DE19527221A1 - Magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze Wellenlängen - Google Patents
Magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze WellenlängenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein magneto-optisches Aufnahme
medium für kurze Wellenlängen und im besonderen ein magneto-opti
sches Aufnahmemedium mit einer hohen Datenspeicherdichte, hohen
Datenübertragungsraten und einer großen Datenarchivierungsfähig
keit.
Eine Vielzahl an Informationen hat sich in unserer informations
intensiven Gesellschaft explosionsartig vergrößert. Eine solche
Informationsexplosion verlangt nach Aufnahmemedien, die eine höhe
re Datenspeicherdichte und Datenübertragungsrate aufweisen sowie
schneller im Betrieb sind.
Momentan basieren die praktischen oder kommerziellen Techniken zur
Datenaufnahme im wesentlichen auf magnetischer Aufnahmetechnolo
gie. Im allgemeinen werden Daten auf magnetischen Medien, wie z. B.
Videobänder, Audiobänder, Floppy-Discs und ähnlichem, gespeichert,
auf denen, abhängig von der Magnetisierungsrichtung der magneti
schen Substanzen im magnetischen Aufnahmemedium, Informationen
aufgenommen werden.
Während die magnetische Aufnahmetechnologie kommerziell erfolg
reich und vorteilhaft ist, ist eine im allgemeinen als optisches
Aufnehmen bekannte Aufnahmetechnik als sehr vielversprechende Al
ternative für die Datenspeicherung angesehen worden und wird als
solche auch weiterhin angesehen, da ein Aufnahmemedium mit höherer
Kapazität bezüglich der enormen Informationsmenge, die aus der
Gesellschaftsentwicklung resultiert, gefordert wird.
Ein magneto-optisches Aufnahmemedium weist im Gegensatz zum magne
tischen Medium eine senkrecht zur Schichtebene magnetisierbare
Aufnahmeschicht auf. Darüber hinaus ist die Koerzitivkraft (Hc)
des magneto-optischen Aufnahmemediums, eine Kraft, die in der Lage
ist, im magnetischen Zustand zu verweilen, zirka 5 bis 10 Mal hö
her als die eines magnetischen Mediums. Folglich ist es sehr
schwierig eine vorherige Magnetisierungsrichtung mit einem exter
nen Magnetfeld zu verändern. Die Aufnahme von Informationen auf
einer magneto-optischen Aufnahmeschicht wird durch ein erstes Fo
kussieren eines modulierten Laserstrahls auf eine Oberfläche der
Schicht innerhalb eines 1 µm-Durchmessers bewerkstelligt, wobei
die Laserstrahlenergie ausreichend hoch ist, um die Schicht lokal
beispielsweise bis auf die Curie-Punkt-Temperatur der Schicht zu
erwärmen. In diesem Zustand kann eine Magnetisierungsrichtung mit
einem externen Magnetfeld verändert werden, um so gemäß der Aus
richtung Information auf der Schicht aufzunehmen.
Wird Information durch dieses Verfahren aufgenommen, wird die auf
genommene Informationseinheit auf 1 µm oder weniger verringert.
Folglich ist die Aufnahmedichte des magneto-optischen Aufnahmeme
diums 10 bis 1.000 Mal größer als die eines konventionellen magne
tischen Aufnahmemediums. Darüber hinaus verwendet das magneto-op
tische Medium ein berührungsloses Leseverfahren, so daß das magne
to-optisches Aufnehmen potentiell signifikante Vorteile gegenüber
magnetischem Aufnehmen einschließlich einer leichteren Datenkon
servierung und einer größeren Datenarchivierungsfähigkeit auf
weist.
In den letzten Jahren sind Personal Computer am Markt erschienen,
die mit einem Multimedia-System als die am meisten angenommene
Struktur ausgestattet sind, bei der bewegte Bildinformation ver
arbeitet wird. Zusätzlich sind Aufnahmesysteme entstanden, die ein
Aufnahmemedium mit einer ausreichend hohen Datenspeicherdichte
verlangen, beispielsweise optische Bearbeitungssysteme, Digital-
Video-Disk-Aufnahmesysteme etc. Für diesen Zweck wird ein magneto
optisches Aufnahmemedium für kurze Wellenlängen verwendet.
Die erste Generation an magneto-optischen Aufnahmescheiben wies
typischerweise eine Datenspeicherkapazität von 128 MB oder 650 MB
bei einem Durchmesser von 3,5 bzw. 5,25 inch auf. Die 3,5 inch
magneto-optische Aufnahmescheibe wird gewöhnlich in einem Personal
Computer verwendet, während die 5,25 inch-Scheibe in ein optisches
Bearbeitungssystem eingeführt wird. Da diese eine Aufnahmeschicht
aus einem TbFeCo-Film aufweisenden magneto-optischen Aufnahme
scheiben vom Vorteil eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von
830 nm profitieren, sind sie bezüglich der senkrechten Magnetisie
rung überlegen und weisen einen hohen magneto-optischen Effekt auf
(Kerr-Rotation-Winkel, θk), mit einem Träger-Rauschverhältnis (C/N)
von 45 dB oder größer.
Jedoch werden größere Kapazitäten benötigt, um mehr Informationen
zu verarbeiten, die augenblicklich durch viele elektromagnetische
Systeme benötigt werden. Beispielsweise wird eine Kapazität von
6 GB oder mehr für ein Aufnahmemedium benötigt, das verwendet
wird, um bewegte Bilder in einer hochauflösenden Fernseh-Qualität
in einem optischen Bearbeitungssystem für einen Super-Computer
oder ein Digital-Video-Disk-Aufnahmesystem zu verarbeiten. Auf dem
Gebiet der optischen Aufnahme ist es in Betracht gezogen worden,
daß Laserstrahlen mit kürzerer Wellenlänge höhere Datenspeicher
dichte hervorbringen können. Beispielsweise erzeugt ein blauer
Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 400 nm anstelle einer Wel
lenlänge von 830 nm einen auf ein Viertel der Fläche reduzierten
fokusierten Laserstrahlpunkt, was zu einer Vervierfachung der Auf
nahmedichte führt. Folglich werden magneto-optische Aufnahmemedien
für kurze Wellenlängen sehr benötigt.
In der Fig. 1 ist ein konventionelles magneto-optisches Aufnah
memedium mit einer Mehrschichtstruktur gezeigt, in der ein Sub
strat 1, eine dielektrische Schicht 2, eine Aufnahmeschicht 3,
eine Schutzschicht 4 und eine Reflexionsschicht 5 nacheinander
aufgetragen sind. Wie in dieser Figur zu erkennen, ist die Aufnah
meschicht des konventionellen magneto-optischen Aufnahmemediums
eine aus TbFeCo hergestellte einzelne Schicht, wobei TbFeCo eine
Legierung aus Selten-Erdmetall und Übergangsmetall darstellt. Bei
einer Laserwellenlänge von 830 nm wird die TbFeCo-Schicht vorzugs
weise senkrecht zur Schichtebene magnetisiert und somit Informa
tion dort zufriedenstellend aufgenommen. Darüber hinaus zeigt die
Schicht zufriedenstellende Eigenschaften beim Auslesen von Infor
mation, da diese einen großen Kerr-Rotationswinkel bei dieser La
serwellenlänge aufweist.
Bei Verwendung eines kurzwelligen Bereiches (unter 532 nm) zeigt
die ausschließlich aus TbFeCo bestehende Einzelschicht jedoch ei
nen kleineren Kerr-Rotationswinkel, der nur 60% des Winkels bei
830 nm beträgt. Unter dieser Bedingung zeigt das die Aufnahme-Ein
zelschicht aufweisende konventionelle magneto-optische Aufnahmeme
dium ein C/N-Verhältnis von 45 dB oder weniger, was zu Schwierig
keiten beim Auslesen von Information führt.
Wie oben erklärt weist das konventionelle magneto-optische Aufnah
memedium mit einer Aufnahmeschicht aus TbFeCo direkt oberhalb ei
ner dielektrischen Schicht auf einem Substrat einen ausreichend
hohen Kerr-Rotationswinkel auf, um bei einer Wellenlänge von
830 nm neben zuverlässigen reproduzierenden Eigenschafter darüber
hinaus zufriedenstellende senkrechte Magnetisierungs- und Aufnah
meeigenschaften aufzuweisen. Im Gegensatz dazu leidet das Medium
in einem kurzwelligen Bereich mit λ < 532 nm an einem Informa
tionsausleseproblem, bei dem der Kerr-Rotationswinkel 60% des bei
λ = 830 nm auftretenden Winkels beträgt, wobei das C/N-Verhältnis
auf 45 dB oder weniger abgesenkt wird.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben
genannten, sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zu
überwinden und ein magneto-optisches Aufnahmemedium bereitzustel
len, das in den magnetischen und magneto-optischen Eigenschaften
in einem kurzwelligen Bereich überlegen ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein magne
to-optisches Aufnahmemedium für kurze Wellenlängen mit einer hohen
Datenspeicherdichte, einer hohen Datenübertragungsrate und einer
großen Datenarchivierungsfähigkeit bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die obigen Aufgaben durch
Bereitstellen eines magneto-optischen Mediums für kurze Wellenlän
gen gelöst werden, bei dem nacheinander auf einem Substrat eine
dielektrische Schicht, eine Schutzschicht und eine Reflexions
schicht ausgebildet sind, wobei das magneto-optische Aufnahmemedi
um eine Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschichtstruktur zwischen der
dielektrischen Schicht und der Schutzschicht aufweist und wobei
die Doppelschicht aus (Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr) hergestellt ist.
Im Laufe dieser Erfindung wurde nach intensivem Forschen und Ana
lysieren der Probleme herausgefunden, daß eine zwischen die die
lektrische Schicht und die Schutzschicht eingefügte Wiedergabe-
/Aufnahme-Doppelschichtstruktur es dem magneto-optischen Aufnahme
medium ermöglicht, überlegende magneto-optische Eigenschaften so
gar im kurzwelligen Bereich mit λ < 532 nm zu zeigen.
Die obigen Aufgaben und anderen Merkmale und Vorteile der vorlie
genden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschrei
bung unter Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen verständlicher
werden, wobei:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines konventionellen
magneto-optischen Aufnahmemediums für kurze Wellenlängen dar
stellt;
Fig. 2 eine schematische Teilansicht ist, die ein erfin
dungsgemäßes magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze Wel
lenlängen darstellt;
Fig. 3 eine Kurve zeigt, die den Wechsel der Koerzitivkraft
in einer Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich der Nd-Zu
sammensetzung zeigt;
Fig. 4 eine Kurve darstellt, die den Wechsel der senkrechten
magnetischen Anisotropie-Konstante in der erfindungsgemäßen
Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (Ndx(TbFeCoCr)100-x/
(TbFeCoCr) bezüglich der Nd-Zusammensetzung zeigt;
Fig. 5 eine Kurve darstellt, die den Wechsel des Kerr-Rota
tionswinkels in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung bezüg
lich der Nd-Zusammensetzung zeigt;
Fig. 6 eine Kurve darstellt, die den Wechsel des C/N-Ver
hältnisses in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung bezüg
lich der Nd-Zusammensetzung zeigt;
Fig. 7 eine Kurve darstellt, die den Wechsel der Koerzitiv
kraft in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb (TbFe-
CoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd- und der Gd-Zusammensetzung zeigt;
Fig. 8 eine Kurve darstellt, die den Wechsel der Magnetisie
rungssättigung in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(NdaGdb (TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung
bezüglich der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt;
Fig. 9 eine Kurve darstellt, die den Wechsel der senkrechten
magnetischen Anisotropie-Konstante in der Wiedergabe-/Aufnah
me-Doppelschicht (NdaGdb (TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vor
liegenden Erfindung bezüglich der Nd- und Gd-Zusammensetzung
zeigt;
Fig. 10 eine Kurve darstellt, die den Wechsel des Kerr-Rota
tionswinkels in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb
(TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung bezüg
lich der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt; und
Fig. 11 eine Kurve darstellt, die den Wechsel des C/N-Ver
hältnisses in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb
(TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung bezüg
lich der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt.
In Fig. 2 ist ein magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze Wel
lenlängen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrfach-
Schichtstruktur gezeigt, die ein Substrat, eine dielektrische
Schicht, eine Aufnahmeschicht, eine Schutzschicht und eine Reflex
ionsschicht aufweist, wobei eine Wiedergabeschicht zwischen der
dielektrischen Schicht und der Aufnahmeschicht eingebracht ist.
Wie in Fig. 2 zu erkennen sind diese Schichten nacheinander auf
getragen; d. h., daß auf einem 2P-Glas-Substrat 11 eine dielektri
sche Schicht 12, eine Wiedergabeschicht 16, eine Aufnahmeschicht
13, eine Schutzschicht 14 und eine Reflexionsschicht 15 in dieser
Reihenfolge ausgebildet sind. Wie konventionelle Schichten sind
die dielektrische Schicht und die Schutzschicht beide aus SiN her
gestellt. Die Reflexionsschicht kann entweder aus Al oder Al-Ti
hergestellt sein. Die zwei verbleibenden Aufnahme- und Wiedergabe
schichten, die das deutliche Merkmal dieser Erfindung ausmachen,
sind aus Ndx(TbFeCoCr)100-xbzw. TbFeCoCr hergestellt, wobei diese
den Vorteil des Austauschbindungseffektes ausnutzen.
Elementares Tb ermöglicht es dem magneto-optischen Aufnahmemedium
die Koerzitivkraft (Hc) und die senkrechte Magnetisierung (Ku) zu
verbessern, obwohl Tb eine Tendenz zeigt, den Kerr-Rotationswinkel
in einem kurzwelligen Bereich zu erniedrigen. Die Anwesenheit des
Elementes Cr im magneto-optischen Aufnahmemedium bringt nicht nur
eine signifikante Verbesserung bezüglich Korrosion oder Witte
rungsbeständigkeit, eine eng mit dessen Lagerbeständigkeit zusam
menhängende Größe, sondern ebenso eine Verringerung des Magnet-
Sättigungswertes (MS), ein Effekt, mit dem die auf den Curie-Punkt-
Temperatur-Anstieg bei Anwesenheit des Elementes Co verursachte
Instabilität der magnetischen Domäne kompensiert werden kann, und
eine Verbesserung der Anisotropie-Konstante für die senkrechte
Magnetisierung möglich ist.
Folglich ergibt die Doppelschicht-Wiedergabe-/Aufnahme-Struktur
einen großen Kerr-Rotationswinkel und eine zufriedenstellende
senkrechte Magnetisierung in einem kurzwelligen Bereich aufgrund
des Austauschbindungseffektes, wobei somit das magneto-optische
Aufnahmemedium bezüglich des Auslesens von Information und der
Korrosionsbeständigkeit überlegen ist und als eine Aufnahmescheibe
verwendet werden kann, die eine hohe Quantität an Information
speichert, die ausreichend für bewegte Bilder in HDTV-Qualität
ist.
Der Nd-Bestandteil in der aus Ndx(TbFeCoCr)100-x hergestellten Wie
dergabeschicht weist einen signifikanten Einfluß auf die gesamten
Eigenschaften des magneto-optischen Aufnahmemediums auf. Vorzugs
weise erstreckt sich dessen Zusammensetzungsanteil von zirka 5 bis
zirka 30 Atomprozent, am bevorzugtesten von ca. 10 bis ca. 20
Atomprozent. Ist beispielsweise x größer als 30 Atomprozent, fällt
der senkrechte Magnetisierungswert, was sich in einer bedeutsamen
Verringerung des Kerr-Rotationswinkels bemerkbar macht. Auf der
anderen Seite ist bei x < 5 Atomprozent nur noch ein Kerr-Rota
tionswinkel zu beobachten, der dem der konventionellen TbFeCo-Auf
nahmeschicht entspricht.
Die Dicke der Ndx(TbFeCoCr)100-x-Wiedergabeschicht liegt zwischen
annähernd 10 und annähernd 1.000 Å, wobei die TbFeCoCr-Aufnahme
schicht zwischen annähernd 10 und annähernd 1.500 Å liegt, wobei
schließlich die Gesamtdicke der Doppelschichtaufnahmestruktur sich
von ungefähr 20 bis ungefähr 2.500 Å erstrecken kann. Eine zu
dicke Wiedergabeschicht verhindert, daß bei Aufnehmen oder Ausle
sen von Information ein Laserstrahl die Aufnahmeschicht erreicht.
Unter dem Gesichtspunkt, daß die Dicke der Aufnahmeschicht eng mit
der Aufnahme-Empfindlichkeit zusammenhängt, verringert sich diese
in zu dicken Aufnahmeschichten.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße magneto-optische Aufnahme
medium weist eine Doppelschichtstruktur mit einer ersten Schicht
zur Wiedergabe aus Ndx(TbFeCoCr)100-x und einer zweiten Schicht zur
Aufnahme aus TbFeCoCr auf, mit dem Ziel, Austauschbindung herbei
zuführen und somit magneto-optische Eigenschaften, das C/N-Ver
hältnis und die senkrechte Magnetisierung in einem kurzwelligen
Bereich zu verbessern. Beispielsweise weist die konventionelle
TbFeCo-Aufnahmeschicht einen Kerr-Rotationswinkel kleiner als
0,25° bei 532 nm auf. Im Gegensatz dazu weist Nd, ein leichtes
Selten-Erdmetall, einen großen Kerr-Rotationswinkel in einem kur
welligen Bereich auf. Aus diesem Grund weist eine erfindungsgemäße
magneto-optische Aufnahmescheibe überlegende Wiedergabe-Eigen
schaften auf. Beispielsweise beträgt das C/N-Verhältnis um die 50
dB und der Kerr-Rotationswinkel ist ungefähr oder größer als 0,4°,
wobei diese Spezifikation für eine magneto-optische Scheibe, die
bewegte Bilder in HDTV-Qualität trägt, benötigt wird. Zusätzlich
wird mit der Zugabe von Cr das magneto-optische Aufnahmemedium
gegenüber Sauerstoffeinwirkung korrosionsbeständiger und antioxi
danter als TbFeCo.
Die untere Tabelle 1 gibt Daten magnetischer und magneto-optischer
Eigenschaften der Doppelschicht-Wiedergabe (Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Auf
nahme(TbFeCoCr)-Struktur und der Einzelschicht-Aufnahme(TbFeCo)-
Struktur wieder.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist das vorliegende magneto-optische
Aufnahmemedium gegenüber einem konventionellen in nahezu allen
gemessenen Eigenschaften überlegen. Beispielsweise liegt der Kerr-
Rotationswinkel (θt), eine repräsentative magneto-optische Eigen
schaft, in der Größenordnung von 0,4 bis 0,45° in der Doppel
schicht-Aufnahmestruktur, die sogar noch höher als die in der kon
ventionellen Einzelschicht-Aufnahmestruktur ist. Als dynamisches
Charakteristikum zeigt das vorliegende magneto-optische Aufnahme
medium ein C/N-Verhältnis von ungefähr 50 dB beim Auslesen von
Information mit einem Laserstrahl von 532 nm Wellenlänge. Die
TbFeCoCr-Aufnahmeschicht hält eine ausreichend hohe Koerzitivkraft
(Hc) aufrecht und kann mit Leichtigkeit senkrecht magnetisiert
werden, was zu wünschenswerten magnetischen Eigenschaften führt,
beispielsweise loop squareness (remanente Magnetisierung (MR)/Sät
tigungsmagnetisierung (MS)) nahe 1.
Magnetische und magneto-optische Eigenschaften eines Doppel
schicht-Wiedergabe (Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Aufnahme(TbFeCoCr)-Struktur
enthaltenden magneto-optischen Aufnahmemediums wurden bezüglich
der Nd-Zusammensetzung gemessen, wobei die erhaltenen Ergebnisse
in der unteren Tabelle 2 gezeigt sind. Bei diesen Messungen wurde
die Koerzitivkraft (Hc) mittels eines Vibrations-Probenmagnetome
ters, wie beispielsweise das von DMS Co. Ltd., USA, angebotene,
geprüft, wobei die senkrechte magnetische Anisotropie-Konstante
(Ku) durch ein Momentmagnetometer, wie z. B. das von DMS Co., Ltd.,
USA, angebotene, ermittelt wurde. Der Kerr-Rotationswinkel (θk)
wurde mittels eines Kerr loop tracers unter Verwendung eines grü
nen SHG-Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 532 nm als Licht
quelle gemessen. Die Messungen des C/N-Verhältnisses erfolgte mit
tels eines selbst konstruierten Dynamiktesters (dynamic tester)
unter Verwendung eines grünen SHG-Laserstrahls mit einer Wellen
länge von 532 nm.
In dieser Tabelle enthält die Notizspalte die Nd-Zusammensetzungs-
Bestandteile, die quantitativ in einem induktiv gekoppelten Plas
ma-Spektrometer analysisiert wurden, was soviel heißen soll, daß
der praxisnahe Nd-Zusammensetzungsanteil von 5 Atomprozenten
praktisch 4,2 Atomprozent entspricht.
Gemäß der Fig. 3 bis 6 sind jeweils geplottete Wechsel der Ko
erzitivkraft, der senkrechten magnetischen Anisotropie-Konstante,
des Kerr-Rotationswinkels und des C/N-Verhältnisses bezüglich des
Nd-Zusammensetzungsanteils im magneto-optischen Aufnahmemedium
gezeigt, das die Doppelschicht/Wiedergabe(Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Auf
nahme(TbFeCoCr)-Struktur enthält. Es ist aus diesen Kurven er
sichtlich, daß die Koerzitivkraft, der Kerr-Rotationswinkel und
das C/N-Verhältnis im allgemeinen ausreichende Werte zeigen, bei
denen der Nd-Zusammensetzungsanteil 5 bis 30 Atomprozent und mit
wünschenswerteren Werten 10 bis 20 Atomprozent beträgt.
Bezüglich einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
wird der die Doppelschicht-Struktur bildende Wiedergabeschicht Gd
dazugesetzt, wobei deren Zusammensetzung durch NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b)
dargestellt ist. In einem kurzwelligen Bereich weist Gd, ein
sehr seltenes Erdmetall, große magneto-optische Effekte, insbeson
dere einen Kerr-Rotationswinkel, auf. Daher kann Gd in Verbindung
mit Nd den Kerr-Rotationswinkel über einen synergetischen Effekt
bemerkenswert vergrößern.
Einen signifikanten Einfluß auf die gesamten Eigenschaften des
magneto-optischen Aufnahmemediums ausübend, können Nd und Gd in
einer Größenordnung von bis zu 25 Atomprozent bzw. 15 Atomprozent
enthalten sein, vorzugsweise mit der bevorzugten Gesamtmenge an Nd
und Gd im Bereich von 5 bis 30 Atomprozent. Beträgt der Gesamtan
teil an Nd und Gd weniger als 5 Atomprozent, so zeigt sich der
Additionseffekt nur gering. Wird auf der anderen Seite zuviel Nd
und Gd verwendet, so findet ein steiler Abfall der senkrechten
Magnetisierung statt, einhergehend mit der Instabilisierung der
magnetischen Domäne, was zur Verkleinerung des Kerr-Rotationswin
kels führt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Dicke der NdaGdb(TbFe-
CoCr)100-(a+b)-Wiedergabeschicht in der Größenordnung von ungefähr 10
bis ungefähr 500 Å, wobei die TbFeCoCr-Aufnahmeschicht ungefähr 10
bis ungefähr 1.000 Å dick ist. Da ein Laserstrahl die Wiedergabe
schicht durchdringen soll, um Information aufzunehmen oder wieder
zugeben, behindern zu dicke Wiedergabeschichten die Aufnahme oder
das Auslesen von Information durch den Laserstrahl. Unter Berück
sichtigung der engen Beziehung der Wiedergabeschicht mit der Auf
nahme-Empfindlichkeit verringert sich diese bei zu dicken Aufnah
meschichten.
Magnetische und magneto-optische Eigenschaften eines magneto-opti
schen Aufnahmemediums, das die Doppelschicht/Wiedergabe
(NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b))/Aufnahme(TbFeCoCr)-Struktur enthält, wurden
bezüglich des Anteiles an Nd und Gd gemessen, wobei die Resul
tate in der unteren Tabelle 3 gezeigt sind. Bei diesen Messungen
wurden Magnet-Sättigungswerte (MS) unter Verwendung eines Vibra
tions-Probenmagnetometers, wie z. B. das von DMS Co., Ltd., USA,
angebotene, gemessen. Die anderen Größen, beispielsweise die Koer
zitivkraft, die senkrechte magnetische Anisotropie-Konstante (Ku),
der Kerr-Rotationswinkel (θk) und das C/N-Verhältnis, wurden in
jedem Fall durch die gleichen Meßapparaturen unter den gleichen
Bedingungen wie die bei der Messung der Doppelschicht-Wiederga
be (Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Aufnahme(TbFeCoCr)-Struktur verwendeten Bedin
gungen gemessen.
Gemäß der Fig. 7 bis 11 sind dort jeweils geplottete Wechsel
der Koerzitivkraft, magnetischen Sättigung, senkrechten magneti
schen Anisotropie-Konstante, des Kerr-Rotationswinkels und des
C/N-Verhältnisses bezüglich des Nd- und Gd-Zusammensetzungsanteils
im magneto-optischen Aufnahmemedium gezeigt, das die Doppel
schicht-Wiedergabe(NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b))/Aufnahme(TbFeCoCr)Struk
tur aufweist. Wie aus diesen Kurven zu ersehen ist, zeigen der
Kerr-Rotationswinkel und das C/N-Verhältnis im allgemeinen ausrei
chende Werte, bei denen die Nd- und Gd-Zusammensetzungsanteile
jeweils innerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche und der wünschenswerteren
Werte liegen, wenn der Nd-Anteil von 10 bis 20
Atomprozent und der Gd-Anteil sich von 5 bis 10 Atomprozent er
streckt. Es ist gezeigt, daß die senkrechte Magnetisierung und der
Kerr-Rotationswinkel erniedrigt sind, bei denen die Nd- und Gd-
Zusammensetzungsanteile außerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche
liegen. Das magneto-optische Aufnahmemedium in Verbindung mit Nd
und Gd gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfin
dung weist exzellente magneto-optische Eigenschaften in einem
kurzwelligen Bereich auf; beispielsweise beträgt der Kerr-Rota
tionswinkel 0,50 oder mehr, was auf deren Synergie-Effekt zurück
zuführen ist. Wie vorhergehend erwähnt, ermöglicht Cr nicht nur,
daß das magneto-optische Aufnahmemedium gegenüber Korrosion oder
Verwitterung beständiger ist, eine eng mit dessen Lagerbeständig
keit zusammenhängende Größe, sondern, daß ein verringerter Magnet
sättigungswert erhalten wird, der zu einer Stabilisierung der ma
gnetischen Domäne führt. Die magneto-optischen Eigenschaften be
treffen ebenso eine hohe senkrechte magnetische Anisotropie-Kon
stante, eine sichere Bezugsgröße. Darüber hinaus erlaubt es die
Austauschbindung zwischen der Aufnahmeschicht und der Wiedergabe
schicht ihnen, sowohl einen hohen Kerr-Rotationswinkel als auch
eine hohe senkrechte Magnetisierung aufzuweisen. Beispielsweise
weist ein magneto-optisches Aufnahmemedium in Verbindung mit 10
Atomprozent Gd und 10 Atomprozent Nd ein C/N-Verhältnis von unge
fähr 50 dB beim Auslesen von Information auf.
Andere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen der hier offenbarten
vorliegenden Erfindung sind für den Durchschnittsfachmann nach
Durchlesen des vorher offenbarten leicht zu erkennen. Unter diesem
Gesichtspunkt können Veränderungen und Modifizierungen der hier
detailliert beschriebenen spezifischen Ausgestaltungen der Erfin
dung vorgenommen werden, ohne den Gedanken und den Umfang der be
schriebenen und beanspruchten Erfindung zu verlassen.
Claims (10)
1. Magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze Wellenlängen, in
dem nacheinander auf einem Substrat eine dielektrische
Schicht, eine Schutzschicht und eine Reflexionsschicht ausge
bildet sind, wobei das magneto-optische Aufnahmemedium eine
Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschichtstruktur zwischen der die
lektrischen Schicht und der Schutzschicht aufweist und wobei
die Doppelschicht aus (Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr) hergestellt
ist.
2. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei Nd
für die Wiedergabeschicht in einer Größenordnung von zirka 5
bis zirka 30 Atomprozent in Ndx(TbFeCoCr)100-xvorhanden ist.
3. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 2, wobei Nd
für die Wiedergabeschicht in einer Größenordnung von zirka 10
bis zirka 20 Atomprozent in Ndx(TbFeCoCr)100-xvorhanden ist.
4. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei die
Wiedergabeschicht der Doppelschicht zirka 10 bis zirka 1.000 Å
dick ist.
5. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei die
Aufnahmeschicht der Doppelschicht zirka 10 bis zirka 1.500 Å
dick ist.
6. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei die
Doppelschicht insgesamt zirka 20 bis zirka 2.500 A dick ist.
7. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei die
Doppelschicht aus (NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b))/(TbFeCoCr) herge
stellt ist.
8. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 7, wobei Nd
und Gd in einer Größenordnung bis zu zirka 25 Atomprozent
bzw. bis zu zirka 15 Atomprozent in NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b) für
die Wiedergabeschicht vorhanden sind.
9. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 7, wobei die
Wiedergabeschicht zirka 10 bis zirka 500 Å dick ist.
10. Magneto-optisches Aufnahmemedium nach Anspruch 5, wobei die
Aufnahmeschicht zirka 10 bis zirka 1.000 Å dick ist.
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