DE3876175T2

DE3876175T2 - Optomagnetischer aufzeichnungstraeger mit einer mehrzahl von austauschgekoppelten magnetischen schichten.

Info

Publication number: DE3876175T2
Application number: DE19883876175
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kobayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: EP0305185B1; DE3876175D1; EP0305185A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Typ eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums aus folgenden Bestandteilen: ein Substrat, eine auf dem Substrat ausgebildete erste magnetische Schicht aus einer amorphen Gd-Fe-Co-Legierung, die eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe (iron group sublattice magnetization superiority) aufweist; sowie eine zweite magnetische Schicht, die eine größere Koerzitivkraft und einen tieferen Curie-Punkt als die erste magnetische Schicht aufweist, und mit der ersten magnetischen Schicht austauschgekoppelt ist.
Es sind magnetooptische Aufzeichnungsmedien unter Verwendung einer dünnen polykristallinen Schicht, zum Beispiel von MnBi oder MnCuBi, einer dünnen amorphen Schicht, zum Beispiel von GdCo, GdFe, TbFe, DyFe, GdTbFe oder TdByFe, oder einer dünnen kristallinen Schicht, zum Beispiel von GIG bekannt. Unter diesen Materialien wurde kürzlich eine Schicht aus amorphen Legierungen der Seltene Erden-Eisengruppe als für die Produktion eines magnetooptischen Informationsaufzeichnungsmediums geeignet, insbesondere im Hinblick auf die Leichtigkeit der Herstellung einer dünnen Schicht von großem Ausmaß, bei einer Temperatur in der Nähe der normalen Betriebstemperaturen, angesehen.
Im allgemeinen wird von einem magnetooptischen Informationsaufzeichnungsmedium eine hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit, ein großer magnetooptischer Effekt, und eine große Koerzitivkraft gefordert. Es war jedoch schwierig mit irgendeiner der oben erwähnten dünnen Schichten alleine diese Erfordernisse zu erfüllen. GdCo oder GdFe, beispielsweise, die eine Kompensationspunkt-Aufzeichnung gestatten, zeigen beim Lesen der Information einen großen magnetooptischen Effekt und liefern aufgrund ihrer relativ hohen Curie-Temperatur ein hohes S/N-Verhältnis, wobei sie aber eine geringe Koerzitivkraft zeigen, so daß die aufgezeichneten Bereiche instabil sind. Auf der anderen Seite ist zwar das TbFe oder das DyFe mit seiner Curie-Punkt- Aufzeichnung wegen der relativ großen Koerzitivkraft nicht mit den erwähnten Nachteilen verknüpft, jedoch weist es wegen der niedrigen Curie-Temperatur beim Lesen der Information ein schlechtes S/N-Verhältnis auf. Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde, zum Beispiel in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-78652, ein magnetooptisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Zweischichten-Struktur vorgeschlagen. Dieses Aufzeichnungsmedium umfaßt eine senkrecht magnetisierbare Schicht von großer Koerzitivkraft und mit einem tiefen Curie-Punkt und eine senkrecht magnetisierbare Schicht von geringer Koerzitivkraft und einem hohen Curie-Punkt. Die Schicht mit der großen Koerzitivkraft ist austauschgekoppelt mit der Schicht mit der geringen Koerzitivkraft. Die Information wird in der Schicht mit der großen Koezitivkraft, die den tiefen Curie-Punkt besitzt, aufgezeichnet und gespeichert. Die aufgezeichnete Information wird auf die Schicht mit der niedrigen Curie-Temperatur übertragen. Die gespeicherte Information wird aus der Schicht mit der geringen Koerzitivkraft, die einen hohen Curie-Punkt und einen großen optomagnetischen Kerr-Rotationswinkel aufweist, gelesen.
Die U.S.P. Nr. 4,753,853 schlägt ein optomagnetisches Aufzeichnungsmedium vor, worin eine amorphe Seltene Erden-Eisen-Legierung mit einer überlegenen Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe, zur Bildung einer Schicht mit großer koerzitiver Kraft verwendet wird, eine amorphe Seltene Erden-Eisenlegierung mit einer überlegenen Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe zur Bildung einer Schicht mit geringer Koerzitivkraft verwendet wird und die Richtungen der Sättigungsmagnetisierung der Seltene Erden-Elemente und des Eisens parallel zueinander sind.
Das im U.S.P. Nr. '853 beschriebene Medium weist die folgenden Probleme auf. In einer austauschgekoppelten Zweischichten-Struktur werden die Magnetisierungsprozesse (Koerzitivkräfte) der entsprechenden Schichten im Vergleich zu denjenigen der Einzelschichten stark durch das Austauschkopplungsverhalten verändert. Ein durch die Zweischichten-Struktur verändertes invertiertes magnetisches Feld wird als scheinbare Koerzitivkraft bezeichnet. Die scheinbare Koerzitivkraft der Schicht mit der geringen Koerzitivkraft des im U.S.P. Nr. '853 beschriebenen Mediums nimmt zu, und die Stabilität der Information in der Schicht mit der geringen Koerzitivkraft kann verbessert werden.
Der Magnetisierungsprozeß der Schicht mit der großen Koerzitivkraft wird jedoch durch das Austauschkopplungsverhalten der Schicht mit der geringen Koezitivkraft verändert. Als Ergebnis davon wird die scheinbare Koezitivkraft im Vergleich zu derjenigen der Einzelschicht erniedrigt.
Das obige Phänomen ist in Fig. 1 dargestellt. Die durchgezogene Linie stelle die Veränderung der scheinbaren Koerzitivkraft der Schicht min der großen Koerzitivkraft des austauschgekoppelten Zweischichten-Mediums, als Funktion der Temperatur, dar. Die gepunktete Linie in Fig. 1 stellt eine Veränderung der Koezitivkraft von nur der Schicht mit der großen Koezitivkraft, als Funktion der Temperatur, dar. Wie aus der Graphik von Fig. 1 ersichtlich ist, ist die scheinbare Koerzitivkraft der Schicht mit der großen Koerzitivkraft kleiner als die der Einzelschicht mit der großen Koerzitivkraft. Zusätzlich fällt ihre Temperaturveränderung monoton in Richtung des Curie-Punktes.
Das ideale Verhalten einer magnetischen Schicht eines optomagnetischen Aufzeichnungsmediums gibt die Fig. 2 wieder. Gemäß dem idealen Verhalten wird bis zum Curie-Punkt Tc eine große Koerzitivkraft beibehalten, weil ein magnetischer Bereich sogar dann stabil gehalten wird, wenn wegen einer Störung, außer für den Aufzeichnungsstrahl, die Temperatur ansteigt.
Ausgehend von der obigen Schlußfolgerung, wurde bei dem im U.S.P Nr. '853 beschriebenen Medium die scheinbare Koerzitivkraft der Schicht mit der großen Koerzitivkraft verringert, worauf sich das Problem der Stabilität der aufgezeichneten Information stellt.
Erfindungsgemäß wird ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium des zuvor erwähnten Types zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die zweite magnetische Schicht eine amorphe R-Fe-Co-Legierung ist (wobei R mindestens eines der Elemente Tb oder Dy darstellt), die bei Raumtemperatur eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters aus Seltenen Erden (rare earth sublattice magnetization superiority) aufweist, sowie eine Sättigung der Magnetisierung innerhalb eines Bereiches von 25 bis 175 emu/cm³ (31 bis 220 x 10&sup9; Weber-metre) und eine Kompensationstemperatur zwischen der Raumtemperatur und dem Curie-Punkt der Legierung aufweist.
Ein emu entspricht ungefähr 1,257 x 10&sup9; Weber-metre, ein Ångstrom entspricht 10&supmin;¹ nm und ein Oersted entspricht 79,5775 Å/m.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

Fig. 1 ist eine Graphik, die die Veränderungen der Koerzitivkraft einer Schicht mit großer Koerzitivkraft eines herkömmlichen optomagnetischen Aufzeichnungsmediums als Funktion der Temperatur zeigt;
Fig. 2 ist eine Graphik, die das Idealverhalten der Koerzitivkraft einer magnetischen Schicht eines optomagnetischen Aufzeichnungsmediums zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Struktur eines optomagnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
Fig 4 ist eine Graphik, die das Temperaturverhalten einer zweiten magnetischen Schicht des erfindungsgemäßen Mediums zeigt.
Fig. 5 bis 7 sind Graphiken, die die Beziehungen zwischen den Zusammensetzungen der Seltenen Erden und der Sättigungsmagnetisierung der zweiten magnetischen Schichten der erfindungsgemäßen Medien zeigen; und
Fig. 8 ist eine Graphik, die die Beziehung zwischen den Zusammensetzungen der Seltenen Erden und der Sättigungsmagnetisierung der ersten erfindungsgemäßen magnetischen Schicht zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:

Es wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Detail, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben.
Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Struktur eines optomagnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein transparentes Substrat 1 besteht aus einem Glas- oder Plastikmaterial. Eine Grund-Schicht 2, die aus einem dielektrischen Material wie Si&sub3;N&sub4; besteht, wird auf dem Substrat 1 erzeugt, um den Interferenzeffekt zu erhöhen und die Korrosion zu verhindern. Eine erste magnetische Schicht 3 und eine zweite magnetische Schicht 4, die eine größere Koerzitivkraft und einen tieferen Curie-Punkt als diejenigen der ersten magnetischen Schicht 3 aufweist, werden auf der Grund-Schicht 2 gebildet. Diese magnetischen Schichten werden nahtlos während der Herstellung der Medien in einem Vakuum gebildet und sind austauschgekoppelt. Auf der zweiten magnetischen Schicht 4 wird eine Schutzschicht 5 gebildet, die aus einem dielektrischen Material wie Si&sub3;N&sub4; besteht, um die magnetischen Schichten vor der Korrosion zu schützen.
Die erste magnetische Schicht besteht aus einer amorphen Gd-Fe-Co-Legierung, die eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe, sowie eine Sättigungsmagnetisierung, die in einen Bereich von 25 bis 125 emu/cm³ fällt, aufweist. Die zweite magnetische Schicht 4 besteht aus einer amorphen Tb-Fe-Co-, Dy-Fe-Co-, oder Tb-Dy-Fe-Co-Legierung. Die zweite magnetische Schicht 4 weist eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf, so daß die Kompensationstemperatur Tcomp zwischen der Raumtemperatur und dem Curie-Punkt Tc liegt, und ihre Sättigungsmagnetisierung in einen Bereiche von 25 bis 175 emu/cm³ fällt.
Die Dicke der ersten magnetischen Schicht liegt bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 1000 Å, die der zweiten dann in einem Bereich von 100 bis 2000 Å, die Summe der Dicken der ersten und zweiten magnetischen Schichten in einem Bereich von 500 bis 2000 Å. Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Dicke der zweiten magnetischen Schicht größer als die der ersten magnetischen Schicht ist.
In dem Medium, das eine Vielzahl von austauschgekoppelten Schichten besitzt, bestimmt die Größe der Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht die Stabilität der aufgezeichneten Information. Wenn man die Stabilität der aufgezeichneten Information in Betracht zieht, müssen aus den folgenden Gründen auch die Koerzitivkraft bei Raumtemperatur und Änderungen der Koerzitivkraft als Funktion der Temperatur in Betracht gezogen werden. Es gibt verschiedene Wärmequellen in einer optomagnetischen Antriebseinheit, und die Temperatur darin steigt oft auf ungefähr 50 bis 60 ºC. Zusätzlich, beim Informations-Lesezugriff, wird das Informationsmedium mit einem Laserstrahl bestrahlt, dessen Intensität niedrig genug ist, um keine Information aufzuzeichnen. Unter dieser Bedingung kommt es unvermeidlich zu einem leichten Temperaturanstieg. Abhängig vom Typ der Antriebseinheit muß der Lesezugriff durchgeführt werden, solange ein Vormagnetisierungs-Löschfeld (erasure bias magnetic field) an das Medium anlegt wird. Deshalb muß die aufgezeichnete Information auch dann stabil bleiben, wenn die Temperatur des Mediums durch Bestrahlung mit einem Leselaserstrahl erhöht wird, während das Vormagnetisierungsfeld an das Medium in der Antriebseinheit, die eine Temperatur von ungefähr 50 bis 60 ºC besitzt, angelegt wird. Die idealen Änderungen der Koerzitivkraft als Funktion der Temperatur in dem Aufzeichnungsmedium, das die obigen Erfordernisse erfüllt, ist in Fig. 2 aufgezeichnet. Insbesondere die Koerzitivkraft muß in dem Bereich von der Raumtemperatur bis zum Curie-Punkt Tc, an dem die Aufzeichnung erfolgt, großgehalten werden.
Fig. 4 ist eine Graphik, die das Temperaturverhalten der Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht 4 der Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf Fig. 4 repräsentieren die durchgezogenen Linien die durch das Austauschverhalten der ersten magnetischen Schicht 3 erhaltenen scheinbaren Koerzitivkräfte, und die gepunkteten Linien repräsentieren die Koerzitivkräfte, wenn die zweiten magnetischen Schichten einzeln erzeugt werden. Wie aus der Graphik ersichtlich wird, verursacht die Zweischichten-Struktur eine Zunahme der scheinbaren Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht, verglichen mit der einzelnen zweiten magnetischen Schicht, zwischen der Raumtemperatur und der Kompensationstemperatur Tcomp. Die Zweischichten-Struktur verursacht eine Abnahme der scheinbaren Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht, verglichen mit der einzelnen zweiten magnetischen Schicht, zwischen der Kompensationstemperatur Tcomp und dem Curie-Punkt Tc, da die Schicht mit der großen Koerzitivkraft eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe zwischen der Kompensationstemperatur Tcomp und dem Curie- Punkt, aufweist.
Im Medium der Erfindung wird die scheinbare Koerzitivkraft zwischen der Raumtemperatur und der Kompensationstemperatur erhöht. Die scheinbare Koerzitivkraft wird jedoch abrupt zwischen der Kompensationstemperatur und dem Curie-Punkt unterbrochen, wobei man die Charakteristik erhält, die der Idealen, in Fig. 2 gezeigten, gleicht.
Um die ersten und zweiten magnetischen Schichten zu erzeugen, die die obigen Ansprüche erfüllen, wird das Verhältnis der Zusammensetzung des Seltene Erden-Elementes zu einem Element der Eisengruppe verändert, um den Anforderungen gerecht zu werden. Wenn der Gehalt des Seltene Erden-Elementes höher als eine Kompensationskomponente ist, weist das resultierende Medium eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf. In diesem Fall liegt die Kompensationstemperatur bei Raumtemperatur oder höher. Wenn der Seltene Erden-Bestandteil ansteigt, steigt die Kompensationstemperatur an und kommt dem Curie-Punkt nahe. Ist der Gehalt des Seltene Erden-Bestandteiles jedoch überschüssig, überschreitet die Kompensationstemperatur praktisch den Curie-Punkt, woraus eine Unzuträglichkeit entsteht.
Wenn eine erste magnetische Schicht in einem Medium eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters aus Seltenen Erden aufweist, ist es für dieses Medium sehr schwer, eine Aufzeichnung vorzunehmen, da die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht bis ungefähr zum Curie-Punkt der zweiten magnetischen Schicht, bei der die Aufzeichnung vorgenommen wird, angestiegen ist. Deshalb, ist dieses Medium nicht geeignet als optomagnetisches Aufzeichnungsmedium.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Tb- Zusammensetzung X (Atom-%) und der Sättigungsmagnetisierung, wenn die zweite magnetische Schicht aus Tb-Fe-Co besteht. Ein schraffierter Bereich repräsentiert den Bereich der Sättigungsmagnetisierung der Erfindung. Die Linien A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, und D&sub1; repräsentieren Charakteristika, wie sie durch Elektronenstrahlmikroanalyse (EPMA), Plasma-Emissionsanalyse (ICP), eine Rechenmethode unter Verwendung einer Filmabscheidungsrate, beziehungsweise Fluoreszenzröntgenanalyse (XRF) erhalten wurden. Die Bereiche der Zusammensetzung variieren gemäß den Analysemethoden. Gemäß dem Verfahren, bei dem die Filmabscheidungsrate verwendet wird, kann das Medium der Erfindung dann realisiert werden, wenn die Tb-Zusammensetzung X in einen Bereich von 23,8 bis 27,6 Atom-% fällt. Gemäß der XRF-Methode fällt die Tb-Zusammensetzung X in einen Bereich von 20,2 bis 23,8 Atom-%.
Fig. 6 zeigt den Zusammenhang zwischen der Dy- Zusammensetzung X (Atom-%) und der Sättigungsmagnetisierung, wenn die zweite magnetische Schicht aus Dy-Fe-Co besteht. Eine Linie A&sub2; repräsentiert die Analyseergebnisse gemäß der EPMA- Methode. Um die Kompensationstemperatur zu veranlassen in einen Bereich zwischen der Raumtemperatur und dem Curie-Punkt zu fallen, muß X in einen Bereich von 23,4 bis 27,0 Atom-% fallen.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Tb-Dy- Zusammensetzung X (Atom-%) und der Sättigungsmagnetisierung, wenn die zweite magnetische Schicht Tb aus Dy-Fe-Co besteht. Eine Linie A&sub3; repräsentiert die Analysenergebnisse gemäß der EPMA-Methode. Um die Kompensationstemperatur zu veranlassen in einen Bereich zwischen der Raumtemperatur und dem Curie-Punkt zu fallen, muß X in einen Bereich von 23,0 bis 26,6 Atom-% fallen.
Fig. 8 ist eine Graphik, die das Verhältnis zwischen der Gd-Zusammensetzung Z (Atom-%) und der Sättigungsmagnetisierung zeigt, wenn sich die erste magnetische Schicht aus Gd-Fe-Co zusammensetzt. Ein schraffierter Bereich repräsentiert den Bereich der Sättigungsmagnetisierung, der den Erfordernissen der Erfindung entspricht. Die Linien B&sub4;, C&sub4;, und D&sub4; repräsentieren Analysenresultate gemäß dem ICP-Verfahren, dem Ermittlungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsrate, beziehungsweise dem XRF-Verfahren. Gemäß dem Ermittlungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsrate, fällt die Gd-Zusammensetzung beispielsweise in einen Bereich von 20,0 bis 22,2 Atom-%. Gemäß dem XRF-Verfahren fällt Z in einen Bereich von 23,5 bis 25,7 Atom-%.
Die Stabilität der aufgezeichneten Information hängt in erster Linie vom Curie-Punkt der zweiten magnetischen Schicht ab. Die Stabilität der aufgezeichneten Information wird verbesssert, wenn der Curie-Punkt erhöht wird. In diesem Fall wird jedoch die Aufzeichnungsempfindlichkeit erniedrigt. Ein bevorzugter Curie-Punkt der Schicht mit der großen Koerzitivkraft ist 100ºC oder mehr, besonders bevorzugt 130ºC oder mehr, und am allermeisten bevorzugt 150ºC oder mehr. Der Curie-Punkt sollte jedoch 190ºC nicht überschreiten.
Um die Koerzitivkraft zu erhöhen, setzen sich die Seltene Erden-Elemente der zweiten magnetischen Schicht aus Tb, Dy,und ähnlichem, was in einem Nicht-S-Zustand (d.h. Elemente, die einen Spindrehimpuls und einen Bahndrehimpuls als Impulsmomente besitzen), gehalten wird, zusammen. Die Curie- Punkte von Tb-Fe und Dy-Fe liegen bei ungefähr 130ºC beziehungsweise bei ungefähr 70ºC. Wenn Co zu solch einem Material hinzugefügt wird, kann der Curie-Punkt willkürlich gesteuert werden.
Die Curie-Punkte von Tb-(Fe100-YCoy) und
Dy-(Fe100-Y'CoY',) können folgendermaßen angenähert werden:
130 + 6Y (ºC)
70 + 6Y' (ºC)
Co wird hinzugefügt, um die gewünschten Temperaturen gemäß den obigen Beziehungen zu erhalten. Zur Festlegung des Curie-Punkts innerhalb gewünschter Bereiche gelten die Beziehungen:
0 < Y ≤ 10 (Atom-%)
5 ≤ Y' ≤ 20 (Atom-%)
Ähnlich im Falle des Tb-Dy-(Fe100-Y''CoY'') gilt:
0 < Y'' ≤ 15 (Atom-%)
Um die Koerzitivkraft zu verringern, setzen sich die Seltene Erden-Elemente der Schicht mit der geringen Koerzitivkraft aus Gd und ähnlichem, was in einem S-Zustand (ein Element besitzt nur einen Spindrehimpuls) gehalten wird, zusammen. Der Curie-Punkt von Gd-Fe liegt ungefähr bei 220ºC. Wenn Co zum Gd-Fe hinzugefügt wird, wird der Curie-Punkt erhöht, und der optomagnetische Kerr-Rotationswinkel wird erhöht, wobei die Lese-Eigenschaften verbessert werden. Im Gd(Fe100-WCoW), wird das magnetische Moment der Eisengruppe erniedrigt, und die senkrechte magnetische Anisotropie erniedrigt, wenn W erhöht wird. Deshalb fällt W bevorzugt in einen Bereich von 0 < W ≤ 50.

(Beispiel 1)

Ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;-Film, zur Verhinderung der Oxidation und um einen Interferenzeffekt zu erhalten, ein 400-Å dicker Gd-Fe-Co-Film als erste magnetische Schicht, ein 400-Å dicker Tb-Fe-Co-Film als zweite magnetische Schicht, und ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;-Film, zur Verhinderung der Oxidation, wurden seguentiell auf einem Polycarbonatsubstrat, das eine Vorkerbung und einen Durchmesser von 130 mm besaß, unter Verwendung einer Magnetronvakuumzerstäubungsvorrichtung im Vakuum erzeugt, wobei man eine austauschgekoppelte zweischichtige optomagnetische Aufzeichnungsscheibe erhielt. Ein Ar-Gasdruck lag bei 0,15 Pa. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-, Tb-, und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;- Targets wurden zur Herstellung der magnetischen Schichten verwendet. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0; und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; wurden zur Darstellung von Gd- Fe-Co, und Tb und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; wurden zur Darstellung von Tb-Fe-Co verwendet. Das Verhältnis der Zusammensetzung der Seltene Erden-Gruppe zur Eisen-Gruppe wurde durch die Energie kontrolliert, mit welcher man die Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;- und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;- Targets oder die Tb- und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;-Targets versorgte. Die zweiten und die ersten magnetischen Schichten wurden hergestellt, um die Erfordernisse der Erfindung zu erfüllen.
Der Energiebereich mit dem das Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-Target versorgt wurde, um Gd-Fe-Co darzustellen, wurde auf 240 W (DC) (77 Å/min) festgesetzt, während die Energie, mit der das Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;- Target beliefert wurde, auf 280 W (DC) (50 Å/min) oder mehr festgesetzt wurde. Unter diesen Bedingungen wies der resultierende Film eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf. Die Energie, mit der das Tb-Target für die Bildung des Tb-Fe-Co versorgt wurde, wurde auf 150 W (RF) (36Å/min) festgesetzt, während die Energie, mit der das Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;-Target versorgt wurde, auf 250 W (DC) (46 Å/min) oder weniger festgesetzt wurde. Der resultierende Film wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf.
Die Si&sub3;N&sub4;-Filmbildungsrate lag bei ungefähr 40 Å/min.
W des erzeugten Gd-(Fe100-WCoW)-Filmes betrug ungefähr 30 Atom-%, und eine Energiedichte der magnetischen Barriere an der Grenzfläche der beiden austauschgekoppelten Schichten betrug ungefähr 2 erg/cm². Dadurch wird bestätigt, daß die Austauschkopplung zwischen den beiden Schichten exzellent ist.
Das Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten der Scheibe wurde von einer Position aus gemessen, die 60 mm vom Zentrum der Scheibe entfernt war, bei einer Geschwindigkeit von 1.500 rpm.
Die Gd-Fe-Co-Schicht besaß eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Die Tb-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters aus Seltenen Erden auf und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 175 emu/cm³. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit lag bei ungefähr 7 mW, und ein C/N-Reproduktionsverhältnis lag bei ungefähr 57 dB, womit man ein exzellentes Aufzeichnungs- /Wiedergabeverhalten erhielt.
Der Curie-Punkt des Tb-Fe-Co-Filmes, der die zweite magnetische Schicht bildete, lag bei ungefähr 160ºC, und die scheinbare Koerzitivkraft lag bei ungefähr 100ºC in einer Höhe von 3 kOe oder mehr.
Die Kompensationstemperatur Tcomp variierte in Abhängigkeit von der Größe der Sättigungsmagnetisierung, fiel aber in einen Bereich von ungefähr 50 bis 100ºC.

(Beispiel 2)

Ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;-Film, zur Verhinderung der Oxidation und um einen Interferenzeffekt zu erhalten, ein 400- Å dicker Gd-Fe-Co-Film als erste magnetische Schicht, ein 400- Å dicker Dy-Fe-Co-Film als zweite magnetische Schicht, und ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;-Film, zur Verhinderung der Oxidation, wurden sequentiell auf einem Polycarbonatsubstrat, das eine Vorkerbung und einen Durchmesser von 130 mm besaß, unter Verwendung einer Magnetronvakuumzerstäubungsvorrichtung im Vakuum erzeugt, wobei man eine austauschgekoppelte zweischichtige optomagnetische Aufzeichnungsscheibe erhielt. Ein Ar-Gasdruck lag bei 0,15 Pa. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-, Dy-, und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;- Targets wurden zur Herstellung der magnetischen Schichten verwendet. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0; und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden zur Darstellung von Gd-Fe-Co, und Dy und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden zur Darstellung von Dy- Fe-Co verwendet. Das Verhältnis der Zusammensetzung der Seltene Erden-Gruppe zur Eisen-Gruppe wurde durch die Energie kontrolliert, mit welcher man die Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;- und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;- Targets oder die Dy- und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Targets versorgte. Die zweiten und die ersten magnetischen Schichten wurden hergestellt, um die Erfordernisse der Erfindung zu erfüllen. Der Energiebereich mit dem das Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-Target versorgt wurde, um Gd-Fe-Co darzustellen, wurde auf 240 W (DC) (77 Å/min) festgesetzt, während die Energie ,mit der das Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Target beliefert wurde, auf 280 W (DC) (50 Å/min) oder mehr festgesetzt wurde. Unter diesen Bedingungen wies der resultierende Film eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf. Die Energie, mit der das Dy- Target für die Bildung des Dy-Fe-Co versorgt wurde, wurde auf 160 w (RF) (40 Å/min) festgesetzt, während die Energie, mit der das Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Target versorgt wurde, auf 270 W (DC) (50 Å/min) oder weniger festgesetzt wurde. Der resultierende Film wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf.
Eine Si&sub3;N&sub4;-Filmbildungsrate lag bei ungefähr 40 Å/min, und die Filmbildungsrate der magnetischen Schichten lag bei ungefähr 100 Å/min.
Z des erzeugten Gd-(Fe100-ZCoZ)-Filmes betrug ungefähr 40 Atom-%, und eine Energiedichte der magnetischen Barriere an der Grenzfläche der beiden austauschgekoppelten Schichten betrug ungefähr 2 erg/cm². Dadurch wird bestätigt, daß die Austauschkopplung zwischen den beiden Schichten exzellent ist.
Das Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten der Scheibe wurde von einer Position aus gemessen, die 60 mm vom Zentrum der Scheibe entfernt war, bei einer Geschwindigkeit von 1.500 rpm.
Die Gd-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit der Eisengruppe auf und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Die Dy-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 175 emu/cm³. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit lag bei ungefähr 6,5 mW, und ein C/N-Reproduktionsverhältnis lag bei ungefähr 58 dB, womit man ein exzellentes Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten erhielt.
Der Curie-punkt des Dy-Fe-Co-Filmes, der die zweite magnetische Schicht bildete, lag bei ungefähr 150ºC, und die scheinbare Koerzitivkraft lag bei ungefähr 100ºC in einer Höhe von 2,5 kOe oder mehr.
Die Kompensationstemperatur Tcomp variierte in Abhängigkeit von der Größe der Sättigungsmagnetisierung, fiel aber in einen Bereich von ungefähr 50 bis 100ºC.

(Beispiel 3)

Ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;-Film, zur Verhinderung der Oxidation und um einen Interferenzeffekt zu erhalten, ein 400- Å dicker Gd-Fe-Co-Film als erste magnetische Schicht, ein 400- Å dicker Tb-Dy-Fe-Co-Film als zweite magnetische Schicht, und ein 700-Å dicker Si&sub3;N&sub4;- Film, zur Verhinderung der Oxidation verhindern, wurden sequentiell auf einem Polycarbonatsubstrat, das eine Vorkerbung und einen Durchmesser von 130 mm besaß, unter Verwendung einer Magnetronvakuumzerstäubungsvorrichtung im Vakuum erzeugt, wobei man eine austauschgekoppelte zweischichtige optomagnetische Aufzeichnungsscheibe erhielt. Ein Ar-Gasdruck lag bei 0,15 Pa. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-, Tb&sub5;&sub0;Dy&sub5;&sub0;-, und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Targets wurden zur Herstellung der magnetischen Schichten verwendet. Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0; und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden zur Darstellung von Gd-Fe-Co, und Tb&sub5;&sub0;Dy&sub5;&sub0; und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden zur Darstellung von Tb-Dy-Fe-Co verwendet. Das Verhältnis der Zusammensetzung der Seltene Erden-Gruppe zur Eisen-Gruppe wurde durch die Energie kontrolliert, mit welcher man die Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;- und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Targets oder die Tb&sub5;&sub0;Dy&sub5;&sub0;- und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Targets versorgte. Die zweiten und die ersten magnetischen Schichten wurden hergestellt, um die Erfordernisse der Erfindung zu erfüllen. Der Energiebereich mit dem das Gd&sub5;&sub0;Co&sub5;&sub0;-Target versorgt wurde, um Gd-Fe-Co darzustellen, wurde auf 240 W (DC) (77 Å/min) festgesetzt, während die Energie, mit der das Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Target beliefert wurde, auf 280 W (DC) (50 Å/min) oder mehr festgesetzt wurde. Unter diesen Bedingungen wies der resultierende Film eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf. Die Energie, mit der das Tb&sub5;&sub0;Dy&sub5;&sub0;-Target für die Bildung des Tb-Dy-Fe-Co versorgt wurde, wurde auf 150 W (RF) (40Å/min) festgesetzt, während die Energie, mit der das Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;-Target versorgt wurde, auf 270 W (DC) (50 Å/min) oder weniger festgesetzt wurde. Der resultierende Film wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf.
Eine Si&sub3;N&sub4;-Filmbildungsrate lag bei ungefähr 40 Å/min, und die Filmbildungsrate der magnetischen Schichten lag bei ungefähr 100 Å/min.
Z des erzeugten Gd-(Fe100-ZCoZ)-Filmes betrug ungefähr 40 Atom-%, und eine Energiedichte der magnetischen Barriere an der Grenzfläche der beiden austauschgekoppelten Schichten betrug ungefähr 2 erg/cm². Dadurch wird bestätigt, daß die Austauschkopplung zwischen den beiden Schichten exzellent ist.
Das Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten der Scheibe wurde von einer Position aus gemessen, die 60 mm vom Zentrum der Scheibe entfernt war, bei einer Geschwindigkeit von 1.500 rpm.
Die Gd-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Die Tb-Dy-Fe-Co-Schicht besaß eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters aus Seltenen Erden und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 175 emu/cm³. Eine Aufzeichnungsempfindlichkeit lag bei ungefähr 7,4 mW, und ein C/N-Reproduktionsverhältnis lag bei ungefähr 58 dB, womit man ein exzellentes Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten erhielt.
Der Curie-Punkt des Tb-Dy-Fe-Co-Filmes, der die zweite magnetische Schicht bildete, lag bei ungefähr 170ºC, und die scheinbare Koerzitivkraft lag bei ungefähr 100ºC in einer Höhe von 3,7 kOe oder mehr.
Die Kompensationstemperatur Tcomp variierte in Abhängigkeit von der Größe der Sättigungsmagnetisierung, fiel aber in einen Bereich von ungefähr 50 bis 100ºC.

(Vergleichsbeispiel 1)

Targets, wie in Beispiel 1, wurden zur Herstellung einer Scheibe verwendet, indem man den Verfahrensweisen von Beispiel 1 folgte, außer, daß die Energie mit der man das Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;- Target für die Bildung der Tb-Fe-Co-Schicht versorgte, 250 W (DC) (46 Å/Min) oder mehr betrug. Eine Gd-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf, und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Die Tb-Fe-Co- Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe auf, ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 25 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Aufzeichnungen/Wiedergaben mit der resultierenden Scheibe wurden durchgeführt. Eine Aufzeichnungsempfindlichkeit lag bei ungefähr 6,5 mW, und ein Reproduktions-C/N-Verhältnis lag bei ungefähr 59 dB, womit ein ausgezeichnetes Aufzeichnungs-/Wiedergabeverhalten erhalten wurde. Die scheinbare Koerzitivkraft des Tb-Fe-Co-Filmes, als der zweiten magnetische Schicht, war mit 1 kOe, oder weniger, gering.

(Vergleichsbeispiel 2)

Targets, wie in Beispiel 1 , wurden zur Herstellung einer Scheibe verwendet, indem man den Verfahrensweisen von Beispiel 1 folgte, außer, daß die Energie mit der man das Fe&sub9;&sub4;Co&sub6;- Target für die Bildung der Gd-Fe-Co-Schicht versorgte, 280 W (DC) (50 Å/Min) oder mehr betrug. Eine Gd-Fe-Co-Schicht wies eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Seltene Erdengruppe auf, und ihre Sättigungsmagnetisierung fiel in einen Bereich von 10 emu/cm³ bis 125 emu/cm³. Aufzeichnungen/Wiedergaben mit der resultierenden Scheibe wurden durchgeführt. Eine Aufzeichnungssempfindlichkeit lag bei ungefähr 9 mW, und ein Reproduktions-C/N-Verhältnis lag bei ungefähr 40 bis 50 dB. Gute Aufzeichnungs- /Wiedergabecharakteristika konnten nicht erhalten werden.
Verschiedene Veränderungen und Modifikationen der Erfindung können durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine reflektierende Metallschicht, die aus Al oder ähnlichem besteht, auf der Schutzschicht der Struktur von Fig. 3 erzeugt, oder eine Schutzplatte (protective plate) mittels eines Klebers an die Schutzschicht geklebt werden. Zusätzlich ist die Gestalt des Mediums nicht auf eine Scheibenform festgesetzt, sondern kann durch eine karten- oder eine bandähnliche (card or tape-like) Form ersetzt werden. All diese Modifikationen werden in der Erfindung eingeschloßen. Ein emu entspricht ungefähr 1,257 x 10&sup9; Weber-metre.

Claims

1. Magnetooptisches Aufzeichnungsmedium aus folgenden Bestandteilen:

ein Substrat (1);

eine erste magnetische Schicht (3) aus einer auf dem Substrat aufgebrachten amorphen Gd-Fe-Co-Legierung, die eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters der Eisengruppe aufweist;

und

eine zweite magnetische Schicht (4), die eine höhere Koerzitivkraft und einen tieferen Curie-Punkt als die erste magnetische Schicht aufweist, und mit der ersten magnetischen Schicht austauschgekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, daß die zweite magnetische Schicht eine amorphe R-Fe-Co- Legierung darstellt (wobei R mindestens eines der Elemente Tb oder Dy bedeutet), die eine überlegene Magnetisierbarkeit des Untergitters aus Seltenen Erden bei Raumtemperatur, eine Sättigungsmagnetisierung in einem Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ (31 bis 220 x 10&sup9; Weber-metre) und eine Kompensationstemperatur von zwischen Raumtemperatur und Curie- Punkt der Legierung aufweist.

2. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Curie-Punkt der zweiten magnetischen Schicht innerhalb eines Bereiches von 100 bis 190ºC liegt.

3. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite magnetische Schicht im wesentlichen aus einer amorphen Legierung der folgenden Zusammensetzung besteht:

TbX(Fe100-YCoY)100-X

wobei die Beziehungen gelten:

0 < Y ≤ 10 (Atom-%),

20,2 ≤ x ≤ 27,6 (Atom-%).

4. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite magnetische Schicht im wesentlichen aus einer amorphen Legierung der folgenden Zusammensetzung besteht:

DyX(Fe100-YCoY)100-X

wobei die Beziehungen gelten:

5 ≤ Y ≤ 20 (Atom-%),

23,4 ≤ X ≤ 27,0 (Atom-%).

5. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite magnetische Schicht im wesentlichen aus einer amorphen Legierung der folgenden Zusammensetzung besteht:

(TbDy)X(Fe100-YCoY)100-X

wobei die Beziehungen gelten:

0 < Y ≤ 20 (Atom-%),

23,0 ≤ x ≤ 26,6 (Atom-%).

6. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste magnetische Schicht im wesentlichen aus einer amorphen Legierung der folgenden Zusammensetzung besteht:

GdZ(Fe100-WCoW)Z

wobei die Beziehungen gelten:

0 < W ≤ 50 (Atom-%),

20,0 ≤ z ≤ 25,7 (Atom-%).