DE3443049C2

DE3443049C2 -

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Publication number: DE3443049C2
Application number: DE19843443049
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Numazu Shizuoka Jp Nakamura; Hazime Tokio/Tokyo Jp Machida; Motoharu Tanaka; Atsuyuki Watada; Fumiya Numazu Shizuoka Jp Omi; Nobuyuki Yokohama Kanagawa Jp Koinuma
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-11-26
Filing date: 1984-11-26
Publication date: 1992-04-16
Also published as: US4670323A; DE3443049A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine aus einer magnetischen Metalloxydsubstanz bestehende magnetische Schicht und deren Verwendungen als optische oder perpendikuläre Magnetaufzeichnungsträger.

In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 09 747 wurden magnetooptische Aufzeichnungsmaterialien aus einem transparenten Schichtträger, einer darauf aufgebrachten, vertikal magnetisch-anisotropen, magnetischen Filmschicht und einer auf die magnetische Filmschicht aufgebrachten Reflexionsschicht vorgeschlagen. Die magnetische Filmschicht enthält ein ferrimagnetisches Oxid der Formel MeGa_xFe_12-xO₁₉, worin Me Barium, Strontium oder Blei sein kann und x eine ganze Zahl von 3 bis 8 bedeutet. Die magentische Filmschicht kann außerdem Bi, Gd, Tb, Dy, Y, La, Co, Sm, V und/oder Ge enthalten.

In der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 13 086 wurden darüber hinaus magnetooptische Aufzeichnungsmaterialien mit einem transparenten Schichtträger, einer darauf aufgebrachten magnetischen Filmschicht und einer auf der magnetischen Filmschicht aufgebrachten Reflexionsschicht vorgeschlagen. Die magnetische Filmschicht enthält ein ferrimagnetisches Oxid der folgenden Formel: MeM^IxM^IIyFe_{12-(mx/3+my/3)}O₁₉. In dieser Formel bedeutet Me mindestens ein Element aus der Gruppe Barium, Strontium und Blei; M^I bedeutet mindestens ein Element aus der Gruppe Gallium und Aluminium, und M^II bedeutet mindestens ein Element aus der Gruppe Bismut, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Lanthan, Yttrium, Cobalt, Zink, Titan, Scandium, Indium, Zinn, Calcium, Chrom, Nickel und Germanium. m bedeutet die Ionenwertigkeit des Elements M^I, n die Ionenwertigkeit des Elements M^II, x bedeutet eine Zahl im Bereich von 1 bis 8, y eine Zahl im Bereich von 0 bis 6 und die Summe (x+y) eine Zahl im Bereich von 1 bis 8.

Aus der Druckschrift "Magnetism and Metallurgy of Soft Magnetic Materials, Chia-Wen Chen; North-Holland Publishing Company; Amsterdam; 1977, Seiten 218 und 219" sind für Permanentmagnete auf Keramik-Basis verwendbare Bariumferrite der Formel Ba_lM_mFe_2nO_l+m+3n bekannt, worin l, m und n ganze Zahlen sind. Die Metallionen M können nach dieser Druckschrift zweiwertige Ionen aus der Gruppe Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu und Zn sein. Ba kann auch durch Pb oder Sr ersetzt werden und Fe durch Al, Ga, Cr oder Mn ersetzt werden.

In den letzten Jahren hat man optische Aufzeichnungsträger studiert, die dafür bestimmt sind, mit Hilfe von Halbleiter- Laserstrahlen magnetische Aufzeichnungen vorzunehmen, und man hat entsprechende Geräte für Hochdichteaufzeichnungen entwickelt. Üblicherweise waren die für optische Magnetaufzeichnungsträger verwendeten Materialien vorwiegend mit solchen Substanzen belegt, die sich aus amorphen Legierungen aus Seltenerd- und Übergangsmetallen zusammensetzen. Die Herstellung optischer Magnetaufzeichnungsträger unter Einsatz magnetischer Substanzen aus solchen amorphen Legierungen ging im allgemeinen so vor sich, daß man die magnetische Substanz, z. B. eine Tb-Fe Legierung, durch Aufdampfen im Vakuum, Zerstäuben der ein ähnliches Verfahren auf ein Substrat wie eine Glasscheibe haftend aufbrachte, wo sich eine magnetische Schicht in der Größenordnung von 0,1-1 µm Dicke bildete.

Der so entstandene optische Aufzeichnungsträger führt die Aufzeichnung und die Regenerierung wie im folgenden beschrieben durch. Das heißt, die Aufzeichnung findet statt, indem man den mit einem zweiwertigen Signal modulierten Laserstrahl aussendet und sich dabei die rasche Schwankungseigenschaft einer Koerzitivkraft zunutze macht, die der Temperaturschwankung im Bereich der Curie-Temperatur oder der Kompensationstemperatur der Magnetschicht entspricht. Trifft der Strahl auf die Magnetschicht, heizt er sie auf und kehrt die Richtung der Magnetisierung um. Für die Regenerierung erfolgt eine Abtastung, wobei man sich der Differenz in optischen Magneteffekten der so durch Umkehrung aufgezeichneten Magnetschicht bedienen kann.

Photomagnetisches Aufzeichnungsmaterial mit genannten Magnetsubstanzen aus amorphen Legierungen ist insofern vorteilhaft, als die Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit (Frequenz=1 MHz) durch einen Halbleiter-Laserstrahl erfolgen kann, weil das Material eine hohe Aufzeichnungsleitfähigkeit besitzt. Andererseits besitzt es insofern große Nachteile, als die Magnetschicht im Laufe der Zeit ihre optischen Magneteigenschaften verliert, weil die Magnetsubstanz aus amorphen Legierungen, insbesondere die Komponente der Seltenerdmetalle, anfällig für Korrosion durch Oxydation ist. Zur Verhinderung solcher Korrosion kennt man ein Verfahren, bei welchem durch Aufdampfen im Vakuum, Zerstäuben oder eine ähnliche Methode wie auch bei der Herstellung der Magnetschicht eine Schutzschicht aus einem Oxyd wie SiO, SiO₂ oder einem Nitrid wie TiN, Si₃N₄ auf eine amorphe Magnetschicht aufgebracht wird. Dies wiederum hat den Nachteil, daß bei der Herstellung der Magnetschicht oder der Schutzschicht der Magnetfilm durch im Vakuum verbleibendes O₂, durch auf der Oberfläche des Substrats absorbiertes O₂, H₂O o.ä., oder auch O₂ oder H₂O o.ä. auf der Targetoberfläche aus magnetischer Legierungssubstanz oxydiert und zersetzt werden kann, mit der Zeit dann nadelfeine Löcher entstehen und außerdem die Korrosion durch Oxydation durch Licht und Wärme zur Zeit der Aufzeichnung noch verstärkt wird. Darüber hinaus ist die magnetische amorphe Substanz auch deshalb nicht so geeignet, weil sie durch Wärmeeinwirkung kristallisiert und sich so ihre magnetischen Eigenschaften verschlechtern. Weiterhin existiert ein Vorschlag, zur Verbesserung der Regenerierungsleistung das Faraday'sche Reflexionssystem anzuwenden. Bei diesem System wird die Magnetschicht so weit wie möglich verstärkt und mit einer reflektierenden Schicht aus Cu, Al, Pt, Au o.ä. versehen. Dann wird der Laserstrahl auf die Magnetschicht gerichtet, durchdringt sie, und anschließend wird der Strahl von der magnetischen auf die spiegelnde Schicht zurückgeworfen. Der Nachweis dieses reflektierenden Strahls soll wegen der Verbesserung der Regenerierungsleistung als Regenerierungssystem dienen.

Das Faraday'sche System ist sicherlich insofern gewinnbringend, als sich damit ein hohes S/N-Signal erreichen läßt. Allerdings konnte die herkömmliche amorphe Magnetschicht nicht verwendet werden, weil diese Schicht in der Transparenz weniger gute Eigenschaften aufweist.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine aus einer magnetischen Metalloxydsubstanz bestehende magnetische Schicht bereitzustellen, die eine hohe Aufzeichnungsleitfähigkeit und verbesserte Resistenzeigenschaften gegen Korrosion durch Oxydation besitzt.

Eine weitere Aufgabe ist es, die Verwendung der magnetischen Schicht in einem optischen Magnetaufzeichnungsträger oder in einem perpendikulären Magnetaufzeichnungsträger anzugeben.

Die aus einer magnetischen Metalloxydsubstanz bestehende magnetische Schicht gemäß dieser Erfindung umfaßt eine Substanz, die durch die folgende allgemeine Formel I wiedergegeben wird:

MeO · n(Ga_XM^I _YFe_2-X-m/3YO₃),

worin Me mindestens eines der Metalle der Gruppe Ba, Sr und Pb bedeutet und M^I mindestens eines der Metalle der Gruppe Zn, Sc, In, Cr, Ir, Ru, Rh, Ti, Ta, Sn und Ge bedeutet, 5 ≦ n ≦ 6, 0 < X ≦ 0,8, 0 < Y ≦ 0,8 und m die ionische Wertigkeit von M^I ist, und worin die Schicht ferner noch mindestens eines der Metalle der Gruppe, Cu, Sb, Mo, Nb, Pd, Mn, Yb, V, Te, Zr, Tc, Pt, Os, Re und W enthält,
oder durch die folgende allgemeine Formel II wiedergegeben wird:

MeO · n(M^II _TFe_2-TO₃),

worin Me mindestens eines der Metalle der Gruppe Ba, Sr und Pb und M^II mindestens eines der Metalle der Gruppe Ga und Al bedeutet, 5 ≦ n ≦ 6 und 0 < T ≦ 1,0 ist, und worin die Schicht ferner noch mindestens eines der Metalle der Gruppe Cu, Sb, Mo, Nb, Pd, Mn, Yb, V, Te, Zr, Tc, Pt, Os, Re und W enthält.

Sowohl bei Verwendung der magnetischen Schicht in optischen als auch in perpendikulären Magnetaufzeichnungsträgern ist die magnetische Schicht auf einem Substrat angeordnet.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die magnetischen Metalloxydsubstanzen, wie sie in den allgemeinen Formeln I und II wiedergegeben sind mit Metallen wie Cu, Sb, Mo, Nb, Pd, Mn, Yb, V, Te, Zr, Tc, Tp, Os, Re, W versetzt werden, um den optischen Magneteffekt zu verbessern oder um die Koerzitivkraft oder die ionische Valenz einzustellen. (Bezüglich der Regulierung der ionischen Valenz, empfiehlt sich bei Verwendung eines zwei- oder vierwertigen Metalles als M^I der Zusatz eines ebenfalls vier- oder zweiwertigen Metalles).

Die magnetische Metalloxid-Substanz, aus der die magnetische Schicht besteht, die in einem optischen Magnetaufzeichnungsträger verwendet wird, muß die geeigneten optischen Magneteigenschaften besitzen (echte Curietemperatur, Koerzitivkraft, usw.), welche Aufzeichnung und Regenerierung mit Hilfe eines Halbleiter-Laserstrahls ermöglichen. Außerdem muß diese Substanz eine niedrige Curie-Temperatur Tc haben, um eine hohe Aufzeichnungsleitfähigkeit zu gewährleisten und ein angemessen hohes Koerzitiv-Hc zur stabilen Sicherung aufgezeichneter Informationen. Allgemein gesprochen, gelten als angemessene Größenordnung für Tc Temperaturen zwischen 100 und 400°C und für Hc 15,9 · 10³ bis 477,5 · 10⁵ A/m (200-6000 Oersted). Wenn Tc nämlich unter 100°C liegt, werden die aufgezeichneten Informationen durch den Laserstrahl bei der Regenerierung instabil und dies führt zur Begründung für die Verschlechterung der Regenerierungseigenschaften, da bei Tc über 400°C die Aufzeichnung mit Laserstrahl schwieriger wird. Solange dagegen Hc unter 15,9 · 10³ A/m (200 Oersted) liegt, ist es möglich, daß die gespeicherten Informationen instabil werden und verlorengehen. Liegt Hc aber über 477,5 · 10³ A/m (6000 Oersted), werden die Laserwerte und der Umfang des außerhalb liegenden Magnetfeldes zur magnetischen Inversion während der Aufzeichnung unerwünscht hoch.

Andererseits hat man bisher hexagonale und Spinell Metalloxydsubstanzen mit magnetischen Eigenschaften als Material für Magnetblasen untersucht. Als hexagonale Metalloxydsubstanz mit magnetischen Eigenschaften kennt man das Ferrit vom Typ M, das beispielsweise durch die allgemeine Formel III dargestellt wird:

MeO · n(Fe₂O₃), worin Me und n den Definitionen im Zusammenhang mit den allgemeinen Formeln I oder II entsprechen.

Wir haben uns von der Tatsache leiten lassen, daß bei dieser Art von Substanz, die selbst ein Oxyd ist, keine Gefahr besteht, durch Oxydation beeinträchtigt zu werden, und daß auch bei einer Erweiterung der Filmdicke auf 10 µm die Permeabilität der Substanz gewahrt bleibt. Die genannte magnetische Substanz hat allerdings auch Nachteile. So ist zum Beispiel die Curie-Temperatur Tc hoch (450°C oder darüber), was die Aufzeichnung mit einem Halbleiter- Laserstrahl wie oben beschrieben noch schwieriger macht, und so kann diese Substanz selbst nicht als Material für einen optischen Magnetaufzeichnungsträger verwendet werden. Angesichts dessen hat man verschiedene Untersuchungen durchgeführt und herausgefunden, daß, wenn ein Teil der Fe-Atome in der allgemeinen Formel III durch Ga, Al oder das genannte M^I-Metall ersetzt wird, Tc in jedem dieser Fälle, also Ersatz durch Ga, Al oder das genannte M^I- Metall, sinkt. Gleichzeitig stellte man fest, daß bei Austausch mit Ga und Al die Koerzitivkraft steigt und bei Austausch mit dem M^I-Metall sinkt. Im Fall der allgemeinen Formel III wurde folgendes beobachtet:

(1) Verbindung mit Austausch durch Ga oder In:
Me=Ba : BaFe_12-zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga oder In, Z steht für die Austauschzahl von Ga oder In und l steht für die ionische Wertigkeit von Ga oder In).
(2) Verbindung mit Austausch durch Ga oder Zn:
Me=Ba : BaFe_12-l/3M′_zO₁₉
(M′ steht für Ga oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von Ga oder Zn, l steht für die ionische Wertigkeit von Ga oder Zn).
(3) Verbindung mit Austausch durch Ga oder Sc:
Me=Ba : BaFe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga oder Sc, Z steht für die Austauschzahl von Ga oder Sc, l steht für die ionische Wertigkeit von Ga oder Sc).
(4) Verbindung mit Austausch durch Ga oder Ti:
Me=Ba : BaFe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga oder Ti, Z steht für die Austauschzahl von Ga oder Ti, l steht für die ionische Wertigkeit von Ga oder Ti).
(5) Verbindung mit Austausch durch Ga oder Sn:
Me=Ba : BaFe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga oder Sn, Z steht für die Austauschzahl von Ga oder Sn, l steht für die ionische Wertigkeit von Ga oder Sn).
(6) Verbindung mit Austausch durch Ga, Sc, Ti, Sn oder Zn:
Me=Ba und Sr : Ba_0,75Sr_0,25Fe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga, Sc, Ti, Sn oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von Ga, Sc, Ti, Sn oder Zn und l steht für die ionische Wertigkeit von Ga, Sc, Ti, Sn oder Zn).
(7) Verbindung mit Austausch durch Ga, In, Sc, Ti, Sn oder Zn:
Me=Pb: PbFe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga, In, Sc, Ti, Sn oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von Ga, In, Sc, Ti, Sn oder Zn und l steht für die ionische Wertigkeit von Ga, In, Sc, Ti, Sn oder Zn) und
(8) Verbindung mit Austausch durch Ga, In, Sc, Ti, Sn Zn, Ta oder Ge:
Me=Sr und Pb : Sr_0,25Pb_0,75Fe_12-l/3zM′_zO₁₉
(M′ steht für Ga, In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge, Z steht für die Austauschzahl von Ga, In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge und l steht für die ionische Wertigkeit von Ga, In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge).

Dabei waren in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6-1-4, Fig. 7-1-5 und Fig. 8-1-7 eine Tendenz in Bezug auf Tc feststellbar und in Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14-1-4, Fig. 15-1-5 und Fig. 16-1-7 eine Tendenz mit Bezug auf Hc. Wenn in den obengenannten Formeln (1)-(8) Al als M′ verwendet wurde, ergab jede Formel das gleiche Resultat wie im Fall M′=Ga. Wir haben daher unter Einbeziehung der Austauschwirkungen von Ga, Al, und M′-Metall sowie der angemessenen Größenordnungen von Tc und Hc in dem von der allgemeinen Formel III dargestellten Metalloxyd einen Teil von Fe durch zwei Metallarten, die aus Ga und mindestens einem Bestandteil von M′ oder mindestens einem Bestandteil von M^II in verschiedenen Prozentgrößen bestehen, ersetzt und festgestellt, daß die in den allgemeinen Formeln I und II dargestellten magnetischen Metalloxydsubstanzen überlegene Eigenschaften als optische Magnetaufzeichnungsträger aufweisen. Aufgrund dieser Erkenntnis wurde die vorliegende Erfindung vollendet.

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, hat diese Erfindung das Metalloxyd der allgemeinen Formel III als Material für optische Magnetaufzeichnungsträger verwendbar gemacht, und zwar durch Austausch eines Teils der Fe-Atome im Metalloxyd der allgemeinen Formel III, welches wegen seiner hohen Curie-Temperatur als optischer Magnetaufzeichnungsträger als ungeeignet angesehen werden mußte, durch Ga und M^I-Metall- oder M^II-Metall-Atome, um eine Senkung der Curie-Temperatur zu erreichen unter gleichzeitiger Beibehaltung der Koerzitivkraft auf dem für die Speicherung notwendigen hohen Niveau. Daher ist das modifizierte Metalloxyd der allgemeinen Formel III geeignet für Aufzeichnung und Regenerierung durch Halbleiter-Laserstrahl.

In anderen Worten ausgedrückt, erfüllt die magnetische Metalloxydsubstanz der Magnetschicht gemäß dieser Erfindung den Anspruch auf die richtigen Größenordnungen sowohl der Curie-Temperatur als auch der Koerzitivkraft für ein optisches Magnetaufzeichnungsmaterial.

Beispielsweise im Fall von

(9) BaGa_X′In_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierbei steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von In)

welche der vorausgehenden Formel (1) entspricht, ist Tc 220°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 1,7 und die Austauschzahl Y′ von In 1,0 beträgt, wie in Fig. 17 gezeigt. Hc ist ungefähr 43,7 · 10³ A/m (600 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ga 1,7 und die Austauschzahl Y′ von In 1,0 ist, wie in Fig. 18 gezeigt. Im Fall von

(10) BaGa_X′Zn_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierbei steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Zn)

welche der vorausgehenden Formel (2) entspricht, ist Tc 230°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Zn 1,75 beträgt, wie in Fig. 19 gezeigt. Hc ist ungefähr 38,2 · 10³ A/m (480 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ca 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Zn 1,75 beträgt, wie in Fig. 20 gezeigt. Im Fall von

(11) BaGa_X′Sc_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierbei steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Sc)

welche der vorausgehenden Formel (3) entspricht, ist Tc 225°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sc 1,2 beträgt, wie in Fig. 21 gezeigt. Hc ist 33,4 · 10³ A/m (420 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ca 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sc 1,2 beträgt, wie in Fig. 22 gezeigt. Im Fall von

(12) BaGa_X′Ti_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Ti)

welche der vorausgehenden Formel (4) entspricht, ist Tc 225°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 1,68 und die Austauschzahl Y′ von Ti 1,5 beträgt, wie in Fig. 23 gezeigt. Hc ist ungefähr 95,5 · 10³ A/m (1,2 K Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ca 1,68 und die Austauschzahl Y′ von Ti 1,5 beträgt, wie in Fig. 24 gezeigt.

Im Fall von

(13) BaGa_X′Sn_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Sn)

welche der vorausgehenden Formel (5) entspricht, ist Tc 250°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sn 1,7 ist, wie in Fig. 25 gezeigt. Hc ist ungefähr 19,9 · 10³ A/m (250 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ca 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sn 1,7 ist, wie in Fig. 26 gezeigt. Im Fall von

(14) Ba_0,75Sr_0,25Ga_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierin steht M′ für Sc, Ti, Sn oder Zn, X′ steht für die Austauschzahl von Ga, Y′ steht für die Austauschzahl von Sc, Ti, Sn oder Zn, und l steht wie oben definiert).

welche der vorausgehenden Formel (6) entspricht, ist Tc 225°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sc 1,2 beträgt, wie in Fig. 27-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz läßt sich beobachten, wenn M′=Ti, Sn und Zn (siehe Fig. 27-2, Fig. 27-3 und Fig. 27-4). Bei M′=Sc ist Hc 33,4 · 10³ A/m (420 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von Sc 1,2 ist, wie in Fig. 28-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz wird sichtbar wenn M′=Ti, Sn und Zn (siehe Fig. 28-2, Fig. 28-3 und Fig. 28-4). Im Fall von

(15) PbGa_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierin steht M′ für In, Sc, Ti, Sn oder Zn, X′ steht für die Austauschzahl von Ga, und Y′ steht für die Austauschzahl von In, Sc, Ti, Sn oder Zn).

welche der vorausgehenden Formel (7) entspricht, ist bei M′=In Tc 230°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von In 1,2 ist, wie in Fig. 29-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz läßt sich beobachten, wenn M′=Sc, Ti, Sn, oder Zn ist (siehe Fig. 29-2, Fig. 29-3, Fig. 29-4 und Fig. 29-5).

Bei M′=In ist Hc 55,7 · 10³ A/m (700 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von In 1,2 ist, wie in Fig. 30-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz läßt sich beobachten, wenn M′=Sc, Ti, Sn oder Zn (siehe Fig. 30-2, 30-3 30-4 und 30-5). Im Fall von

(16) Sr_0,25Pb_0,75Ga_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(hierbei steht M′ für In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge, X′ steht für die Austauschzahl von Ga, und Y′ steht für die Austauschzahl von In, Sc, Ti, Sn, Zn Ta oder Ge).

welche der vorausgehenden Formel (8) entspricht, ist Tc bei M′=In 230°C, wenn die Austauschzahl X′ von Ga 2,24 und die Austauschzahl Y′ von In 1,25 ist, wie in Fig. 31-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz läßt sich beobachten wenn M′=Sc, Ti, Sn, Zn, Ta und Ge (siehe Fig. 31-2, 31-3, 31-4, 31-5, 31-6 und 31-7).
Bei M′=In ist Hc 55,7 · 10³ A/m (700 Oersted), wenn die Austauschzahl X′ von Ca 2,24 und die Austauschzahl Y′ von In 1,2 ist, wie in Fig. 32-1 gezeigt. Die gleiche Tendenz läßt sich beobachten wenn M′=Sc, Ti, Sn, Zn Ta und Ge (siehe Fig. 32-2, 32-3, 32-4, 32-5, 32-6 und 32-7. Auch wenn in den vorhergehenden Formeln (8)-(16) Al anstatt von Ga verwendet wird, erreichte man grundlegend die gleichen Ergebnisse wie in diesen Formeln.

Die magnetische Metalloxydsubstanz der Magnetschicht wird im Fall der allgemeinen Formel I durch folgendes Verfahren hergestellt: Schrittweise werden je ein Bestandteil BaCO₃, SrCO₃ und PbCO₃ mit Fe₂O₃, Ga₂O₃ und mindetens einem Bestandteil der genannten M′-Metalloxyde und mindestens einem Bestandteil der genannten zusätzlichen Metalle, in vorher bestimmter Menge vermischt und pulverisiert, bei einer Temperatur von 1000 bis 1100°C gebrannt und anschließend erneut pulverisiert. Dann kommt das Pulver in eine entsprechend geformte Preßform und wird bei einer Temperatur von 1200 bis 1400°C nochmals gebrannt.

Bei magnetischen Metalloxydsubstanzen laut der allgemeinen Formel II kann die Herstellung durch schrittweises Vermischen und Pulverisieren von mindetens einem Bestandteil BaCO₃, SrCO₃ und PbCO₃ mit mindestens einem Bestandteil Fe₂O₃, Ga₂O₃ und Al₂O₃ in jeweils vorbestimmter Menge erfolgen. Das weitere Vorgehen entspricht dem für die allgemeine Formel I beschriebenen Herstellungsverfahren.

Im folgenden werden konkrete Beispiele für die hergestellten magnetischen Metalloxydsubstanzen angeführt:

Magnetische Metalloxydsubstanz gemäß Formel I oder II, die das genannte zusätzliche Metall enthält:

BaO · 5,6[Ga_0,3Ti_0,075Cu_0,15Fe_1,5O₃]
SrO · 6[Ga_0,4Zn_0,15Sb_0,075Fe_1,4O₃]
PbO · 6[Ga_0,3Sb_0,1Fe_1,6O₃]
BaO · 6[Al_0,4Sb_0,3Fe_1,3O₃]
BaO · 5,8[Al_0,3Co_0,12W_0,06Fe_1,54O₃]
SrO · 6[Al_0,4Sb_0,3Fe_1,3O₃]

Die Herstellung der magnetischen Schicht mit Hilfe der magnetischen Metalloxydsubstanz erfolgt im allgemeinen - je nach Art des Substrats - durch Aufbringen der magnetischen Substanz auf das Substrat durch Aufdampfen im Vakuum, Zerstäuben, Ionenplattierung o.ä. Damit läßt sich eine Schichtdicke in der Größenordnung von 0,1 bis 10 µm erreichen bei einer Temperatur des als Target dienenden Substrats von 400 bis 800°C. So erhält man einen optischen Magnetaufzeichnungsträger mit einer vertikalen anisotropie- magnetischen Schicht 2 auf einem Substrat 1. Wenn es die Umstände erfordern, läßt sich die magnetische Schicht in diesem Fall bei einer Substrattemperatur von nicht mehr als 400°C herstellen.

In diesem Fall ist allerdings eine Hitzebehandlung der so gebildeten Magnetschicht bei einer Temperatur von 400 bis 800°C erforderlich, während das Magnetfeld fallweise für vertikale Magnetisierung eingeprägt wird. Bei den hierfür verwendeten Materialien handelt es sich im allgemeinen um hitzebeständige Metalle wie Aluminium u.ä.; Quarzglas; Gallium - Granat - Gadolinium; Saphir; Lithium- Tantalat, kristallisiertes Transparentglas, Pyrex- Glas, Vykor-Glas, Aluminiumsilikat-Glas; Einkristall- Silikon ohne oder mit oxydationsbehandelter Oberfläche; transparente keramische Materialien wie Al₂O₃, Al₂O₃ · MgO, MgO · LiF, Y₂O₃ · LiF, BeO, ZrO₂ · Y₂O₃, ThO₂ · CaO und ähnlich geartete anorganische Stoffe wie anorganische Siliconmaterialien (im Handel sind z. B. "Tosguard" von Toshiba Silicone Co. und "Sumiceram P" von Sumitomo Kagaku Co.) u.ä., opake keramische Stoffe wie Al₂O₃, ZrO₂AlN; Metalle wie Al, Stahl, nichtrostender Stahl; sowie hitzebeständige organische Harzstoffe wie Polyamidharz, Polyimidharz, Polyäther-Sulfon etc.

Die magnetische Schicht ist nicht nur auf optische Magnetaufzeichnungsträger der einschichtigen Art anwendbar, wie in Fig. 33 gezeigt, sondern auch auf allen gängigen optischen Magnetaufzeichnungsträgern des mehrschichtigen Typs. Als Vertreter des mehrschichtigen Typs lassen sich die nach dem Schema der Fig. 34-37 aufgebauten Stoffe aufzählen. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 1′ ein mit einer Kontrollspur ausgestattetes Substrat, 3 bezeichnet eine reflektierende Schicht, 4 eine dielektrische Transparentschicht, 5 eine Schicht mit einer Kontrollspur, 6 eine Schutzschicht, 7 eine transparente Klebstoffschicht und 8 eine hitzebeständige Schicht. Ein mit einer Kontrollspur 1′ versehenes Substrat kann man durch Verarbeiten der oben beschriebenen organischen Materialien mittels Spritzgußverfahren herstellen oder auch durch Strangpressen, Photoätzung u.ä.

Die Kontrollspur auf dem Substrat dient dazu, den Laserstrahl bei Aufzeichnung und Regenerierung zu leiten. Die reflektierende Schicht 3 kann man durch haftendes Aufbringen von Cu, Al, Ag, Au, Cr, Rh, Ni, Pt, TeOx, SeAs, TeAs, TiN, TaN, CrN, Cyaninfarbstoff, Phthalocyaninfarbstoff, Methinfarbtstoff o.ä. auf die Targetoberfläche durch Aufdampfen im Vakuum, Zerstäuben, Ionenplattierung o.ä. herstellen und dabei eine Schichtdicke von 50 bis 1000 nm (500 bis 10 000 A) erreichen. Diese reflektierende Schicht dient zur Steigerung des Faraday'schen Effekts, der verursacht wird, wenn der Laserstrahl erst durch die Magnetschicht dringt, dann von dieser zurückgeworfen wird und sie erneut durchdringt. Die transparente, dielektrische Schicht 4 entsteht durch die haftende Aufbringung von SiO₂, SiO, TiO₂, TiO, CeO, HfO₂, BeO, Tho₂, SiN, Si₃N₄, TiN u.ä. auf die Targetoberfläche durch eines der oben beschriebenen Verfahren. Dabei entsteht eine Schicht mit einer Dicke von etwa 0,05 bis 0,5 µm. Diese transparente dielektrische Schicht dient zur Vergrößerung des Faraday'schen Rotationswinkels und zur Verbesserung der Regenerierungsleistung. Die Schicht mit der Kontrollspur 5 entsteht durch Aufbringen eines durch ultraviolette Strahlen härtbaren Harzes auf eine Targetoberfläche. Anschließend richtet man den ultravioletten Strahl darauf, wobei man gleichzeitig eine entsprechend der Kontrollspur mit Rillen versehene Form aufpreßt und das Harz härtet. Die Schutzschicht 6 entsteht durch Aufbringen von Acrylharz. Polyurethanharz, Polycarbonatharz, Polyäthersulfonharz, Polyamidharz, Epoxyharz, TiN, SiN, Si₃N₄, TaN, CrN, AlN, SiO₂, SiO, TiO₂ u.ä. auf eine Targetoberfläche. Durch ein Beschichtungsverfahren im Fall von Harzen und Aufdampfen im Vakuum, Zerstäuben, Ionenplattierung u.ä. in allen anderen Fällen entsteht eine Schicht von etwa 0,1 bis 100 µm. Diese Schutzschicht dient zum Schutz der Oberflächenschicht, in diesem Fall der reflektierenden Schicht 3. Die transparente Klebstoffschicht 7 entsteht durch Verbindung der reflektierenden Schicht des Substrats 1′ mit einer Kontrollspur, die mit der reflektierenden Schicht 3 versehen ist, und der Magnetschicht der hitzebeständigen Schicht 8, die mit der magnetischen Schicht 2 versehen ist.

(Die hitzebeständige Schicht 8 enthält die anorganische Substanz. Deshalb entspricht "die mit einem magnetischen Film versehene hitzebeständige Schicht" dem obenerwähnten optischen Magnetaufzeichnungsträger des einschichtigen Typs). Unter Verwendung von Epoxyharz, Polyurethanharz, Polyamidharz u.ä. erhält man eine Schicht von etwa 0,1 bis 10 µm Dicke. Man könnte also sagen, daß diese transparente Klebstoffschicht nur dazu da ist, die reflektierende Schicht 3 auf dem Substrat 1′ mit der magnetischen Schicht 2 aus dem optischen Magnetaufzeichnungsträger des einschichtigen Typs zu verbinden. In diesem Zusammenhang ist auch anzumerken, daß die hitzebeständige Schicht 8, die aus dem obengenannten anorganischen Material besteht, dem Substrat 1 entspricht, aber die Aufgabe hat, die hitzebeständigen Eigenschaften der Magnetschicht 2 zu verbessern. Die geeignete Dicke dieser Schicht beträgt etwa 0,1 bis 2 mm.

Die Schutzschicht 6 kann nicht nur auf die Oberfläche des in Fig. 36 gezeigten Aufzeichnungsträgers aufgetragen werden, sondern auch auf die Oberfläche anderer Aufzeichnungsträger. Um die vertikalen anisotropischen Magneteigenschaften der Magnetschicht noch weiter zu verbessern, kann man mit ZnO, α-Fe₂O₂, α-Al₂O₃, AlN, SiO₂, MgO, MnZn- Ferrit behandelte Substrate verwenden.

Der obenerwähnte optische Magnetaufzeichnungsträger mit einer Magnetschicht ist der Aufzeichnung und Regenerierung im allgemeinen so ausgesetzt, daß von der Seite der Magnetschicht oder des Substrats ein modulierter oder abgelenkter Laserstrahl ausgerichtet wird.

Die magnetische Metalloxydsubstanz der magnetischen Schicht hat die für optisches Magnetaufzeichnungsmaterial erforderliche Werte für Tc und Hc und besitzt hohe Aufzeichnungsleitfähigkeit. Nichtsdestotrotz besitzt die Schicht Resistenz gegenüber Oxydativkorrosion und eine Transparenz, die bei dem üblichen Material nicht feststellbar war.

Deshalb leidet das Material nicht unter einem Nachlassen der optischen Magneteigenschaften im Laufe der Zeit und kann sich bei der Regenerierung durchgelassenen Lichtes bedienen. So kann man sich bei der Regenerierung den Faraday'schen Rotationswinkel und dessen hohe Regenerierungsleistung zunutze machen. Darüber hinaus kann die magnetische Metalloxydsubstanz der Magnetschicht laut vorliegender Erfindung auch in perpendikulären Magnetaufzeichnungsträgern (deren Struktur im Grunde identisch mit dem genannten optischen Magnetaufzeichnungsträger des einschichtigen Typs ist) eingesetzt werden. In diesem Fall sind jedoch als bevorzugte magnetische Metalloxydsubstanzen solche mit niedriger Metallaustauschzahl X, Y und T aufzuzählen, besonders solche, die 0 < X ≦ 0,2 und 0 < Y ≦ 0,2 in der Formel I und 0 < T ≦ 0,4 in der Formel II genügen.

Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6-1-4, 7-1-5 und 8-1-7 stellen jeweils ein Vergleichsdiagramm dar zwischen der Austauschzahl Z von M′ und der Curie-Temperatur Tc in jeder der folgenden magnetischen Metalloxydsubstanzen:

(1) BaFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga oder In, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(2) BaFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(3) BaFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga oder Sc, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(4) BaFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga oder Ti, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(5) BaFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga oder Sn, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(6) Ba_0,75Sr_0,25Fe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga, Sc, Ti, Sn oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).
(7) PeFe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga, In, Sc, Ti, Sn oder Zn, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′) und
(8) Sr_0,25Pb_0,75Fe_12-l/3zM_zO₁₉
(Hierin steht M′ für Ga, In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge, Z steht für die Austauschzahl von M′ und l steht für die ionische Wertigkeit von M′).

Fig. 9, 10, 11, 12, 13, 14-1-4, 15-1-5 und 16-1-7 stellen jeweils ein Vergleichsdiagramm zwischen der Austauschzahl von M′ und der Koerzitivkraft Hc von M′ in jeder der genannten Metalloxydsubstanzen (1)-(8) dar; Fig. 17, 19, 21, 23, 25, 27-1-4, 29-1-5 und 31-1-7 stellen ebenfalls jeweils ein Vergleichsdiagramm zwischen dem folgenden Y′ und der Curie-Temperatur Tc in jeder der folgenden magnetischen Metalloxydsubstanzen dar:

(9) BaGa_X′In_Y′Fe_{12-X′l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von In).
(10) BaGa_X′Zn_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Zn).
(11) BaGa_X′Sc_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Sc).
(12) BaGa_X′Ti_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Ti).
(13) BaGa_X′Sn_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht X′ für die Austauschzahl von Ga und Y′ für die Austauschzahl von Sn).
(14) Ba_0,75Sr_0,25Ga_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht M′ für Sc, Ti, Sn oder Zn, X′ steht für die Austauschzahl von Ga und Y′ steht für die Austauschzahl von M′).
(15) PbGa_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht M′ für In, Sc, Ti, Sn oder Zn, X′ steht für die Austauschzahl von Ga und Y′ steht für die Austauschzahl von M′) und
(16) Sr_0,25Pb_0,75Ga_X′M′_Y′Fe_{12-X′-l/3Y′}O₁₉
(Hierin steht M′ für In, Sc, Ti, Sn, Zn, Ta oder Ge, X′ steht für die Austauschzahl von Ga und Y′ steht für die Austauschzahl von M′).

Fig. 18, 20, 22, 24, 26, 28-1-4, 30-1-5 und 32-1-7 stellen jeweils ein Vergleichsdiagramm zwischen der Größe Y′ und der Koerzitivkraft Hc in jeder der magnetischen Metalloxydsubstanzen (9)-(16) dar; Fig. 33 bis 37 sind Blockdiagramme, die jeweils ein Beispiel des optischen Magnetaufzeichnungsträgers unter Einsatz der die Magnetsubstanz umfassenden Magnetschicht gemäß dieser Erfindung darstellen.

1 Substrat
1′ Mit einer Kontrollspur versehenes Substrat
2 Magnetschicht
3 Reflektierende Schicht
4 Transparente dielektrische Schicht
5 Schicht mit der Kontrollspur
6 Schutzschicht
7 Transparente Klebstoffschicht
8 Hitzebeständige Schicht

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:

Beispiel 1

Ein Quarzsubstrat mit optisch abgeschliffener Oberfläche wurde für zwei Stunden einer Zerstäubung ausgesetzt, wobei die jeweiligen Targets aus in der folgenden Tabelle aufgeführten magnetischen Metalloxydsubstanzen bestanden. Es herrschten folgende Ar-Partialdruckbedingungen 2,66 mbar 2,0 mm Torr); O₂ Partialdruck; 0,4 mbar (0,3 mm Torr); Kraftstromentnahme 0,35 kW und eine Substrattemperatur von 600°C, mit deren Hilfe sich auf dem Substrat 0,5 µm dicke Magnetschichten bilden sollten. Die nachfolgende Tabelle zeigt die durch Messungen der Curie-Temperatur Tc und der Koerzitivkraft Hc dieser Magnetschicht erzielten Werte.

Als nächstes wurde jeder der so erhaltenen optischen Magnetaufzeichnungsträger durch Anlegen eines Magnetfeldes von 795,8 · 10³ A/m (10 k. Oersted) senkrecht zur Oberfläche eines jeden Aufzeichnungsträgers in einer Richtung magnetisiert. Die anschließende Aufzeichnung erfolgte durch Aussendung eines Halbleiter-Laserstrahls mit einer Leistung von 20 mW von der Seite des Substrats unter Bedingungen großer Lichtstärke auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers: 10 mW bei einer Pulsfrequenz von 1 MHz. Gleichzeitig wurde zur magnetischen Inversion ein Magnetfeld von 39,8 · 10³ A/m (0,5 k. Oersted) entgegen der magnetisierten Richtung aufgeprägt. Auf jedem Aufzeichnungsträger bildete sich ein aufgezeichnetes Bit mit einem Durchmesser von ca. 1,5 µm.

Beispiel 3

Ein GGG Substrat wurde einer zweistündigen Zerstäubung mit SiO unter folgenden Ar-Partialdruckbedingungen ausgesetzt: 0,026 mbar (2×10^-2 Torr). O₂-Partialdruck: 0,026 mbar (2×10^-2 Torr). Kraftstromentnahme: 0,4 kW und Substrattemperatur 300°C. Damit sollte darauf eine Unterschicht von 100 mm (1000 Å) Dicke geschaffen werden. Danach folgte ein dreistündiges Zerstäuben mit BaO · 6(Ga_0,2Co_0,12Ti_0,06Fe_1,64O₃) unter folgenden Bedingungen: Ar-Partialdruck: 2,66 · 10^-3 mbar (2×10^-3 Torr), O₂-Partialdruck: 2,66 · 10^-4 mbar (2×10^-4), Kraftstromentnahme 0,4 kW und Substrattemperatur 550°C. Dadurch entstand eine Magnetschicht von 1 µm Dicke auf der genannten Unterschicht. Weiterhin wurde das Präparat einem halbstündigen Aufdampfen im Vakuum mit Al bei einer Substrattemperatur von 300°C ausgesetzt, um darauf eine 100 mm (1000 Å) dicke reflektierende Schicht zu erhalten. Die magnetischen Eigenschaften des so erhaltenen optischen Magnetaufzeichnungsträgers waren von hoher Qualität, d. h. Tc=300°C und Hc=1800 Oersted 143,2 · 10³ A/m. Anschließend wurde dieser Aufzeichnungsträger nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 in eine festgelegte Richtung magnetisiert. Dann erfolgte die Aufzeichnung durch Ausrichtung eines Halbleiter-Laserstrahls mit einer Leistung von 30 mW von der Seite des Substrats unter Bedingungen großer Lichtstärke auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers: 10 mW und einer Pulsfrequenz von 0,1 MHz. Gleichzeitig wurde ein Magnetfeld aufgeprägt. Auf dem Aufzeichnungsträger bildete sich ein aufgezeichnetes Bit mit einem Durchmesser von ca. 1,5 µm. Dann wurde der Träger für sieben Tage in einer Atmosphäre von 100°C belassen um so seine Haltbarkeit zu messen. In den magnetischen Eigenschaften ließen sich keine wesentlichen Veränderungen feststellen.

Zu Vergleichszwecken wurde andererseits ein optischer Magnetaufzeichnungsträger nach dem gleichen Verfahren wie in diesem Beispiel hergestellt, mit der Ausnahme, daß mit Tb_0,24F_0,76 als Target ein 0,5 µm dicker Magnetfilm aus einer amorphen Metallegierung gebildet wurde.

Anschließend unterzog man diesen Kontrollaufzeichnungsträger einem siebentägigen Haltbarkeitstest bei 100°C und stellte fest, daß es während der Testphase zu Oxydation und Kristallisierung gekommen war und sich die magnetischen Eigenschaften merklich verschlechtert hatten. Die Ergebnisse der Haltbarkeitstests beider optischer Magnetaufzeichnungsträger sind im folgenden aufgezeigt:

Wir erhielten die obigen Daten von der dem Substrat zugewandten Seite der Magnetschicht.

Beispiel 4

Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 3 stellten wir einen optischen Magnetaufzeichnungsträger auf einem Si-Einkristallscheibchen-Substrat unter Verwendung von SrO · 5,7(Ga_0,1Rh_0,075Co_0,15Fe_1,7O₃) als magnetisches Target her. Die magnetischen Eigenschaften dieses Aufzeichnungsträgers waren von hoher Qualität, d. h. Tc=350°C und Hc=3000 Oersted 238,7 · 10³ A/m.

Dieser optische Magnetaufzeichnungsträger wurde einem einmonatigen Haltbarkeitstest unter den gleichen Bedingungen unterzogen (Beschleunigungstest bei 90°C und 80% RH) wie in Beispiel 3, um so ein Ergebnis bezüglich des Faraday'schen Rotationswinkels zu erhalten. 2R_F, die Haltbarkeit nach Beschleunigung, betrug 1,55 Grad, während 2R_F als Ausgangswert bei 1,60 Grad lag.

Beispiel 5

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 wurde eine SiO₂ Unterschicht von 100 mm (1000 Å) Dicke auf ein Substrat aus Kristallglas (Handelsname: Microlan von Nihon Gaishi K.K.) aufgebracht und dann einer zweistündigen Zerstäubung mit ZnO unterzogen unter folgenden Bedingungen: Kraftstromentnahme 80 W, Gasdruck: 5,3 · 10^-2 mbar (4×10^-2 Torr), P_Ar/P_O2= 1/1 (P_Ar: Ar-Partialdruck, P_O2: O₂-Partialdruck), Substrattemperatur: 300°C. Dabei bildete sich eine 300 mm (3000 Å) dicke Schicht auf der SiO₂-Unterschicht. Anschließend wurde auf diesen Unterschichten ein 1 µm dicker Magnetfilm hergestellt durch Zerstäubung auf ein magnetisches Target aus BaO · 6(Ga_0,2Ru_0,06Co_0,12Fe_1,64O₃) hergestellt unter folgenden Bedingungen: Ar-Partialdruck: 2,66 · 10^-3 mbar (2×10^-3 Torr), O₂ Teildruck: 2,66 · 10^-4 mbar (2×10^-4 Torr), Kraftstromentnahme: 0,4 kW und Substrattemperatur: 570°C. Auf genannte Magnetschicht brachte man eine 50 nm (500 Å) dicke reflektierende Schicht auf. Diese entstand durch einstündiges Aufdampfen von Au bei einem atmosphärischen Gasdruck von 1,33 · 10^-5 mbar (1×10^-5) Torr und einer Substrattemperatur von 400°C. Der so hergestellte optische Magnetaufzeichnungsträger besaß magnetische Eigenschaften von hoher Qualität, d. h. Tc=320°C, Hc=2000 Oe 159,2 · 10³ A/m. Dann unterzog man diesen optischen Magnetaufzeichnungsträger einem Haltbarkeitstest durch Beschleunigung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 und stellte fest, daß der Ausgangswert des Faraday'schen Rotationswinkels (2R_F) 1,5 Grad betrug. Nach einem Monat lag 2R_F bei 1,4 Grad.

Beispiel 6

Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 wurde ein optischer Magnetaufzeichnungsträger hergestellt, mit der Ausnahme, daß man BaO · 6(Ga_0,3Ti_0,06Ni_0,12Fe_1,54O₃) als magnetisches Target verwendete. Die magnetischen Eigenschaften dieses Aufzeichnungsträgers waren von hoher Qualität, d. h. Tc=280°C und HC=1800 Oersted 143,2 · 10³ A/m.

Im weiteren unterzog man diesen optischen Magnetaufzeichnungsträger einem Haltbarkeitstest unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 und stellte fest, daß der Ausgangswert des Faraday'schen Rotationswinkels (2R_F) 0,46 Grad betrug. Nach einem Monat lag 2R_F bei 0,42 Grad.

Beispiel 7

Unter den gleichen Beidngungen wie im Beispiel 3 wurde ein optischer Magnetaufzeichnungsträger hergestellt, mit der Ausnahme, daß man für die erste Unterschicht SiO₂ durch AlN ersetzte und für das magnetische Target Ba0,6 (Ga_0,3Ta_0,075Co_0,15Fe_1,5O₃) verwendete. Die magnetischen Eigenschaften dieses Aufzeichnungsträgers waren von hoher Qualität, d. h. Tc=280°C und Hc=2500 Oersted 198,9 · 10³ A/m. Diesen optischen Magnetaufzeichnungsträger unterzog man einem Haltbarkeitstest unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 und stellte fest, daß der Ausgangswert des Faraday'schen Rotationswinkels (2R_F) 1,6 Grad betrug. Nach einem Monat lag 2R_F bei 1,5 Grad.

Beispiel 8

Auf einem Einkristall-Si-Scheibchen-Substrat bildete sich durch einstündige Zerstäubung mit ZnO ein 200 nm (2000 Å) dicker ZnO Film. Dabei herrschten die Bedingungen des atmosphärischen Sauerstoffdrucks 2,66 · 10^-3 mbar (2×10^-3 Torr) und eine Substrattemperatur von 400°C. Diese Schicht unterzog man dann einer Zerstäubung mit MnO_0,6ZnO_0,4Fe₂O. Dabei herrschten die Bedingungen des atmosphärischen Gasdrucks 2,66 · 10^-3 mbar (2×10^-3 (P_Ar/ P_o2=1,8/0,2×10^-3 Torr) und eine Substrattemperatur von 450°C. Es bildete sich eine 500 nm (5000 Å) dicke MnO_0,6ZnO_0,4Fe₂O₃ Schicht. Diese setzte man dann einer zweistündigen Zerstäubung aus unter Verwendung eines magnetischen Targets aus BaO · 6(Ga_0,05Ti_0,03Co_0,06Fe_1,87O₃), um so eine 500 nm (5000 Å) dicke Magnetschicht haftend aufzubringen. Dabei herrschten ein atmosphärischer Gasdruck von 2,66 · 10^-2 mbar (2×10^-3 Torr) (O₂/Ar Verhältnis=1/6) und eine Substrattemperatur von 570°C.

So erhielt man einen perpendikulären Aufzeichnungsträger. Die Aufzeichnung erfolgte unter Verwendung eines Ferrit Ringkopfs mit einer Spaltbreite von 0,4 µm unter der Bedingung einer relativen Geschwindigkeit von 1,51 m/s zwischen Träger und Kopf.

Claims

1. Magnetische Schicht, bestehend aus einer magnetischen Metalloxydsubstanz der allgemeinen Formel I: MeO · n(Ga_XM^I _YFe_2-X-m/3YO₃)worin Me mindestens eines der Metalle der Gruppe Ba, Sr und Pb bedeutet und M^I mindestens eines der Metalle der Gruppe Zn, Sc, In, Cr, Ir, Ru, Rh, Ti, Ta, Sn und Ge bedeutet, 5 n 6, 0 < X 0,8, 0 < Y 0,8 und m die ionische Wertigkeit von M^I ist und die ferner noch mindestens eines der Metalle der Gruppe Cu, Sb, Mo, Nb, Pd, Mn, Yb, V, Te, Zr, Tc, Pt, Os, Re und W enthält.

2. Magnetische Schicht, bestehend aus einer magnetischen Metalloxydsubstanz der allgemeinen Formel II: MeO · n(M^II _TFe_2-TO₃)worin Me mindestens eines der Metalle der Gruppe Ba, Sr und Pb und M^II mindestens eines der Metalle der Gruppe Ga und Al bedeutet, 5 n 6 und 0 < T 1,0 ist und die ferner noch mindestens eines der Metalle der Gruppe Cu, Sb, Mo, Nb, Pd, Mn, Yb, V, Te, Zr, Tc, Pt, Os, Re und W enthält.

3. Verwendung einer magnetischen Schicht nach Anspruch 1 oder 2 in einem optischen Magnetaufzeichnungsträger.

4. Verwendung einer magnetischen Schicht nach Anspruch 1 oder 2 in einem perpendikulären Magnetaufzeichnungsträger.