DE19516983A1

DE19516983A1 - Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE19516983A1
Application number: DE19516983A
Authority: DE
Inventors: Junichiro Nakayama; Michinobu Mieda; Hiroyuki Katayama; Junji Hirokane; Akira Takahashi; Kenji Ohta
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2015-05-10
Also published as: DE19516983C2; US5644566A

Description

Die Erfindung betrifft magnetooptische Aufzeichnungsmedien, z. B. magnetooptische Platten, magnetooptische Bänder und magnetooptische Karten.

Magnetooptische Platten verfügen über eine Speicherschicht zur Informationsspeicherung. Diese Speicherschicht ist auf einem Substrat hergestellt und bildet einen aus einer magne tischen Substanz bestehenden Film mit rechtwinkliger Magne tisierung. Das Aufzeichnen und Abspielen von Information mittels einer solchen magnetooptischen Platte werden wie folgt ausgeführt.

Beim Aufzeichnen wird zunächst eine Initialisierung dadurch ausgeführt, daß die Magnetisierungsrichtung der Speicher schicht in eine Richtung (nach oben oder unten) gestellt wird, was mit einem starken externen Magnetfeld erfolgt. Dann wird Laserlicht auf einen Bereich gestrahlt, in dem In formation aufgezeichnet werden soll, um den Bereich auf eine Temperatur zu erwärmen, die nicht tiefer liegt als eine Tem peratur in der Nähe des Curiepunkts oder des Kompensations punkts der Speicherschicht. Durch diese Vorgehensweise wird die Koerzitivkraft in diesem Bereich auf null oder im we sentlichen null gebracht, und dann wird ein externes Magnet feld (Vormagnetisierungsfeld), dessen Richtung entgegenge setzt zu der des zur Initialisierung verwendeten Magnetfelds ist, angelegt, um die Magnetisierungsrichtung umzudrehen.

Wenn die Einstrahlung von Laserlicht beendet wird, kehrt die Temperatur der Speicherschicht auf Raumtemperatur zurück, wodurch die umgekehrte Magnetisierung fixiert ist. Im Ergeb nis ist Information thermomagnetisch aufgezeichnet.

Beim Abspielen wird die Platte mit linear polarisiertem Laserlicht beleuchtet, und Information wird optisch unter Verwendung eines Effekts (magnetischer Kerreffekt und magne tischer Faradayeffekt) ausgelesen, bei dem die Polarisa tionsebene reflektierten oder transmittierten Lichts von der Platte abhängig von der Magnetisierungsrichtung der Spei cherschicht gedreht wird.

Andererseits fokussierte sich das Interesse auf magnetoopti sche Platten, auf denen Information durch das vorstehend ge nannte magnetooptische Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet wurde, die als wiederbeschreibbare Speicherelemente großer Kapazität verwendet werden können. Um eine magnetooptische Platte zu erhalten, die das Wiedereinschreiben von Informa tion durch Initialisierung mit einem relativ schwachen Ini tialisierungsmagnetfeld und durch Modulieren der Intensität von Licht beim Anlegen eines Aufzeichnungsmagnetfelds ermög licht, d. h. eine sogenannte durch Lichtintensitätsmodula tion überschreibbare magnetooptische Platte, wurde vorge schlagen, eine Speicherschicht mittels austauschgekoppelter, zweischichtiger Filme herzustellen.

Ferner beinhaltet, wie es in Fig. 14 dargestellt ist, eine in der japanischen Patentveröffentlichung (Tokukohei) 5-22303 offenbarte magnetooptische Platte drei magnetische Schichten, nämlich eine erste bis dritte magnetische Schicht 21 bis 23, um das Initialisierungsmagnetfeld zu verringern und die Stabilität aufgezeichneter Bits zu verbessern. Die erste, als Speicherschicht wirkende magnetische Schicht 21, und die dritte, als Schreibschicht dienende magnetische Schicht 23, zeigen rechtwinklige Magnetisierung innerhalb der Temperaturbereiche zwischen der Raumtemperatur und ihren Curiepunkten. Andererseits zeigt die als Zwischenschicht zwischen den Schichten 21 und 23 ausgebildete zweite magne tische Schicht 22 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, aber rechtwinklige Magnetisierung, wenn die Temperatur ansteigt. Wie in Fig. 15 dargestellt, ist die dritte magnetische Schicht 23 so ausgebildet, daß sie ihre Koerzitivkraft H_L bei Raumtemperatur kleiner ist als die Ko erzitivkraft H_H der ersten magnetischen Schicht 11, und ihr Curiepunkt T_H ist höher als der Curiepunkt T_L der ersten ma gnetischen Schicht 21. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist die zweite magnetische Schicht 22 so ausgebildet, daß ihr Curiepunkt T_M zwischen dem Curiepunkt T_L der ersten magnetischen Schicht 21 und dem Curiepunkt T_H der dritten magnetischen Schicht 23 liegt.

Nachfolgend wird kurz ein Ablauf zum Überschreiben einer ma gnetooptischen Platte mit dem vorstehend genannten Aufbau erläutert. Es wird ein Initialisierungsmagnetfeld Hinit an gelegt, dessen Stärke bei Raumtemperatur zwischen den Koer zitivkräften H_H und H_L der ersten und dritten magnetischen Schicht 21 bzw. 22 liegt, wie durch Fig. 14 veranschaulicht.

Dabei bleibt die Magnetisierungsrichtung der ersten magneti schen Schicht 21 unverändert, während die Magnetisierungs richtung der dritten magnetischen Schicht 23 in der Richtung des Initialisierungsmagnetfelds Hinit ausgerichtet wird. In Fig. 14 kennzeichnen die in den magnetischen Schichten 21 bis 23 eingezeichneten Pfeile die Magnetisierungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls jeder dieser Schichten 21 bis 23.

Da die zweite magnetische Schicht 22 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, sind dabei ma gnetische Kopplungskräfte (Austauschkräfte) zwischen der er sten magnetischen Schicht 21 und der dritten magnetischen Schicht 23 verhindert. Im Ergebnis wird die Stärke des Ini tialisierungsmagnetfelds Hinit weiter verringert. Dadurch ist es möglich, die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 23 in eine Richtung zu stellen.

Danach wird Laserlicht, dessen Intensität abhängig von der aufzuzeichnenden Information zwischen einem hohen Pegel I und einem niedrigen Pegel II moduliert wird, eingestrahlt, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird, dessen Stärke kleiner als diejenige des Initialisierungsmagnetfelds Hinit ist und dessen Richtung entgegengesetzt zu der des Initialisierungsmagnetfelds Hinit ist.

Wenn Laserlicht mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, überschreitet die Temperatur im beleuchteten Bereich die Curiepunkte T_L und T_M der ersten und der zweiten magneti schen Schicht 21 und 22, und sie wird bis nahe an den Curie punkt T_H der dritten magnetischen Schicht 23 erhöht. Im Er gebnis wird die Magnetisierungsrichtung der dritten magneti schen Schicht 23 in die Richtung des Aufzeichnungsmagnet felds H_W umgekehrt. Demgemäß wird die Magnetisierungsrich tung der dritten magnetischen Schicht 23 in die zweite, rechtwinklige Magnetisierung zeigende magnetische Schicht 22 aufgrund der an der Grenze wirkenden Austauschkräfte kopiert und dann in die erste magnetische Schicht 21 kopiert.

Andererseits wird dann, wenn Laserlicht vom niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, die Temperatur des beleuchteten Be reichs nur auf eine Temperatur nahe dem Curiepunkt T_L der ersten magnetischen Schicht 21 erhöht. Dabei wird, da die Koerzitivkraft der dritten magnetischen Schicht 23 größer als das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W ist, die Magnetisierungs richtung nicht umgekehrt, wodurch die durch die Initialisie rung erzeugte Magnetisierungsrichtung aufrechterhalten bleibt. Auf ähnliche Weise wird die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 23 durch die zweite magne tische Schicht 22 in die erste magnetische Schicht 21 ko piert, und zwar mittels an der Grenze wirkenden Austausch kräften bei einer Verringerung der Temperatur auf Raumtempe ratur.

Beim vorstehend genannten Ablauf wird neue Information, die dem intensitätsmodulierten Laserlicht entspricht, in der ersten magnetischen Schicht 21 aufgezeichnet. Das Abspielen der aufgezeichneten Information wird durch Einstrahlen von Laserlicht mit einer Intensität unter dem niedrigen Pegel II ausgeführt.

Jedoch ist die vorstehend genannte magnetooptische Platte so aufgebaut, daß der Curiepunkt T_M der zweiten magnetischen Schicht 22, die bei einer Temperaturerhöhung einen Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung zeigt, und die Curiepunkte T_H und T_L der er sten bzw. dritten magnetischen Schicht 21 bzw. 23 die Bedin gung T_L < T_M < T_H erfüllen. Daher kann dann, wenn T_M nahe bei T_H liegt, ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodu lation nicht störungsfrei ausgeführt werden.

Zum Verbessern der Eigenschaften abgespielter Signale durch Erhöhen des Kerr-Rotationswinkels beim Einstrahlen linear polarisierten Laserlichts beim Abspielen ist es wirkungs voll, ein Material mit hohem Curiepunkt T_L für die erste magnetische Schicht 21 zu verwenden. Wenn in diesem Fall die zweite magnetische Schicht 22 so ausgebildet ist, daß sie der obengenannten Beziehung genügt, liegt ihr Curiepunkt T_M näher am Curiepunkt T_H der dritten magnetischen Schicht 23. Tatsächlich hat die in der obengenannten Veröffentlichung offenbarte magnetooptische Platte einen Aufbau, bei der z. B. dann, wenn der Curiepunkt T_H der dritten magnetischen Schicht 23 180°C beträgt, der Curiepunkt T_M der zweiten ma gnetischen Schicht 22 270°C beträgt (siehe die japanische Patentveröffentlichung (Tokukohei) 5-22303, Spalte 9, Zeile 42 bis Spalte 10, Zeile 12).

Wie vorstehend beschrieben, ist es bei einem Aufbau, bei dem T_H und T_M dicht beieinander liegen, dann, wenn Laserlicht mit dem hohen Pegel I eingestrahlt wird, um die Temperatur auf einen Wert nahe bei T_H zu erhöhen, erforderlich, die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 23 bei einer Temperatur in die Richtung des Aufzeichnungsma gnetfelds H_W umzukehren, die nicht über dem Curiepunkt T_M der zweiten magnetischen Schicht 22 liegt, wegen z. B. Schwankungen der erhöhten Temperatur, wie sie durch Änderun gen der Umgebungstemperatur verursacht werden. Dabei wirken, da die zweite magnetische Schicht rechtwinklige Magnetisie rung aufweist, Austauschkräfte von der zweiten magnetischen Schicht 22 auf die dritte magnetische Schicht 23. Daher ist es möglich, daß dann, wenn das Aufzeichnungsmagnetfeld nur unter Berücksichtigung der Koerzitivkraft der dritten magne tischen Schicht 23 festgelegt wird, die Magnetisierungsrich tung dieser Schicht nicht zufriedenstellend umgekehrt werden kann. Demgemäß kann, wie es oben angegeben ist, ein Über schreiben durch Lichtintensitätsmodulation nicht störungs frei ausgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetoopti sches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, mit dem Überschreib vorgänge durch Lichtintensitätsmodulation störungsfrei aus geführt werden können, und das eine Verbesserung der Eigen schaften abgespielter Signale ermöglicht.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein magnetoopti sches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das einfach herge stellt werden kann.

Erfindungsgemäße magnetooptische Aufzeichnungsmedien sind durch die Lehren der beigefügten unabhängigen Ansprüche 1 und 2 gegeben.

Mit dem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 ist es möglich, Überschreibvorgänge mit Lichtintensitäts modulation durch einen Ablauf auszuführen, der ähnlich einem herkömmlichen ist. Genauer gesagt, wird zunächst ein Initia lisierungsmagnetfeld, dessen Stärke zwischen den Koerzitiv kräften der Speicherschicht und der Schreibschicht liegt, bei Raumtemperatur angelegt, um nur die Magnetisierungsrich tung der Schreibschicht in die Richtung des Initialisie rungsmagnetfelds auszurichten. Da zwischen der Speicher schicht und der Schreibschicht eine Zwischenschicht ausge bildet ist, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, ist eine Kopplung durch Austausch kräfte zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht verhindert. So ist es möglich, die Initialisierung mit klei nerem Initialisierungsmagnetfeld auszuführen.

Anschließend wird Laserlicht, dessen Intensität moduliert wurde, eingestrahlt, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld angelegt wird. Wenn die Temperatur des beleuchteten Bereichs den Curiepunkt der Speicherschicht übersteigt und durch die Einstrahlung des Laserlichts von hohem Pegel bis auf nahe den Curiepunkt der Schreibschicht erhöht wird, wird die Ma gnetisierungsrichtung der Schreibschicht in die Richtung des Aufzeichnungsmagnetfelds umgedreht. Da die Zwischenschicht rechtwinklige Magnetisierung innerhalb eines Temperaturbe reichs zeigt, in dem beim Erniedrigen der Temperatur des be leuchteten Bereichs auf Raumtemperatur die Koerzitivkraft der Speicherschicht kleiner als die Koerzitivkraft der Schreibschicht ist, wird die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht durch die Zwischenschicht hindurch in die Speicherschicht kopiert, und zwar durch Austauschkräfte, die an der Grenze innerhalb dieses Temperaturbereichs wirken.

Andererseits wird dann, wenn Laserlicht vom niedrigen Pegel eingestrahlt wird und die Temperatur des beleuchteten Be reichs bis auf nahe den Curiepunkt der Speicherschicht er höht wird, die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in der durch den Initialisierungsvorgang eingestellten Richtung gehalten, und die Koerzitivkraft der Speicherschicht nimmt ab. Dabei wird die Magnetisierungsrichtung der Schreib schicht durch die Zwischenschicht hindurch in die Speicher schicht kopiert, ähnlich wie beim obengenannten Fall beim Vorgang der Temperaturerniedrigung. So wird neue Information abhängig vom intensitätsmodulierten Laserlicht in die Spei cherschicht eingeschrieben.

Da der Curiepunkt der Zwischenschicht niedriger als der Cu riepunkt der Speicherschicht ist, kann selbst dann, wenn beim Einstrahlen von Laserlicht mit dem hohen Pegel Schwan kungen hinsichtlich der erhöhten Temperatur auftreten, nie eine Kopplung durch Austauschkräfte zwischen der Zwischen schicht und der Schreibschicht hervorgerufen werden. Demge mäß wird Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation auf stabile Weise ausgeführt.

Darüber hinaus ist es, abweichend vom Fall bei der herkömm lichen Struktur, nicht erforderlich, den Curiepunkt der Zwischenschicht zwischen denjenigen der Speicherschicht und der Schreibschicht einzustellen. Daher ist es möglich, den Curiepunkt der Speicherschicht auf einen höheren Wert einzu stellen, als es dem Curiepunkt beim herkömmlichen Aufbau entspricht. Im Ergebnis nimmt der Kerr-Rotationswinkel beim Einstrahlen von Laserlicht zum Abspielen zu, wodurch die Eigenschaften abgespielter Signale verbessert sind.

Beim magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2 ist es möglich, einen Überschreibvorgang mittels Lichtinten sitätsmodulation mit einem Ablauf ähnlich wie dem herkömm lichen Ablauf auszuführen. Zunächst wird ein Initialisie rungsmagnetfeld, dessen Stärke zwischen den Koerzitivkräften der Speicherschicht und der Schreibschicht liegt, bei Raum temperatur so angelegt, daß nur die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in die Richtung des Initialisierungsma gnetfelds ausgerichtet wird. Dabei ist es möglich, da zwi schen der Speicherschicht und der Schreibschicht die Zwi schenschicht ausgebildet ist, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, zu verhindern, daß es durch Austauschkräfte zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht zu einer Kopplung kommt. Demgemäß kann die Initialisierung mit einem kleinen Initialisierungsma gnetfeld ausgeführt werden.

Danach wird Laserlicht mit modulierter Intensität einge strahlt, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld angelegt wird. Wenn die Temperatur des durch das Laserlicht von hohem Pegel beleuchteten Bereichs den Curiepunkt der Speicherschicht übersteigt und bis auf nahe den Curiepunkt der Schreib schicht erhöht wird, wird die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht in die Richtung des Aufzeichnungsmagnetfelds umgekehrt. Dann erfolgt eine Temperaturerniedrigung von der erhöhten Temperatur auf Raumtemperatur. Bei diesem Vorgang zeigt die Zwischenschicht rechtwinklige Magnetisierung in nerhalb eines Temperaturbereichs in der Nähe des Curiepunkts der Speicherschicht, in dem die Koerzitivkraft der Speicher schicht kleiner als diejenige der Schreibschicht ist. Daher wird die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht durch die Zwischenschicht in die Speicherschicht kopiert, und zwar durch Austauschkräfte, die innerhalb dieses Temperaturbe reichs an der Grenze wirken.

Andererseits wird dann, wenn Laserlicht von niedrigem Pegel eingestrahlt wird und die Temperatur des beleuchteten Be reichs bis auf nahe den Curiepunkt der Speicherschicht er höht wird, die Magnetisierung der Schreibschicht in der durch den Initialisierungsvorgang erstellten Richtung beibe halten, und die Koerzitivkraft der Speicherschicht nimmt ab. Dabei wird, ähnlich wie im obengenannten Fall, beim Vorgang der Temperaturerniedrigung die Magnetisierungsrichtung der Schreibschicht durch die Zwischenschicht in die Speicher schicht kopiert. So wird neue Information abhängig von La serlicht, dessen Intensität moduliert wurde, in die Spei cherschicht eingeschrieben.

Dabei ist es möglich, da die Zwischenschicht in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, wenn ihre Temperatur über dem obengenannten Temperaturbereich liegt, d. h. dem Temperatur bereich in der Nähe des Curiepunkts der Speicherschicht, zu verhindern, daß die Austauschkräfte zwischen der Zwischen schicht und der Schreibschicht während der Einstrahlung von Laserlicht von hohem Pegel eine Kopplung hervorrufen, wie beim herkömmlichen Aufbau. Daher wird durch Anlegen eines Aufzeichnungsfelds, das der Koerzitivkraft der Schreib schicht entspricht, die Magnetisierungsrichtung stabil umge kehrt. Darüber hinaus besteht, abweichend vom herkömmlichen Aufbau, kein Bedarf, den Curiepunkt der Zwischenschicht zwi schen den Curiepunkten der Speicherschicht und der Schreib schicht einzustellen. D. h., daß es möglich ist, den Curie punkt der Zwischenschicht so zu erhöhen, daß er höher als der Curiepunkt der Schreibschicht liegt.

Demgemäß kann selbst dann, wenn Schwankungen hinsichtlich der erhöhten Temperatur beim Einstrahlen von Laserlicht mit dem hohen Pegel auftreten, nie eine Kopplung durch Aus tauschkräfte der Zwischenschicht und der Schreibschicht auf treten. Dadurch ist es möglich, ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation auf stabile Weise auszuführen.

Ferner ist es möglich, da es nicht erforderlich ist, den Curiepunkt der Zwischenschicht mit den Curiepunkten der Speicherschicht und der Schreibschicht einzustellen, den Curiepunkt der Speicherschicht so zu erhöhen, daß er höher als der Curiepunkt beim herkömmlichen Aufbau ist. Im Ergeb nis ist der Kerr-Rotationswinkel beim Einstrahlen von Laser licht zum Abspielen erhöht, wodurch die Eigenschaften abge spielter Signale verbessert sind.

Beim magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3 besteht die Zwischenschicht, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, bei erhöhter Temperatur vorübergehend rechtwinklige Magnetisierung zeigt und dann erneut in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, aus einer Seltenerdmetall/Übergangsmetall-Legierung der GdFeco-Reihe. Wie in Fig. 13(a) veranschaulicht, ist dieses Material so ausgebildet, daß eine Kurve, die die Kompensationstemperatur Tcomp zeigt, die sich abhängig von Änderungen der Zusammen setzung ändert, relativ flach ist und die Temperaturbereiche an den beiden Seiten der Kurve zur Kompensationstemperatur Tcomp, in denen rechtwinklige Magnetisierung vorliegt, nur wenig Änderung abhängig von Änderungen der Zusammensetzung zeigen. Demgemäß wird die Toleranz für Zusammensetzungs schwankungen größer, wenn eine Zusammensetzung X festgelegt wird und tatsächlich versucht wird, eine Zwischenschicht mit der Zusammensetzung X herzustellen. Dies erleichtert die Herstellung der Zwischenschicht mit den obengenannten magne tischen Eigenschaften, d. h. mit in der Ebene liegender Ma gnetisierung bei Raumtemperatur, vorübergehender rechtwink liger Magnetisierung, wenn die Temperatur erhöht wird, und dann erneut in der Ebene liegender Magnetisierung.

Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu neh men.

Fig. 1 ist ein Kurvendiagramm, das die Temperaturabhängig keit der Koerzitivkraft für eine erste bis dritte magneti sche Schicht bei einem magnetooptischen Aufzeichnungsmedium gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung des Aufbaus des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums.

Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Aufzeich nungsvorgang für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium veranschaulicht.

Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, die die Intensität von Laserlicht veranschaulicht, das auf das magnetooptische Auf zeichnungsmedium gestrahlt wird.

Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die Änderungen der Ma gnetisierung des magnetooptischen Aufzeichnungsmediums wäh rend eines Aufzeichnungsvorgangs zeigt.

Fig. 6 ist ein schematisches Schnittprofil durch ein magne tooptisches Aufzeichnungsmedium gemäß einem anderen Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, die Änderungen des Ma gnetisierungszustands eines magnetooptischen Aufzeichnungs mediums gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel während eines Aufzeichnungsvorgangs zeigt.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines Schnittpro fils durch ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium.

Fig. 9 ist ein Kurvendiagramm, das die Temperaturabhängig keit der Koerzitivkraft jeweils einer ersten bis dritten magnetischen Schicht im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium zeigt.

Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Aufzeich nungsvorgang für das magnetooptische Aufzeichnungsmedium zeigt.

Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht, die die Intensität von Laserlicht veranschaulicht, das auf das magnetooptische Auf zeichnungsmedium zu strahlen ist.

Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines Schnittpro fils eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 13(a) und 13(b) zeigen die Zusammensetzungen von Legie rungen aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall sowie Änderungen im Magnetisierungszustand derselben abhän gig von Temperaturänderungen, wobei Fig. 13(a) eine Ansicht ist, die den Magnetisierungszustand einer derartigen Legie rung aus der GdFeCo-Reihe zeigt, und wobei Fig. 13(b) eine Ansicht ist, die den Magnetisierungszustand einer derartigen Legierung aus der GdTbFe-Reihe zeigt.

Fig. 14 ist eine erläuternde Ansicht, die den Aufbau eines herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsmedium zeigt und einen Aufzeichnungsprozeß für dieses veranschaulicht.

Fig. 15 ist ein Kurvendiagramm, das die Temperaturabhängig keit der Koerzitivkraft jeweils der ersten bis vierten ma gnetischen Schicht im magnetooptischen Aufzeichnungsmedium von Fig. 14 zeigt.

Ausführungsbeispiel 1

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 detailliert ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung.

Wie in Fig. 2 dargestellt, beinhaltet eine magnetooptische Platte als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium bei diesem Ausführungsbeispiel ein transparentes Substrat 1, eine di elektrische Schicht 2, eine erste magnetische Schicht 3 als Aufzeichnungsschicht, eine zweite magnetische Schicht 4 als Zwischenschicht, eine dritte magnetische Schicht 5 als Schreibschicht, eine Schutzschicht 6 und eine Überzugs schicht 7. Die transparente dielektrische Schicht 2, die er ste magnetische Schicht 3, die zweite magnetische Schicht 4, die dritte magnetische Schicht 5, die Schutzschicht 6 und die Überzugsschicht 7 sind der Reihe nach auf das Substrat 1 aufgestapelt.

Zum Beispiel besteht das Substrat 1 aus einer plattenförmi gen Glasplatte mit einem Außendurchmesser von 86 mm, einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Dicke von 1,2 mm. Auf einer der Seiten des Substrats 1 (Unterseite in Fig. 2) sind (nicht dargestellte) Führungsspuren in der Form von Gräben oder erhabenen Bereichen durch reaktives Ionenätzen ausge bildet. Die Führungsspuren werden zum Führen eines Licht strahls verwendet. Der Spurabstand, die Breite eines Grabens und die Breite eines erhabenen Bereichs sind auf 1,6 µm, 0,8 µm bzw. 0,8 µm eingestellt. Die lichtdurchlässige, transparente dielektrische Schicht 2 besteht aus AlN mit einer Filmdicke von 80 nm, und sie ist an der Seite des Sub strats 1 mit den Führungsspuren durch reaktives Ionensput tern hergestellt.

Die erste magnetische Schicht 3 auf der transparenten di elektrischen Schicht 2 besteht aus einer Legierung aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich DyFeCo, mit einer Filmdicke von 50 nm, und sie wurde durch gleich zeitiges Sputtern Dy-, Fe- und Co-Targets hergestellt. Die erste magnetische Schicht weist eine an Seltenerdmetall rei che Zusammensetzung auf, nämlich Dy_0,21(Fe_0,81Co_0,19)_0,79. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die erste magnetische Schicht 3 einen niedrigeren Curiepunkt Tc₁ (= 180°C) auf als die dritte magnetische Schicht 5, was später beschrieben wird, und sie hat bei Raumtemperatur hohe Koerzitivkraft (= 1200 kA/m). Die erste magnetische Schicht 3 zeigt im Tem peraturbereich zwischen Raumtemperatur und Tc₁ rechtwinklige Magnetisierung.

Auch die zweite magnetische Schicht 4 auf der ersten magne tischen Schicht 3 besteht aus einer Legierung aus einem Sel tenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich DyFeCo, mit einer Filmdicke von 50 nm, und sie wurde ebenfalls durch gleichzeitiges Sputtern von Dy-, Fe- und Co-Targets herge stellt. Die zweite magnetische Schicht verfügt über eine an Seltenerdmetall reiche Zusammensetzung, nämlich Dy_0,29(Fe_0,80Co_0,20)_0,71. Der Curiepunkt Tc₂ der zweiten magnetischen Schicht 4 beträgt 140°C, was niedriger ist als der Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3. Die Koerzitivkraft Hc₂ der zweiten magnetischen Schicht 4 ist bei Raumtemperatur im wesentlichen null (die Koerzitivkraft bedeutet hier die Koerzitivkraft in der Richtung rechtwink lig zum Substrat 1). Die zweite magnetische Schicht 4 weist bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung auf, und sie hat rechtwinklige Magnetisierung, wenn die Tempera tur auf ungefähr 100°C erhöht wird. In Fig. 1 ist der Be reich, in dem sich in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. Der Be reich, in dem sich rechtwinklige Magnetisierung zeigt, ist der Temperaturbereich, in dem die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht 1 kleiner als diejenige der dritten magnetischen Schicht 5 ist, wie durch die gestrichelten Li nien dargestellt.

Die dritte magnetische Schicht 5 auf der zweiten magneti schen Schicht 4 besteht aus einer Legierung aus einem Sel tenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich GdDyFeCo, mit einer Filmdicke von 50 nm, und sie wurde durch gleich zeitiges Sputtern von Gd-, Dy-, Fe- und Co-Targets herge stellt. Die dritte magnetische Schicht 5 verfügt über eine an Seltenerdmetall reiche Zusammensetzung, nämlich (Gd_0,40Dy_0,60)_0,27(Fe_0,70Co_0,30)_0,73. Der Curiepunkt Tc₃ der dritten magnetischen Schicht 5 beträgt 250°C, was höher als der Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 5 ist. Die Kompensationstemperatur Tcomp₃ der dritten magnetischen Schicht 5 beträgt 200°C, und ihre Koerzitivkraft Hc₃ beträgt bei Raumtemperatur 64 kA/m, was kleiner als die Koerzitiv kraft Hc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 ist. Die dritte magnetische Schicht 5 zeigt innerhalb des Temperaturbereichs von Raumtemperatur bis Tc₃ rechtwinklige Magnetisierung.

Auf der dritten magnetischen Schicht 5 ist eine Schutz schicht 6 aus AlN mit einer Filmdicke von 80 nm ausgebildet. Die Schutzschicht 6 ist mit einem bei Ultraviolettbestrah lung härtenden Harz aus der Acrylatreihe beschichtet. Die Überzugsschicht 7 wird dadurch hergestellt, daß dieses Harz durch Einstrahlen von Ultraviolettstrahlung ausgehärtet wird. Im Ergebnis ist eine magnetooptische Platte mit dem in Fig. 2 dargestellten Schnittprofil hergestellt.

Die Sputterbedingungen für die Herstellung der ersten bis dritten magnetischen Schicht 3 bis 5 sind die folgenden. Das Endvakuum liegt nicht höher als 2,0 × 10^-4 Pa, der Druck von Ar-Gas beträgt 6,5 × 10^-1 Pa und die elektrische Entladungs leistung beträgt 300 W. Die Sputterbedingungen zur Herstel lung der transparenten dielektrischen Schicht und der Schutzschicht 6 sind so eingestellt, daß das Endvakuum nicht höher als 2,0 × 10^-4 Pa ist, der Druck von N₂-Gas 3,0 × 10^-1 Pa ist und die elektrische Entladungsleistung 800 W beträgt.

Wenn auf der vorstehend genannten magnetooptischen Platte Information aufgezeichnet wird, wie in Fig. 3 dargestellt, wird z. B. zunächst ein nach oben gerichtetes Initialisie rungsmagnetfeld Hinit angelegt, um eine Initialisierung aus zuführen. Dann wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, La serlicht, dessen Intensität zwischen einem hohen Pegel I und einem niedrigen Pegel II moduliert ist, eingestrahlt, wäh rend ein Aufzeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird, dessen Richtung derjenigen des Initialisierungsmagnetfelds Hinit entspricht und dessen Stärke ausreichend kleiner als die von Hinit ist. Demgemäß wird Information aufgezeichnet.

Schwankungen des Magnetisierungszustands der Aufzeichnungs schichten 3 bis 5 während des Aufzeichnens von Information werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. In Fig. 5 kennzeichnet die Horizontalachse die Temperatur. Die Temperatur zeigt im Magnetisierungszustand der magnetischen Schichten 3 bis 5 Schwankungen, wenn das Initialisierungs magnetfeld Hinit bei Raumtemperatur angelegt wird und wenn die Temperatur durch die Einstrahlung des Laserlichts vom hohen Pegel I und vom niedrigen Pegel II erhöht wird, wäh rend das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W anliegt. Alle magneti schen Schichten 3 bis 5 bestehen aus Legierungen aus Selten erdmetallen und Übergangsmetallen. In diesem Fall ist es möglich, die Magnetisierungsrichtung jeder der magnetischen Schichten 3 bis 5 durch die Gesamtmagnetisierung, die Magne tisierung des Untergitters des Seltenerdmetalls oder die Ma gnetisierung des Untergitters des Übergangsmetalls anzuge ben. In Fig. 5 kennzeichnen die in den magnetischen Schich ten 3 bis 5 eingezeichneten Pfeile jeweils die Magnetisie rungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls.

Wenn das Initialisierungsmagnetfeld Hinit bei Raumtemperatur angelegt wird, nimmt die Magnetisierungsrichtung jeder der Metallschichten 3 bis 5 einen der zwei stabilen Zustände S1 und S2, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, ein. In diesem Fall wird das Initialisierungsmagnetfeld Hinit so einge stellt, daß es einen Wert von z. B. 80 kA/m einnimmt, der zwischen der Koerzitivkraft Hc₁ (= 1200 kA/m) der ersten ma gnetischen Schicht 3 und der Koerzitivkraft Hc₃ (= 64 kA/m) der dritten magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur liegt. Daher wird beim Initialisierungsvorgang nur die Magnetisie rung der dritten magnetischen Schicht 5 in der Richtung des Initialisierungsmagnetfelds Hinit ausgerichtet. Wenn z. B. das Initialisierungsmagnetfeld mit der Richtung nach oben angelegt wird und die Gesamtmagnetisierung der dritten ma gnetischen Schicht 5 entsprechend dem Initialisierungsma gnetfeld Hinit ausgerichtet ist, da die dritte magnetische Schicht 5 reich an Seltenerdmetall ist, ist die Magnetisie rungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls in der Richtung nach unten ausgerichtet, die der Ausrichtung des Initialisierungsmagnetfelds Hinit entgegengesetzt ist.

Dabei ist die Koerzitivkraft Hc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 ausreichend größer als Hinit, und die zweite ma gnetische Schicht 4 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung. Daher wird die Magnetisierungsrich tung der dritten magnetischen Schicht 5 nicht durch die zweite magnetische Schicht 4 hindurch in die erste magneti sche Schicht 3 kopiert, und demgemäß kehrt sich die Magneti sierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 nicht um. Im Ergebnis behält die erste magnetische Schicht 3 die Ma gnetisierungsrichtung, die dem Aufzeichnungszustand ent spricht. Das heißt, daß sich die erste magnetische Schicht 3 in einem der Zustände S1 oder S2 befindet.

Wenn das Initialisierungsmagnetfeld Hinit durch einen Perma nentmagnet in einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung angelegt wird, erfolgt die Initialisierung laufend während der Umdrehungen der magnetooptischen Platte. Demgegenüber wird in einer Vorrichtung, in der das Initialisierungsma gnetfeld Hinit durch einen Elektromagnet angelegt wird, die Initialisierung nur während des Aufzeichnens ausgeführt.

Nach dem Ausführen der Initialisierung wird Laserlicht, des sen Intensität zwischen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel II abhängig von der aufzuzeichnenden Information modu liert ist, eingestrahlt, während das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W (z. B. 16 kA/m) auf die obenbeschriebene Weise angelegt wird.

Die Laserleistung des Laserlichts mit dem hohen Pegel I ist so eingestellt, daß die Temperatur des beleuchteten Bereichs die Curiepunkte Tc₁ und Tc₂ der ersten bzw. zweiten magneti schen Schicht 3 bzw. 4 übersteigt, und sie wird bis nahe an den Curiepunkt Tc₃ (= 250°C) der dritten magnetischen Schicht 5 oder darüber erhöht. Andererseits ist die Laser leistung des Laserlichts vom niedrigen Pegel II so einge stellt, daß die Temperatur im beleuchteten Bereich den Cu riepunkt Tc₂ der zweiten magnetischen Schicht 4 übersteigt und sie bis nahe an den Curiepunkt Tc₁ (= 180°C) der ersten magnetischen Schicht 3 ansteigt.

So wird zunächst Laserlicht von hohem Pegel I eingestrahlt. Beim Vorgang der Temperaturerhöhung im beleuchteten Bereich auf die vorstehend genannte Weise ändern sich die Zustände S1 und S2 über S3 und S4 in S5. Genauer gesagt, wirken im Zustand S3, da die zweite magnetische Schicht 4 vorüberge hend während der Temperaturerhöhung rechtwinklige Magneti sierung zeigt, magnetische Kopplungskräfte (Austauschkräfte) von der dritten magnetischen Schicht 5 durch die zweite ma gnetische Schicht 4 auf die erste magnetische Schicht 3. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magne tischen Schicht 3 mit derjenigen der dritten magnetischen Schicht 5 ausgerichtet. Wenn die Temperaturen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht 3 und 4 so erhöht werden, daß sie durch den Zustand S3 hindurch die Curiepunkte Tc₁ und Tc₂ überschreiten, wird die Magnetisierung jeder der Schichten 3 und 4 null, wie durch S4 und S5 dargestellt.

Dagegen wird im Zustand S3 im Verlauf der Temperaturerhöhung die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 in derjenigen Richtung beibehalten, in die sie durch die Ini tialisierung zwangsweise gestellt wurde. Wenn die dritte magnetische Schicht 5 auf eine Temperatur nahe dem Curie punkt Tc₃ erhöht wird, nimmt ihre Koerzitivkraft ab. Demge mäß wird, wie es durch einen Wechsel von S4 auf S5 veran schaulicht ist, die Magnetisierungsrichtung der dritten ma gnetischen Schicht 5 in die Richtung des angelegten Auf zeichnungsmagnetfelds H_W umgedreht.

Wenn die dritte magnetische Schicht 5 so erwärmt wird, wie es vorstehend beschrieben wurde, überschreitet ihre Tempera tur beim Zustandswechsel von S3 auf S4 ihre Kompensations temperatur Tcomp₃ (= 200°C). Dabei wird die Beziehung zwi schen der Magnetisierungsstärke des Untergitters des Selten erdmetalls und derjenigen des Übergangsmetalls in der drit ten magnetischen Schicht 5 umgekehrt. Daher entspricht, ab weichend vom Zustand bei Raumtemperatur, die Magnetisie rungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls der dritten magnetischen Schicht 5 in den Zuständen S4 und S5 der Richtung der Gesamtmagnetisierung. So wird, wie es in S4 und S5 in Fig. 4 veranschaulicht ist, die Magnetisierungs richtung des Untergitters des Übergangsmetalls der dritten magnetischen Schicht 5 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W umgekehrt, dessen Richtung der Richtung des Initialisie rungsmagnetfelds Hinit entspricht.

Wenn die Magnetisierungsrichtung auf solche Weise umgedreht wird, wirken, da die Temperaturen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht 3 und 4 über ihren jeweiligen Curie temperaturen liegen, keine Austauschkräfte von den magneti schen Schichten 3 und 4 auf die dritte magnetische Schicht 5, wodurch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W verringert wird, um die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 umzukehren.

Wie vorstehend beschrieben, nimmt nach dem Umkehren der Ma gnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 in die Richtung des Aufzeichnungsmagnetfelds H_W, wenn das La serlicht aufgrund der Drehung der magnetooptischen Platte einen anderen Bereich beleuchtet, die Temperatur des zuvor beleuchteten Bereichs auf Raumtemperatur ab. Beim Abkühl prozeß zeigt die zweite magnetische Schicht 4 rechtwinklige Magnetisierung. Dabei ist die Magnetisierungsrichtung mit der Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 ausgerichtet, wie im Zustand S6 dargestellt, und zwar durch die Austauschkräfte, die an der Grenze zwischen der zweiten und dritten magnetischen Schicht 4 und 5 wirken. Darüber hinaus wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 durch die Austauschkräfte, die an der Grenze zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht 3 und 4 wirken, in die Magnetisierungsrichtung der zweiten magnetischen Schicht 4 ausgerichtet.

Dann zeigt die zweite magnetische Schicht 4, wenn die Tempe ratur des beleuchteten Bereichs auf Raumtemperatur abnimmt, in der Ebene liegende Magnetisierung, wie durch den Zustand S7 veranschaulicht. Demgemäß wirken keine Austauschkräfte an der Grenze zwischen der ersten und der dritten magnetischen Schicht 3 und 5.

In diesem Zustand ändert sich die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 mit großer Koerzitivkraft selbst dann nicht, wenn die magnetooptische Platte gedreht wird und das Initialisierungsmagnetfeld Hinit bei Raumtempe ratur angelegt wird, und es wird nur die Magnetisierungs richtung der dritten magnetischen Schicht 5 mit kleiner Ko erzitivkraft auf die obenbeschriebene Weise umgekehrt. Dann ändert sich der Zustand von S7 auf S2. So wird die Magneti sierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 umgekehrt zur Richtung des Initialisierungsmagnetfelds. Demgemäß wird neue Information, die dem auf den hohen Pegel I modulierten Laserlicht entspricht, in die erste magnetische Schicht 3 eingeschrieben.

Die folgende Beschreibung erläutert Änderungen des Magneti sierungszustands jeder der magnetischen Schichten 3 bis 5, wenn Laserlicht vom niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, während das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W nach der Initialisie rung angelegt wird.

Dabei wird der vom Laserlicht beleuchtete Bereich so er wärmt, daß seine Temperatur den Curiepunkt Tc₂ der zweiten magnetischen Schicht 4 übersteigt, und sie wird bis nahe an den Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 erhöht. Da diese Temperatur niedriger als die Kompensationstempera tur Tcomp₃ der dritten magnetischen Schicht 5 ist und da die Koerzitivkraft der dritten magnetischen Schicht 5 bei dieser Temperatur größer als das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W ist, wird die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W nicht umge kehrt. Im folgenden Prozeß der Temperaturerniedrigung auf Raumtemperatur zeigt die zweite magnetische Schicht 4 recht winklige Magnetisierung. Dabei ist, wie es im Zustand S3 veranschaulicht ist, die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 über die zweite magnetische Schicht 4 mit derjenigen der dritten magnetischen Schicht 5 ausgerich tet auf dieselbe Weise, wie oben angegeben. Das heißt, daß sich beide Zustände S1 und S2 nach der Initialisierung auf S3 ändern.

Wenn die Temperatur auf Raumtemperatur abnimmt, zeigt die zweite magnetische Schicht 4 in der Ebene liegende Magneti sierung, und es wirken keine Austauschkräfte zwischen der ersten magnetischen Schicht 3 und der dritten magnetischen Schicht 5. Dann ändert sich der Zustand von S3 auf S1. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magne tischen Schicht 3 mit dem Initialisierungsmagnetfeld ausge richtet. Demgemäß wird neue Information, die dem auf den niedrigen Pegel II modulierten Laserlicht entspricht, in die erste magnetische Schicht 3 eingeschrieben.

Die so in der ersten magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Information wird dadurch abgespielt, daß Laserlicht mit einem Pegel III eingestrahlt wird, der niedriger als der zum Aufzeichnen verwendete ist, und daß die Drehung der Polari sationsebene des reflektierten Lichts erfaßt wird, wie in Fig. 4 dargestellt.

Es wurden Abspieleigenschaften gemessen, und die Ergebnisse werden nachfolgend unter Angabe detaillierter Zahlenwerte erläutert. Zunächst erfolgte ein Aufzeichnungsvorgang unter den Bedingungen, daß das Initialisierungsmagnetfeld Hinit 80 kA/m betrug, das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W 16 kA/m be trug, die Laserleistung (PH) vom hohen Pegel I 8 mW betrug, die Laserleistung (P_L) vom niedrigen Pegel II 4 mW betrug und die Aufzeichnungsbitlänge 0,78 µm betrug. Im Ergebnis wurde Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation er zielt, ohne daß Restinformation verblieb. Wenn der Abspiel vorgang unter Einstellen der Wiedergabelaserleistung (P_R) auf einen Pegel III von 1 mW erfolgte, betrug das Trägersi gnal/Rausch(S/R)-Verhältnis 47 dB.

Bei einer herkömmlichen magnetooptischen Platte mit aus tauschgekoppelten, zweischichtigen Filmen, jedoch ohne die Zwischenschicht 4 dieses Ausführungsbeispiels, ist es erfor derlich, das Initialisierungsmagnetfeld Hinit auf 240 kA/m einzustellen. In diesem Fall ist eine Vorrichtung zum Erzeu gen eines größeren Initialisierungsmagnetfelds erforderlich, was eine Verringerung der Gesamtgröße der Vorrichtung und des Energieverbrauchs verhindert.

Darüber hinaus ist es bei einer herkömmlichen magnetoopti schen Platte erforderlich, die Laserleistung PH vom hohen Pegel I zur Verwendung beim Aufzeichnungsvorgang auf einen Wert nicht unter 10 mW einzustellen, und das Aufzeichnungs magnetfeld H_W muß zwischen 16 und 40 kA/m eingestellt wer den. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie oben be schrieben, ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodula tion mit einer Laserleistung PH von 8 mW und einem Aufzeich nungsmagnetfeld H_W zwischen 16 und 40 kA/m möglich. D. h., daß bei diesem Ausführungsbeispiel dann, wenn die Temperatur durch das Einstrahlen von Laserlicht mit dem hohen Pegel I erhöht wird, die Magnetisierungsrichtung der dritten magne tischen Schicht 5, da die erste und die zweite magnetische Schicht 3 und 4 ihre Curiepunkte überschritten haben, durch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W in einen Zustand rückgeführt wird, in dem keine Austauschkräfte zwischen der ersten und zweiten magnetischen Schicht 3 und 4 wirken.

Daher wird, wenn das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W größer als die Koerzitivkraft der dritten magnetischen Schicht 5 bei hohen Temperaturen ist, wenn Laserlicht vom hohen Pegel I eingestrahlt wird, selbst dann, wenn die Laserleistung des Laserlichts vom hohen Pegel I erniedrigt wird oder das Auf zeichnungsmagnetfeld H_W verringert wird, ohne daß Austausch kräfte zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht 3 und 4 zu berücksichtigen sind, die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 sicher auf die obenange gebene Weise umgekehrt.

Die Zusammensetzung und die Filmdicke jeder der drei magne tischen Schichten 3 bis 5 der vorstehend genannten magneto optischen Platte (nachfolgend als Probe #1 bezeichnet) sind nicht auf die obenangegebenen Werte beschränkt. Es ist mög lich, sie auf verschiedene Weise zu ändern. Durch Ändern der Zusammensetzung und der magnetischen Eigenschaften wurden 27 Typen magnetooptischer Platten (nachfolgend als Proben #2 bis #28) hergestellt. Die Tabellen 1 und 2 zeigen Zusammen setzungen und magnetische Eigenschaften magnetischer Schich ten, die sich von der Probe #1 unterscheiden. Tabelle 4 zeigt die Meßergebnisse für die Abspieleigenschaften der Proben #2 bis #28. Erforderliche Einzelwerte sind aus der obigen Erläuterung zur Probe #1 herausgegriffen und in den Tabellen 1 bis 4 aufgelistet.

Die Proben #2 bis #8 stimmen mit der Probe #1 bis auf eine andere Zusammensetzung der zweiten magnetischen Schicht 4 überein. Die Zusammensetzung und die magnetischen Eigen schaften der zweiten magnetischen Schicht 4 sind in Tabelle 1 dargestellt. Auf ähnliche Weise wie bei der Probe #1 ist die zweite magnetische Schicht 4 reich an Seltenerdmetall, und die Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur beträgt im wesentlichen null.

Tabelle 1

Zweite magnetische Schicht

Die Proben #9 bis #13 stimmen mit der Probe #1 abgesehen von der Zusammensetzung der ersten magnetischen Schicht 3 überein. Die Zusammensetzung und die magnetischen Eigen schaften der ersten magnetischen Schicht 3 jeder Probe sind in der Tabelle 2 dargestellt. Ähnlich wie bei der Probe #1 zeigt die erste magnetische Schicht 3 jeder der Proben #9 bis #13 innerhalb des Temperaturbereichs zwischen der Raum temperatur und dem Curiepunkt Tc₁ rechtwinklige Magnetisie rung. Die Proben #9, #12 und #13 weisen an Übergangsmetall reiche Zusammensetzungen auf, ähnlich wie die Probe #1. Die Proben #10 und #11 weisen Kompensationszusammensetzungen auf.

Tabelle 2

Erste magnetische Schicht

Die Proben #14 bis #27 stimmen mit Ausnahme der Zusammenset zung der dritten magnetischen Schicht 5 mit der Probe #1 überein. Die Zusammensetzung und die magnetischen Eigen schaften der dritten magnetischen Schicht 5 jeder Probe sind in Tabelle 3 dargestellt. Ähnlich wie bei der Probe #1 weist die dritte magnetische Schicht 5 jeder der Proben #14 bis #27 eine an Seltenerdmetall reiche Zusammensetzung auf, und sie zeigt im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und dem Curiepunkt Tc₃ rechtwinklige Magnetisierung.

Tabelle 3

Dritte magnetische Schicht

Der Unterschied zwischen den Proben #1 und #28 liegt nur in der Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 4. Bei der Probe #1 betrug die Filmdicke dieser zweiten magnetischen Schicht 4 50 nm, während sie bei der Probe #28 30 nm betrug.

Tabelle 4

Wie in Tabelle 4 dargestellt, wurde bei jeder der Proben #2 bis #28 Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation er zielt, ohne daß Restinformation verblieb, wozu die in Tabel le 4 dargestellten Bedingungen verwendet wurden und wobei ein T/R-Verhältnis von 47 dB erzielt wurde.

Mit der Probe #13 wurde ein T/R-Verhältnis von 46 dB er zielt. D. h., daß, wie es in Tabelle 2 dargestellt ist, z. B. die Aufzeichnungs- und Abspieleigenschaften im Ver gleich zu denen der Probe #1 durch Erhöhen des Curiepunkts der ersten magnetischen Schicht 3 verbessert werden.

Andererseits wurde bei der Probe #28, bei der die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 4 kleiner als die bei der Probe #1 war, Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodula tion ohne verbleibende Restinformation unter den in der Ta belle 4 angegebenen Bedingungen erzielt. Ferner konnte zu friedenstellendes Aufzeichnen selbst bei einem Tastverhält nis von 40% des Aufzeichnungsimpulses ausgeführt werden. Angesichts des Tastverhältnisses des Aufzeichnungsimpulses bei der Probe #13 von 60% war eine magnetooptische Platte mit höherer Aufzeichnungsempfindlichkeit als bei der Probe #1 erhalten.

Ausführungsbeispiel 2

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Teile mit derselben Funktion wie beim vorstehend genannten Ausfüh rungsbeispiel sind mit denselben Bezeichnungen versehen, und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Wie in Fig. 6 dargestellt, unterscheidet sich eine magneto optische Platte als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium dieses Ausführungsbeispiels von der magnetooptischen Platte des Ausführungsbeispiels 1 dahingehend, daß eine vierte ma gnetische Schicht 8 zwischen der transparenten dielektri schen Schicht 2 und der ersten magnetischen Schicht 3 ausge bildet ist.

Die vierte magnetische Schicht 8 besteht aus einer Legierung aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich GdFeCo, mit einer Filmdicke von 30 nm, und sie wird durch gleichzeitiges Sputtern von Gd-, Fe- und Co-Targets herge stellt. Diese vierte magnetische Schicht 8 verfügt über eine an Seltenerdmetall reiche Zusammensetzung, nämlich Gd_0,25(Fe_0,80Co_0,20)_0,75. Die vierte magnetische Schicht 8 verfügt über keinen Kompensationspunkt, jedoch über einen Curiepunkt Tc₄ (= 300°C), der höher als der Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 liegt. Die Koerzitivkraft Hc₄ bei Raumtemperatur ist im wesentlichen null. Die vierte magnetische Schicht 8 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, aber rechtwinklige Magnetisierung bei ungefähr 100°C.

Mit der magnetooptischen Platte mit der vierten magnetischen Schicht 8 (nachfolgend als Probe #29 bezeichnet) wurde Über schreiben mittels Lichtintensitätsmodulation ohne verblei bende Restinformation bei den in der Tabelle 5 angegebenen Aufzeichnungsbedingungen erzielt. Zu Vergleichszwecken zeigt Tabelle 5 auch Aufzeichnungsbedingungen für die Probe #1.

Tabelle 5

Das T/R-Verhältnis für die Probe #1 betrug 47 dB, während bei diesem Ausführungsbeispiel ein T/R-Verhältnis von 49 dB erhalten wurde. So war die Signalqualität bei diesem Ausfüh rungsbeispiel verbessert. Dies kann von einer Erhöhung des Kerr-Rotationswinkels herrühren, wie sie dadurch erzielt wurde, daß Tc₄ < Tc₁ eingestellt wurde.

Wenn die Aufzeichnungsbitlänge kürzer wird, nimmt das T/R- Verhältnis bei der Probe #1 plötzlich ab. Jedoch nahm es bei der Probe #29 nicht viel ab. Der Grund hierfür ist der, daß die vierte magnetische Schicht 8 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, dagegen rechtwinklige Magnetisierung, wenn Laserlicht mit der Abspiellaserleistung des Pegels III eingestrahlt wird. Dadurch ist es möglich, kurze Aufzeichnungsbits abzuspielen, ohne daß Beeinflussung von benachbarten Aufzeichnungsbits besteht.

Genauer gesagt, wird dann, wenn Abspiellaserlicht auf die vierte magnetische Schicht 8 gestrahlt wird, die Temperatur verteilung im beleuchteten Bereich dergestalt, daß es im we sentlichen eine Normalverteilung ist. Dabei wird die Inten sität des Laserlichts so eingestellt, daß die Temperatur im zentralen Abschnitt, dessen Durchmesser kleiner als der Fleckdurchmesser des Laserlichts ist, die Temperatur über schreitet, bei der die vierte magnetische Schicht 8 recht winklige Magnetisierung aufweist. In diesem Fall ändert sich nur die Magnetisierung im zentralen Abschnitt der vierten magnetischen Schicht 8 von in der Ebene liegender Magneti sierung auf rechtwinklige Magnetisierung. Die Magnetisie rungsrichtung der vierten magnetischen Schicht 8 wird durch die Austauschkräfte zwischen dem Bereich dieser vierten ma gnetischen Schicht 8, der rechtwinklige Magnetisierung zeigt, und der ersten magnetischen Schicht 3 auf diejenige dieser ersten magnetischen Schicht 3 ausgerichtet.

Im Ergebnis zeigt nur der zentrale Abschnitt des beleuchte ten Bereichs den polaren Kerreffekt, und Information wird auf Grundlage des aus dem beleuchteten Bereich reflektierten Lichts abgespielt.

Wenn der Laserstrahl verstellt wird und einen anderen Be reich bestrahlt, um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspie len, nimmt die Temperatur im zuvor abgespielten Bereich ab, und die Magnetisierung ändert sich von rechtwinkliger Magne tisierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung. Demgemäß tritt kein polarer Kerreffekt auf. Dies bedeutet, daß die in der ersten magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Magnetisie rung durch die in der Ebene liegende Magnetisierung in der vierten magnetischen Schicht 8 maskiert wird und dadurch nicht gelesen werden kann. Dies verhindert ein Vermischen von Signalen von benachbarten Bits, was Störsignale hervor ruft und die Auflösung beim Abspielen erniedrigt. Im Ergeb nis wird das Abspielen so ausgeführt, daß nur ein Bereich betroffen ist, der kleiner als der Fleckdurchmesser des Abspiellaserlichts ist. So ist es möglich, ein kleineres Aufzeichnungsbit abzuspielen und die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen.

Wie vorstehend beschrieben, ist bei magnetooptischen Platten der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele ein Wiederbe schreiben mit Information durch Überschreiben, d. h. ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation, dadurch aus führbar, daß Laserlicht eingestrahlt wird, dessen Intensität zwischen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel II modu liert wird, während nach der Initialisierung das Aufzeich nungsmagnetfeld H_W angelegt wird.

Darüber hinaus ist es auch möglich, da die zwischen der er sten und dritten magnetischen Schicht 3 bzw. 5 ausgebildete zweite magnetische Schicht 4 bei Raumtemperatur im wesent lichen in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist und sie über einen Curiepunkt unter den Curiepunkten der ersten und dritten magnetischen Schicht 3 bzw. 5 verfügt, das Initiali sierungsmagnetfeld Hinit wie auch die Leistung des zum Auf zeichnen verwendeten Laserlichts oder das Aufzeichnungsma gnetfeld H_W zu verringern. Ferner wird, da die magnetische Kopplung zwischen der dritten magnetischen Schicht 5 sowie der ersten und zweiten magnetischen Schicht 3 bzw. 4 auf zu friedenstellende Weise beschränkt ist, Überschreiben durch Lichtintensitätsmodulation selbst dann störungsfrei ausge führt, wenn beim Einstrahlen von Laserlicht mit dem hohen Pegel I Schwankungen hinsichtlich der erhöhten Temperatur auftreten.

Darüber hinaus ist es bei den vorstehend genannten Ausfüh rungsbeispielen, da die dritte magnetische Schicht 5 eine Kompensationstemperatur Tcomp₃ zwischen der Raumtemperatur und dem Curiepunkt Tc₃ aufweist, möglich, das Initialisie rungsmagnetfeld Hinit und das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W in derselben Richtung auszurichten. Dadurch ist es möglich, die beiden Erzeugungsabschnitte zum Erzeugen der jeweiligen Ma gnetfelder in der Vorrichtung dicht beieinander anzuordnen, oder das Initialisierungsmagnetfeld Hinit und das Aufzeich nungsmagnetfeld H_W abhängig von einer Kombination von Ma gnetfeldern, wie sie durch die Erzeugungsabschnitte erzeugt werden, festzulegen. Im Ergebnis können die Größe und der Energieverbrauch der Vorrichtung verringert werden.

Ausführungsbeispiel 3

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Teile mit derselben Funktion wie beim vorstehend ange gebenen Ausführungsbeispiel sind mit derselben Bezeichnung bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Wie in Fig. 8 dargestellt, unterscheidet sich die magnetoop tische Platte als magnetooptisches Aufzeichnungsmedium die ses Ausführungsbeispiels von der magnetooptischen Platte des Ausführungsbeispiels 1 dadurch, daß eine zweite magnetische Schicht 14 zwischen der ersten magnetischen Schicht 3 und der dritten magnetischen Schicht 5 anstelle der zweiten ma gnetischen Schicht 4 ausgebildet ist.

Diese zweite magnetische Schicht 14 auf der ersten magneti schen Schicht 3 besteht aus einer Legierung aus einem Sel tenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich GdFeCo, mit einer Filmdicke von 50 nm, und sie wurde durch gleichzeiti ges Sputtern von Gd-, Fe- und Co-Targets hergestellt. Die zweite magnetische Schicht 14 verfügt über eine an Selten erdmetall reiche Zusammensetzung, nämlich Gd_0,27(Fe_0,60Co_0,40)_0,73. Der Curiepunkt Tc₂ der zweiten magnetischen Schicht 14 ist höher als der Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3, und er liegt nicht unter 300°C. Ihre Kompensationstemperatur Tcomp₂ beträgt 120°C, und ihre Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ist im we sentlichen null. Die zweite magnetische Schicht 14 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung. Wenn die Temperatur auf ungefähr 80°C erhöht wird, zeigt die zweite magnetische Schicht 14 rechtwinklige Magnetisierung. Darüber hinaus zeigt sie bei ungefähr 160°C in der Ebene liegende Magnetisierung. In Fig. 9 ist der Bereich, in dem sich rechtwinklige Magnetisierung zeigt, durch eine gestri chelte Linie angegeben.

Die zweite magnetische Schicht 14 zeigt im Temperaturbereich nahe dem Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 rechtwinklige Magnetisierung. Genauer gesagt, beinhaltet der Temperaturbereich, in dem sich rechtwinklige Magnetisierung zeigt, zumindest den Bereich vom Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 bis zu einer Temperatur leicht über derjenigen, bei der die Charakteristikkurve der Koerzitiv kraft der ersten magnetischen Schicht 3, die mit einer Tem peraturerhöhung abnimmt, die Charakteristikkurve der Koerzi tivkraft der dritten magnetischen Schicht 5 schneidet. In der Ebene liegende Magnetisierung zeigt sich im Temperatur bereich nahe der Raumtemperatur, in dem die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht 3 größer als diejenige der dritten magnetischen Schicht 5 ist, und bei Temperaturen über solchen, die nahe an der Kompensationstemperatur Tcomp₃ der dritten magnetischen Schicht 5 liegen.

Wenn Information auf einer magnetooptischen Platte mit dem vorstehend angegebenen Aufbau, wie in Fig. 10 veranschau licht, aufgezeichnet wird, wird zunächst ein nach oben zei gendes Initialisierungsmagnetfeld Hinit angelegt, um einen Initialisierungsvorgang auszuführen. Dann wird, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, Laserlicht, dessen Intensität zwi schen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel II moduliert ist, eingestrahlt, während ein Aufzeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird, dessen Richtung mit derjenigen des Initiali sierungsmagnetfelds Hinit übereinstimmt und dessen Stärke ausreichend kleiner als Hinit ist. Demgemäß wird Information aufgezeichnet.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf Fig. 7 Änderungen des Magnetisierungszustands der magnetischen Schichten 3, 14 und 5 während des Aufzeichnens von Information erläutert. In Fig. 7 gibt die horizontale Achse Temperaturen an. Zu den Temperaturen gehören Änderungen des Magnetisierungszustands der magnetischen Schichten 3, 14 und 5, wenn das Initiali sierungsmagnetfeld Hinit bei Raumtemperatur angelegt wird und wenn die Temperatur durch Einstrahlen von Laserlicht vom hohen Pegel I und vom niedrigen Pegel II erhöht wird, wäh rend das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird. Alle ma gnetischen Schichten 3, 14 und 5 bestehen aus Legierungen von Seltenerd- und Übergangsmetallen. In diesem Fall ist es möglich, die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Schichten 3, 14 und 5 durch die Gesamtmagnetisierung, die Magnetisierung des Untergitters des Seltenerdmetalls oder die Magnetisierung des Untergitters des Übergangsmetalls an zugeben. In Fig. 7 zeigen die Pfeile die Magnetisierungs richtung des Untergitters des Übergangsmetalls der magneti schen Schichten 3, 14 und 5 an.

Wenn das Initialisierungsmagnetfeld Hinit bei Raumtemperatur angelegt wird, nimmt die Magnetisierungsrichtung jeder der magnetischen Schichten 3, 14 und 5 einen der zwei stabilen Zustände S1 und S2, wie in Fig. 7 dargestellt, ein. In die sem Fall ist das Initialisierungsmagnetfeld Hinit so einge stellt, daß es einen Wert zwischen der Koerzitivkraft Hc₁ (= 1200 kA/m) der ersten magnetischen Schicht 3 und der Koerzitivkraft Hc₃ (= 64 kA/m) der dritten magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur einnimmt. Z. B. ist das Initia lisierungsmagnetfeld Hinit auf 80 kA/m eingestellt. Daher wird nur die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 durch die Initialisierung in einer Richtung, nämlich der des Initialisierungsmagnetfelds Hinit ausgerichtet. Wenn z. B. das Initialisierungsmagnetfeld Hinit nach oben ausge richtet angelegt wird und wenn die Gesamtmagnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 mit der Ausrichtung des Ini tialisierungsmagnetfelds Hinit ausgerichtet ist, ist, da die dritte magnetische Schicht 5 reich an Seltenerdmetall ist, die Magnetisierungsrichtung des Untergitters des Übergangs metalls nach unten gerichtet, was der Ausrichtung des Ini tialisierungsmagnetfelds Hinit entgegengerichtet ist.

Dabei ist die Koerzitivkraft Hc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 ausreichend größer als Hinit, und die zweite ma gnetische Schicht 4 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung. Daher wird die Magnetisierungsrich tung der dritten magnetischen Schicht 5 nicht über die zwei te magnetische Schicht 14 in die erste magnetische Schicht 3 kopiert, und dadurch wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 nicht umgekehrt. Im Ergebnis behält die erste magnetische Schicht 3 die Magnetisierung in derjenigen Richtung, die dem Aufzeichnungszustand ent spricht. D. h., daß sich die erste magnetische Schicht im Zustand S1 oder S2 befindet.

Bei einem Aufbau, bei dem das Initialisierungsmagnetfeld Hinit mittels eines Permanentmagnets angelegt wird, der in einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung angebracht ist, wird während der Drehungen der magnetooptischen Platte dauernd eine Initialisierung ausgeführt. Dagegen wird in einer Vorrichtung, in der das Initialisierungsmagnetfeld Hinit durch einen Elektromagnet angelegt wird, Initialisie rung z. B. nur während eines Aufzeichnungsvorgangs ausge führt.

Nach dem Ausführen der Initialisierung wird Laserlicht, des sen Intensität zwischen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel Ii abhängig von der aufzuzeichnenden Information modu liert wird, eingestrahlt, während das Aufzeichnungsmagnet feld H_W (mit z. B. 16 kA/m) auf die vorstehend beschriebene Weise eingestrahlt wird.

Die Laserleistung des Laserlichts vom hohen Pegel I ist so eingestellt, daß die Temperatur des beleuchteten Bereichs den Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 über schreitet und auf nahe den Curiepunkt Tc₃ (= 250°C) der dritten magnetischen Schicht 5 oder einen Wert darüber an steigt. Andererseits ist die Laserleistung des Laserlichts vom niedrigen Pegel II so eingestellt, daß die Temperatur des beleuchteten Bereichs auf die Nähe des Curiepunkts Tc₁ (= 180°C) der ersten magnetischen Schicht 3 ansteigt.

Daher wird zunächst Laserlicht vom hohen Pegel I einge strahlt. Beim vorstehend angegebenen Vorgang des Erhöhens der Temperatur des beleuchteten Bereichs wechseln die Zu stände S1 und S2 auf S5 über S3 und S4. Genauer gesagt, wir ken im Zustand S3, da die zweite magnetische Schicht 14 vor übergehend beim Temperaturerhöhungsvorgang rechtwinklige Magnetisierung aufweist, magnetische Kopplungskräfte (Aus tauschkräfte) von der dritten magnetischen Schicht 5 über die zweite magnetische Schicht 14 auf die erste magnetische Schicht 3. Im Ergebnis wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 mit der der dritten magneti schen Schicht 5 ausgerichtet. Wenn die Temperatur der ersten magnetischen Schicht 3 so erhöht wird, daß sie über den Zu stand S3 den Curiepunkt Tc₁ überschreitet, wird die Magneti sierung null, wie in S4 und S5 dargestellt.

Beim Temperaturerhöhungsvorgang ändert sich die Magnetisie rung der zweiten magnetischen Schicht 14 vorübergehend von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Ma gnetisierung, wie in S3 dargestellt, und dann auf in der Ebene liegende Magnetisierung, wie in S4 und S5 dargestellt.

Andererseits wird, wie es im Zustand S3 für den Temperatur erhöhungsverlauf dargestellt ist, die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 in derjenigen Richtung beibe halten, in der die Magnetisierung durch die Initialisierung zwangsweise ausgerichtet wurde. Wenn die dritte magnetische Schicht 5 auf eine Temperatur nahe dem Curiepunkt Tc₃ erhöht wird, nimmt ihre Koerzitivkraft ab. Demgemäß wird, wie es durch einen Wechsel von S4 auf S5 dargestellt ist, die Ma gnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 in die Richtung des angelegten Aufzeichnungsmagnetfelds H_W um gedreht.

Wenn die dritte magnetische Schicht 5 so erwärmt wird, wie es oben angegeben ist, überschreitet ihre Temperatur beim Zustandswechsel von S3 auf S4 ihre Kompensationstemperatur Tcomp₃ (= 200°C). Dabei wird die Beziehung zwischen der Ma gnetisierungsstärke des Untergitters des Seltenerdmetalls und derjenigen des Übergangsmetalls der dritten magnetischen Schicht 5 umgekehrt. Daher hat die Magnetisierungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls der dritten magneti schen Schicht 5 in den Zuständen S4 und S5 die Richtung der Gesamtmagnetisierung, abweichend vom Zustand bei Raumtempe ratur. So wird die Magnetisierungsrichtung des Untergitters des Übergangsmetalls der dritten magnetischen Schicht 5, wie in S4 auf S5 in Fig. 7 veranschaulicht, durch das Aufzeich nungsmagnetfeld H_W umgedreht, dessen Richtung der Richtung des Initialisierungsmagnetfelds Hinit entspricht.

Wenn die Magnetisierungsrichtung auf diese Weise umgedreht wird, wirken, da die zweite magnetische Schicht 14 in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, keine Austauschkräf te von der magnetischen Schicht auf die dritte magnetische Schicht 5, wodurch das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W zum Umdre hen der Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 verringert werden kann.

Wie vorstehend beschrieben, nimmt die Temperatur des zuvor beleuchteten Bereichs auf Raumtemperatur ab, nachdem die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 in die Richtung des Aufzeichnungsmagnetfelds H_W umgekehrt wurde, wenn das Laserlicht wegen der Drehung der magnetoop tischen Platte einen anderen Bereich beleuchtet. Beim Ab kühlprozeß zeigt die zweite magnetische Schicht 4 einmal rechtwinklige Magnetisierung. Dabei wird die Magnetisie rungsrichtung durch die Austauschkräfte, die an der Grenze zwischen der zweiten und dritten magnetischen Schicht 14 und 5 wirken, mit der Magnetisierungsrichtung der dritten ma gnetischen Schicht 5 ausgerichtet, wie in Fig. 6 darge stellt. Darüber hinaus wird die Magnetisierungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 durch die Austauschkräfte, die an der Grenze zwischen der ersten und zweiten magnetischen Schicht 3 und 14 wirken, mit der Magnetisierungsrichtung der zweiten magnetischen Schicht 14 ausgerichtet.

Wenn dann die Temperatur des beleuchteten Bereichs auf Raum temperatur abnimmt, zeigt die zweite magnetische Schicht 14 erneut in der Ebene liegende Magnetisierung, wie in S7 dar gestellt. Demgemäß wirken keine Austauschkräfte an der Gren ze zwischen der ersten und dritten magnetischen Schicht 3 und 5.

In diesem Zustand ändert sich selbst dann, wenn die magneto optische Platte gedreht wird und das Initialisierungsmagnet feld Hinit bei Raumtemperatur angelegt wird, die Magnetisie rungsrichtung der ersten magnetischen Schicht 3 mit großer Koerzitivkraft nicht, und es wird nur die Magnetisierungs richtung der dritten magnetischen Schicht 5 mit kleiner Ko erzitivkraft umgedreht. Dann wechselt der Zustand von S7 auf S2. Demgemäß wird Information abgespeichert, die die durch die Initialisierung erzeugte Magnetisierungsrichtung um kehrt, d. h. Information, die gemäß dem auf den hohen Pegel I modulierten Laserlicht eingeschrieben wurde.

Die folgende Beschreibung erläutert Wechsel der Magnetisie rungszustände jeder der magnetischen Schichten 3, 14 und 5, wenn Laserlicht vom niedrigen Pegel II eingestrahlt wird, während nach der Initialisierung das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird.

Dabei wird nur der vom Laserlicht beleuchtete Bereich auf eine Temperatur nahe dem Curiepunkt Tc₁ der ersten magneti schen Schicht 3 erwärmt. Da diese Temperatur unter der Kom pensationstemperatur Tcomp₃ der dritten magnetischen Schicht 5 liegt und die Koerzitivkraft dieser dritten magnetischen Schicht 5 bei dieser Temperatur größer als das Aufzeich nungsmagnetfeld H_W ist, wird die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 durch das Aufzeichnungsma gnetfeld H_W nicht umgedreht, wie in S3 dargestellt. Um diese Temperatur herum wird, da die zweite magnetische Schicht 14 rechtwinklige Magnetisierung aufweist, die Magnetisierungs richtung der ersten magnetischen Schicht 3 mit der der drit ten magnetischen Schicht 5 ausgerichtet, auf dieselbe Weise wie oben angegeben. D. h., daß die Zustände S1 und S3 nach der Initialisierung auf den Zustand S3 gewechselt haben.

Danach zeigt die zweite magnetische Schicht 14, wenn das Laserlicht aufgrund der Drehung der magnetooptischen Platte einen anderen Bereich bestrahlt und wenn die Temperatur auf Raumtemperatur abnimmt, in der Ebene liegende Magnetisie rung, und es wirken keine Austauschkräfte an der Grenze zwi schen der ersten und dritten magnetischen Schicht 3 und 5. Dann wechselt der Zustand von S3 auf S1. Im Ergebnis bleibt die Magnetisierung der ersten magnetischen Schicht 3 in der Richtung, in der sie durch den Initialisierungsvorgang aus gerichtet wurde. Demgemäß wird neue Information entsprechend dem mit dem niedrigen Pegel II modulierten Laserlicht einge speichert.

Die so in der ersten magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Information wird dadurch abgespielt, daß Laserlicht mit dem Pegel III eingestrahlt wird, der niedriger als der beim Auf zeichnen verwendete liegt, und daß die Drehung der Polarisa tionsebene des reflektierten Lichts erfaßt wird, wie in Fig. 11 veranschaulicht.

Es wurden die Abspieleigenschaften gemessen, und die Ergeb nisse werden nachfolgend unter Angabe detaillierter Zahlen werte erläutert. Zunächst erfolgt ein Aufzeichnungsvorgang unter den Bedingungen, daß das Initialisierungsmagnetfeld Hinit 80 kA/m betrug, das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W 16 kA/m betrug, die Laserleistung (P_H) vom hohen Pegel I 8 mW betrug, die Laserleistung (P_L) vom niedrigen Pegel II 4 mW betrug und die Aufzeichnungsbitlänge 0,78 µm betrug. Im Ergebnis wurde ein Überschreiben durch Lichtintensitätsmodu lation ohne verbliebene Restinformation erzielt. Wenn ein Abspielvorgang unter Einstellung der Abspiellaserleistung (PR) auf einen Pegel III von 1 mW ausgeführt wurde, betrug das T/R-Verhältnis 47 dB.

Bei einer herkömmlichen magnetooptischen Platte mit aus tauschgekoppelten, zweischichtigen Filmen, jedoch ohne die zweite magnetische Schicht 14 dieses Ausführungsbeispiels, ist es erforderlich, das Initialisierungsmagnetfeld Hinit auf 240 kA/m einzustellen. In diesem Fall ist eine Vorrich tung zum Erzeugen eines größeren Initialisierungsmagnetfelds erforderlich, was eine Verringerung der Gesamtgröße der Vor richtung und des Energieverbrauchs verhindert.

Darüber hinaus ist es bei einer herkömmlichen magnetoopti schen Platte erforderlich, die Laserleistung P_H des Laser lichts vom hohen Pegel I zur Verwendung bei Aufzeichnungs vorgängen auf nicht weniger als 10 mW einzustellen, und das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W zwischen 16 und 40 kA/m einzu stellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie vor stehend beschrieben, ein Überschreiben mittels Lichtintensi tätsmodulation mit einer Laserleistung PH von 8 mW und einem Aufzeichnungsmagnetfeld H_W zwischen 16 und 40 kA/m ausführ bar. D. h., daß bei diesem Ausführungsbeispiel dann, wenn die Temperatur durch Einstrahlen von Laserlicht vom hohen Pegel I erhöht wird, die Magnetisierungsrichtung der dritten magnetischen Schicht 5 in einem Zustand umgekehrt wird, in dem keine Austauschkräfte von der zweiten magnetischen Schicht 14 her wirken, da diese in der Ebene wirkende Magne tisierung aufweist.

Daher wird dann, wenn das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W größer als die Koerzitivkraft der dritten magnetischen Schicht 5 ist, die durch das Einstrahlen von Laserlicht vom hohen Pe gel I auf hohe Temperatur erwärmt wird, selbst dann, wenn die Laserleistung des Laserlichts vom hohen Pegel I verrin gert wird oder das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W verringert wird, ohne Berücksichtigung der Austauschkräfte von der zweiten magnetischen Schicht 14, die Magnetisierung der dritten magnetischen Schicht 5 sicher auf die vorstehend an gegebene Weise umgedreht.

Für den Aufbau und die Filmdicke jeder der drei magnetischen Schichten 3, 14 und 5 der vorstehend angegebenen magnetoop tischen Platten (nachfolgend als Probe #30 bezeichnet) be steht keine Beschränkung auf die obenangegebenen Werte. Dem gemäß ist es möglich, sie auf verschiedene Weise zu ändern. Durch Ändern der Zusammensetzungen wurden 26 Typen magneto optischer Platten (nachfolgend als Proben #31 bis #56 be zeichnet) hergestellt. Die Tabellen 6 bis 8 zeigen Zusammen setzungen und magnetische Eigenschaften magnetischer Schich ten, die sich von der Probe #30 unterscheiden, und Tabelle 9 zeigt Meßergebnisse für die Abspieleigenschaften der Proben #31 bis #56. Erforderliche Einzelwerte sind aus der vorste hend genannten Erläuterung zu #30 herausgegriffen und in den Tabellen 6 bis 8 angegeben.

Die Proben #31 bis #37 stimmen abgesehen davon, daß die zweite magnetische Schicht 14 einen anderen Aufbau aufweist, mit der Probe #30 überein. Die Zusammensetzung und die ma gnetischen Eigenschaften der zweiten magnetischen Schicht 14 sind in Tabelle 6 dargestellt. Ähnlich wie bei der Probe #30 ist die zweite magnetische Schicht 14 reich an Seltenerd metall, und die Koerzitivkraft Hc₂ bei Raumtemperatur ist im wesentlichen null.

Tabelle 6

Zweite magnetische Schicht

Die Proben #38 bis #41 stimmen mit der Probe #30 überein, abgesehen von der Zusammensetzung der ersten magnetischen Schicht 3. Die Zusammensetzung und die magnetischen Eigen schaften der ersten magnetischen Schicht 3 jeder Probe sind in Tabelle 7 angegeben. Ähnlich wie bei der Probe #30 zeigt die magnetische Schicht 3 jeder der Proben #38 bis #41 im Temperaturbereich zwischen der Raumtemperatur und dem Curie punkt Tc₁ rechtwinklige Magnetisierung. Die Proben #38 und #41 weisen an Übergangsmetall reiche Zusammensetzungen auf, wie die Probe #30. Die Proben #39 und #40 verfügen über Kom pensationszusammensetzungen.

Tabelle 7

Erste magnetische Schicht

Die Proben #42 bis #55 stimmen mit der Probe #30 überein, abgesehen von der Zusammensetzung der dritten magnetischen Schicht. Die Zusammensetzung und die magnetischen Eigen schaften der dritten magnetischen Schicht 5 jeder Probe sind in Tabelle 8 angegeben. Ähnlich wie bei der Probe #30 ver fügt die dritte magnetische Schicht 5 jeder der Proben #42 bis #55 über eine an Seltenerdmetall reiche Zusammensetzung und sie zeigt im Temperaturbereich zwischen der Raumtempera tur und dem Curiepunkt Tc₃ rechtwinklige Magnetisierung.

Tabelle 8

Dritte magnetische Schicht

Der Unterschied zwischen den Proben #30 und #56 besteht nur in der Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 14. Die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 14 betrug bei der Probe #30 50 nm, während sie bei der Probe #56 30 nm betrug.

Tabelle 9

Wie in der Tabelle 9 dargestellt, wurde mit jeder der Proben #31 bis #55 ein Überschreibvorgang mittels Lichtintensitäts modulation ohne Restinformation unter den in der Tabelle 9 angegebenen Bedingungen ausgeführt; es wurde ein T/R-Ver hältnis von 47 dB erzielt.

Mit der Probe #56 mit einer zweiten magnetischen Schicht 14, deren Filmdicke kleiner als die bei der Probe #30 war, wurde Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation ohne Rest information unter den in der Tabelle 9 angegebenen Bedingun gen ausgeführt. Darüber hinaus wurde zufriedenstellendes Aufzeichnen sogar mit einem Tastverhältnis von 40% für den Aufzeichnungsimpuls ausgeführt. Angesichts des Tastverhält nisses des Aufzeichnungsimpulses für die Probe #30 von 60% wurde eine magnetooptische Platte mit höherer Aufzeichnungs empfindlichkeit als derjenigen der Probe #30 erhalten.

Ausführungsbeispiel 4

Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Teile mit derselben Funktion wie beim Ausführungsbeispiel 3 sind mit derselben Bezeichnung versehen, und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Wie in Fig. 12 dargestellt, ist der Unterschied zwischen der magnetooptischen Platte als magnetooptisches Aufzeichnungs medium dieses Ausführungsbeispiels und derjenigen beim oben angegebenen Ausführungsbeispiel der, daß die vierte magneti sche Schicht 8 zwischen der transparenten dielektrischen Schicht 2 und der ersten magnetischen Schicht 3 zusätzlich zum Aufbau gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 vorhanden ist.

Die vierte magnetische Schicht 8 besteht aus einer Legierung aus einem Seltenerdmetall und einem Übergangsmetall, nämlich GdFeCo, mit einer Filmdicke von 30 nm, die durch gleichzei tiges Sputtern von Gd-, Fe- und Co-Targets hergestellt wur de. Diese vierte magnetische Schicht 8 weist einen an Sel tenerdmetall reiche Zusammensetzung auf, nämlich Gd_0,25(Fe_0,80Co_0,20)_0,75. Die vierte magnetische Schicht 8 hat keine Kompensationstemperatur, jedoch einen Curiepunkt Tc₄ (= 300°C) über dem Curiepunkt Tc₁ der ersten magneti schen Schicht 3. Ihre Koerzitivkraft Hc₄ bei Raumtemperatur ist im wesentlichen null. Die vierte magnetische Schicht 8 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisie rung, und um 100°C herum zeigt sie rechtwinklige Magnetisie rung.

Mit einer die vierte magnetische Schicht 8 enthaltenden ma gnetooptischen Platte (nachfolgend als Probe #57 bezeichnet) wurde Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation ohne Restinformation bei den in der Tabelle 10 angegebenen Auf zeichnungsbedingungen ausgeführt. Zu Vergleichszwecken zeigt die Tabelle 10 die Aufzeichnungsbedingungen für die Probe #30.

Tabelle 10

Das T/R-Verhältnis betrug 47 dB für die Probe #30, während es bei diesem Ausführungsbeispiel 49 dB betrug. So war die Signalqualität verbessert. Dies kann von einer Erhöhung des Kerr-Rotationswinkels herrühren, wie sie dadurch erzielt wurde, daß Tc₄ < Tc₁ eingestellt wurde.

Wenn die Aufzeichnungsbitlänge verkürzt wurde, nahm bei der Probe #30 das T/R-Verhältnis plötzlich ab. Jedoch nahm es bei der Probe #57 nicht viel ab. Der Grund dafür ist der, daß die vierte magnetische Schicht 8 bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung zeigt, dagegen rechtwink lige Magnetisierung, wenn Laserlicht mit der Abspiellaser leistung des Pegels III eingestrahlt wird. Dadurch ist es möglich, kurze Aufzeichnungsbits ohne Beeinflussung von be nachbarten Aufzeichnungsbits abzuspielen.

Genauer gesagt, wird dann, wenn Abspiellaserlicht auf die vierte magnetische Schicht 8 eingestrahlt wird, die Tempera turverteilung im beleuchteten Bereich im wesentlichen eine Normalverteilung. Dabei wird die Intensität des Laserlichts so eingestellt, daß die Temperatur in einem mittleren Ab schnitt, dessen Durchmesser kleiner als der Fleckdurchmesser des Laserlichts ist, die Temperatur übersteigt, bei der die vierte magnetische Schicht 8 rechtwinklige Magnetisierung zeigt. In diesem Fall wechselt nur die Magnetisierung im mittleren Abschnitt der vierten magnetischen Schicht 8 und in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Ma gnetisierung. Die Magnetisierungsrichtung der vierten magne tischen Schicht 8 wird durch die Austauschkräfte zwischen dem Bereich der vierten magnetischen Schicht 8, der recht winklige Magnetisierung aufweist, und der ersten magneti schen Schicht 3 mit der dieser ersten magnetischen Schicht 3 ausgerichtet.

Im Ergebnis zeigt nur der mittlere Abschnitt des beleuchte ten Bereichs den polaren Kerreffekt, und Information wird auf Grundlage des vom bestrahlten Bereich reflektierten Lichts abgespielt.

Wenn das Laserlicht verstellt wird und einen anderen Bereich beleuchtet, um das nächste Aufzeichnungsbit abzuspielen, sinkt die Temperatur des zuvor abgespielten Bereichs, und die Magnetisierung ändert sich von rechtwinkliger Magneti sierung auf in der Ebene liegende Magnetisierung. Demgemäß ist kein polarer Kerreffekt beobachtbar. Dies bedeutet, daß die in der ersten magnetischen Schicht 3 aufgezeichnete Ma gnetisierung durch die in der Ebene liegende Magnetisierung der vierten magnetischen Schicht 8 maskiert ist und demgemäß nicht gelesen werden kann. Dies verhindert eine Vermischung von Signalen von benachbarten Bits, was zu Störsignalen füh ren würde und die Auflösung beim Abspielen verringern würde. Im Ergebnis wird die Wiedergabe für einen Bereich ausge führt, der kleiner als der Fleckdurchmesser des Abspiella serlichts ist. Dadurch ist es möglich, kleinere Aufzeich nungsbits abzuspielen und die Aufzeichnungsdichte zu erhö hen.

Wie vorstehend beschrieben, ist bei den magnetooptischen Platten der Ausführungsbeispiele 3 und 4 die zweite magneti sche Schicht 14 zwischen der ersten magnetischen Schicht 3 als Speicherschicht und der dritten magnetischen Schicht 5 als Schreibschicht ausgebildet. Die zweite magnetische Schicht 14 zeigt bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, bei einem Temperaturanstieg einen Übergang von in der Ebene liegender Magnetisierung auf rechtwinklige Magnetisierung und in der Ebene liegende Magnetisierung, wenn die Temperatur weiter erhöht wird. Daher ist ein Wie dereinschreiben von Information durch Überschreiben, d. h. ein Überschreiben mittels Lichtintensitätsmodulation dadurch ausführbar, daß Laserlicht eingestrahlt wird, dessen Inten sität zwischen dem hohen Pegel I und dem niedrigen Pegel II moduliert wird, während nach der Initialisierung das Auf zeichnungsmagnetfeld H_W angelegt wird.

Darüber hinaus ist es, da die zweite magnetische Schicht 14 bei Raumtemperatur und einer Temperatur, bei der die Magne tisierungsrichtung der durch die Initialisierung ausgerich teten dritten magnetischen Schicht 5 durch Einstrahlung von Laserlicht vom hohen Pegel I umgekehrt wird, in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist, möglich, das Initialisie rungsmagnetfeld Hinit wie auch die Leistung des Aufzeich nungslaserlichts oder das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W zu er niedrigen. Daher ist es möglich, Überschreibvorgänge mittels Lichtintensitätsmodulation auf stabile Weise auszuführen.

Außerdem ist es bei den Ausführungsbeispielen 3 und 4, da die dritte magnetische Schicht 5 eine Kompensationstempera tur Tcomp₃ zwischen der Raumtemperatur und dem Curiepunkt Tc₃ aufweist, möglich, das Initialisierungsmagnetfeld Hinit und das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W mit jeweils derselben Ausrichtung zu verwenden. Dadurch ist es möglich, beide Erzeugungsabschnitte für die jeweiligen Magnetfelder in der Vorrichtung dicht beieinander anzuordnen oder das Initiali sierungsmagnetfeld Hinit und das Aufzeichnungsmagnetfeld H_W abhängig von einer Kombination der durch die Erzeugungsab schnitte erzeugten Magnetfelder zu bestimmen. Im Ergebnis sind die Größe und der Energieverbrauch der Vorrichtung ver ringert.

Die Erfindung soll durch die vorstehend angegebenen Ausfüh rungsbeispiele nicht beschränkt sein, da sie innerhalb ihres Schutzbereichs auf viele Arten variiert werden kann. Z. B. können sich die Materialien und Zusammensetzungen der vier magnetischen Schichten 3 bis 5, 8 und 14 von den obenangege benen unterscheiden. Z. B. werden dieselben Wirkungen dann erzielt, wenn die erste bis dritte magnetische Schicht 3 bis 5 und 14 aus Legierungen hergestellt werden, die aus minde stens einem aus der aus Gd, Tb, Dy, Ho und Nd bestehenden Gruppe ausgewählten Seltenerdmetall und mindestens einem aus der aus Fe und Co bestehenden Gruppe ausgewählten Übergangs metall bestehen.

Jedoch ist, wie beim obenangegebenen Ausführungsbeispiel be schrieben, GdFeCo ein geeignetes Material für die zweite ma gnetische Schicht 14, die bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, bei einem Temperaturanstieg vor übergehend rechtwinklige Magnetisierung und dann erneut in der Ebene liegende Magnetisierung aufweist. Die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen die Beziehung zwischen den Materialien, z. B. GdTbFe und dem Magnetisierungszustand. Wie in Fig. 13(a) veranschaulicht, zeigt die Kurve für die Kompensa tionstemperatur Tcomp₂ von GdFeCo eine kleine Krümmung ab hängig von Änderungen, im Vergleich mit derjenigen für GdTbFe, wie in Fig. 13(b) dargestellt.

Daher ändert sich der Bereich mit der Kompensationstempera tur Tcomp₂, in dem sich rechtwinklige Magnetisierung zeigt, leicht abhängig von Änderungen der Zusammensetzung. Demgemäß wird die Toleranz größer, wenn, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 13(a) veranschaulicht, eine Zusammensetzung X vorgegeben wird und eine tatsächliche Zusammensetzung der zweiten magnetischen Schicht 14 mit dem Wert X hergestellt werden soll. Demgemäß ist eine zweite magnetische Schicht 14 mit den vorstehend angegebenen magnetischen Eigenschaften einfach herstellbar, wodurch die Stabilität bei Aufzeich nungsvorgängen bei den obenangegebenen Aufzeichnungsbedin gungen verbessert ist.

Darüber hinaus kann mindestens ein Element zu den vorstehend angegebenen Materialien zugefügt sein, das aus der aus Cr, V, Nb, Mn, Be, Ni, Ti, Pt, Rh und Cu bestehenden Gruppe aus gewählt ist, wodurch sich die Beständigkeit der ersten bis dritten magnetischen Schichten 3 bis 5 und 14 gegen Umge bungseinflüsse verbessert. Das heißt, daß sich eine Eigen schaftsbeeinträchtigung der ersten und dritten magnetischen Schichten 3 und 5 durch Oxidation, wie sie durch das Ein dringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff auftritt, verrin gert. So ist die sich ergebende magnetooptische Platte mit hoher Zuverlässigkeit für Langzeitgebrauch geeignet.

Wenn der Curiepunkt Tc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 unter 100°C liegt, wird das T/R-Verhältnis kleiner als 45 dB, was der Minimalwert für digitale Aufzeichnung und Wiedergabe ist. Wenn dagegen der Curiepunkt Tc₁ 250°C über schreitet, nimmt die Aufzeichnungsempfindlichkeit ab. Demge mäß ist es bevorzugt, den Curiepunkt Tc₁ zwischen 100 und 250°C einzustellen. Darüber hinaus kann dann, wenn die Koer zitivkraft Hc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 bei Raum temperatur kleiner als 400 kA/m ist, ein Teil der ersten ma gnetischen Schicht 3 durch das Initialisierungsmagnetfeld Hinit initialisiert werden. Daher ist es geeignet, die Koer zitivkraft Hc₁ der ersten magnetischen Schicht 3 bei Raum temperatur auf nicht kleiner als 400 kA/m einzustellen.

Wenn die zweite magnetische Schicht 4 oder 14 bei Temperatu ren unter 80°C rechtwinklige Magnetisierung zeigen, kann die Magnetisierung von der dritten magnetischen Schicht 5 auf die zweite magnetische Schicht 4 oder 14 kopiert werden, und die Magnetisierung kann von der zweiten magnetischen Schicht 4 oder 14 bei Temperaturen zwischen der Raumtemperatur und einer durch die Einstrahlung von Laserlicht mit der Abspiel laserleistung P_R vom Pegel III auf die erste magnetische Schicht 3 kopiert werden. In diesem Fall werden nicht nur die dritte magnetische Schicht 5, sondern auch die erste magnetische Schicht 3 durch das Initialisierungsmagnetfeld Hinit initialisiert. Daher wird die in der ersten magneti schen Schicht 3 aufgezeichnete Information nicht aufrecht erhalten. So ist es geeignet, die zweite magnetische Schicht 4 oder 14 so auszubilden, daß sie bei Temperaturen nicht unter 80°C rechtwinklige Magnetisierung aufweist.

Wenn der Curiepunkt Tc₃ der dritten magnetischen Schicht 5 unter 150°C liegt, wird die Differenz zwischen der Laser leistung P_L vom dritten Pegel II und der Abspiellaserlei stung P_R kleiner. Demgemä 14114 00070 552 001000280000000200012000285911400300040 0002019516983 00004 13995ß wird durch Lichtintensitätsmodu lation kein zufriedenstellendes Überschreiben erzielt. Wenn dagegen der Curiepunkt Tc₃ 400°C überschreitet, verringert sich die Aufzeichnungsempfindlichkeit. So ist es zweckmäßig, den Curiepunkt Tc₃ der dritten magnetischen Schicht 5 zwi schen 150 und 400°C einzustellen.

Wenn die Koerzitivkraft Hc₃ der dritten magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur 240 kA/m überschreitet, wird die Auf zeichnungsvorrichtung zum Erzeugen des Initialisierungsma gnetfelds Hinit in unerwünschter Weise größer. Daher ist es geeignet, die Koerzitivkraft Hc₃ der dritten magnetischen Schicht 5 bei Raumtemperatur auf einen Wert nicht über 240 kA/m einzustellen.

Die Filmdicken der ersten bis dritten magnetischen Schichten 3 bis 5 und 14 werden abhängig von ihren Materialien und Zu sammensetzungen festgelegt. Die Filmdicke der ersten magne tischen Schicht 3 ist vorzugsweise nicht kleiner als 20 nm, bevorzugter nicht kleiner als 30 nm. Wenn die Filmdicke zu groß ist, wird die Information auf der dritten magnetischen Schicht 5 nicht übertragen. Daher ist es bevorzugt, die Filmdicke der ersten magnetischen Schicht 3 nicht größer als 100 nm einzustellen. Die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 4 oder 14 wird vorzugsweise auf nicht unter 5 nm, bevorzugter zwischen 10 und 50 nm eingestellt. Wenn die Filmdicke zu groß ist, wird die Information in der dritten magnetischen Schicht 5 nicht übertragen. Daher ist es bevor zugt, die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht 4 und 14 nicht über 100 nm einzustellen. Die Filmdicke der dritten magnetischen Schicht 5 wird vorzugsweise nicht auf weniger als 20 nm, bevorzugter zwischen 30 nm und 100 nm einge stellt. Wenn die Filmdicke zu groß ist, ist die Aufzeich nungsempfindlichkeit verringert. Daher ist es bevorzugt, die Filmdicke der dritten magnetischen Schicht 5 nicht größer als 200 nm einzustellen.

Bei den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen wird als Substrat 1 normales Glas verwendet. Alternativ ist es möglich, chemisch verstärktes Glas, ein sogenanntes 2P-ge schichtetes Glassubstrat zu verwenden, das dadurch herge stellt wird, daß ein durch Ultraviolettstrahlung härtender Harzfilm auf einem Glassubstrat ausgebildet wird, oder ein Substrat aus Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), amorphem Polyolefin (APO), Polystyrol (PS), Poly biphenylchlorid (PVC), Epoxid usw.

Die Filmdicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 aus AlN ist nicht auf den bei den obenangegebenen Ausführungs beispielen beschriebenen Wert von 80 nm beschränkt. Die Filmdicke dieser transparenten dielektrischen Schicht 2 wird unter Berücksichtigung einer sogenannten Kerreffekt-Verstär kung bestimmt, durch die der polare Kerr-Rotationswinkel dadurch erhöht wird, daß der Interferenzeffekt von Licht von der ersten magnetischen Schicht 3 oder der vierten magneti schen Schicht 8 verwendet wird, wenn Information von der ma gnetooptischen Platte abgespielt wird. Um den T/R-Wert beim Abspielen so stark wie möglich zu erhöhen, ist es erforder lich, den polaren Kerr-Rotationswinkel zu erhöhen. Daher wird die Filmdicke der transparenten dielektrischen Schicht so eingestellt, daß der maximale polare Kerr-Rotationswinkel erzielt wird.

Dieser polare Kerr-Rotationswinkel ändert sich abhängig von der Wellenlänge des Abspiellichts und dem Brechungsindex der transparenten dielektrischen Schicht 3. Bei den obenangege benen Ausführungsbeispielen wird, da der Brechungsindex von AlN 2,0 ist, dann, wenn die Wellenlänge des Abspiellichts 780 nm beträgt, der Kerreffekt dadurch verstärkt, daß die Filmdicke des AlN der transparenten dielektrischen Schicht 2 zwischen 30 und 120 nm eingestellt wird. Die Filmdicke des AlN der transparenten dielektrischen Schicht 2 wird bevor zugter zwischen 70 und 100 nm eingestellt. Wenn die Film dicke in diesem Bereich liegt, wird der polare Kerr-Rota tionswinkel im wesentlichen maximal.

Wenn die Wellenlänge des Abspiellichts 400 nm beträgt, muß die Filmdicke der transparenten dielektrischen Schicht 2 auf die Hälfte (= 400/780) verringert werden. Darüber hinaus ist es erforderlich, wenn der Brechungsindex des transparenten dielektrischen Materials 2 wegen Unterschieden der Materia lien und der zum Herstellen der transparenten dielektrischen Schicht 2 verwendeten Verfahren vom vorstehend angegebenen Wert abweicht, die Filmdicke der transparenten Schicht 2 so einzustellen, daß ein Wert, der durch Multiplizieren des Brechungsindex mit der Filmdicke erhalten wird (die Länge des Lichtpfads) einheitlich wird.

Durch Erhöhen des Brechungsindex der transparenten dielek trischen Schicht 2 kann deren Filmdicke verringert werden. Außerdem nimmt die Verstärkung des polaren Kerr-Rotations winkels zu, wenn der Brechungsindex der transparenten di elektrischen Schicht 2 größer wird.

Der Brechungsindex von AlN wird durch Ändern des Verhältnis ses von Ar und N₂ als Sputtergasen sowie des Gasdrucks ver ändert. Jedoch ist AlN ein Material mit relativ hohem Bre chungsindex von ungefähr 1,8 bis 2,1. Daher ist es zweck mäßig, AlN als Material für die transparente dielektrische Schicht 2 zu verwenden.

Ferner verstärkt die transparente dielektrische Schicht 2 nicht nur den Kerreffekt, sondern sie verhindert auch eine Oxidation der ersten bis vierten magnetischen Schicht 3 bis 5, 8 und 14, die aus Legierungen aus Seltenerd- und Über gangsmetallen bestehen.

Magnetische Filme, die aus Legierungen von Seltenerd- und Übergangsmetallen bestehen, werden leicht oxidiert, wobei insbesondere das Seltenerdmetall sehr leicht oxidiert wird. Daher werden die Eigenschaften magnetischer Filme deutlich beeinträchtigt, wenn das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit von außen nicht wirkungsvoll verhindert wird.

Um eine Beeinträchtigung zu verhindern, sind die erste bis dritte magnetische Schicht 3 bis 5 sowie 14 oder die erste bis vierte magnetische Schicht 3 bis 5, 8 und 14 zwischen zwei Filmen aus AlN eingebettet. AlN ist ein Nitridfilm, der keinen Sauerstoff enthält und über sehr hohe Feuchtigkeits beständigkeit verfügt. Außerdem ermöglicht AlN reaktives Gleichstromsputtern unter Verwendung eines AlN-Targets bei Einleitung von N₂ oder eines Mischgases aus Ar und N₂. Reak tives Gleichstromsputtern ist erforderlich, da dabei erhöhte Filmbildungsgeschwindigkeit im Vergleich mit HF-Sputtern er zielt wird.

Außer AlN sind für die transparente dielektrische Schicht 2 geeignete Materialien z. B. die folgenden: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTiO₃, SrTiO₃ usw. Unter diesen Materialien sind SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN und ZnS, die keinen Sauerstoff enthalten, besonders geeignet, und sie schaffen magnetooptische Platten mit hoher Feuchtig keitsbeständigkeit.

Obwohl die Filmdicke des AlN der Schutzschicht 6 bei den obenangegebenen Ausführungsbeispielen 80 nm beträgt, besteht keine Beschränkung auf diesen Wert. Geeignete Filmdicken der Schutzschicht 6 liegen im Bereich von 1 bis 200 nm.

Bei den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen ist die gesamte Filmdicke der ersten bis dritten magnetischen Schicht 3 bis 5 und 14 oder der ersten bis vierten magneti schen Schicht 3 bis 5, 8 und 14 nicht kleiner als 100 nm. Bei dieser Filmdicke tritt von einem optischen Aufnehmer her einfallendes Licht kaum durch die magnetischen Schichten hindurch. So besteht dann, wenn die Oxidation der magneti schen Schichten für lange Zeit verhindert ist, keine spe zielle Beschränkung für die Filmdicke der Schutzschicht 6. Die Filmdicke muß erhöht werden, wenn das Material über ge ringere Oxidationsverhinderungswirkung verfügt, während sie verringert werden kann, wenn das Material über hohe Oxida tionsverhinderungseigenschaften verfügt.

Die thermische Leitfähigkeit der Schutzschicht 6 wie auch diejenige der transparenten dielektrischen Schicht 2 beein flußt die Charakteristik der Aufzeichnungsempfindlichkeit der magnetooptischen Platte. Die Charakteristik der Auf zeichnungsempfindlichkeit kennzeichnet den Pegel der Laser leistung, wie zum Aufzeichnen oder Löschen von Information erforderlich. Der größte Anteil des auf die magnetooptische Platte treffenden Lichts tritt durch die transparente di elektrische Schicht 2 hindurch, wird durch die erste bis dritte magnetische Schicht 3 bis 5 und 14 oder die erste bis vierte magnetische Schicht 3 bis 5, 8 und 14, die als Ab sorptionsfilme wirken, absorbiert und in Wärme umgewandelt. Dabei läuft die Wärme der ersten bis dritten magnetischen Schicht 3 bis 5 und 14 oder der ersten bis vierten magneti schen Schicht 3 bis 5, 8 und 14 zur dielektrischen transpa renten Schicht 2 und zur Schutzschicht 6, und zwar wegen de ren Wärmeleitfähigkeit. Demgemäß wird die Aufzeichnungsem pfindlichkeit durch die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeka pazität (spezifische Wärme) der transparenten dielektrischen Schicht 2 und der Schutzschicht 6 beeinflußt.

Anders gesagt ist die Aufzeichnungsempfindlichkeit der ma gnetooptischen Platte durch die Filmdicke der Schutzschicht 6 in gewissem Ausmaß einstellbar. Um z. B. die Aufzeich nungsempfindlichkeit zu erhöhen (um Aufzeichnungs- und Löschvorgänge mit niedriger Laserleistung auszuführen), wird die Filmdicke der Schutzschicht 6 verringert. Im allgemeinen sind zum Erhöhen der Lebensdauer des Lasers eine höhere Auf zeichnungsempfindlichkeit und eine kleinere Filmdicke der Schutzschicht 6 von Vorteil.

AlN ist auch in diesem Sinn geeignet. Da es hohe Feuchtig keitsbeständigkeit aufweist, kann dann, wenn es als Schutz schicht 6 verwendet wird, verringerte Filmdicke verwendet werden, und es wird eine magnetooptische Platte mit hoher Aufzeichnungsempfindlichkeit geschaffen.

Bei den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wird eine magnetooptische Platte mit hoher Feuchtigkeitsbeständigkeit dadurch geschaffen, daß sowohl die Schutzschicht 6 als auch die transparente dielektrische Schicht 2 unter Verwendung von AlN hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Produkti vität verbessert, wenn sowohl die Schutzschicht 6 als auch die transparente dielektrische Schicht 2 aus demselben Mate rial hergestellt werden.

Wenn die obenangegebenen Aufgaben und Wirkungen berücksich tigt werden, sind geeignete Materialien zum Herstellen der Schutzschicht 6 die folgenden: SiN, AlSiN, AlTaN, SiAlON, TiN, TiON, BN, ZnS, TiO₂, BaTiO₃ und SrTiO₃ sowie auch AlN. Unter diesen Materialien sind SiN, AlSiN, AlTaN, TiN, BN und ZnS, die keinen Sauerstoff enthalten, besonders geeignet zum Herstellen einer magnetooptischen Platte mit hoher Feuchtig keitsbeständigkeit.

Die in den obenangegebenen Ausführungsbeispielen offenbarten magnetooptischen Platten sind vom sogenannten einseitigen Typ. Wenn die Dünnfilme der transparenten dielektrischen Schicht 2, der ersten bis dritten magnetischen Schicht 3 bis 5 und 14 (oder der ersten bis vierten magnetischen Schicht 3 bis 5, 8 und 14) und die Schutzschicht 6 als Aufzeichnungs mediumsschicht bezeichnet werden, besteht eine einseitige magnetooptische Platte aus dem Substrat 1, der Aufzeich nungsmediumsschicht und der Überzugsschicht 7. Demgegenüber sind bei einer sogenannten zweiseitigen magnetooptischen Platte zwei Substrate 1, auf die jeweils eine Aufzeichnungs mediumsschicht auflaminiert ist, durch eine Klebeschicht so miteinander verbunden, daß die jeweiligen Aufzeichnungs mediumsschichten einander zugewandt sind.

Was das Material für die Klebeschicht betrifft, ist ein Klebstoff aus der Polyurethanacrylatreihe besonders bevor zugt. Dieser Klebstoff verfügt über eine Eigenschaftskombi nation, gemäß der er durch Ultraviolettstrahlung, Wärme und unter Luftabschluß ausgehärtet werden kann. Dadurch kann ein durch die Aufzeichnungsmediumsschicht, die keine Ultravio lettstrahlung durchläßt, abgeschatteter Bereich durch die Wirkung von Wärme unter Luftabschluß ausgehärtet werden. Da her ist es möglich, eine doppelseitige magnetooptische Plat te zu schaffen, die extrem feuchtigkeitsbeständig ist und zuverlässiges Funktionsvermögen für lange Zeit gewährlei stet.

Bei einer einseitigen magnetooptischen Platte beträgt die Dicke eines Elements die Hälfte derjenigen einer doppelsei tigen magnetooptischen Platte. Daher ist es zweckmäßig, eine einseitige magnetooptische Platte z. B. bei einer kompakten magnetooptischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zu verwenden. Demgemäß ist eine doppelseitige magnetooptische Platte z. B. zur Verwendung in einer Aufzeichnungs- und Wie dergabevorrichtung mit großer Kapazität geeignet, da Infor mation von beiden Seiten der Platte abspielbar ist.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Speicherschicht (3), die im Temperaturbereich zwi schen Raumtemperatur und ihrem Curiepunkt rechtwinklige Ma gnetisierung zeigt;
- einer Schreibschicht (5), die im Temperaturbereich zwi schen Raumtemperatur und ihrem Curiepunkt, der höher ist als der Curiepunkt der Speicherschicht, rechtwinklige Magneti sierung aufweist, wobei die Koerzitivkraft dieser Schreib schicht bei Raumtemperatur kleiner ist als die Koerzitiv kraft der Speicherschicht; und
- einer Zwischenschicht (4) zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht, wobei diese Zwischenschicht bei Raumtem peratur in der Ebene liegende Magnetisierung, dagegen recht winklige Magnetisierung in einem Temperaturbereich aufweist, in dem die Koerzitivkraft der Speicherschicht kleiner als die Koerzitivkraft der Schreibschicht ist, wobei der Curie punkt der Zwischenschicht kleiner als der Curiepunkt der Speicherschicht ist.

2. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium mit:

- einer Speicherschicht (3), die im Temperaturbereich zwi schen Raumtemperatur und ihrem Curiepunkt rechtwinklige Ma gnetisierung zeigt;
- einer Schreibschicht (5), die im Temperaturbereich zwi schen Raumtemperatur und ihrem Curiepunkt, der höher ist als der Curiepunkt der Speicherschicht, rechtwinklige Magneti sierung aufweist, wobei die Koerzitivkraft dieser Schreib schicht bei Raumtemperatur kleiner ist als die Koerzitiv kraft der Speicherschicht; und
- einer Zwischenschicht (14) zwischen der Speicherschicht und der Schreibschicht, wobei diese Zwischenschicht im Temperaturbereich, in dem die Koerzitivkraft der Speicher schicht kleiner als diejenige der Schreibschicht ist, recht winklige Magnetisierung aufweist, und sie bei Temperaturen unter und über diesem Temperaturbereich in der Ebene liegen de Magnetisierung aufweist.

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (14) aus einem Film aus der GdFeCo-Reihe von Legierungen aus Selten erd- und Übergangsmetallen besteht.

4. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Ausleseschicht (8) auf derjenigen Seite der Speicherschicht (1), auf der die Zwischenschicht (4; 14) nicht vorhanden ist, wobei diese Ausleseschicht einen Curiepunkt über demjenigen der Spei cherschicht aufweist und sie bei Raumtemperatur in der Ebene liegende Magnetisierung, aber im Temperaturbereich zwischen einer Temperatur über der Raumtemperatur und einer Tempera tur unter dem Curiepunkt der Speicherschicht rechtwinklige Magnetisierung aufweist.