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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein magneto-optisches Aufnahmemedium
für kurze
Wellenlängen und
im besonderen ein magneto-optisches Aufnahmemedium mit einer hohen
Datenspeicherdichte, hohen Datenübertragungsraten
und einer großen
Datenarchivierungsfähigkeit.
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Eine
Vielzahl an Informationen hat sich in unserer informationsintensiven
Gesellschaft explosionsartig vergrößert. Eine solche Informationsexplosion
verlangt nach Aufnahmemedien, die eine höhere Datenspeicherdichte und
Datenübertragungsrate
aufweisen sowie schneller im Betrieb sind.
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Momentan
basieren die praktischen oder kommerziellen Techniken zur Datenaufnahme
im wesentlichen auf magnetischer Aufnahmetechnologie. Im allgemeinen
werden Daten auf magnetischen Medien, wie z.B. Videobänder, Audiobänder, Floppy-Discs
und ähnlichem,
gespeichert, auf denen, abhängig
von der Magnetisierungsrichtung der magnetischen Substanzen im magnetischen
Aufnahmemedium, Informationen aufgenommen werden.
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Während die
magnetische Aufnahmetechnologie kommerziell erfolgreich und vorteilhaft
ist, ist eine im allgemeinen als optisches Aufnehmen bekannte Aufnahmetechnik
als sehr vielversprechende Alternative 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.
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Ein
magneto-optisches Aufnahmemedium weist im Gegensatz zum magnetischen
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 höher
als die eines magnetischen Mediums. Folglich ist es sehr schwierig
eine vorherige Magnetisierungsrichtung mit einem externen Magnetfeld
zu verändern.
Die Aufnahme von Informationen auf einer magneto-optischen Aufnahmeschicht
wird durch ein erstes Fokussieren 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 Ausrichtung
Information auf der Schicht aufzunehmen.
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Wird
Information durch dieses Verfahren aufgenommen, wird die aufgenommene
Informationseinheit auf 1 μm
oder weniger verringert. Folglich ist die Aufnahmedichte des magneto-optischen
Aufnahmemediums 10 bis 1.000 Mal größer als die eines konventionellen
magnetischen Aufnahmemediums. Darüber hinaus verwendet das magneto-optische
Medium ein berührungsloses
Leseverfahren, so daß das
magneto-optisches Aufnehmen potentiell signifikante Vorteile gegenüber magnetischem
Aufnehmen einschließlich
einer leichteren Datenkonservierung und einer größeren Datenarchivierungsfähigkeit
aufweist.
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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 verarbeitet 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 magnetooptisches Aufnahmemedium für kurze
Wellenlängen
verwendet.
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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 Aufnahmescheiben
vom Vorteil eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 830 nm profitieren,
sind sie bezüglich
der senkrechten Magnetisierung überlegen
und weisen einen hohen magneto-optischen Effekt auf (Kerr-Rotation-Winkel, θk), mit einem Träger-Rauschverhältnis (C/N)
von 45 dB oder größer.
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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
Datenspeicherdichte hervorbringen können. Beispielsweise erzeugt
ein blauer Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 400 nm anstelle einer
Wellenlänge
von 830 nm einen auf ein Viertel der Fläche reduzierten fokusierten
Laserstrahlpunkt, was zu einer Vervierfachung der Aufnahmedichte
führt.
Folglich werden magneto-optische Aufnahmemedien für kurze
Wellenlängen
sehr benötigt.
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In
der 1 ist ein konventionelles
magneto-optisches Aufnahmemedium mit einer Mehrschichtstruktur gezeigt,
in der ein Substrat 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 Aufnahmeschicht 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
vorzugsweise senkrecht zur Schichtebene magnetisiert und somit Information
dort zufriedenstellend aufgenommen. Darüber hinaus zeigt die Schicht
zufriedenstellende Eigenschaften beim Auslesen von Information,
da diese einen großen
Kerr-Rotationswinkel bei dieser Laserwellenlänge aufweist.
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Bei
Verwendung eines kurzwelligen Bereiches (unter 532 nm) zeigt die
ausschließlich
aus TbFeCo bestehende Einzelschicht jedoch einen kleineren Kerr-Rotationswinkel,
der nur 60% des Winkels bei 830nm beträgt. Unter dieser Bedingung
zeigt das die Aufnahme-Einzelschicht aufweisende konventionelle
magneto-optische Aufnahmemedium ein C/N-Verhältnis von 45 dB oder weniger,
was zu Schwierigkeiten beim Auslesen von Information führt.
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Wie
oben erklärt
weist das konventionelle magneto-optische Aufnahmemedium mit einer
Aufnahmeschicht aus TbFeCo direkt oberhalb einer 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 Aufnahmeeigenschaften aufzuweisen.
Im Gegensatz dazu leidet das Medium in einem kurzwelligen Bereich
mit λ < 532 nm an einem
Informationsausleseproblem, 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.
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Aus
der
EP 419 169 A2 ist
ferner ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, bestehend aus
mehreren Schichten bekannt, nämlich
einem Substrat, einer dieelektrischen Schicht, einer Schutzschicht,
einer Reflexionsschicht und einer Doppelschicht aus einer Wiedergabe-
und einer Aufnahmeschicht. Die Wiedergabeschicht wird durch eine
Formel wiedergegeben, die eine extrem große, experimentell nicht mehr
realisierbare Zahl an Kombinationsmöglichkeiten bezüglich Zusammensetzung
und Stöchiometrie
offen lässt,
ohne dass dem Fachmann eine Anleitung für die Auswahlmöglichkeiten
gegeben würde.
Statistische Tests zeigen, dass der Kerr-Rotationswinkel deutlich verringert
wird, was jedoch insbesondere auf das Filmdickenverhältnis zurückgeführt wird.
Es wird nicht angegeben, wie charakteristische Parameter wie die
Koerzitivkraft, die lotrechte Magnetisierung und das C/N-Verhältnis, die
die Gesamtcharakteristik des magneto-optischen Mediums bestimmen,
beeinflusst werden könnten.
Die Ergebnisse bleiben daher zufällig
und sind noch nicht optimal.
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Aus
der JP 2-40151 (a) (Abstract) ist weiterhin eine Zusammensetzung
mit Praseodym bekannt, mit der jedoch keine Wiedergabe-Aufnahme-Doppelschicht
gebildet wird.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein magnetooptisches Aufnahmemedium bereitzustellen,
das in den magnetischen und magneto-optischen Eigenschaften in einem
kurzwelligen Bereich überlegen
ist und eine hohe Datenspeicherdichte, eine hohe Datenübertragungsrate
und eine große
Datenarchivierungsfähigkeit
aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die obigen Aufgaben durch Bereitstellen eines magneto-optischen
Mediums für
kurze Wellenlängen
gelöst
werden, bei dem nacheinander auf einem Substrat eine dielelektrische
Schicht, eine Schutzschicht und eine Reflexionsschicht ausgebildet
sind, wobei das magneto-optische Aufnahmemedium eine Wiedergabe-/Aufnahme-Doppel schichtstruktur
zwischen der dielektrischen Schicht und der Schutzschich aufweist,
die Doppelschicht aus (Ndx(TbFeCoCr)100-x)/(TbFeCoCr) hergestellt ist, x ein
Atomprozentgehalt größer Null
ist und Nd für
die Wiedergabeschicht in eine Größenordnung
von zirka 5 bis zirka 30 Atomprozent in (Ndx(TbFeCoCr)100-x vorhanden ist und die Wiedergabeschicht
der Doppelschicht zirka 1 bis zirka 100 nm dick ist.
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Im
Laufe dieser Erfindung wurde nach intensivem Forschen und Analysieren
der Probleme herausgefunden, daß eine
zwischen die dielektrische Schicht und die Schutzschicht eingefügte Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschichtstruktur
der vorgenannten Art es dem magneto-optischen Aufnahmemedium ermöglicht überlegene
magneto-optische Eigenschaften sogar im kurzwelligen Bereich mit λ ≤ 532 nm zu
zeigen.
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Die
obigen Ziele und anderen Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detailierten Beschreibung unter
Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
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1 eine
schematische Teilansicht eines konventionellen magneto-optischen Aufnahmemediums
für kurze
Wellenlängen
darstellt;
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2 eine
schematische Teilansicht ist, die ein erfindungsgemäßes magneto-optisches
Aufnahmemedium für
kurze Wellenlängen
darstellt;
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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-Zusammensetzung zeigt;
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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;
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5 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel des Kerr-Rotationswinkels in der
Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung
bezüglich
der Nd-Zusammensetzung zeigt;
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6 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel des C/N-Verhältnisses in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(Ndx(TbFeCoCr)100-x/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd-Zusammensetzung zeigt;
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7 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel der Koerzitivkraft in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(NdgGdb(TbFe-CoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd- und der Gd-Zusammensetzung zeigt;
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8 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel der Magnetisierungssättigung
in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb(TbFeCoCr )100-(a+b)/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt;
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9 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel der senkrechten magnetischen Anisotropie-Konstante
in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt;
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10 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel des Kerr-Rotationswinkels in der
Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht (NdaGdb (TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr)
der vorliegenden Erfindung bezüglich
der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt; und
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11 eine
Kurve darstellt, die den Wechsel des C/N-Verhältnisses in der Wiedergabe-/Aufnahme-Doppelschicht
(NdaGdb (TbFeCoCr)100-(a+b)/(TbFeCoCr) der vorliegenden Erfindung
bezüglich
der Nd- und Gd-Zusammensetzung zeigt.
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In 2 ist
ein magneto-optisches Aufnahmemedium für kurze Wellenlängen gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einer Mehrfach-Schichtstruktur
gezeigt, die ein Substrat, eine dielektrische Schicht, eine Aufnahmeschicht,
eine Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aufweist, wobei eine
Wiedergabeschicht zwischen der dielektrischen Schicht und der Aufnahmeschicht
eingebracht ist. Wie in 2 zu erkennen sind diese Schichten
nacheinander aufgetragen; d.h., daß auf einem 2P-Glas-Substrat 11 eine
dielektrische 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 hergestellt. Die Reflexionsschicht
kann entweder aus Al oder Al-Ti hergestellt sein. Die zwei verbleibenden
Aufnahme- und Wiedergabeschichten, die das deutliche Merkmal dieser
Erfindung ausmachen, sind aus Ndx(TbFeCoCr)100-x bzw. TbFeCoCr hergestellt, wobei diese
den Vorteil des Austauschbindungseffektes ausnutzen.
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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 Witterungsbeständigkeit,
eine eng mit dessen Lagerbeständigkeit
zusammenhängende
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.
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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 Qualität
an Information speichert, die ausreichend für bewegte Bilder in HDTV-Qualität ist.
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Der
Nd-Bestandteil in der aus Ndx(TbFeCoCr)100-x hergestellten Wiedergabeschicht weist
einen signifikanten Einfluß auf
die gesamten Eigenschaften des magneto-optischen Aufnahmemediums
auf. Dessen Zusammensetzungsanteil erstreckt sich von zirka 5 bis
zirka 30 Atomprozent, bevorzugt 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 be x < 5
Atomprozent nur noch ein Kerr-Rotationswinkel zu beobachten, der
dem der konventionellen TbFeCo-Aufnahmeschicht entspricht.
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Die
Dicke der Ndx(TbFeCoCr)100-x-Wiedergabeschicht
liegt zwischen annähernd
1 nm (10 Å)
und annähernd
100 nm (1.000 Å),
wobei die TbFeCoCr-Aufnahmeschicht
zwischen annähernd
1 nm (10 Å)
und annähernd
150 nm (1.500 Å)
liegt, wobei schließlich
die Gesamtdicke der Doppelschichtaufnahmestruktur sich von ungefähr 2 nm
(20 Å)
bis ungefähr
250 nm (2.500 Å)
erstrecken kann. Eine zu dicke Wiedergabeschicht verhindert, daß bei Aufnehmen
oder Auslesen 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.
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Das
oben beschriebene erfindungsgemäße magneto-optische
Aufnahmemedium 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 herbeizuführen und
somit magneto-optische Eigenschaften, das C/N-Verhältnis und
die senkrechte Magnetisierung in einem kurzwelligen Bereich zu verbessern.
Beispielsweie 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 kurzwelligen Bereich auf. Aus diesem Grund weist eine erfindungsgemäße magneto-optische
Aufnahmescheibe überlegende
Wiedergabe-Eigenschaften 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-Qualtität trägt, benötigt wird.
Zusätzlich
wird mit der Zugabe von Cr das magneto-optische Aufnahmemedium gegenüber Sauerstoffeinwirkung
korrosionsbeständiger
und antioxidanter als TbFeCo.
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Die
untere Tabelle 1 gibt Daten magnetischer und magneto-optischer Eigenschaften
der Doppelschicht-Wiedergabe (Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Aufnahme (TbFeCoCr)-Struktur und der
Einzelschicht-Aufnahme (TbFeCo)-Struktur wieder.
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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
(θk), eine repräsentative magneto-optische
Eigenschaft, in der Größenordnung
von 0,4 bis 0,45 ° in der
Doppelschicht-Aufnahmestruktur, die sogar noch höher als die in der konventionellen
Einzelschicht-Aufnahmestruktur ist. Als dynamisches Charakteristikum
zeigt das vorliegende magneto-optische Aufnahmemedium 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)/Sättigungsmagnetisierung
(MS)) nahe 1.
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Magnetische
und magneto-optische Eigenschaften eines Doppelschicht-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-Probenmagnetometers,
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 under Verwendung eines grünen SHG-Laserstrahls
mit einer Wellenlänge
von 532 nm als Lichtquelle gemessen. Die Messungen des C/N-Verhältnisses
erfolgte mittels eines selbst konstruierten Dynamiktesters (dynamic
tester) unter Verwendung eines grünen SHG-Laserstrahls mit einer
Wellenlänge
von 532 nm.
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In
dieser Tabelle enthält
die Notizspalte die Nd-Zusammensetzungs-Bestandteile, die quantitativ in einem
induktiv gekoppelten Plasma-Spektrometer analysisiert wurden, was
soviel heißen
soll, daß der
praxisnahe Nd-Zusammensetzungsanteil von 5 Atomprozenten praktisch
4,2 Atomprozent entspricht.
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Gemäß der 3 bis 6 sind
jeweils geplottete Wechsel der Koerzitivkraft, 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)/Aufnah me(TbFeCoCr)-Struktur enthält. Es ist
aus diesen Kurven ersichtlich, 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.
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Bezüglich einer
anderen Ausgestaltung 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, insbesondere einen Kerr-Rotationswinkel, auf. Daher kann
Gd in Verbindung mit Nd den Kerr-Rotationswinkel über einen
synergetischen Effekt bemerkenswert vergrößern.
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Einen
signifikanten Einfluß auf
die gesamten Eigenschaften des magnetooptischen Aufnahmemediums
ausübend,
können
Nd und Gd in einer Gesamtmenge an Nd und Gd im Bereich von 5 bis
30 Atomprozent enthalten sein. Beträgt der Gesamtanteil 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-Rotationswinkels führt.
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Die
Dicke der NdaGdb(TbFe-CoCr)100-(a+b)-Wiedergabeschicht liegt in der
Größenordnung
von ungefähr 1
nm (10 Å)
bis ungefähr
50 nm (500 Å),
wobei die TbFeCoCr-Aufnahmeschicht ungefähr 1 nm (10 Å) bis ungefähr 100 nm
(1.000 Å)
dick ist. Da ein Laserstrahl die Wiedergabeschicht durchdringen
soll, um Information aufzunehmen oder wiederzugeben, behindern zu
dicke Wiedergabeschichten die Aufnahme oder das Auslesen von Information
durch den Laserstrahl. Unter Berücksichtigung
der engen Beziehung der Wiedergabeschicht mit der Aufnahme-Empfindlichkeit
verringert sich diese bei zu dicken Aufnahmeschichten.
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Magnetische
und magneto-optische Eigenschaften eines magneto-optischen 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 Resultate in der unteren
Tabelle 3 gezeigt sind. Bei diesen Messungen wurden Magnet-Sättigungswerte
(MS) unter Verwendung eines Vibrations-Probenmagnetometers,
wie z.B. das von DMS Co., Ltd., USA, angebotene, gemessen. Die anderen
Größen, beispielsweise die
Koerzitivkraft, 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-Wiedergabe(Ndx(TbFeCoCr)100-x)/Aufnahme(TbFeCoCr)-Struktur verwendeten
Bedingungen gemessen.
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Gemäß der 7 bis 11 sind
dort jeweils geplottete Wechsel der Koerzitivkraft, magnetischen Sättigung,
senkrechten magnetischen Anisotropie-Konstante, des Kerr-Rotationswinkels
und des C/N-Verhältnisses
bezüglich
des Nd- und Gd-Zusammensetzungsanteils im magneto-optischen Aufnahmemedium
gezeigt, das die Doppelschicht-Wiedergabe (NdaGdb(TbFeCoCr)100-(a+b))/Aufnahme(TbFeCoCr)-Struktur
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 erstreckt. 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 Erfindung weist exzellente
magneto-optische Eigenschaften in einem kurzwelligen Bereich auf;
beispielsweise beträgt
der Kerr-Rotationswinkel 0,5 ° oder
mehr, was auf deren Synergie-Effekt zurückzuführen ist. Wie vorhergehend
erwähnt,
ermöglicht
Cr nicht nur, daß das
magneto-optische Aufnahmemedium gegenüber Korrosion oder Verwitterung
beständiger
ist, eine eng mit dessen Lagerbeständigkeit zusammenhängende Größe, sondern,
daß ein
verringerter Magnetsättigungswert
erhalten wird, der zu einer Stabilisierung der magnetischen Domäne führt. Die
magneto-optischen Eigenschaften betreffen ebenso eine hohe senkrechte
magnetische Anisotropie-Konstante, eine sichere Bezugsgröße. Darüber hinaus
erlaubt es die Austauschbindung zwischen der Aufnahmeschicht und
der Wiedergabeschicht 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 ungefähr 50 dB
beim Auslesen von Information auf.
