DE69416702T2

DE69416702T2 - Magnetooptischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zur Informationswiedergabe

Info

Publication number: DE69416702T2
Application number: DE69416702T
Authority: DE
Inventors: Naoki Nishimura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2014-04-08
Also published as: JP3072812B2; DE69416702D1; US6187460B1; EP0619577A1; JPH06295479A; EP0619577B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger und ein Verfahren, um mit einem Laserstrahl unter Verwendung des magnetooptischen Effektes Informationen darauf aufzuzeichnen oder wiederzugeben. Die Erfindung betrifft insbesondere einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, das die auf dem Träger aufgezeichnete Informationsdichte erhöhen kann und ein Verfahren zur Wiedergabe der darauf aufgezeichneten Informationen.

Stand der Technik

Als ein Verfahren zur Aufzeichnung mit hoher Dichte, bei dem Wiederbeschreiben möglich ist, richtete sich die Aufmerksamkeit auf einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger, bei dem magnetische Domänen in einer magnetischen Dünnschicht durch die thermische Energie eines Halbleiterlasers zur Informationsaufzeichnung geschrieben werden, und von denen die Informationen unter Verwendung des magnetooptischen Effektes gelesen werden.
Die jüngste Forderung nach einer Steigerung der Aufzeichnungsdichte des magnetooptischen Aufzeichnungsträgers ist hoch, damit ein Aufzeichnungsträger mit hohem Speichervermögen bereitgestellt wird.
Die lineare Aufzeichnungsdichte eines optischen Trägers wie dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger wird hauptsächlich durch den Signal-Rausch-Abstand der Wiedergabeschicht bestimmt, der erheblich von dem Bitwortzyklus des Signals, der Laserwellenlänge des optischen Wiedergabesystems und der numerischen Apertur der Objektivlinse abhängt.
D. h., sobald die Laserwellenlänge eines optischen Wiedergabesystems und die numerische Apertur NA einer Objektivlinse bestimmt sind, ist der Bitzyklus f als Erfassungsgrenze ebenfalls zu λ/(2·NA) festgelegt.
Demgegenüber ist die Spurdichte eines optischen Trägers hauptsächlich durch Übersprechen beschränkt. Das Übersprechen hängt hauptsächlich von der Verteilung (dem Profil) des Laserstrahls auf der Oberfläche des Trägers ab und wird durch die gleiche Abhängigkeit von λ/(2·NA) wie der vorstehend angemerkte Bitzyklus dargestellt.
Demzufolge muß zur Steigerung der Informationsaufzeichnungsdichte mit einem bekannten optischen Träger die Laserwellenlänge des optischen Wiedergabesystems verkürzt und die numerische Apertur NA der Objektivlinse vergrößert werden.
Bei den Verbesserungen hinsichtlich der Laserwellenlänge und der numerischen Apertur der Objektivlinse gibt es jedoch Grenzen. Daher wurden derartige Techniken entwickelt, daß der Aufbau des Aufzeichnungsträgers oder das Leseverfahren zur Steigerung der Aufzeichnungsdichte verbessert wurden.
Die Offenlegungsschrift JP-A-3 93 058 offenbarte beispielsweise den Versuch, die Aufzeichnungsdichte unter Verwendung eines Trägers mit einer Wiedergabeschicht und einer Aufzeichnungsschicht zu verbessern. D. h., die Magnetisierung in der Wiedergabeschicht ist vor der Wiedergabe der Informationen in einer Richtung ausgerichtet, und dann werden die in der Aufzeichnungsschicht gespeicherten Informationen auf die Wiedergabeschicht zur Verringerung der Nachbarzeichenstörung während der Wiedergabe übertragen, wodurch ein kleinerer Zyklus bzw. Kreis als die Lichtbeugungsgrenze wiedergegeben werden kann.
Die Offenbarung der Druckschrift JP-A-3 93 058 weist jedoch den Nachteil auf, daß keine geeignete Wiedergabeleistung erzielt werden kann. Genauer gesagt, jedes Bit der Aufzeichnungsschicht wird auf die Wiedergabeschicht übertragen und von dieser in der gleichen Größe wiedergegeben, wie es aufgenommen wurde. Da jedes Bit auf der Aufzeichnungsschicht mit einem erheblich kleineren Ausmaß als die Größe des Laserpunktes (Laserspot) aufgezeichnet wird, wird die resultierende Leistung bei derartig kleinen Bits sehr klein sein.
Da die Magnetisierung der Wiedergabeschicht vor der Bestrahlung durch den Laserstrahl in einer Richtung ausgerichtet sein muß, ist weiterhin für das bekannte Gerät zusätzlich ein Initialisierungsmagnet für die Wiedergabeschicht nötig. Daher weist das vorstehend angemerkte Wiedergabeverfahren die Probleme auf, daß das magnetooptische Aufzeichnungsgerät kompliziert und teuer ist, sowie eine Miniaturisierung kaum möglich ist.
Die Druckschrift EP-A-0 509 836 offenbart einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einer "Auslese"- oder "Wiedergabe"-Magnetschicht und einer Magnetisierung in der Ebene, die bei Temperaturen gleich oder größer einer Übergangstemperatur in eine Magnetisierung senkrecht zu der Ebene wechselt. Der Träger weist ebenfalls eine Aufzeichnungsschicht mit einer Magnetisierung senkrecht zu der Ebene der Schicht auf, wobei die Orientierung der Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht von den in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Informationen abhängt. Der Wiedergabelichtstrahl ist derart angeordnet, daß er die Ausleseschicht lediglich innerhalb eines Abschnitts des Wiedergabelichtstrahls bis zumindest zu der Übergangstemperatur erwärmt. Dies ermöglicht das Auslesen der aufgezeichneten Informationen aus der Aufzeichnungsschicht von einer kleineren Fläche als die des von dem Wiedergabelichtstrahl auf dem Aufzeichnungsträger erzeugten Lichtpunktes.

Kurzzusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Probleme zu lösen. Dazu wird erfindungsgemäß ein magnetooptischer Aufzeichnungsträger und ein Verfahren zur Wiedergabe von Informationen darin bereitgestellt, durch die bei der Informationswiedergabe eine hinreichende Leistung erzeugt werden, Informationen mit einem kleineren Kreis als die Lichtbeugungsgrenze wiedergegeben werden können und eine Geräteverkleinerung ermöglicht werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einer ersten Magnetschicht, die in einem Temperaturbereich bis zu einer Übergangstemperatur eine Magnetisierung parallel zur Schicht und bei Temperaturen gleich oder größer der Übergangstemperatur eine Magnetisierung senkrecht zur Schicht aufweist, und einer zweiten Magnetschicht, die zumindest zwischen der niedrigsten Temperatur in dem Temperaturbereich und der Curietemperatur der zweiten Schicht eine Magnetisierung senkrecht zur Schicht aufweist, der Träger ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangstemperatur mit der Dicke der ersten Magnetschicht in Richtung der zweiten Magnetschicht ansteigt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergabe von Informationen von einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit einer ersten Magnetschicht, die in einem Temperaturbereich bis zu einer Übergangstemperatur eine Magnetisierung parallel zur Schicht und bei Temperaturen gleich oder größer der Übergangstemperatur eine Magnetisierung senkrecht zur Schicht aufweist, und einer zweiten Magnetschicht, die zumindest zwischen der niedrigsten Temperatur in dem Temperaturbereich und der Curietemperatur der zweiten Schicht eine Magnetisierung senkrecht zur Schicht aufweist, wobei die Magnetisierungsorientierung von in der zweiten Schicht aufgezeichneten Informationen abhängig ist, mit den Verfahrensschritten Ausrichten eines Strahls auf einen Abschnitt der Oberfläche der ersten Schicht fern der zweiten Schicht zur Erwärmung der ersten Schicht über die Übergangstemperatur, damit eine Kopplung der Magnetisierung der ersten und zweiten Schichten ermöglicht wird, und Messen der reflektierten Strahlung des Trägers zum Auslesen der von der zweiten Schicht zu dem bestrahlten Abschnitt der ersten Schicht übertragenen Informationen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Übergangstemperatur mit der Dicke der ersten Magnetschicht in Richtung der zweiten Magnetschicht ansteigt, und daß der Schritt des Ausrichtens des Strahls auf die Oberfläche der ersten Schicht fern der zweiten Schicht wirksam ist, einen Abschnitt der ersten Schicht benachbart zu einem Abschnitt der zweiten Schicht auf eine Temperatur zu erwärmen, welche die Übergangstemperatur des Abschnitts der ersten Schicht übersteigt, wobei die Kopplung der Magnetisierung des Abschnitts der zweiten Schicht mit der des Abschnitts der ersten Schicht ermöglicht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Fig. 1A und 1B zeigen das schematische Prinzip der Wiedergabe von einem erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträger,
Fig. 2 zeigt die Einzelheiten eines Verfahrens zur Informationswiedergabe von dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger,
die Fig. 3A und 38 zeigen die Einzelheiten eines Verfahrens zur Informationswiedergabe von dem magnetooptischen Aufzeichnungsträger,
die Fig. 4A, 4B und 4C zeigen den Zusammenhang zwischen Sättigungsmagnetisierung, senkrechter Magnetisierungsanisotropie und Temperatur für jede Schicht in einem Ausführungsbeispiel einer ersten Magnetschicht mit einer Wiedergabeschicht und zwei Zwischenschichten,
Fig. 5 zeigt Träger-Rausch-Abstände für magnetooptische Aufzeichnungsmedien der Erfindung,
die Fig. 6A und 6B zeigen einen Schichtaufbau der Erfindung und
Fig. 7 zeigt einen Zustand, bei dem Informationen in einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger der Erfindung aufgezeichnet werden.

Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Nachstehend wird ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnung einen erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträger und ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Wiedergabe der Informationen darin beschrieben.
Ein erfindungsgemäßer magnetooptischer Aufzeichnungsträger weist zumindest eine aus gestapelten Schichten zusammengesetzte erste Magnetschicht und eine zweite Magnetschicht auf, wobei die erste Schicht bei Raumtemperatur horizontal magnetisiert und bei einer erhöhten und einer Übergangstemperatur (bei der die horizontale Magnetisierung in die senkrechte Magnetisierung übergeht), die mit der Schichtdicke stetig oder stufenartig von der Lichteinfallseite aus ansteigt, senkrecht magnetisiert ist, und die zweite Schicht sowohl bei Raum- als auch bei der erhöhten Temperatur senkrecht magnetisiert ist.

Aufbau und Zusammensetzung des Trägers

Die erste Magnetschicht ist vorzugsweise aus einer amorphen Legierung aus der Eisengruppe und der Gruppe der seltenen Erden wie GdCo, GdFeCo, GdTbFeCo, GdDyFeCo oder NdGdFeCo hergestellt. Bevorzugt weist ein Material für die erste Magnetschicht eine schwache magnetische Anisotropie und eine zwischen der Raum- und der Curietemperatur des Materials vorhandene Ausgleichstemperatur auf.
Die zweite Magnetschicht ist vorzugsweise aus beispielsweise einem Material mit einer starken senkrechten magnetischen Anisotropie hergestellt, damit ein stabiler Magnetisierungszustand aufrechterhalten wird. Es ist beispielsweise eine aus der Gruppe der seltenen Erden und der Eisengruppe ausgebildete amorphe Legierung wie TbFeCo, DyFeCo oder TbDyFeCo, ein Granat, aus der Platingruppe und der Eisengruppe ausgebildete periodische Schichten wie Pt/Co oder Pd/Co oder ein aus der Platingruppe und der Eisengruppe ausgebildete Legierung wie PtCo oder PdCo erwünscht.
Zur Verbesserung der Korrosionsfestigkeit kann weiterhin den Magnetschichten ein Element wie Cr, Al, Ti, Pt oder Nb hinzugefügt werden.
Zur Verstärkung des Interferenzeffekts kann weiterhin angrenzend zu einer der vorstehend beschriebenen Magnetschichten eine dielektrische Schicht aus SiNx, AlNx, AlOx, TaOx, oder SiOx ausgebildet werden.
Außerdem kann zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit eine Schicht aus Al, AlTa, AlTi, AlCr oder Cu ausgebildet werden.
Darüber hinaus kann eine Zwischenschicht zur Steuerung einer Austauschkopplungskraft oder einer magnetostatischen Koppelkraft, oder eine Hilfsschicht zur Aufzeichnungs- oder Wiedergabeunterstützung vorgesehen werden. Zusätzlich kann eine wie vorstehend beschriebene dielektrische Schicht oder eine Schutzbeschichtung aus Polymerharz als Schutzschicht hinzugefügt werden.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger und ein Verfahren zur Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen beschrieben.
(In der nachstehenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die erste Magnetschicht aus drei Schichten mit jeweils voneinander unterschiedlichen Übergangstemperaturen zusammengesetzt ist (von der Lichteinfallseite aus mit Wiedergabeschicht, Zwischenschicht 1 und Zwischenschicht 2 bezeichnet), und die zweite Magnetschicht (mit Aufzeichnungsschicht bezeichnet) unmittelbar auf die erste Magnetschicht geschichtet ist.)
Wie in Fig. 7 gezeigt, werden Informationen zuerst in der Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet. Die Aufzeichnung wird durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl, dessen Leistung die Temperatur der Aufzeichnungsschicht zumindest bis zu deren Curietemperatur erhöht, und durch Modulation eines äußeren Magnetfeldes durchgeführt, oder indem die gesamten Informationen auf einmal gelöscht und danach die Laserleistung moduliert wird, während in Aufzeichnungsrichtung ein Magnetfeld an den Aufzeichnungsbereich angelegt wird. Statt dessen kann die Aufzeichnung auch durch Modulation der Laserleistung durchgeführt werden, während ein äußeres Magnetfeld an einen Aufzeichnungsbereich angelegt wird. Wenn während des Aufzeichnungsvorgangs unter Berücksichtigung der linearen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers die Intensität des Laserstrahls so festgelegt wird, daß lediglich ein ausgewählter Bereich innerhalb des Laserpunktes (Laserspot) eine Temperatur nahe des Curiepunktes der Aufzeichnungsschicht aufweist, können magnetische Aufzeichnungsdomänen ausgebildet werden, die kleiner als der Durchmesser des Laserpunktes sind. Daher können Informationen mit einem kleineren Zyklus bzw. Kreis als die Lichtbeugungsgrenze aufgezeichnet werden.
Der Träger wird bei der Informationswiedergabe mit einem Wiedergabelaserstrahl bestrahlt. Mit der Bestrahlung erwärmt sich der bestrahlte Punkt. Da sich der Träger mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, weist die Temperaturverteilung des Trägers eine in Bewegungsrichtung erweiterte Form auf, bei der nur ein Abschnitt innerhalb des Laserpunktes heiß wird, wie in Fig. 2 gezeigt.
Im Übrigen ist über eine einzelne magnetische Dünnschicht bekannt, daß die magnetische Vorzugsrichtung durch eine effektive senkrechte magnetische Anisotropiekonstante K bestimmt ist, die wie folgt definiert ist:
K = Ku - 2·π·MS²
wobei Ms eine Sättigungsmagnetisierung und Ku eine senkrechte magnetische Ansiotropiekonstante ist. Die Schicht ist eine senkrecht magnetisierte Schicht, wenn K positiv ist. Sie ist andererseits eine horizontal magnetisierte Schicht, wenn K negativ ist.
Im vorliegenden Fall ist 2·π·MS² die Entmagnetisierungsenergie. Wenn die Schichten mit den in den Fig. 4A, 4B, 4C gezeigten Zusammenhängen zwischen Temperatur, Sättigungsmagnetisierung MS und der senkrechten magnetischen Anisotropiekonstanten Ku ausgebildet werden, ist bei Raumtemperatur (RT)
Ku < 2·π·MS² und damit K < 0.
Daher bleiben die Schichten bei RT horizontal magnetisierte Schichten. Andererseits steigt die Temperatur während der Wiedergabe und die MS jeder Magnetschicht in der ersten Magnetschicht wird kleiner. Demzufolge verringert sich 2·π·MS² schneller, wobei die vorstehend beschriebene Beziehung zu der senkrechten magnetischen Anisotropiekonstante Ku umgekehrt wird zu
Ku > 2·π·MS² und damit K > 0
bei der erhöhten Temperatur. Dann kann jede Schicht bei steigender Temperatur zu einer senkrecht magnetisierten Schicht umgewandelt werden.
D. h., wenn unter Berücksichtigung der Intensität und der linearen Geschwindigkeit des Laserstrahls während der Wiedergabe die Sättigungsmagnetisierung MS und die senkrechte magnetische Anisotropiekonstante Ku für jeweils die Wiedergabeschicht, die Zwischenschicht 1 und die Zwischenschicht 2 so gewählt werden, daß jede von ihnen gemäß der in Fig. 2 gezeigten Temperaturverteilung innerhalb des Laserpunktes senkrecht magnetisiert wird, dann wird nur ein Abschnitt jeder Schicht in einem bestimmten Temperaturbereich innerhalb des Laserpunktes senkrecht magnetisiert, während andere Abschnitte als horizontal magnetisierte Schichten verbleiben. Wenn außerdem die Wiedergabeschicht, die Zwischenschicht 1 und die Zwischenschicht 2 senkrecht magnetisiert sind, findet durch Austauschkopplung eine magnetische Kopplung mit benachbarten Schichten statt. Aufgrund dessen wird die Magnetisierung in der Wiedergabeschicht, der Zwischenschicht 1 oder der Zwischenschicht 2 mit der auf Informationen in einer benachbarten Schicht basierenden Orientierung der Magnetisierung stabil ausgerichtet. D. h., die in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Informationen werden auf die Wiedergabeschicht übertragen. Dann werden die derart übertragenen Informationen durch den magnetooptischen Effekt der Wiedergabeschicht in ein optisches Signal umgewandelt (genauer durch den magnetooptischen Effekt des auf der Wiedergabeschicht reflektierten Laserstrahls) und das derart umgewandelte Signal erfaßt. In diesem Fall tritt in den horizontal magnetisierten Abschnitten der Wiedergabeschicht innerhalb des Laserpunktes kein magnetooptischer Effekt auf.
Falls eine senkrecht magnetisierte Schicht direkt oder über eine Zwischenschicht auf die erste Magnetschicht geschichtet wird, verschiebt sich verglichen mit dem nicht geschichteten Fall der Temperaturbereich für senkrechte Magnetisierung hin zu niedrigeren Temperaturen. Der Grund hierfür ist, daß Ku offensichtlich durch die Austauschkopplungskraft der magnetostatischen Kopplungskraft der senkrecht magnetisierten Schicht erhöht wird. Wenn der Temperaturbereich für senkrechte Magnetisierung der einzelnen Schicht vor ihrer Schichtung etwas höher gewählt wird, kann jedoch eine derartige Bedingung hergestellt werden, daß, nachdem die senkrecht magnetisierte Schicht auf die erste Schicht geschichtet wurde, die erste Schicht bei Raumtemperatur eine horizontal magnetisierte Schicht, aber bei einer höheren Temperatur eine senkrecht magnetisierte Schicht ist.
In diesem Fall weisen die Wiedergabeschicht, die Zwischenschicht 1 und die Zwischenschicht 2 in der ersten Magnetschicht jeweils unterschiedliche Übergangstemperaturen auf, bei der jede Schicht von einer horizontal magnetisierten Schicht in eine senkrecht magnetisierte Schicht wechselt (d. h. Übergangstemperaturen der Magnetisierungsorientierung), wobei die Übergangstemperaturen der Magnetisierungsorientierung in der Reihenfolge Wiedergabeschicht, Zwischenschicht 1 und Zwischenschicht 2 ansteigt (die Zwischenschicht 2 weist die höchste Übergangstemperatur auf). Nachfolgend werden die Übergangstemperaturen von Wiedergabeschicht, Zwischenschicht 1 und Zwischenschicht 2 entsprechend mit TR, T und T&sub2; und die Temperatur des Trägers mit T bezeichnet.
Nach den vorstehend beschriebenen Festlegungen wird während der Wiedergabe jeweils ein Teil der Wiedergabeschicht, der Zwischenschicht 1 und der Zwischenschicht 2 innerhalb des Laserpunktes senkrecht magnetisiert (Fig. 2), und diese Abschnitte der senkrechten Magnetisierung werden in der Reihenfolge Zwischenschicht 2, Zwischenschicht 1 und Wiedergabeschicht größer.
D. h., ein Magnetisierungsabschnitt (der Temperaturbereich T ≥ T&sub2;) in der zu der Aufzeichnungsschicht benachbarten Zwischenschicht 2 wird während der Wiedergabe durch Austauschkopplung mit der Aufzeichnungsschicht senkrecht magnetisiert, und die Magnetisierung dieses Abschnittes wird mit einer zu der Magnetisierungsorientierung relativen stabilen Orientierung ausgerichtet, die auf in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichneten Informationen basiert. Zum gleichen Zeitpunkt wird ein Magnetisierungsabschnitt (der Temperaturbereich T ≥ T, der breiter als der Temperaturbereich T ≥ T&sub2; ist) in der Zwischenschicht 1 ebenfalls derart senkrecht magnetisiert, daß sie mit der Zwischenschicht 2 durch Austausch gekoppelt ist, wobei die Magnetisierung dieses Abschnittes mit einer relativ zu der Magnetisierungsorientierung des senkrecht magnetisierten Abschnitts der Zwischenschicht 1 stabilen Orientierung ausgerichtet wird. Weiterhin wird ein Abschnitt der Wiedergabeschicht (der Temperaturbereich T ≥ TR, der breiter als der Temperaturbereich T ≥ T ist) gleichzeitig durch Austauschkopplung mit der Zwischenschicht 1 senkrecht magnetisiert, und die Magnetisierung dieses Abschnitts wird mit einer relativ zu der Magnetisierungsorientierung des senkrecht magnetisierten Abschnitts der Zwischenschicht 1 stabilen Orientierung ausgerichtet. Demzufolge wird ein Bit der Aufzeichnungsschicht auf die Wiedergabeschicht mit Vergrößerung übertragen.
Wie vorstehend beschrieben wird ein in der Aufzeichnungsschicht ausgebildetes Mikrobit in einem vergrößerten Ausmaß auf die Wiedergabeschicht übertragen, was hauptsächlich zu dem Träger-Rausch-Abstand bei der Wiedergabe beiträgt. Folglich wird der Träger-Rausch-Abstand gegenüber der bekannten magnetischen Hochauflösung bedeutend verbessert.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Informationswiedergabe die Wiedergabe eines Bits ermöglichen, ohne daß es in Spurrichtung oder Radialrichtung von benachbarten Bits beeinflußt wird, wobei sowohl die lineare Aufzeichnungsdichte als auch die Spurdichte zur Verwirklichung einer großen Verbesserung der Aufzeichnungsdichte verbessert werden.
Die vorstehende Beschreibung betraf ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Magnetschicht aus drei Schichten (Wiedergabeschicht und zwei Zwischenschichten) mit voneinander unterschiedlichen Übergangstemperaturen zusammengesetzt war. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die erste Magnetschicht aus einer Wiedergabe schicht mit einer bestimmten Übergangstemperatur und einer darauf geschichteten Zwischenschicht mit einer sich allmählich verändernden Übergangstemperatur zusammengesetzt sein (Fig. 3A und 3B). Es kann auch die erste Magnetschicht aus einer einzigen Verbindungsgradientenschicht zusammengesetzt sein, deren Zusammensetzung sich allmählich verändert (Fig. 1A und 1B).
Weiterhin zeigte die vorstehende Beschreibung ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Magnetschichten miteinander durch Austauschkopplung magnetisch gekoppelt waren. In einer Abwandlung können die Schichten miteinander durch die magnetostatische Kopplung magnetisch gekoppelt sein.
Zur deutlicheren Ausführung der Übertragung kann zusätzlich eine sich in der Curietemperatur unterscheidende Zwischenschicht zwischen den Magnetschichten ausgebildet werden.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher mit Bezug auf experimentelle Beispiele beschrieben, wodurch die Erfindung jedoch nicht auf diese besonderen Beispiele beschränkt werden soll, sondern alle möglichen Ausführungsbeispiele umfaßt, die ohne Verlassen des Schutzbereichs der Erfindung hergestellt werden.

Beispiel 1

Si-, Tb-, Gd-, Fe- und Co-Targets (Ziele) wurden in ein mit Gleichspannung betriebenes Magnetronsputtersystem eingesetzt und ein Polycarbonatsubstrat 1 wurde in einem Substrathalter befestigt. Dann wurde die Kammer mit Kryopumpeneinrichtungen auf ein Hochvakuum von annähernd 1·10&supmin;&sup5; Pa evakuiert.
Ar-Gas wurde bis zu 0,3 Pa während der Evakuierung auf Vakuum in die Kammer eingeleitet. Dann wurde eine SiN-Schicht 2 (dielektrische Schicht) als Zwischenschicht 2 mit einer Dicke von 700 Å (1 Å = 10&supmin;¹&sup0; m) ausgebildet. Eine GdFeCo-Schicht 3 als Wiedergabeschicht 3 wurde dann mit einer Dicke von 400 Å ausgebildet. Eine GdFeCo-Schicht 4 als eine erste Zwischenschicht 4 wurde als nächstes mit einer Dicke von 50 Å ausgebildet. Eine GdFeCo-Schicht 5 als eine zweite Zwischenschicht 5 wurde mit einer Dicke von 50 Å ausgebildet. Eine TbFe- Co-Schicht 6 als eine Aufzeichnungsschicht wurde mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet und ein SiN-Schicht 7 (dielektrische Schicht) als eine Schutzschicht 7 wurde schließlich mit einer Dicke von 700 Å zum Erhalt eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem geschichteten Aufbau der genannten Reihenfolge (wie in Fig. 6A gezeigt) ausgebildet.
Während der Ausbildung der SiN-Schichten wurde zusätzlich zu dem Ar-Gas N&sub2;-Gas eingeleitet und die Schichtausbildung wurde durch reaktives Sputtern unter Gleichspannung durchgeführt. Durch Anlegen einer Gleichspannungsquelle an jedes Gd-, Fe-, Co- und Tb-Target wurde die GdFeCo- und die TbFeCo-Schicht ausgebildet.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Wiedergabeschicht wurde derart gewählt, daß die Ausgleichstemperatur bei 150ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag.
Die Zusammensetzung der ersten GdFeCo-Zwischenschicht wurde so gewählt, daß die Ausgleichstemperatur bei 220ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag.
Die Zusammensetzung der zweiten GdFeCo-Zwischenschicht wurde so gewählt, daß die Ausgleichstemperatur bei 280ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht wurde so gewählt, daß die Schicht bei RT TM-reich war und die Curietemperatur bei 200ºC lag.
Dann wurden die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften des derart geschaffenen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers gemessen.
Die NA (numerische Apertur) der Objektivlinse des Meßgerätes betrug 0,55 und dessen Laserwellenlänge lag bei 780 nm. Die Aufzeichnungsleistung lag zwischen 8 und 10 mW und die lineare Geschwindigkeit betrug 9 m/s (Drehgeschwindigkeit: 2400 Upm bei einem Radius von 36 mm). Ein Trägersignal von 5,8 bis 18 MHz wurde durch das magnetische Modulationsverfahren zur Bewertung der Aufzeichnungsfrequenzabhängigkeit des Träger-Rausch-Abstandes in die Aufzeichnungsschicht geschrieben. Das angelegte Feld war ±150 Oe (±150·10³/(4·π) A/m) stark.
Die Wiedergabeleistung wurde so eingestellt, daß der Träger-Rausch-Abstand maximal wurde.
Die derart erzielten Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt.

Beispiel 2

Auf einem Polycarbonatsubstrat 1 wurden durch das gleiche Schichtausbildungsgerät und -verfahren wie in Versuch 1 dünne Schichten zur Schaffung eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers ausgebildet, welches unter den gleichen Bedingungen wie in Versuch 1 bewertet wurde.
Eine SiN-Schicht 2 (dielektrische Schicht) als eine Zwischenschicht 2 wurde mit einer Dicke von 820 Å ausgebildet. Eine GdFeCo-Schicht 3 als Wiedergabeschicht 3 wurde mit einer Dicke von 400 Å ausgebildet. Eine GdFe- Co-Schicht 4 als eine Verbindungsgradientenzwischen schicht 4 wurde mit einer Dicke von 100 Å, eine TbFe- Co-Schicht 5 als eine Aufzeichnungsschicht 5 wurde mit einer Dicke von 400 Å und eine SiN-Schicht 6 (dielektrische Schicht) als Schutzschicht 6 wurde mit einer Dicke von 700 Å zum Erhalt eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem geschichteten Aufbau der genannten Reihenfolge (wie in Fig. 6B gezeigt) ausgebildet.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Schicht wurde so gewählt, daß die Ausgleichstemperatur bei 280ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag.
Die Zusammensetzung der GdFeCo-Verbindungsgradientenzwischenschicht wurde so gewählt, daß auf der zu der Wiedergabeschicht benachbarten Seite die Ausgleichstemperatur bei 170ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag und auf der zu der Aufzeichnungsschicht benachbarten Seite die Ausgleichstemperatur bei 290ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag, und daß sich die Ausgleichstemperatur allmählich mit der Schichttiefe veränderte.
Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht wurde so gewählt, daß die Schicht bei RT TM-reich war und die Curietemperatur bei 200ºC lag.
Die auf diese Weise erzielten Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt.

Vergleichsbeispiel

Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden durch das gleiche Schichtausbildungsgerät und -verfahren wie in Versuch 1 dünne Schichten zur Schaffung eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers ausgebildet, welches unter den gleichen Bedingungen wie in Versuch 1 bewertet wurde.
Eine SiN-Schicht als Interferenzschicht wurde mit einer Dicke von 850 Å, eine GdFeCo-Schicht als Wiedergabeschicht wurde mit einer Dicke von 400 Å, eine TbFe- Co-Schicht als Aufzeichnungsschicht wurde mit einer Dicke von 400 Å und eine SiN-Schicht wurde als eine Schutzschicht mit einer Dicke von 700 Å zum Erhalt eines magnetooptischen Aufzeichnungsträgers mit einem geschichteten Aufbau der genannten Reihenfolge ausgebildet. Die Zusammensetzung der GdFeCo-Wiedergabeschicht wurde derart gewählt, daß die Ausgleichstemperatur bei 280ºC und die Curietemperatur bei zumindest 350ºC lag. Die Zusammensetzung der TbFeCo-Aufzeichnungsschicht wurde so gewählt, daß die Schicht bei RT TM-reich war und die Curietemperatur bei 200ºC lag.
Die derart erzielten Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsträgers und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiedergabe von auf dem Träger aufgezeichneten Informationen können magnetische Domänen, die kleiner als ein Strahldurchmesser sind, durch Einrichtungen eines einfachen Gerätes ohne einen Initialisierungsmagneten (Stand der Technik) vergrößert wiedergegeben werden, was die Schaffung einer in der linearen Aufzeichnungsdichte und der Spurdichte weiter verbesserten Aufzeichnung hoher Dichte und damit eine Verbesserung des Träger-Rausch-Abstandes ermöglicht.

Claims

1. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger mit

einer ersten Magnetschicht (3, 4, 5), die in einem Temperaturbereich bis zu einer Übergangstemperatur eine Magnetisierung parallel zu der Schicht und bei Temperaturen gleich oder größer der Übergangstemperatur eine Magnetisierung senkrecht zu der Schicht aufweist und

einer zweiten Magnetschicht (6), die zumindest zwischen der niedrigsten Temperatur in dem Temperaturbereich und der Curietemperatur der zweiten Schicht (6) eine Magnetisierung senkrecht zu der Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Übergangstemperatur über die Dicke der ersten Magnetschicht (3, 4, 5) in Richtung der zweiten Magnetschicht (6) ansteigt.

2. Magnetooptischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, wobei die erste Magnetschicht (3, 4, 5) eine Vielzahl geschichteter Unterschichten (3, 4, 5) aufweist, von denen jede eine unterschiedliche entsprechende Übergangstemperatur aufweist (TR, T, T&sub2;).

3. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Magnetschicht (3, 4, 5) und die zweite Magnetschicht (6) jeweils eine amorphe Legierung aus seltenen Erden und Übergangsmetallen aufweisen.

4. Verfahren zur Wiedergabe von Informationen von einem magnetooptischen Aufzeichnungsträger mit

einer zweiten Magnetschicht (6), die zumindest zwischen der niedrigsten Temperatur in dem Temperaturbereich und der Curietemperatur der zweiten Schicht (6) eine Magnetisierung senkrecht zu der Schicht aufweist, wobei die Magnetisierungsorientierung von in der zweiten Schicht (6) aufgezeichneten Informationen abhängig ist,

mit den Verfahrensschritten

Richten eines Strahls auf einen Abschnitt der Oberfläche der ersten Schicht (3), die entfernt von der zweiten Schicht (6) ist, zur Erwärmung der ersten Schicht (3, 4, 5) über die Übergangstemperatur, damit eine Kopplung der Magnetisierung der ersten und zweiten Schichten ermöglicht wird und

Messen der reflektierten Strahlung des Mediums zum Auslesen der von der zweiten Schicht (6) zu dem bestrahlten Abschnitt der ersten Schicht (3, 4, 5) übertragenen Informationen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Übergangstemperatur über die Dicke der ersten Magnetschicht in Richtung der zweiten Magnetschicht ansteigt und

der Schritt des Richtens des Strahls auf die Oberfläche der ersten Schicht, die entfernt von der zweiten Schicht ist, wirksam ist, einen einem Abschnitt der zweiten Schicht (6) benachbarten Abschnitt der ersten Schicht (5) auf eine Temperatur zu erwärmen, welche die Übergangstemperatur des Abschnitts der ersten Schicht (5) übersteigt, wodurch die Kopplung der Magnetisierung des Abschnitts der zweiten Schicht (6) mit der des Abschnitts der ersten Schicht (5) ermöglicht wird.