energiedichte in den entsprechenden Bereichen und die Verteilung einer Krafteinwirkung auf eine Bloch-Wand entsprechend der Verteilung der Bloch-Wand-Energiedichte;
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zeit τ, die für eine Bloch-Wand erforderlich ist, einen Leuchtfleck zu durchqueren, und der Zeit tmin, die für das Medium erforderlich ist, um die Entfernung zurückzulegen, die der kürzesten Aufzeichnungszeichenlänge entspricht;
Fig. 3A zeigt das Informationswiedergabeverfahren des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 3B zeigt ein konventionelles Wiedergabeverfahren;
Fig. 4A bis 4C zeigen das Konzept eines Informationswiedergabeverfahrens, bei dem ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium mit einer bis vier Magnetschichten verwendet wird, entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt im Querschnitt die Anordnung der Schichten eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 zeigt im Querschnitt die Anordnung der Schichten eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7A zeigt einen Querschnitt eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums eines ersten Versuchsbeispiels;
Fig. 7B zeigt Bloch-Wände beim ersten Versuchsbeispiel;
Fig. 8 zeigt ein Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät, das zur Messung einer Probe des ersten Versuchsbeispiels verwendet wird;
Fig. 9 A und 9B zeigen einen Wiedergabezustand für die Probe des ersten Versuchsbeispiels;
Fig. 10 zeigt in einer graphische Darstellung das Träger- /Rausch-Leistungsverhältnis (Carrier-to-Noise Ratio, C/N ratio), das von der Probe des ersten Versuchsbeispiels erhalten wurde;
Fig. 11A und 11B zeigen einen Wiedergabezustand für eine Probe eines vierten Versuchsbeispiels;
Fig. 12A bis 12C zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation von dem Medium entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13A und 13B zeigen einen Querschnitt und einen Grundriß des magneto-optischen Aufzeichnungsmediums des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 14A bis 141 zeigen die Signalwiedergabe beim dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 15 zeigt die Schwingungsform eines gewöhnlichen wiederhergestellten Signals;
Fig. 16A und 16B zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation vom Medium entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 zeigt das Temperaturverhalten einer Wiedergabeschicht des vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 18A zeigt das Verhalten eines Leuchtflecks beim dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 18B zeigt das Verhalten eines Leuchtflecks beim vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 19A und 19B zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation vom Medium entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20 zeigt einen Vergleich des Träger-/Rausch- Leistungsverhältnisses aus dem fünften Ausführungsbeispiel mit den Träger-/Rausch-Leistungsverhältnissen, die vom konventionellen Medium erhalten wurden;
Fig. 21A und 21B zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation vom Medium entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22A und 22B zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation vom Medium entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 23A und 23B zeigen ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium und das Prinzip einer Wiedergabeinformation vom Medium entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1A zeigt in einer Querschnittdarstellung die Anordnung eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Magnetschicht dieses Mediums besteht aus einer ersten Magnetschicht 11, einer zweiten Magnetschicht 12 und einer dritten Magnetschicht 13, die übereinander angeordnet sind. Die Pfeile 14 in jeder Schicht zeigen die Spinrichtung an. An den Grenzbereichen, an denen die Spinrichtungen zueinander entgegengesetzt sind, wird eine Bloch-Wand 15 gebildet. Das Aufzeichnungssignal für diese Aufzeichnungsschichten wird unterhalb der Querschnittdarstellung als eine graphische Darstellung angezeigt.
Fig. 1B zeigt eine graphische Darstellung der Temperaturverteilung im magneto-optischem Aufzeichnungsmedium des ersten Ausführungsbeispiels. Die Temperaturverteilung kann beim Medium von einem Lichtstrahl herrühren, der für die Wiedergabe des Aufzeichnungssignals gedacht ist. Vorzuziehen wäre jedoch bei der Erzeugung einer Temperaturverteilung ein anderes Wärmemittel zu verwenden, damit die Temperatur des Mediums von einer Stelle vor dem Wiedergabeleuchtfleck in der Bewegungsrichtung des Leuchtflecks erhöht wird, und eine Temperaturspitze sollte sich hinter dem Leuchtfleck ausbilden. An der Stelle xS erreicht das Medium die Temperatur TS, die nahe der Curie-Temperatur der zweiten Magnetschicht liegt.
Fig. 1C zeigt eine graphische Darstellung der Verteilung der Bloch-Wand-Energiedichte σ&sub1; der ersten Magnetschicht, die der Temperaturverteilung von Fig. 1B zugeordnet ist. Hat die Bloch- Wand-Energiedichte σ&sub1; einen Gradienten in x-Richtung (siehe Fig. 1C), wirkt folgende Kraft F&sub1; auf jede Bloch-Wand in jeder Schicht an der Stelle x ein:
F&sub1; = ∂σ/∂x.
Die Kraft F&sub1; wirkt so, als würde sich jede Bloch-Wand in Richtung einer niedrigeren Bloch-Wand-Energie bewegen. Da die erste Magnetschicht eines kleines Bloch-Wand-Koerzitivfeld und eine große Bloch-Wand-Beweglichkeit hat, wird die Bloch-Wand nur durch die Anwesenheit der ersten Magnetschicht durch die Kraft F&sub1; auf einfache Weise bewegt. Da jedoch die Temperatur des Mediums im Bereich vor der Stelle xS niedriger als TS (die rechte Seite von Fig. 1C) ist, und sich die erste Magnetschicht in einem Zustand der Austauschkopplung mit der dritten Magnetschicht, die ein hohes Bloch-Wand-Koerzitivfeld hat, befindet, wird die Bloch-Wand in der ersten Magnetschicht an einer Stelle festgehalten, die der Stelle der Bloch-Wand in der dritten Magnetschicht entspricht.
Wenn sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (wie in Fig. 1A zu sehen) eine Bloch-Wand 15 an der Stelle xS des Mediums befindet, wird die Temperatur des Mediums auf die Temperatur TS angehoben, die sich sehr nahe an der Curie-Temperatur der zweiten Magnetschicht (die niedriger ist als die Curie- Temperaturen der ersten und dritten Magnetschicht) liegt, wodurch die Austauschkopplung zwischen der ersten und dritten Magnetschicht unterbrochen wird. Als Ergebnis bewegt sich die Bloch-Wand 15 "augenblicklich" in einen Bereich mit höherer Temperatur und einer niedrigeren Bloch-Wand-Energiedichte, wie aus dem Pfeil an der gestrichelten Linie zu erkennen ist (siehe Fig. 1A).
Bewegt sich die Bloch-Wand 15 unter dem Wiedergabeleuchtfleck 16 durch, werden sämtliche Spins in der ersten Magnetschicht innerhalb des Leuchtflecks in einer Richtung ausgerichtet. Jedesmal, wenn eine Bloch-Wand 15 die Stelle xS aufgrund einer Bewegung des Mediums erreicht, durchquert die Bloch-Wand 15 unmittelbar den Leuchtfleck. Sämtliche Spins innerhalb des Leuchtflecks werden invertiert und in eine Richtung ausgerichtet. Als Ergebnis (siehe Fig. 1A) bleibt die Amplitude des Wiedergabesignals immer konstant. Sie hat einen Maximalwert unabhängig von dem aufgezeichneten Intervall zwischen benachbarten Bloch-Wänden (das heißt der Aufzeichnungszeichenlänge) und ist vollkommen frei von Störproblemen der Wellenform, die durch die optische Beugungsgrenze hervorgerufen wird.
Da die Bewegungsgeschwindigkeit der Bloch-Wand nicht unendlich groß ist, sollte die erforderliche Zeit τ für die Bloch-Wand, um den Leuchtfleck zu durchqueren, nicht länger sein als die Zeit tmin, die für das Medium erforderlich ist, um den Abstand, der zur kürzesten Aufzeichnungszeichenlänge gehört, zu überbrücken (siehe Fig. 2)
Die Fig. 3A und 3B zeigen einen Vergleich des Informationswiedergabeverfahrens der vorliegenden Erfindung mit einem konventionellen Informationswiedergabeverfahrens. In den Fig. 3A und 3B stellt jede Kombination von (a1) bis (a7) und (b1) bis (b7) einen Zustand dar, bei dem sich ein Wiedergabeleuchtfleck 31 auf einer Informationsspur 36 bewegt, auf der magnetische Bereiche mit verschiedenen Aufzeichnungszeichenlängen gebildet werden. (a8) und (b8) sind graphische Darstellungen der wiederhergestellten Signale.
Beim konventionellen Wiederherstellungsverfahren kann die maximale Amplitude des wiederhergestellten Signals nicht erhalten werden (b8), so lange der Wiedergabeleuchtfleck 31 nicht vollständig in einen magnetischen Bereich auf der Informationsspur 36 (b2) eingetreten ist. Andererseits werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wiedergabeleuchtfleck 31 und das Temperaturprofil einer relativen Bewegung in die gleiche Richtung 32 unterworfen, wodurch die Temperatur einer Stelle, der unmittelbar dem Wiedergabeleuchtfleck 31 vorauseilt, gleich der kritischen Temperatur TS der zweiten Magnetschicht ist. Entsprechend ist die Temperatur der Stelle einer Bloch-Wand 34 gleich der kritischen Temperatur TS unmittelbar bevor der Wiedergabeleuchtfleck 31 die Bloch-Wand 34 erreicht, wodurch sich die Bloch-Wand 34 in die entgegengesetzte Richtung 35 bewegt, und der Wiedergabeleuchtfleck 31 vollständig in das aufgezeichnete Zeichen (a2) eintritt. Folglich kann die maximale Amplitude des Wiedergabesignals augenblicklich erhalten werden (a8).
Bei dem konventionellen Wiederherstellungsverfahren, bei dem ein magnetischer Bereich 33 kleiner als die Leuchtfleckgröße ist, ist der Wiedergabeleuchtfleck 31 nicht vollständig in die Magnetdomäne 33 (b3 bis b7) eingetreten, und das erhaltene Wiedergabesignal tritt nicht deutlich hervor (b8). Andererseits bewegt sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Magnetdomäne rückwärts in die umgekehrte Richtung, wenn der Wiedergabeleuchtfleck 31 tatsächlich die Bloch-Wand des aufgezeichneten Zeichens (a3 bis a7) erreicht. Hierdurch wird ein sehr deutliches Wiedergabesignal erhalten (a8).

Zweites Ausführungsbeispiel

Es wurde eine Beschreibung des magneto-optischen Aufzeichnungsmediums mit den ersten bis dritten Schichten entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gegeben. Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 4A gezeigt, wird eine vierte Magnetschicht 44 zwischen einer ersten Magnetschicht 41 und einer zweiten Magnetschicht 42 eingefügt. Die Curie-Temperatur der vierten Magnetschicht 44 ist höher als die der zweiten Magnetschicht 42 und niedriger als die der ersten Magnetschicht 41. Die Curie-Temperatur der vierten Magnetschicht 44 ist höher als die der zweiten Magnetschicht 42 und niedriger als die der ersten Magnetschicht 41. Die vierte Magnetschicht 44 verfügt über eine vertikal magnetisierte Schicht, die ein Bloch-Wand-Koerzitivfeld hat, das kleiner ist als das der dritten Magnetschicht 43 und zwar bei Temperaturen, die höher oder gleich als die Curie-Temperatur der zweiten Magnetschicht 42 sind. Die vierte Magnetschicht 44 erzeugt eine ausreichend große Kraft, um eine Bloch-Wand innerhalb der ersten Magnetschicht 41 zu bewegen.
Wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, wird auch in dem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium mit einer Magnetschicht 44 durch Erhöhen der Temperatur des Mediums auf die Temperatur TS, die nahe an der Curie-Temperatur der zweiten Magnetschicht 42 liegt, an der Stelle xS die Austauschkopplung zwischen der vierten Magnetschicht 44 und der dritten Magnetschicht 43 unterbrochen, wodurch Bloch-Wände in der ersten Magnetschicht 41 und in der vierten Magnetschicht 44 bewegt werden können.
Fig. 4C zeigt eine graphische Darstellung der Verteilung der Bloch-Wand-Energiedichte a1 der ersten Magnetschicht 41 und die Bloch-Wand-Energiedichte σ4 der vierten Magnetschicht 44, die zu der oben beschriebenen Temperaturverteilung gehört. Wenn, wie oben beschrieben, die Bloch-Wand-Energiedichte σ1 einen Gradienten in x-Richtung hat (siehe Fig. 4C), wird auf eine Bloch-Wand in jeder Schicht, die sich an der Stelle x befindet, eine Kraft ausgeübt. Die Kraft F&sub1; bewegt die Bloch-Wand in eine Richtung, in der die Bloch-Wand-Energie niedrig ist.
Um die aufgezeichnete Information mit hoher Geschwindigkeit zu lesen, muß jede Bloch-Wand mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Aus diesem Grund muß auf die Bloch-Wand eine große Kraft ausgeübt werden. Allgemein erhöht sich die Temperaturabhängigkeit der Bloch-Wand-Energiedichte, wenn sich die Temperatur der Curie-Temperatur nähert. Folglich kann der Gradient der Bloch-Wand-Energiedichte in x-Richtung durch Erzeugen eines Temperaturgradienten innerhalb eines Temperaturbereichs nahe der Curie-Temperatur erhöht werden, und eine große Kraft kann auf die Bloch-Wand ausgeübt werden. Um einen Wechsel in der Polarisationsebenen des reflektierten Lichts von der ersten Magnetschicht 41 zu erfassen, muß die Temperatur des Mediums viel niedriger als die Curie-Temperatur der ersten Magnetschicht 41 in einem Bereich sein, der von dem Wiedergabeleuchtfleck angestrahlt wird.
Wenn, wie Fig. 4A zeigt, die vierte Magnetschicht 44, die eine niedrigere Curie-Temperatur als die der ersten Magnetschicht 41 hat, in der Nachbarschaft der ersten Magnetschicht 41 an einer Seite gegenüber der Seite, an der der Lichtstrahl einfallen soll, erzeugt wird, ist es möglich, in dem Bereich, der durch den Wiedergabeleuchtfleck erzeugt wird, einen Temperaturgradienten in einem Temperaturbereich zu erzeugen, der bedeutend niedriger, wie die Temperatur der ersten Magnetschicht 41 und nahe der Curie-Temperatur der vierten Magnetschicht 44 ist. Als Folge wird eine große Kraft auf eine Bloch-Wand in der vierten Magnetschicht 44 ausgeübt, und eine große Kraft, die durch Hinzufügen einer Kraft aufgrund der Austauschwechselwirkung mit der vierten Magnetschicht 44 erhalten wird, wird auf eine Bloch-Wand in der ersten Magnetschicht 41 ausgeübt.
Wenn darüber hinaus ein Gradient der Curie-Temperatur in Richtung der Schichtdicke in der vierten Magnetschicht 44 in der Weise erzeugt wird, daß die Curie-Temperatur in Richtung der zweiten Magnetschicht 42 abnimmt, kann die vierte Magnetschicht 44 so konfiguriert werden als hätte sie in x-Richtung eine Temperatur unmittelbar unterhalb der Curie-Temperatur. Folglich kann eine relativ große Kraft über einen gesamten Bereich in x- Richtung, in dem Bloch-Wände bewegt werden müssen, ausgeübt werden.
Es wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung von Versuchsbeispielen gegeben, auf die die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele angewendet werden.
Fig. 5 zeigt in einem Querschnitt die Anordnung der Schichten eines magneto-optischen Aufzeichnungsmediums entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. In dieser Anordnung werden eine dielektrische Schicht 55, eine erste Magnetschicht 51, eine zweite Magnetschicht 52, eine dritte Magnetschicht 53 und eine dielektrische Schicht 54 sequentiell übereinander auf einem lichtdurchlässigen Substrat 56 angeordnet.
Für das lichtdurchlässige Substrat 56 kann beispielsweise Polycarbonat oder Glas gewählt werden. für die dielektrische Schicht 55 können dielektrische Materialien wie Si&sub3;N&sub4; (Siliziumnitrid), AlN (Aluminiumnitrid), SiO&sub2; (Silizium(II)- Oxid), SiO (Siliziumoxid), ZnS (Zinksulfid) oder MgF&sub2; (Magnesiumfluorid) gewählt werden. Die gleichen Materialien können auch für die dielektrische Schicht 54, die im Endeffekt auch als Schutzschicht ausgebildet wird, herangezogen werden. Diese Schichten lassen sich beispielsweise durch kontinuierliche Kathodenzerstäubung unter Verwendung eines Magnetron- Kathodenzerstäubungsgeräts oder durch kontinuierliche Ablagerung im Vakuum aufbringen. Durch kontinuierliche Bildung der entsprechenden Magnetschichten, ohne Unterbrechung des Vakuums, befinden sich die entsprechenden Magnetschichten untereinander im Zustand der Austauschkopplung.
Die thermischen Eigenschaften dieser Anordnung können durch Hinzufügen einer metallischen Schicht, beispielsweise Al (Aluminium), AlTa (Aluminium Tantal), AlTi (Aluminium Titan), AlCr (Aluminium Chrom) oder Cu (Kupfer), eingestellt werden. Eine Schutzschicht aus Polymerharz kann zu der Anordnung ebenfalls hinzugefügt werden. Gebildete Schichten können miteinander verbunden werden.
Beim oben beschriebenen Medium können die Magnetschichten 51 bis 53 aus verschiedenen Arten magnetischen Materials zusammengesetzt sein. Beispielsweise können die Magnetschichten 51 bis 53 aus amorphen Legierungen, bestehend aus chemischen Elementen der Lanthaniden und chemischen Elementen der Eisengruppe, gebildet sein, wobei die Legierungen 10 bis 40 Atomprozent einer Art oder mindestens zwei Arten chemischer Elemente der Lanthaniden wie beispielsweise Pr (Praseodym), Nd (Neodym), Sm (Samarium), Gd (Gadolinium), Tb (Terbium), Dy (Dysprosium) oder Ho (Holmium) und 60 bis 90 Atomprozent einer Art oder zumindest zwei Arten chemischer Elemente der Eisengruppe wie Fe (Eisen), Co (Kobalt) oder Ni (Nickel) enthalten können. Zur Verbesserung der Korrosionswiderstandsfähigkeit können noch geringe Anteile der chemischen Elemente Cr (Chrom), Mn (Mangan), Cu (Kupfer), Ti (Titan), Al (Aluminium), Si (Silizium), Pt (Platin) oder In (Indium) hinzugefügt werden.
Bei Verwendung einer amorphen Legierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden und chemischen Elementen der Eisengruppe kann die Sättigungsmagnetisierung der Legierung durch Veränderung des Mischungsverhältnisses aus den beiden chemischen Elementegruppen eingestellt werden. Die Curie- Temperatur der Legierung kann in gleicher Weise eingestellt werden. Wenn jedoch die Curie-Temperatur unabhängig von der Sättigungsmagnetisierung eingestellt werden soll, sollte bevorzugt ein Material verwendet werden, bei dem die Anteile an Eisen durch Kobalt ersetzt werden, und der Ersetzungsbetrag eingestellt wird. Das heißt, da sich die Curie-Temperatur beim Ersetzen von einem Atomprozent Eisen durch Kobalt schätzungsweise um etwa 6ºC erhöht, kann die erwünschte Curie- Temperatur dadurch eingestellt werden, daß der Betrag an Kobalt nach der angegeben Beziehung hinzugefügt wird. Die Curie- Temperatur läßt sich auch herabsetzen, indem eine geringe Menge eines nichtmagnetischen Elements wie Chrom oder Titan hinzufügt wird. Die Curie-Temperatur läßt sich auch einstellen, indem das Verhältnis zwischen mindestens zwei Arten chemischer Elemente von Lanthaniden aufeinander abgestimmt werden.
Darüber hinaus können weitere Materialien wie Schichten aus Granaten, chemischen Elementen der Platin-/Eisengruppe mit einer periodischen Struktur oder Legierungen aus chemischen Elementen der Platin-/Eisengruppe verwendet werden.
Für die erste Magnetschicht wird bevorzugt ein Material zur Herstellung von Magnetblasenspeichern wie eine amorphe Legierung aus den chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisengruppe mit kleiner vertikaler magnetischer Anisotropie wie GdCo, GdFeCo, GdFe, NdGdFeCo oder Granate verwendet.
Für die dritte Magnetschicht wird bevorzugt ein Material mit großer vertikaler magnetischer Anisotropie, das einen magnetischen Zustand stabil halten kann, beispielsweise eine amorphe Legierung aus den chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisengruppe wie TbFeCo, DyFeCo, TbDyFeCo oder eine Schicht aus den chemischen Elementen der Platin-/Eisengruppe mit einer periodischen Struktur, wie Pt/Co oder Pd/Co, bevorzugt verwendet.
Die Aufzeichnung eines Datensignals auf das magneto- optische Aufzeichnungsmedium des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird durch Modulation eines externen Magnetfeldes durchgeführt, wobei ein Laserstrahl mit einer Leistung eingestrahlt wird, die in der Lage ist, die Temperatur der dritten Magnetschicht auf dem sich bewegenden Medium mindestens auf Curie-Temperatur zu erhöhen, oder durch Modulation der Leistung eines Laserstrahls, wobei ein Magnetfeld in einer bestimmten Richtung einwirkt. Bei der letzten Anwendung, bei der die Intensität des Laserstrahls eingestellt wird, wodurch nur ein vorbestimmter Bereich innerhalb des Laserstrahlflecks eine Temperatur nahe der Curie-Temperatur der dritten Magnetschicht hat, kann eine aufgezeichnete Magnetdomäne, deren Größe kleiner oder gleich dem Laserstrahlfleck ist, gebildet werden. Als Ergebnis kann ein Signal mit einer Periode, die kleine oder gleich der Beugungsgrenze des Lichts ist, aufgezeichnet werden.
Fig. 6 zeigt die Anordnung eines Mediums, in dem eine vierte Magnetschicht zu der obigen Anordnung hinzugefügt wird. Hier sind eine dielektrische Schicht 65, eine erste Magnetschicht 61, eine vierte Magnetschicht 67, eine zweite Magnetschicht 62, eine dritte Magnetschicht 63 und eine dielektrische Schicht 64 auf einem lichtdurchlässigen Substrat 66 übereinander angeordnet. Die hier verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren der Schichten entsprechen den bei Fig. 5 beschriebenen Verfahren.
Die vorliegende Erfindung wird nun genauer anhand typischer Versuchsbeispiele beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Versuchsbeispiele beschränkt, wenn das Wesentliche der Erfindung nicht überschritten wird.
Als erstes werden Versuchsbeispiele für das magneto- optisches Aufzeichnungsmedium beschrieben, das ein bis drei Magnetschichten (siehe Fig. 5) hat.

Versuchsbeispiel 1

Zielelektroden aus Bor-dotiertem Si, Gd, Dy, Tb, Fe und Co wurden in einer Gleichstrom-Kathodenzerstäubungsgerät angebracht. Ein Substrat aus Polycarbonat, auf dem Leitrillen zur Spureinstellung gebildet wurden, brachte man einen Substrathalter auf. Die Kammer des Geräts wurde mit Hilfe einer Kryopumpe so lange evakuiert, bis der Druck innerhalb der Kammer kleiner oder gleich 1 · 10&supmin;&sup5; Pa erreicht wurde. Während des Evakuierens wurde so lange Argon eingeleitet, bis der Druck in der Kammer 0,3 Pa betrug. Eine SiN-Schicht, die als Überlagerungsschicht dienen soll, wurde mit einer Dicke von 800 Å aufgewachsen, wobei sich das Substrat drehte. Anschließend wurden nacheinander eine GdCo-Schicht als erste Magnetschicht mit 300 Å Dicke, eine DyFe-Schicht als zweite Magnetschicht mit 100 Å Dicke und eine TbFeCo-Schicht als dritte Magnetschicht mit 400 Å Dicke aufgewachsen. Danach wurde eine SiN-Schicht als Schutzschicht mit 800 Å Dicke aufgewachsen. Beim Aufwachsen der SiN-Schicht wurde dem Argongas ein Stickstoffgas hinzugefügt. Die Schicht wurde durch reaktive Gleichstrom-Kathodenzerstäubung aufgewachsen, die entsprechenden Magnetschichten wurden durch Anwendung von Gleichspannung auf die entsprechenden Zielelektroden, bestehend aus Gd, Dy, Tb, FE und Co, aufgewachsen.
Die Zusammensetzung jeder Magnetschicht wurde so eingestellt, daß sie nahe der kompensierten Zusammensetzung war. Die Curie-Temperaturen der ersten, zweiten und dritten Magnetschicht wurden auf etwa 300ºC, 70ºC und 200 ºC eingestellt.
Wie die Querschnittsdarstellung von Fig. 7A zeigt, besteht das Medium aus einer dielektrischen Schicht 72, einer Magnetschicht 73 und einer dielektrischen Schicht 74, die übereinander auf dem Substrat 71 angeordnet sind. Auf dem Substrat 71 werden konzentrische Leitrillen oder spiralförmige Leitrillen mit einem rechteckigen Querschnitt von 1000 Å Tiefe gebildet. Entsprechend wird die Magnetschicht 73, die auf Stegen 76 angeordnet ist, im wesentlichen durch Leitrillen 75 voneinander unterbrochen. Tatsächlich wird die Magnetschicht 73 gleichförmig, weil eine Magnetschicht selbst an gestuften Stellen nur wenig aufgewachsen wird. Da jedoch die Dicke der Schicht viele kleiner als die Dicke der Magnetschicht in anderen Stellen ist, kann die Verbindung mit den gestuften Stellen vernachlässigt werden. Bei der vorliegenden Erfindung enthält solch ein Zustand einen Zustand, bei dem entsprechende Informationsspuren voneinander magnetisch getrennt sind. Wenn an Stegen 76 über ihre gesamte Breite umgeklappte Magnetdomänen gebildet werden (siehe Fig. 7B), werden an der Grenze der Magnetdomänen auf den Stegen 76 nichtgeschlossene Bloch-Wände 77 gebildet. Derartige Bloch-Wände 77 lassen sich einfach in Richtung der Spur bewegen, weil es zu keiner Erzeugung/Vernichtung von Bloch-Wänden 77 auf den Seiten der Spur kommt. Der Effekt magnetisch getrennter Informationsspuren kann zufriedenstellend erreicht werden, selbst wenn nur die erste Magnetschicht statt einer magnetischen Trennung sämtlicher Schichten magnetisch unterbrochen ist.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten wurden für das magneto-optische Aufzeichnungsmedium nach der oben beschriebenen Art gemessen.
Fig. 8 zeigt das für die Messung verwendete Aufzeichnungs- /Wiedergabe-Gerät. Es enthält das optische System für die Aufzeichnung/Wiedergabe einer gewöhnlichen magneto-optischen Platte mit zusätzlich einer Laserlichtquelle zum Aufheizen. In Fig. 8 hat eine Laserlichtquelle 81 zur Aufzeichnung/Wiedergabe eine Wellenlänge von 780 nm. Sie ist derart angeordnet, daß das P-polarisierte Licht auf das Aufzeichnungsmedium fällt. Eine Laserlichtquelle 82 zum Aufheizen hat eine Wellenlänge von 1,3 um. Sie ist derart angeordnet, daß das P-polarisierte Licht auf das Aufzeichnungsmedium fällt. Ein dichroitischer Spiegel 83 wurde derart entworfen, daß Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm zu 100% durchgelassen wird. Licht mit einer Wellenlänge von 1,3 um wird zu 100% reflektiert. Ein Polarisationsstrahlteiler 84 ist derart ausgestaltet, daß P-polarisierte Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 780 nm bzw. 1,3 um zu 70% bis 80% durchgelassen werden. S-polarisierte Lichtstrahlen mit gleicher Wellenlänge werden zu 100% reflektiert. Der Durchmesser der Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge von 1,3 um ist derart angeordnet, daß er kleiner als die Objektivöffnung 85 ist, und daß er eine numerische Apertur hat, die kleiner als die des Lichtstrahls mit der Wellenlänge von 780 nm ist, und daß er nach Durchlaufen des gesamten Geräts verdichtet ist. Ein dichroitischer Spiegel 87 wird herangezogen, damit der Eintritt von Licht mit Aufzeichnung/Wiedergabe einer Wellenlänge von 1,3 um daran gehindert wird, in ein Signalerfassungssystem einzudringen. Er ist derart entworfen worden, daß Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm zu 100% durchgelassen wird, und daß Licht mit einer Wellenlänge von 1,3 um zu 100% reflektiert wird.
Wie Fig. 9A zeigt, kann dieses optische System einen Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Leuchtfleck 91 und einen Heizleuchtfleck 92 zur Aufheizung auf einem Steg 95 zwischen zwei benachbarten Leitrillen 94 auf der Aufzeichnungsoberfläche eines Aufzeichnungsmediums 86 abbilden. Da der Heizleuchtfleck 92 langweilig ist und eine geringe numerische Apertur hat, ist sein Durchmesser größer als der des Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Leuchtflecks 91. Daher wird ermöglicht, auf einfache Weise einen erwünschten Temperaturgradienten nach Fig. 8B in dem Bereich des Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Leuchtflecks 91 auf der Aufzeichnungsoberfläche des sich bewegenden Mediums zu erzeugen. In Fig. 9A wird auch die Isotherme 96 der Temperatur TS ebenfalls gezeigt. Aufzeichnung/Wiedergabe wurde durch Drehung des Mediums bei einer Lineargeschwindigkeit von 5 m/s durchgeführt.
Während der Ausführung der Gleichstrom-Einstrahlung des Laserstrahls bei 8 mW wurde durch Modulation des Magnetfeldes im Bereich von ±150 Oe für die Aufzeichnung/Wiedergabe ein sich wiederholendes Muster mit Aufwärts- und Abwärtsmagnetisierung (in Abhängigkeit von der Modulation des Magnetfeldes) während eines Abkühlungsvorgangs, nachdem die dritte Magnetschicht des Mediums mindestens auf Curie-Temperatur aufgeheizt wurde, gebildet. Zu diesem Zeitpunkt kann die Aufzeichnungsleistung des Laserstrahls für die Aufzeichnung/Wiedergabe durch gleichzeitiges Einstrahlen der Heizlaserstrahls reduziert werden
Die Modulationsfrequenz des Magnetfeldes zur Aufzeichnung wurde zwischen 1 MHz und 10 MHz verändert, um Muster, die Zeichenlängen in der Größenordnung von 2,5 um bis 0,25 um haben, aufzuzeichnen.
Die Leistung des Laserstrahls zur Aufzeichnung/Wiedergabe war beim Wiedergabevorgang auf 1 mW festgelegt. Das Träger- /Rausch-Leistungsverhältnis wurde für das Muster jeder Zeichenlänge gemessen, indem ein Wechsel in der Polarisationsebenen des reflektierten Lichts des Laserstrahls für die Aufzeichnung/Wiedergabe bei gleichzeitiger Einstrahlung des Heizlasers auf eine Leistung von 20 mW erfaßt wurde. Die Temperaturverteilung an der Oberfläche des Mediums zu diesem Zeitpunkt zeigt Fig. 9B. Diese Temperaturverteilung hat einen Gradienten in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnung/Wiedergabe- Leuchtflecks 91.
Eine Kurve a (siehe Fig. 10) zeigt das Ergebnis der Messung. Zum Vergleich wird als Kurve b das Ergebnis der Messung beim konventionellen ultrahochauflösenden Wiedergabeverfahren nach der japanischen Anmeldung Nr. 3-93058 (1991) gezeigt, und Kurve c zeigt das Ergebnis der Messung bei einem gewöhnlichen Wiedergabeverfahren ohne ultrahohe Auflösung.
Da entsprechend des Wiedergabeverfahrens der vorliegenden Erfindung die Gesamtheit der Magnetisierungsumkehrung innerhalb des Wiedergabeleuchtflecks selbst bei kurzer Zeichenlänge erfaßt werden kann, läßt sich ein Signal mit einer Periode, die kleiner oder gleich der Beugungsgrenze des Lichts ist, wiederherstellen, und die Abhängigkeit der Zeichenlänge vom Träger-/Rausch- Leistungsverhältnis verschwindet im wesentlichen.
Im Medium des vorliegen Versuchsbeispiels, bei dem sich die Bloch-Wände der ersten Magnetschicht aufgrund des Temperaturgradienten bewegen, wurde, wie unten beschrieben wird, durch direkte Beobachtung mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops bestätigt.
Als erstes wurde eine Probe mit den gleiche Schichten wie im ersten Versuchsbeispiel, derart aufbereitet, daß die Anordnung der Magnetschichten umgekehrt wurde. Ein Magnetdomänenmuster wurde in der Probe mit dem gleichen Aufzeichnungsverfahren wie im Falle des ersten Versuchsbeispiels gebildet. Die Probe wurden von der Schichtseite, das heißt, der Seite der ersten Magnetschicht unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops beobachtet.
Als nächstes wurde der verdichtete Laserstrahl zum Aufheizen der Probe eingestrahlt, um aus dem Blickwinkel des Polarisationsmikroskops im wesentlichen die gleiche Temperaturverteilung wie bei der ersten Probe zu haben.
In diesem Zustand wirkte auf die Probe ein Magnetfeld von etwa 500 Oe ein. Als Ergebnis wurde nur bei dem kreisförmige, zur Temperaturenverteilung gehörende Bereich (der Bereich der ersten Magnetschicht, deren Temperatur mindestens auf die Curie- Temperatur der zweiten Magnetschicht erhöht ist, dem Bereich der zweiten Magnetschicht benachbart ist) beobachtet, daß er in Richtung des externen Magnetfeldes ausgerichtet ist. Dies weist darauf hin, daß in diesem Bereich keine Austauschkopplung zwischen der ersten und der dritten Magnetschicht stattfindet.
Als nächstes wurde die Einwirkung des Magnetfeldes unterbrochen, und die Probe wurde langsam in Richtung der Spur bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine bewegliche Magnetdomäne beobachtet, die sich in Richtung des Zentrums des kreisförmigen Bereichs ausdehnte. Jedes Mal, wenn sich die Grenzflächenstelle zwischen benachbarten Magnetdomänen auf der Spur gebildet hatten, trat der oben beschriebene kreisförmige Bereich ein, wo die Austauschkopplung unterbrochen wurde.
War die Einstrahlung des Heizlaserstrahls unterbrochen, wurde beobachtet, daß die Magnetdomänenmuster in der dritten Magnetschicht in die erste Magnetschicht übertragen wurde.
Wenn, wie oben beschrieben, in dem Bereich, in dem die Austauschkopplung mit der dritten Magnetschicht unterbrochen wurde, wurde bestätigt, daß sich die Bloch-Wand in der ersten Magnetschicht, verursacht durch den Temperaturgradienten, in Richtung der erhöhten Temperaturseite bewegt.

Versuchsbeispiel 2

Jedes magneto-optisches Aufzeichnungsmedium wurde aufbereitet, indem dünne Schichten auf einem Polycarbonatsubstrat gebildet wurden, wobei das gleiche Gerät und das gleiche Verfahren zur Bildung der Schichten wie im ersten Versuchsbeispiel verwendet wurden. Das Verfahren zur Bildung und die Struktur des erhalten Medium wurde in den folgenden drei Punkten geändert.
Als erstes wurde ein beschleunigtes Bestrahlungsverfahren unter Verwendung von Argonionen für die Substratoberfläche vor Bildung der Schichten durchgeführt. Zweitens wurde ein beschleunigtes Bestrahlungsverfahren unter Verwendung von Argonionen für die Schichtoberfläche nach Bildung der SiN- Schicht, die als Überlagerungsschicht diente, durchgeführt. Die Oberfläche des erhaltenen Mediums wurde durch die oben beschriebene Verarbeitung geglättet. Drittens wurde die Dicke der ersten Magnetschicht auf 2000 Å geändert. Diese geänderten Punkte tragen zur Verbesserung der Beweglichkeit der Bloch-Wände bei der ersten Magnetschicht bei.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des oben beschriebenen Mediums wurde mit dem gleichen Verfahren wie in Fall des ersten Versuchsbeispiels gemessen. Erhalten wurde erstklassische Ergebnisse wie bei ersten Versuchsbeispiel. Die Wiedergabekenndaten des Mediums wurden nicht verschlechtert, selbst wenn das Medium durch Erhöhen der Lineargeschwindigkeit des Mediums während des Wiedergabevorgangs auf bis zu 20 m/s wiederhergestellt wurde.

Versuchsbeispiel 3

Jedes magneto-optisches Aufzeichnungsmedium wurde aufbereitet, indem dünne Schichten auf einem Polycarbonatsubstrat gebildet wurden, wobei das gleiche Gerät und das gleiche Verfahren zur Bildung der Schichten wie im ersten Versuchsbeispiel verwendet wurden.
Beim vorliegenden Versuchsbeispiel werden auf dem Substrat "Prepits" (Vertiefungen vor der eigentlichen Verarbeitung) gebildet. Der Querschnitt der Leitrillen hat eine U-Form. Entsprechend ist die beschichtete Magnetschicht an den Leitrillenstellen nicht abgetrennt.
Ein Hochleistungslaserstrahl wurde auf die Leitrillenteile eingestrahlt, um die gesamte Magnetschicht bei den Leitrillenteilen zu tempern. Als Ergebnis änderten sich die Eigenschaft der Magnetschicht bei den Leitrillenteilen. Sie wurde eine magnetisierte Schicht in der Ebenen, und die Kopplung zwischen den Magnetschichten auf benachbarten Spuren wurde unterbrochen. Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des oben beschriebenen Mediums wurde mit dem gleichen Verfahren wie in Fall des ersten Versuchsbeispiels gemessen. Erhalten wurde erstklassische Ergebnisse wie bei ersten Versuchsbeispiel.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des Mediums, auf das die oben beschriebene Temperung nicht ausgeführt wurde, erfolgte eine Messung in der gleichen Weise wie im Fall des ersten Versuchsbeispiels. Obwohl gegenüber dem ersten Versuchsbeispiel das Rauschen zunahm, konnte ein Signal mit einer Periode kleiner oder gleich der Beugungsgrenze des Lichts ausreichend wiederhergestellt werden. In diesem Medium sind Magnetdomänen vorhanden, die von geschlossenen Bloch-Wänden umgeben sind. Wenn daher eine Bloch-Wand bewegt wurde, um die Magnetdomäne auszuweiten, kam es zu instabiler Arbeitsweise des Mediums; das Rauschen nahm zu.
Um die Kopplung zwischen Magnetschichten auf benachbarten Spuren zu unterbrechen, kann die Strukturierung durch Ätzen ausgeführt werden.

Versuchsbeispiel 4

Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des Mediums des ersten Versuchsbeispiels wurden durch Benutzung im wesentlichen des gleichen Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Geräts des ersten Versuchsbeispiels ausgewertet.
Bei diesem Versuchsbeispiel jedoch wurde die Beziehung der Anordnung zwischen dem Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Leuchtfleck und dem Heizleuchtfleck geändert (siehe Fig. 11A). Das heißt, der Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Leuchtfleck war so angeordnet, auf eine Stelle eingestrahlt zu werden, die zum Anstieg an der Vorderseite der Bewegungsrichtung des Mediums bei der Temperaturverteilung gehört, die vom Heizlaserfleck erzeugt wurde.
Wenn das sich bewegende Medium die Stelle S durchquert hat (siehe Fig. 11A), sind die erste und die dritte Magnetschicht wieder gekoppelt, wodurch der gerichtete magnetisierte Zustand der dritten Magnetschicht auf die erste Magnetschicht übertragen wird. Hat eine Bloch-Wand in der dritten Magnetschicht die Stelle S durchquert, wird eine Bloch-Wand an der Stelle S in der ersten Magnetschicht verlassen, und die Bloch-Wand bewegt sich augenblicklich rückwärts. Wenn der Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Leuchtfleck in der oben beschriebenen Weise eingestrahlt wird, wird die Bewegung der Bloch-Wand zu diesem Zeitpunkt erfaßt.
Da in dieser Anordnung die Form der Isotherme der kritischen Temperatur TS, gekennzeichnet durch S. im wesentlichen mit der Form der Bloch-Wand der Magnetdomäne, gebildet durch das Magnetfeldmodulationsverfahren, übereinstimmt, wird die Bewegung der Bloch-Wand stabiler ausgeführt.

Vergleichendes Beispiel 1

Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des Mediums von Versuchsbeispiel 1 wurde mit Hilfe eines gewöhnlichen Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Geräts für magneto-optische Platten gemessen, in denen ein Heizlaserstrahl nicht vorgesehen ist.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten wurden in gleicher Weise erhalten wie im Fall des ersten Versuchsbeispiels, mit der Ausnahme, daß der Heizlaserstrahl nicht vorgesehen war. Es wurde durch Erhöhen der Leistung des Wiedergabelaserstrahls auf etwa 3 W ein hervorragendes Träger-/Rausch-Leistungsverhältnis erzielt. Verglichen jedoch mit den Ergebnissen des ersten Versuchsbeispiels war das Träger-/Rausch-Leistungsverhältnis bei jeder Zeichenlänge um etwa 5 dB niedriger. Dies hat folgenden Grund: Da die Temperatur des Mediums sich an einem Anfangsteil des Wiedergabeleuchtflecks nicht erhöht, beginnt eine Bloch-Wand sich in der Mitte des Wiedergabeleuchtflecks zu bewegen. Deshalb kann der gesamte Leuchtfleckbereich nicht so effektiv genutzt werden wie im Fall des ersten Versuchsbeispiels.
Als nächstes werden die Versuchsbeispiele des magneto- optischen Aufzeichnungsmediums mit einer ersten bis vierten Magnetschicht entsprechend Fig. 6 beschrieben.

Versuchsbeispiel 5

Zielelektroden aus Bor-dotiertem Si, Tb, Fe, Co und Cr wurden in einem Gleichstrom-Kathodenzerstäubungsgerät angebracht. Ein Substrat aus Polycarbonat, auf dem Leitrillen zur Spureinstellung gebildet wurden, wurde auf einem Substrathalter angebracht. Die Kammer des Geräts wurde mit Hilfe einer Kryopumpe so lange evakuiert, bis der Druck innerhalb der Kammer kleiner oder gleich 1 · 10&supmin;&sup5; Pa betrug.
Während der Evakuierung der Kammer wurde in diese Kammer Argon so lange eingeleitet bis der Druck in der Kammer 0,3 Pa betrug. Eine SiN-Schicht, die als Überlagerungsschicht dient, wurde bei rotierendem Substrat mit einer Dicke von 800 Å aufgewachsen. Anschließend wurden nacheinander eine GdCoCr- Schicht als erste Magnetschicht mit einer Dicke 300 Å, eine GdFeCr-Schicht als vierte Magnetschicht mit einer Dicke von 300 Å, eine TbFeCr-Schicht als zweite Magnetschicht mit einer Dicke von 100 Å und eine TbFeCo-Schicht als dritte Magnetschicht mit einer Dicke von 400 Å aufgewachsen. Danach wurde eine SiN- Schicht als Schutzschicht mit einer Dicke von 800 Å aufgewachsen. Beim Aufwachsen der SiN-Schicht wurde in die Kammer zusätzlich zum Argon Stickstoff eingeleitet. Aufgewachsen wurde diese Schicht durch reaktive Gleichstrom- Kathodenzerstäubung. Die entsprechenden Magnetschichten wurden durch Anwendung von Gleichspannung auf die entsprechenden Zielelektroden aus Gd, Tb, Fe, Co und Cr aufgewachsen.
Die Zusammensetzung jeder Magnetschicht wurde möglichst nahe auf die kompensierte Zusammensetzung abgeglichen. Die Curie-Temperaturen der ersten, der vierten, der zweiten und der dritten Magnetschicht wurden entsprechend auf mindestens 300ºC, 170ºC, 70ºC und 200ºC eingestellt. Dieses Medium hat einen Querschnitt wie in Fig. 7A des ersten Versuchsbeispiel.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des erhaltenen magneto-optischen Aufzeichnungsmediums wurden in gleicher Weise gemessen wie im Fall der ersten Versuchsbeispiels. Jedoch im Gegensatz zum ersten Versuchsbeispiel betrug die Leistung des eingestrahlten Gleichstrom-Laserstrahls während des Aufzeichnungsvorgangs 10 mW, und die Leistung des Heizlaserstrahls während eines Wiedergabevorgangs betrug 25 mW. Wie im Fall des ersten Versuchsbeispiels entspricht das hervorragende Ergebnis des Versuchs der Kurve a in Fig. 10.
Die Wiedergabekenndaten verschlechterten sich nicht, selbst wenn die Lineargeschwindigkeit des Mediums während eines Wiedergabevorgangs auf bis zu 20 m/s erhöht wurde.
Wie im Fall des ersten Versuchsbeispiels wurde die Art, in der sich eine Bloch-Wand aufgrund des Temperaturgradienten in der ersten Magnetschicht bewegt, durch direkte Beobachtung unter einem Polarisationsmikroskop bestätigt.

Versuchsbeispiel 6

Jedes magneto-optisches Aufzeichnungsmedium wurden aufbereitet, indem dünne Schichten auf einem Polycarbonat- Substrat unter Verwendung des gleichen Geräts und des gleichen Verfahrens zur Schichtbildung wie beim fünften Versuchsbeispiel gebildet wurden.
Beim vorliegenden Versuchsbeispiel jedoch wurde die vierte Magnetschicht durch die Folge der ersten, zweiten und dritten zusammengesetzten Schicht aus dem Blickwinkel der ersten Magnetschicht angeordnet. Die Curie-Temperaturen der entsprechenden zusammengesetzten Schichten sind 180ºC, 160ºC und 140ºC. Die Dicke der zusammengesetzten Schichten sind 200 Å, 400 Å und 800 k, wodurch ein schrittweiser Gradient bei der Curie-Temperatur in Richtung der Dicke innerhalb der vierten Magnetschicht erzeugt wird. Für die zusammengesetzten Schichten wurde GdFeCoCr als Schichtmaterial verwendet.
Die erste Magnetschicht hat eine GdFeCoCr-Schicht mit einer Curie-Temperatur von 300ºC und einer Dicke von 200 Å, die zweite Magnetschicht eine TbFeCoCr-Schicht mit einer Curie- Temperatur von 120ºC und einer Dicke von 200 Å und die dritte Magnetschicht eine TbFeCoCr-Schicht mit einer Curie-Temperatur von 200ºC und einer Dicke von 600 Å.
Das Zusammensetzungsverhältnis der chemischen Elemente der Lanthaniden zu den chemischen Elementen der Eisengruppe wurde derart eingestellt, daß sich die Zusammensetzung jeder Magnetschicht nahe der kompensierten Zusammensetzung befindet, und die Curie-Temperatur jeder Magnetschicht wurde auf die oben angegebenen Werte durch Abgleichen der Mengenverhältnisse aus Kobalt und Chrom eingestellt.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten des oben beschriebenen Mediums wurde nach dem gleichen Verfahren gemessen wie im Fall des fünften Versuchsbeispiels. Es wurden wie beim fünften Versuchsbeispiel hervorragende Ergebnisse erhalten. Die Wiedergabekenndaten des Mediums verschlechterten sich nicht, selbst wenn die Lineargeschwindigkeit des Mediums während eines Wiedergabevorgangs auf bis zu 30 m/s erhöht wurde
Bei dem vorliegenden Versuchsbeispiel hat sich während des Wiedergabeverfahrens ein Temperaturgradient von etwa 120ºC bis 180ºC in Richtung der Spur im Bereich des Aufzeichnung/Wiedergabeleuchtflecks auf der Aufzeichnungsoberfläche des Mediums ausgebildet. In diesem Fall wirkt auf die Bloch-Wand in der dritten zusammengesetzten Schicht der vierten Magnetschicht im Bereich von 120ºC bis 140ºC eine starke Kraft ein. Eine starke Kraft wirkt auch auf die Bloch-Wand in der zweiten zusammengesetzten Schicht der vierten Magnetschicht im Bereich von 140ºC bis 160ºC ein. Ebenso tritt eine starke Kraftwirkung auf die Bloch-Wand in der ersten zusammengesetzten Schicht der vierten Magnetschicht im Bereich von 160ºC bis 180ºC auf. Folglich wird es möglich, Bloch-Wände aus der ersten Magnetschicht durch die vierte Magnetschicht mit relativ großen Kräften zu bewegen. Somit läßt sich das Wiedergabeverfahren der vorliegenden Erfindung bei hohen Geschwindigkeiten stabiler ausführen.

Versuchsbeispiel 7

Jedes magneto-optische Aufzeichnungsmedium wurde aufbereitet, indem dünne Schichten auf einem Polycarbonat- Substrat unter Verwendung des gleichen Geräts und des gleichen Verfahrens zur Schichtbildung wie im Fall des fünften Versuchsbeispiels gebildet wurden.
Im vorliegenden Versuchsbeispiel jedoch werden auf dem Substrat "Prepits" gebildet, und der Querschnitt der Leitrillen hat eine U-Form. Entsprechend ist die beschichtete Magnetschicht an den Leitrillenstellen nicht abgetrennt.
Die Anordnung der Magnetschichten war die gleiche wie beim fünften Versuchsbeispiel, außer, daß das Zusammensetzungsverhältnis der vierten Magnetschicht auf folgende Weise geändert wurde.
Die vierte Magnetschicht hat bei Probe (1) eine Zusammensetzung, daß bei Zimmertemperatur bei der Teilgittermagnetisierung das chemische Element der Eisengruppe bei der Einstellung des Zusammensetzungsverhältnisses von Gd in GdFeCr bei überwiegt; bei Probe (2) überwiegt bei Zimmertemperatur bei der Teilgittermagnetisierung das chemische Element der Lanthaniden, und die Kompensationstemperatur tritt bei einer Temperatur niedriger oder gleich der Curie-Temperatur auf; bei Probe (3) überwiegt bei Zimmertemperatur bei der Teilgittermagnetisierung das chemische Element der Lanthaniden, und die Kompensationstemperatur tritt nicht bei einer Temperatur niedriger oder gleich der Curie-Temperatur auf. Die Curie- Temperatur jeder Probe wurde durch den entsprechenden Zusatz an Chrom auf 170ºC eingestellt.
Ein Hochleistungslaserstrahl wurde auf die Leitrillenstellen dieser Proben eingestrahlt, um die gesamte Magnetschicht auf den Leitrillenstellen zu tempern. Als Folge haben sich die Eigenschaften der Magnetschicht an den Leitrillenstellen geändert, und die Kopplung zwischen den Magnetschichten auf nebeneinanderliegenden Spuren wurde unterbrochen.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Kenndaten dieser Proben wurde nach dem gleichen Verfahren gemessen wie im Fall des fünften Versuchsbeispiels. Hervorragende Ergebnisse wie im Fall des fünften Versuchbeispiels wurden bei einer Lineargeschwindigkeit von 5 m/s erzielt.
Wurden jedoch die Proben bei Steigerung der Lineargeschwindigkeit auf bis zu 30 m/s gemessen, nahm das Träger-/Rausch-Leistungsverhältnis bei Probe (1) um etwa 5 dB, bei Probe (2) nur geringfügig und bei Probe (3) nur um etwa 2 dB ab.
Aus den Probemessungen kann entnommen werden: Die Temperaturabhängigkeit der Bloch-Wand-Energie in der Nähe der Curie-Temperatur ist für eine Zusammensetzung größer, wenn bei Zimmertemperatur eine Teilgittermagnetisierung mit einem chemischen Element der Lanthaniden überwiegt und speziell für eine Zusammensetzung, die eine Kompensationstemperatur bei einer Temperatur, die niedriger oder gleich der Curie-Temperatur ist, hat. Eine größere Kraft kann aufgrund des Temperaturgradienten auf eine Bloch-Wand ausgeübt werden.
Die erste Magnetschicht bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann durch eine Magnetschicht angeordnet werden, die bei Zimmertemperatur eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen ist. Sie wird zu einer vertikalen Magnetisierungsschicht, wenn die Temperatur erhöht wird.
Ein Beispiel einer solchen Anordnung zeigt die folgenden Tabelle:
Anmerkung: RT: Raumtemperatur
Die Zusammensetzung der ersten Magnetschicht wird erreicht, indem große Anteile eines chemischen Elements der Lanthaniden vorliegen. Die Sättigungsmagnetisierung der Magnetschicht bei Zimmertemperatur wird auf mindestens 200 emu/cc ausgelegt.
Die Zusammensetzung der zweiten und der dritten Magnetschicht befindet sich nahe der kompensierten Zusammensetzung.
Die Anordnung der anderen Komponenten ist die gleiche wie in dem ersten Versuchbeispiel.
Da in der oben beschriebenen Anordnung die erste Magnetschicht bei Zimmertemperatur eine hohe Sättigungsmagnetisierung hat, ist die Magnetisierung der Schicht durch Entmagnetisierungs-Feldenergie innerhalb der Schichtebenen ausgerichtet. Wenn die Temperatur nahe der Kompenensationsenergie (120ºC) erhöht wird, erreicht die Sättigungsmagnetisierung den Wert Null, und die Entmagnetisierungs-Feldenergie nimmt ab. Als Folge wird die Magnetisierung vertikal ausgerichtet.
Wird für die erste Magnetisierungsschicht ein magnetisches Material ausgewählt, das eine relativ hohe Anisotropie in der Ebenen hat, bewegen sich die Bloch-Wände gleichmäßig, und die Arbeitsweise des Medium wird stabilisiert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Versuchsbeispiele beschränkt. Bei einem möglichen anderen Beispiel kann ein Verfahren betrachtet werden, bei dem die Temperaturverteilung auf dem Medium durch andere Mittel unter Verwendung des gleichen optischen Kopfes eingestellt werden. Beispielsweise kann der Kern eines fliegenden Magnetkopfes, der bei der Magnetfeldmodulationsaufzeichnung verwendet wird, als eine Wärmequelle verwendet werden oder eine andere Wärmequelle kann in der Nähe des Bereiches angebracht werden, der von dem Wiedergabelaserstrahl auf dem Medium eingestrahlt wird. In diesem Fall muß darauf geachtet werden, daß die Stellenbeziehung zwischen der Stelle, die die Temperatur zum Start der Bewegung einer Bloch-Wand hat, und dem Wiedergabeleuchtfleck sich nicht bei einer Frequenz ändert, die in der Nähe der Frequenz des Wiedergabesignals liegt.

Drittes Ausführungsbeispiel

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.
Bei den folgenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, einschließlich dieses Ausführungsbeispiels, werden die Begriffe der entsprechenden Magnetschichten geändert. Erste, zweite und dritte Magnetschicht aus den beiden vorangegangenen Ausführungsbeispielen lauten nun Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht, Zwischenschicht und Aufzeichnungsschicht.
In den folgenden Ausführungsbeispielen, einschließlich dem vorliegenden, kann ein hervorragendes Träger-/Rausch- Leistungsverhältnis auch ohne einen Heizlaserfleck wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel erreicht werden.
Fig. 12A zeigt den Querschnitt einer optischen Platte entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Wie zu sehen ist, werden eine Überlagerungsschicht, eine Wiedergabeschicht 1201, eine Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202, eine Zwischenschicht 1203, eine Aufzeichnungsschicht 1204 und eine Schutzschicht übereinander auf einem Substrat angeordnet. Für das Substrat wird im allgemeinen ein lichtdurchlässiges Material wie Polycarbonat oder Glas verwendet. Die entsprechenden Schichten können durch Kathodenzerstäubung unter Verwendung eines Magnetron-Zerstäubungsgerät oder durch Abscheiden im Vakuum aufgewachsen werden. Die Überlagerungsschicht wird erzeugt, damit der magnet-optische Effekt verbessert wird. Sie besteht aus lichtdurchlässigem Material wie Si&sub3;N&sub4;, AlN, SiO&sub2;, SiO, ZnS oder MgF&sub2;. Die Schutzschicht wird zum Schutz der Magnetschichten verwendet. Verwendet werden hier die gleichen Materialien wie bei der Überlagerungsschicht. Da die Überlagerungsschicht und die Schutzschicht zum Verständnis der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung ist, wird von einer genaueren Beschreibung abgesehen. Die Pfeile 1211 in der Magnetschicht zeigen die Magnetisierungsrichtung in der Schicht an. Eine Bloch-Wand 1212 besteht an den Grenzen zwischen Magnetdomänen, bei denen die Magnetisierungsrichtung umgekehrt zu den anderen Magnetisierungsrichtungen ist.
Für die Aufzeichnungsschicht 1204 wird eine amorphe Legierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisen-Gruppe wie TbFeCo, DyFeCo oder TbDyFeCo mit großer vertikaler magnetischer Anisotropie und großem Koerzitivfeld gebildet, in der sehr kleine Aufzeichnungspits, die stabil gehalten werden können, verwendet. Die aufgezeichnete Information wird in einem Zustand gehalten, bei dem jede Magnetdomäne in dieser Schicht auf- oder abwärts ausgerichtet ist. Eine vertikale Magnetisierungsschicht aus Granat, Pt/Co (Platin/Kobalt) oder Pd/Co (Palladium/Kobalt) kann ebenfalls verwendet werden, wodurch Informationen auf magnetischem Wege in andere Schichten übertragen werden können. Das Koerzitivfeld der Aufzeichnungsschicht 1204 bei Zimmertemperatur ist größer als das Koerzitivfeld der Wiedergabeschicht 1201 und der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 bei Zimmertemperatur.
Für die Zwischenschicht 1203 sowie andere Magnetschichten wird eine amorphe Legierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisen-Gruppe verwendet. Diese Schicht enthält eine vertikale Magnetisierungsschicht, deren Curie-Temperatur TC3 etwa 70ºC beträgt, der, verglichen mit dem Temperaturwert der anderen Magnetschichten der kleinste Temperaturwert ist. Diese Schicht befindet sich im Zustand der Austauschkopplung mit der Aufzeichnungsschicht 1204 bei Temperaturen niedriger oder gleich der Temperatur TC3.
Ein Material für Magnetblasenspeicher, beispielsweise eine amorphe Legierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisen-Gruppe wie GdCo, GdFeCo, GdFe oder NdGdFeCo, die eine kleine vertikale magnetische Anisotropie haben, oder Granat wird für die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 verwendet, damit ein kleineres Bloch-Wand-Koerzitivfeld wie das bei anderen Magnetschichten und eine größere Beweglichkeit der Bloch-Wand erzeugt wird.
Für die Wiedergabeschicht 1201 wird bevorzugt eine amorphe Legierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden/Eisen-Gruppe wie GdCo, GdFeCo, TbFeCo, DyFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo oder TbDyFeCo verwendet. Zur Vergrößerung des Kerr-Drehwinkels bei kurzen Wellenlängen können den oben beschriebenen Materialien chemische Elemente wie Nd (Neodym), Pr (Praseodym) oder Sm (Samarium) hinzugefügt werden. Alternativ kann eine Schicht aus chemischen Elementen einer Platin-/Eisen-Gruppe mit einer periodischen Struktur aus Pt/Co oder PdCo verwendet werden. Die Wiedergabeschicht 1201 hat eine Zusammensetzung derart, daß die Teilgittermagnetisierung aus chemischen Elementen der Lanthaniden bei Zimmertemperatur überwiegt. Im Zustand einer Einzelschicht enthält die Schicht eine in der Ebenen liegenden Magnetisierungsschicht. Wird diese Schicht jedoch mit einer vertikalen Magnetisierungsschicht beschichtet, wird das magnetische Moment dieser Schicht aufgrund der Austauschkopplungsskraft vertikal zur Oberfläche ausgerichtet. Die Curie-Temperatur der Wiedergabeschicht 1201 ist höher als die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202.
Es ist günstig, wenn die Dicke der Überlagerungsschicht, der Wiedergabeschicht 1201, der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202, der Zwischenschicht 1203, der Aufzeichnungsschicht 1204 und der Schutzschicht etwa 80 nm, 40 nm, 30 nm, 10 nm, 30 nm und 70 nm beträgt.
Die thermischen Eigenschaften des Mediums lassen sich durch Zusatz einer Metallschicht aus Al, AlTa, AlTi, AlCr oder Cu zu der oben beschriebenen Anordnung einstellen. Darüber hinaus kann auch eine Schutzbeschichtung aus einem polymeren Harz hinzugefügt werden. Alternativ lassen sich gebildete Schichten miteinander verbinden.
Die Aufzeichnung eines Datensignals auf der optischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird durch Modulation eines externen Magnetfeldes während der Einstrahlung eines Laserstrahls mit einer Leistung, die die Temperatur der Aufzeichnungsschicht 1204 auf dem sich bewegenden Medium auf etwa die Curie-Temperatur (TC4) erhöht, ausgeführt. Es kann auch die Leistung eines Laserstrahls moduliert werden, während ein Magnetfeld in einer bestimmten Richtung einwirkt. Bei dieser Anwendung, durch Einstellung der Intensität des Laserstrahl, wodurch nur ein vorbestimmter Bereich innerhalb des Laserstrahlflecks eine Temperatur TC4 hat, läßt sich eine aufgezeichnete Magnetdomäne bilden, deren Größe kleiner oder gleich dem Durchmesser des Laserstrahlflecks ist. Als Ergebnis kann ein Signal aufgezeichnet werden, das ein Periode hat, die kleiner oder gleich der Beugungsgrenze des Lichts ist.
Fig. 12B zeigt die Temperaturverteilung in der Mitte der Spur, wenn sich die optische Platte nach rechts bewegt, während ein Laserlichtstrahl auf die optische Platte gerichtet ist. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt die Platte mit einer Lineargeschwindigkeit von etwa 8 m/s bewegt, befindet sich die Stelle, an der die Temperatur der Schicht ein Maximum hat, hinter dem Zentrum des Laserstrahlflecks in Bewegungsrichtung des Laserstrahlflecks. Fig. 12C zeigt die Verteilung der Bloch- Wand-Energiedichte σ&sub2; in der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 in Tangentialrichtung. Gewöhnlich nimmt die Bloch-Wand- Energiedichte ab, wenn sich die Temperatur erhöht, und wird zu Null bei der Curie-Temperatur. Wenn dann, wie in Fig. 12B gezeigt, ein Temperaturgradient in Tangentialrichtung vorhanden ist, nimmt die Bloch-Wand-Energiedichte σ&sub2; gegenüber der Curie- Temperatur ab (siehe Fig. 12C).
An der Stelle x wirkt in Tangentialrichtung in jeder Schicht auf eine Bloch-Wand die folgende Kraft F&sub2; ein:
F&sub2; = dσ&sub2;/dx.
Diese Kraft F&sub2; wirkt derart ein, daß die Bloch-Wand in Richtung einer Stelle mit niedrigerer Bloch-Wand-Energie bewegt wird. Die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 hat ein kleineres Bloch- Wand-Koerzitivfeld und eine höhere Bloch-Wand-Beweglichkeit als die von anderen Magnetschichten. Wenn folglich die Austauschkopplungskraft von der Zwischenschicht unterbrochen wird, kann die Bloch-Wand einfach in Richtung eine Stelle bewegt werden, die durch die Kraft F&sub2; eine niedrige Bloch-Wand-Energie hat
In Fig. 12A sind die vier Magnetschichten bei Zimmertemperatur untereinander in Austauschkopplung, bevor der Laserlichtstrahl auf die Platte gerichtet wird. Magnetdomänen, die in der Aufzeichnungsschicht 1204 aufgezeichnet wurden, werden an die Wiedergabeschicht 1201 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich eine Bloch-Wand 1212 in jeder Magnetschicht an der Grenze benachbarter Magnetdomänen 1211, in denen die Magnetisierungsrichtungen umgekehrt zueinander sind. An einer Stelle, bei der die Temperatur der Platte mindestens gleich der Curie-Temperatur (TC3) der Zwischenschicht 1203 ist, verschwindet die Magnetisierung der Zwischenschicht 1203, und die Austauschkopplung zwischen der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202 und der Aufzeichnungsschicht 1204 wird unterbrochen. Als Ergebnis verschwindet in der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202 die Kraft, die Bloch-Wand zu halten, wodurch die Bloch-Wand durch die auf die Bloch-Wand wirkende Kraft F&sub2; in Richtung der Hochtemperaturseite verschoben wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Bloch-Wand ist viel höher als die Bewegungsgeschwindigkeit der Platte. Als Folge wird eine Magnetdomäne, deren Abmessung größer als die in der Aufzeichnungsschicht 1204 enthaltene Magnetdomäne ist, auf die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 übertragen. Die Wiedergabeschicht 1201 hat ein magnetisches Moment, das senkrecht zur Ebene der Magnetschichten ist, bei einer Temperatur, die niedriger als die Curie-Temperatur TC2 der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 aufgrund der Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 ist. Die Magnetdomänen in der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202 werden, aufgrund der Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202, an die Wiedergabeschicht 1201 übertragen. Bei Temperaturen höher oder gleich TC2 wird die Wiedergabeschicht 1201 aufgrund der Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen. Das heißt, Magnetdomänen, die größer als die in der Aufzeichnungsschicht 1204 enthaltenen Magnetdomänen sind, können innerhalb des Laserstrahlflecks erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kerr-Drehwinkel in der Wiedergabeschicht 1201 vergrößert, weil sie eine Curie-Temperatur hat, die höher oder gleich 300ºC ist. Es kann ein hochqualitatives Signal erhalten werden, weil eine Rauschkomponente aufgrund einer Bewegung der Bloch-Wand, die sich hinter dem Laserstrahl bewegt, durch die Magnetisierungsschicht in der Ebene maskiert wird.
Wenn, wie oben beschrieben, die optische Platte der vorliegenden Erfindung verwendet wird, befindet sich die Magnetdomäne an einer Stelle mit einer Temperatur, die nahe an der Temperatur TC3 liegt, die sich im wesentlichen an der Endstelle des Laserstrahls befindet. Sie kann wiederhergestellt werden, während sie innerhalb des Laserstrahls verstärkt wird. Folglich ist es möglich, ein wiederhergestelltes Signal zu erhalten, das eine ausreichend große Amplitude hat, ohne durch die optische Beugungsgrenze beeinflußt zu werden, selbst wenn die Spuraufzeichnungsdichte erhöht wird.
Soweit wurde eine Bewegung einer Bloch-Wand unter Berücksichtigung des Querschnitts einer zentralen Stelle der Spur beschrieben. Da jedoch eine tatsächliche Spur eine gewisse Breite und auch einen Temperaturgradienten in seitlicher Richtung hat, muß die Bewegung der Bloch-Wand auch in dieser Richtung betrachtet werden.
Fig. 13A zeigt einen Querschnitt einer optischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Die Überlagerungsschicht, die Magnetschicht und die Schutzschicht sind auf dem Substrat in der beschriebenen Reihenfolge angeordnet. Die Leitrillen mit einem rechteckigen Querschnitt und einer Tiefe von 100 nm werden auf dem Substrat gebildet. Das heißt, die Information wird aufgezeichnet und wiedergegeben unter Verwendung von Stegen 1213 als Informationsspuren. Jede Informationsspur wird durch benachbarte Rillen 1214 getrennt. Folglich ist auch eine auf einem Steg 1213 aufgewachsene Magnetschicht durch benachbarte Rillen 1214 getrennt. Tatsächlich wird die Magnetschicht gleichmäßig, weil eine Magnetschicht auch dünn an Sprungstellen aufgewachsen ist. Da jedoch die Dicke der Magnetschicht viel dünner als die Dicke des Magnetschicht an anderen Stellen ist, kann die Verbindung an den Sprungstellen vernachlässigt werden. Die vorliegenden Erfindung enthält einen Zustand, bei dem entsprechende Informationsspuren magnetisch voneinander getrennt sind. Werden umgekehrte Magnetdomänen auf dem Steg 1213 über seine gesamte Breite gebildet (siehe Fig. 13B), werden Bloch- Wände an Grenzstellen der Magnetdomänen 1211 und 1211 gebildet. Derartige Bloch-Wände lassen sich einfach in Richtung der Spur bewegen, weil keine Erzeugung oder Vernichtung von Bloch-Wänden auf den Seiten der Bloch-Wände eintritt.
Die Fig. 14A bis 141 zeigen wie sich ein Laserstrahlfleck aus dem Blickwinkel der Substratseite auf einer Spur bewegt. Fig. 14A zeigt eine Informationsspur und einen Laserstrahlfleck 1215. Der Laserstrahlfleck 1215 tastet die Spur ab, in der aufwärts (1211) und abwärts (1211') gerichtete Magnetdomänen wechselseitig aufgezeichnet sind. Da zu diesem Zeitpunkt der Leuchtfleck noch nicht auf die Platte gerichtet ist, sind die magnetischen Momente in den vier zusammengesetzten Schichten der Magnetschicht vertikal ausgerichtet. Sie befinden sich untereinander in einem Zustand der Austauschkopplung. Daher sind die in Fig. 14A gezeigten Magnetdomänen auch in der Wiedergabeschicht 1201 vorhanden. Um vergleichen zu können, zeigt Fig. 14B eine Wiedergabe-Wellenform, wenn die gleichen Magnetdomänen wie die in Fig. 14A auf einer konventionellen optischen Platte aufgezeichnet werden. In Fig. 14B wird die Amplitude der wieherhergestellten Signale kleiner, da die Größe der Magnetdomäne im Vergleich zur Größe des Leuchtflecks klein wird.
Die Fig. 14C bis 14H zeigen das Verhalten der Magnetdomänen, wenn der Laserstrahlfleck die optische Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels abtastet. Fig. 14C zeigt das Verhalten der Magnetdomänen, wenn der Laserstrahlfleck 1215 die erste, abwärts gerichtete Magnetdomäne 1211 auf der Spur erreicht. Innerhalb des Laserstrahlflecks 1215 bezeichnet das Bezugszeichen 1217 eine Stelle, bei der das magnetische Moment der Wiedergabeschicht 1201 vertikal ausgerichtet ist, das heißt, eine Öffnungsstelle, die zur Signalwiedergabe beiträgt. Das Bezugszeichen 1216 ist eine Stelle, an der die Temperatur der Platte die Curie-Temperatur der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202 erreicht, um die Austauschkopplung zu unterbrechen. Die Wiedergabeschicht 1201 wird zu einer Magnetisierungsschicht in der Ebenen, das heißt, eine maskierte Stelle. Dies bedeutet, die Grenze zwischen der Öffnungsstelle 1217 und der maskierten Stelle 1216 ist gleich der Isothermen der Curie-Temperatur TC2 der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202. Bewegt sich der Leuchtfleck von diesem Zustand weg und erreicht die in Fig. 14D gezeigte Stelle, wird die Bloch-Wand- Temperatur an der Stelle in der Nähe des Leuchtfleckendes auf die Curie-Temperatur TC3 der Zwischenschicht 1203 angehoben; die Bloch-Wand in der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1202 beginnt sich zu bewegen. Durch eine schnelle Bewegung der Bloch- Wand werden sämtliche Magnetdomänen in der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1202 und die Wiedergabeschicht 1201 in der Öffnung aufwärts gerichtet. Bewegt sich der Leuchtfleck weiter zu der Stelle in Fig. 14E, wird die Temperatur der nächsten Bloch-Wand auf TC3 angehoben; die Bloch-Wand beginnt sich zu bewegen. Als Folge werden sämtliche Magnetdomänen innerhalb der Öffnung abwärts gerichtet.
Bewegt sich der Leuchtfleck weiter, wie in den Fig. 14F bis 14H gezeigt, beginnt sich die Bloch-Wand jedesmal zu bewegen, wenn der Leuchtfleck eine neue Bloch-Wand erreicht, und die Orientierung sämtlicher Magnetdomänen innerhalb der Öffnung wird umgekehrt. Als Folge kann ein Wiedergabesignal mit einer maximalen Amplitude immer, unabhängig von der Größe der Magnetdomäne, erhalten werden (siehe Fig. 141).
Fig. 15 zeigt ein Diagramm, das die Wellenform eines üblichen Wiedergabesignals darstellt. Die Anstiegszeit τ des Wiedergabesignals gehört zu der Zeit, die für eine Bloch-Wand erforderlich ist, um sich innerhalb des Leuchtflecks zu bewegen. Es ist notwendig, die Wiedergabefrequenz so einzustellen, daß die Zeit τ kleiner als die Zeit Tmin, die zur kürzesten Wiedergabezeichenlänge gehört, ist.
Beim Bilden der Platte beim vorliegenden Ausführungsbeispiel können sich die Bloch-Wände durch Glätten der Plattenoberfläche gleichmäßig bewegen, indem die Oberfläche der Zwischenschicht nach ihrer Bildung durch auf sie aufgebrachte Argonionen erwärmt wird. Es ist hierbei möglich, die Lineargeschwindigkeit der Platte weiter zu erhöhen.
Haben die Leitrillen auf dem Substrat U-Form, lassen sich die Spuren durch Tempern der Magnetschicht auf den Leitrillenstellen mit einem Hochleistungslaserstrahl magnetisch trennen, um eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen zu erzeugen.

Viertes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 16A und 16B zeigen die Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel in folgenden beiden Punkten.
(1) Eine Wiedergabeschicht 1301 enthält eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen bei niedrigeren Temperaturen als Tth&sub1; (eine Temperatur, die niedriger als die Curie-Temperatur TC2 der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302 und höher oder gleich der Curie-Temperatur TC3 der Zwischenschicht 1303 ist). Wird jedoch die Temperatur der Platte auf eine Temperatur höher oder gleich Tth&sub1; erhöht, wird das magnetische Moment der Wiedergabeschicht, hervorgerufen durch die Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302, senkrecht zur Ebenen der Magnetschicht ausgerichtet.
(2) Die Curie-Temperatur TC2 der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1302 ist etwas höher als die höchste Temperatur der Platte während der Wiedergabeausführung.
Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Wiedergabeschicht 1301, verglichen mit dem dritten Ausführungsbeispiel, eine Zusammensetzung mit größerer Sättigungsmagnetisierung Ms und kleinerer vertikaler magnetischer Anisotropie Ku (Ku > 0). Bei Zimmertemperatur enthält die Wiedergabeschicht 1301 eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen, die durch ihr eignes Entmagnetisierungsfeld anstatt von der Austauschkopplungskraft, das von der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302 ausgeübt wird, beeinflußt wird. Wenn jedoch die Temperatur der Platte eine vorgegeben Temperatur Tth&sub1; erreicht, wird, da der Wert von Ms reduziert wird, die Richtung des magnetischen Moments der Wiedergabeschicht 1302 wegen der Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302 senkrecht zur Ebenen der Magnetschicht ausgerichtet. Der Wert von Tth&sub1; sollte die Temperatur der Platte entsprechen, wenn ein Lichtstrahl zur Wiedergabe eingestrahlt wird, das heißt, etwa 100ºC. Um den Kerr-Drehwinkel zu vergrößern, sollte die Curie-Temperatur der Wiedergabeschicht 1301 mindestens 300ºC betragen. Zu diesem Zweck sollte die Wiedergabeschicht 1301 eine Zusammensetzung haben, daß bei der Teilgittermagnetisierung das chemische Element der Lanthaniden überwiegt. Die Kompensationstemperatur muß nicht notwendigerweise vorhanden sein, jedoch hat die Wiedergabeschicht bevorzugt eine Temperatur zwischen Zimmertemperatur und Curie-Temperatur. Genauer: Ein Zusammensetzung sollte eine Kompensationstemperatur von mindestens 200ºC haben. Bei Betrachtung der obigen Anforderungen werden in Fig. 17 die Temperaturdaten in Abhängigkeit der Energie in der Wiedergabeschicht 1301 gezeigt. Hier stellt Ew die Austauschenergie dar, die von der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1302 auf die Wiedergabeschicht 1301 ausgeübt wird. Da die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302 eine vertikal ausgerichtete Magnetisierungsschicht enthält, wird eine Kraft derart ausgeübt, daß der Wiedergabeschicht 1301 in Verbindung mit Ku vertikal magnetisiert wird. Wie in Fig. 17 gezeigt, gilt bei Temperaturen kleiner Tth&sub1;:
2πMs² > Ku + Ew.
Als Folge befindet sich die Richtung des magnetischen Moments der Wiedergabeschicht 1301 in der Ebenen der Magnetschicht. Wird die Temperatur der Platte mindestens auf Tth&sub1; erhöht, wird
2πMs² < Ku + Ew.
Als Folge wird die Richtung des magnetischen Moments der Wiedergabeschicht 1301 senkrecht zur Ebenen der Magnetschicht, und verstärkte Informationspits werden in die Wiedergabeschicht 1301 aufgrund der Austauschkopplung übertragen, die von der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1302 ausgeübt wird.
Wird der Lichtstrahl zur Informationswiederherstellung von der Grundseite der Magnetschicht eingestrahlt, wird ein Temperaturgradient entsprechend Fig. 16B für das Zentrum der Datenspur erhalten. Da sich, wie oben beschrieben, die Richtung des magnetischen Moments der Wiedergabeschicht 1302 in der Ebenen der Magnetschicht bei Temperaturen unterhalb Tth&sub1; befindet, trägt die Wiedergabeschicht 1301 nicht zum Kerr-Effekt bei, und die in den unteren Schichten befindliche Information wird aus dem Blickwinkel des Wiedergabelichtstrahls maskiert. Andererseits ist an Stellen mit einer Temperatur von mindestens Tth&sub1; die Richtung des magnetischen Moments der Wiedergabeschicht 1301 senkrecht zur Ebenen der Magnetschicht. Die Richtung des magnetischen Moments zu diesem Zeitpunkt ist aufgrund der Austauschkopplung die gleiche wie die der aufgezeichneten Information in der Aufzeichnungsschicht 1304.
Folglich, wie die Fig. 16A und 16B zeigen, enthält die Wiedergabeschicht 1301 an einer Stelle, deren Temperatur niedriger als Tth&sub1; ist, das heißt an der Rückseite des Leuchtflecks, eine in der Ebenen liegende Magnetisierungsschicht. Als Folge werden Magnetdomäne in der Aufzeichnungsschicht 1304 maskiert, und ein wiederhergestelltes Signal wird von der Rückseite des Leuchtflecks erhalten. Eine Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 18A und 18B vorgenommen, um den Unterschied in der Form der Öffnung innerhalb des Leuchtflecks zu verdeutlichen.
Fig. 18A zeigt das Verhaltendes Leuchtflecks in dem dritten Ausführungsbeispiel. Wie oben beschrieben, ist der Bereich 1216, der innerhalb des Leuchtflecks 1215 Temperaturen oberhalb der Isothermen von TC2 hat, der maskierte Bereich, in dem die Wiedergabeschicht 1201 eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen enthält. Der Bereich 1217 mit Temperaturen unterhalb TC2 ist der Öffnungsbereich, in dem sich die vier zusammengesetzten Schichten der Magnetschicht im Zustand der Austauschkopplung befinden. Wie oben beschrieben, wird in diesem Bereich ein Signal wiederhergestellt. Bei der tatsächlichen Platte ist der Steg 1213, der als Informationsspur dient, durch die Rillen 1214 abgetrennt, eine Magnetschicht jedoch tritt auch bei den Rillen 1214 auf. Da der Leuchtfleck 1215 auch auf den Rillen 1214 eingestrahlt wird, kann innerhalb der Rillen 1214 in Abhängigkeit der Magnetisierungsrichtung ein Rauschen entstehen. Die hat keine Probleme zur Folge, wenn die Rillen 1214 getempert wurden, um eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen zu bilden, oder wenn die Magnetisierung der Rillen 1214 so voreingestellt wurde, in gleicher Richtung angeordnet zu sein. Es tritt hingegen ein großes Problem auf, wenn die Magnetisierung der Rillen 1214 nicht voreingestellt wurde, oder wenn beabsichtigt wird, die Rillen 1214 als Aufzeichnungsspuren für eine andere Information heranzuziehen
Andererseits befindet sich in dem oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 18B) eine Öffnung 1317 an der Rückseite von Leuchtfleck 1315. Das heißt, die Wiedergabeschicht 1301 enthält eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen, die zu einem maskierten Bereich an einer Stelle mit niedrigeren Temperaturen als Tth&sub1; wird. Ein Bereich, deren Temperaturen höher oder gleich Tth&sub1; sind, befindet sich in einem Zustand der Austauschkopplung mit der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1302, um zu einer Öffnung zu werden. Ein Bereich 1318 der Öffnungsstelle auf der Rille 1314 ist ein sehr kleiner Bereich. Folglich treten keine Rauschprobleme oder Übersprechen von den Rillen 1314 auf. Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Start des Leuchtflecks zum Einstrahlen die Ausrichtung der Magnetdomänen in einem Bereich so lange unbestimmt ist, bis sich eine Bloch-Wand zu bewegen beginnt, wird der Bereich durch die Wiedergabeschicht 1301 maskiert; das Rauschen wird hierdurch verringert.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 19 A und 19B zeigen die Anordnung des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Das vorliegenden Ausführungsbeispiel weicht von dem vierten Ausführungsbeispiel dahingehend ab, daß die Curie-Temperatur TC2 der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1402 auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als der der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht des vierten Ausführungsbeispiel ist, wodurch ein Teil der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1402 die Curie-Temperatur innerhalb des Leuchtflecks, aufgrund der Einstrahlung des Wiedergabelichtstrahls, erreicht.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen innerhalb des Leuchtflecks zwei maskierte Bereiche vor.
(1) An der Vorderseite des Leuchtflecks ist die Temperatur der Platte niedriger als Tth&sub1;. Eine Wiedergabeschicht 1401 enthält eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen, weil der Wert der Sättigungsmagnetisierung Ms groß ist, und ein Bereich, in dem die Richtung der Magnetisierung so lange unbestimmt ist, bis sich eine Bloch-Wand in der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1402 zu bewegen beginnt, ist maskiert.
(2) An der Rückseite des Leuchtflecks ist die Temperatur höher oder gleich der Temperatur TC2. Die Wiedergabeschicht 1401 enthält eine Magnetisierungsschicht in der Ebenen, weil die Temperatur der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1402 die Curie-Temperatur erreicht, um die Austauschkopplung zu unterbrechen. Magnetdomänen mit unbestimmter Orientierung, die von sich bewegenden Bloch-Wänden von der Rückseite des Leuchtflecks herrühren, werden maskiert.
Durch Bereitstellen der beiden oben beschriebenen maskierten Bereiche wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Signal wiederhergestellt, indem nur eine Stelle, die vergrößerte Magnetdomänen enthält, die von sich bewegenden Bloch-Wänden herrühren. Der Rauschanteil kann dadurch verkleinert werden.
Fig. 20 zeigt das Ergebnis des Träger-/Rausch- Leistungsverhältnisses für die Platte in der Anordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Es ist zu erkennen, daß bei einer konventionellen Platte das Träger-/Rausch- Leistungsverhältnis stark abnimmt, wenn die Zeichenlänge auf etwa 0,4 um verkürzt wird. Die Tendenz wird, wenn auch unzureichend, durch Verwendung einer konventionellen hochauflösenden optischen Platte verbessert, das Träger-/Rausch- Leistungsverhältnis jedoch nimmt für kleinere Zeichenlängen mehr oder weniger ab.
Wird der gleiche Versuch unter Verwendung der optischen Platte des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgenommen, ist die Unabhängigkeit des Träger-/Rausch-Leistungsverhältnisses von der linearen Dichte sehr deutlich, selbst für kleinere Zeichenlängen.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 21A und 21B zeigen die Anordnung des sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weicht von dem dritten Ausführungsbeispiel insofern ab, daß eine zweite Zwischenschicht 1505 zwischen der Wiedergabeschicht 1501 und der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1502 hinzugefügt wird. Die zweite Zwischenschicht hat eine niedrigere Curie-Temperatur als die Curie-Temperatur einer Wiedergabeschicht 1501 und einer Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1502, sowie eine höhere Curie-Temperatur als die Curie-Temperatur einer ersten Zwischenschicht 1503. Die Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht des dritten Ausführungsbeispiel hat folgende beiden Funktionen:
(1) Die Magnetdomänen werden durch sich schnell bewegende Bloch-Wände an einer Stelle vergrößert, deren Temperaturen höher als die Curie-Temperatur der Zwischenschicht 1503 ist.
(2) Die Magnetisierungsrichtung in der Wiedergabeschicht 1501 wird in der Schichtebenen hergestellt, indem die Austauschkopplung mit der Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1502 an der Stelle mit höheren Temperaturen als der Curie- Temperatur TC2 unterbrochen wird.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Freiheitsgrad bei der Entwicklung der Schichten in der Weise erhöht, daß die zweite Zwischenschicht 1505 die oben beschrieben Funktion (2) hat. Die Arbeitsweise der Platte ist die gleiche wie im dritten Ausführungsbeispiel.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 22A und 22B zeigen die Anordnung des siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weicht von dem fünften Ausführungsbeispiel insofern ab, daß eine zweite Zwischenschicht 1605 zwischen der Wiedergabeschicht 1601 und der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1602 hinzugefügt wird. Die zweite Zwischenschicht hat eine niedrigere Curie-Temperatur als die Curie-Temperatur einer Wiedergabeschicht 1601 und einer Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1602, sowie eine höhere Curie-Temperatur als die Curie-Temperatur einer ersten Zwischenschicht 1603.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Freiheitsgrad bei der Entwicklung der Schichten in der Weise erhöht, daß die zweite Zwischenschicht 1605 die oben beschrieben Funktion (2) hat. Die Arbeitsweise der Platte ist die gleiche wie im dritten Ausführungsbeispiel

Achtes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 23A und 23B zeigen die Anordnung der achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird statt der zweiten Zwischenschicht des siebten Ausführungsbeispiels eine Justierschicht 1706 erzeugt, die eine niedrigere Curie- Temperatur TC6 als die Curie-Temperatur einer Wiedergabeschicht 1701 und einer Magnetdomänen-Vergrößerungsschicht 1702, sowie eine höhere Curie-Temperatur als die Curie-Temperatur der ersten Zwischenschicht 1703 hat. Die Justierschicht 1706 verfügt über eine große magnetische Anisotropie in der Ebenen. Sie hat die Funktion, die Austauschkopplungsenergie zwischen der Wiedergabeschicht 1701 und der Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht 1702 in einen maskierten Teil zu justieren und die Maskierungseffekte der Wiedergabeschicht 1701 zu erhöhen.
Die Justierschicht 1706 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat auch die Aufgabe, die Austauschkopplung mit der Wiedergabeschicht 1701 an einer Stelle, bei der die Temperaturen höher oder gleich der Curie-Temperatur TC6 ist, zu unterbrechen. Eine Anordnung, in der die oben beschriebenen Funktionen getrennten Magnetschichten zugewiesen sind, stimmen selbstverständlich mit den wesentlichen Punkte der vorliegenden Erfindung überein.
Während der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der derzeit betrachteten bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sollte verdeutlicht werden, daß die Erfindung nicht auf weiterführende Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Gegenteil beabsichtigt die vorliegende Erfindung, verschieden Modifikationen und äquivalente Anordnungen im Sinne der anliegenden Patentansprüche abzudecken. Die Darstellung der folgenden Patentansprüche sollten die weitestgehende Interpretation beinhalten, um sämtliche Modifikationen, äquivalente Strukturen und Funktionen mit einzuschließen.

Claims

1. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, das über eine Aufstapelung magnetisch koppelbarer magnetische Schichten verfügt, mit:

einer ersten magnetische Schicht (11; 41; 51; 61; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702), die über eine Magnetdomänen- Vergrößerungsschicht verfügt;

einer zweiten magnetische Schicht (12; 42; 52; 62; 1203; 1303; 1403; 1503; 1603; 1703), deren Curie-Temperatur (Tc3) niedriger ist als diejenige der ersten magnetische Schicht (11; 41; 51; 61; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702), die über eine Zwischenschicht verfügt; und mit

einer dritten magnetische Schicht (13; 43; 53; 63; 1204; 1304; 1404; 1504; 1604; 1704), die über eine Aufzeichnungsschicht verfügt, auf der Aufzeichnungszonen einer senkrecht zur Schicht stehenden Magnetisierung aufgezeichnet werden können, wobei die Richtung der Magnetisierung in jeder Aufzeichnungszone abhängig ist von der auf das Medium aufzuzeichnenden Information, wobei die Curie-Temperatur (Tc4) der dritten Schicht höher ist als diejenige der zweiten magnetische Schicht (12; 42; 52; 62; 1203; 1303; 1403; 1503; 1603; 1703),

wobei Zonen der ersten und zweiten magnetischen Schicht magnetisch koppelbar sind mit der Magnetisierung der jeweiligen zugehörigen Aufzeichnungszonen der dritten Schicht, wenn die Temperatur der Zonen der ersten und zweiten magnetischen Schicht geringer ist als diejenige der Curie-Temperatur der zweiten magnetischen Schicht, in der Weise, daß die Richtung der Magnetisierung in jeder Zone der ersten Schicht repräsentativ ist für die auf einer jeweiligen zugehörigen Aufzeichnungszone der dritten Schicht aufgezeichneten Information,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein Erwärmen einer Zone der zweiten Schicht auf eine Temperatur, die nicht geringer ist als die Temperatur der zweiten magnetische Schicht, eine in der ersten magnetischen Schicht (11; 41; 51; 61; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702) gebildete Bloch-Wand verursacht, wobei die erste magnetische Schicht bestimmt ist durch die Grenze einer Aufzeichnungsdomäne der dritten magnetischen Schicht, die hin zu einer Stelle der höchsten Temperatur innerhalb der erwärmten Zone zu versetzen ist, wobei die Richtung der Magnetisierung der zugehörigen Domäne in der ersten vergrößerten Schicht durch die Versetzung der Bloch-Wand bestimmt ist durch die Richtung der Magnetisierung in der Aufzeichnungsdomäne in der dritten magnetische Schicht (13; 43; 53; 63; 1204; 1304; 1404; 1504; 1604; 1704).

2. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, mit:

einer weiteren magnetischen Zwischenschicht (44; 64), die vorgesehen ist zwischen der ersten magnetischen Schicht (41; 61) und der zweiten magnetischen Schicht (42; 62), wobei die weitere magnetische Zwischenschicht (44; 64) eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung senkrecht zur Ebene der Schicht aufweist, wobei die Curie-Temperatur der weiteren magnetischen Zwischenschicht (44; 64) höher ist als diejenige der zweiten magnetischen Schicht (42; 62) und geringer ist als diejenige der ersten magnetischen Schicht (41; 61), wobei die Koerzitivkraft der Bloch-Wand der weiteren magnetischen Zwischenschicht (44; 64) kleiner ist als diejenige der dritten magnetischen Schicht (43; 63) bei Temperaturen, die gleich oder höher sind als die Curie- Temperatur der zweiten magnetischen Schicht (42; 62).

3. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dessen weitere magnetische Zwischenschicht (44) einen Gradienten der Curie-Temperatur in Richtung der Schichtdicke aufweist, wobei die Curie-Temperatur in Richtung hin zur zweiten magnetischen Schicht (42) abfällt.

4. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das über eine Wiedergabeschicht (1201; 1501) verfügt, die die erste Schicht (1202; 1502) auf der Seite der von der zweiten Schicht (1203; 1503) entfernten ersten Schicht überdeckt, wobei die Wiedergabeschicht (1201; 1501) eine magnetische Vorzugsrichtung aufweist, die senkrecht zur Ebene der Schicht bei Umgebungstemperatur verläuft, die eine magnetische Vorzugsrichtung in Ebene der Schicht bei erhöhter Temperatur wird.

5. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das über eine Wiedergabeschicht (1301; 1401; 1601; 1701) verfügt, die die erste magnetische Schicht (1302; 1402; 1602; 1702) auf der Seite der von der zweiten Schicht (1303; 1403; 1603; 1703) entfernten ersten Schicht überdeckt, wobei die Wiedergabeschicht (1301; 1401; 1601; 1701) bei Umgebungstemperatur über eine magnetische Vorzugsrichtung in der Ebene der Schicht verfügt, die eine magnetische Vorzugsrichtung senkrecht zur Ebene einer erhöhten Temperatur wird.

6. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, bei dem die Wiedergabeschicht (1401) eine magnetische Vorzugsrichtung in der Ebene der Schicht bei einer Temperatur über der Curie-Temperatur (Tc2) der ersten magnetischen Schicht (1402) aufweist.

7. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, bei dem die Wiedergabeschicht (1301) eine magnetische Vorzugsrichtung senkrecht zur Schicht bei einer Temperatur über der Curie-Temperatur (Tc3) der zweiten magnetischen Schicht (1303) aufweist.

8. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4 oder 5, mit:

einer zweiten magnetischen Zwischenschicht (1505; 1605), deren Curie-Temperatur niedriger als diejenige der ersten magnetischen Schicht (1502; 1602) zwischen der Wiedergabeschicht (1501; 1601) und der ersten magnetischen Schicht (1502; 1602) ist.

9. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, bei dem die Wiedergabeschicht (1501; 1601) eine magnetische Vorzugsrichtung in der Ebene der Schicht bei einer Temperatur über der Curie-Temperatur (Tc5) der zweiten magnetischen Zwischenschicht (1505; 1605) aufweist.

10. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, das eine Justierschicht (1706) zwischen der Wiedergabeschicht (1701) und der ersten magnetischen Schicht (1702) enthält, deren Curie- Temperatur niedriger als diejenige der ersten magnetischen Schicht (1702) ist, und die bei Umgebungstemperatur eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung in Richtung der Schicht aufweist, die bei erhöhter Temperatur eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung senkrecht zur Ebene wird.

11. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, bei dem die Wiedergabeschicht (1701) eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung in der Ebene der Schicht bei einer Temperatur über der Curie-Temperatur (Tc6) der Justierschicht (1706) hat.

12. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die erste magnetische Schicht (11) bei Raumtemperatur eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung in der Ebene der Schicht hat, die sich bei erhöhten Temperaturen zu einer Ebene außerhalb der Ebene bevorzugter Magnetisierungsrichtung ändert.

13. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sowohl die erste, zweite als auch die dritte magnetische Schicht aus einem Gruppenelement seltener Erde amorpher Legierung besteht.

14. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2 oder nach einem der von Anspruch 2 abhängigen Ansprüche, bei dem die weitere magnetische Zwischenschicht (64) ein Gruppenelement seltener Erde amorpher Legierung enthält und eine Zusammensetzung aufweist, so daß eine Teilgittermagnetisierung des Elements seltener Erde dominant ist.

15. Magneto-optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die magnetischen Schichten von einem Substrat (71) getragen sind, wobei das Substrat (71) über auf diesem gebildete Spuren (75; 1213) verfügt, so daß wenigstens die erste magnetische Schicht zwischen benachbarten Spuren (75; 1213) magnetisch separiert ist.

16. Verfahren zur Wiedergabe von Informationen, die auf einem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufgezeichnet sind, mit den Verfahrensschritten:

Abtasten eines Lichtstrahls über dem Träger, um eine erwärmte Zone des Mediums mit einem Temperaturgradienten entlang der Richtung relativer Bewegung des Lichtstrahls und dem Medium zu bilden, wobei die erwärmte Zone eine Temperatur bei oder über der Curie-Temperatur (Tc3) der zweiten magnetischen Schicht (12; 42; 52; 62; 1203; 1303; 1403; 1503; 1603; 1703) enthält, um so die Bloch-Wand in der ersten magnetischen Schicht innerhalb der erwärmten Zone zu veranlassen, eine Versetzung hin zur Seite höherer Temperatur des Temperaturgradienten zu erfahren; und

Wiedergeben der Information durch Nachweis von Licht, das auf das Medium von der Seite des der ersten magnetischen Schicht benachbarten Mediums gerichtet und aus dem Medium reflektiert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16 im Falle der Verwendung eines Mediums gemäß Anspruch 6, bei dem ein Teil der erwärmten Zone eine Erwärmung auf eine Temperatur erfährt, die wenigstens gleich der Curie-Temperatur (Tc2) der ersten magnetischen Schicht (1402) ist.

18. Wiedergabegerät zur Wiedergabe von Informationen, die auf dem Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufgezeichnet sind, mit:

einem Mittel (81; 82) zum Ausrichten eines Lichtstrahls auf das Medium (86), um so eine erwärmte Zone des Mediums mit einem Temperaturgradienten entlang der Richtung der relativen Richtung des Lichtstrahls und dem Medium zu bilden, wobei die erwärmte Zone eine Temperatur bei oder über der Curie-Temperatur (Tc3) der zweiten magnetischen Schicht (12; 42; 52; 62; 1203; 1303; 1403; 1503; 1603; 1703) aufweist, um so die Bloch-Wand der ersten magnetischen Schicht, die festgelegt ist durch eine Grenzkante einer Aufzeichnungsdomäne der dritten magnetischen Schicht (13; 43; 53; 63; 1204; 1304; 1404; 1504; 1604; 1704), zu veranlassen, sich innerhalb der erwärmten Zone zu versetzen, um so die zugehörige Domäne der ersten magnetischen Schicht mit einer Richtung der Magnetisierung auszuweiten, die die in der dritten magnetischen Schicht aufgezeichnete Information repräsentiert; und

Wiedergabe der Information durch Feststellen von Licht, das auf das Medium von der Seite des Mediums gerichtet ist, das der ersten magnetischen Schicht benachbart ist und vom Medium reflektiert wird.

19. System nach Anspruch 18, bei dem das Mittel zur Abtastung des Lichtstrahls über dem Medium (86) ausgestattet ist mit:

einer ersten Lichtquelle (81), die das Licht erzeugt, das das Medium reflektiert, wobei das Licht eine erste Wellenlänge hat;

einer zweiten Lichtquelle (82), die den Lichtstrahl wiedergibt, der eine zweite Wellenlänge hat, die länger als die der ersten Wellenlänge ist, um so den Temperaturgradienten eines Abschnitts des Mediums wiederzugeben, der die Zone des von der ersten Lichtquelle beleuchteten Mediums einschließt.

20. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Zeit zur Passage der Bloch-Wand unter einem auf dem Medium vom Lichtstrahl gebildeten Fleck kürzer ist als die Zeit zum Bewegen des Mediums um einen Abstand gemäß der Länge der kürzesten Aufzeichnungsmarkierung auf dem Medium.