DE68926826T2

DE68926826T2 - Zweischichtiger magneto-optischer Aufzeichnungsträger mit einer Schicht niedriger Koerzitivkraft, bestehend aus Gd und mindestens Tb oder Dy

Info

Publication number: DE68926826T2
Application number: DE1989626826
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kobayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2009-02-21
Also published as: EP0330394A3; DE68926826D1; EP0330394A2; EP0330394B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einem optomagnetischen Speicher und dergleichen und insbesondere auf ein optomagnetischen Aufzeichnungsmaterial, das in der Lage ist, Daten durch Bestrahlung mit Lichtstrahlen thennomagnetisch aufzuzeichnen und aufgezeichnete Daten unter Verwendung eines optomagnetischen Effektes auszulesen.

Zugehöriger Stand der Technik

Es sind bereits magnetooptische Informationsaufzeichnungsmaterialien bekannt, die eine polykristalline Dünnschicht aus zum Beispiel MnBi oder MnCuBi, eine amorphe Dünnschicht aus zum Beispiel GdCo, GdFe, ThFe, DyFe, GdTbFe oder TbDyFe oder eine kristalline Dünnschicht aus zum Beispiel GIG verwenden. Unter diesen Materialien wurde eine Dünnschicht aus amorphen Legierungen aus Seltenerdenmetallen und Übergangsmetallen kürzlich als geeignet zur Herstellung eines magnetooptischen Informationsaufzeichnungsmaterials angesehen im Hinblick auf die Leichtigkeit der Erzeugung einer Dünnschicht mit einer großen Fläche bei einer Temperatur in der Nähe der Raumtemperatur.
Im allgemeinen muß das magnetooptische Informationsaufzeichnungsmaterial eine hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit, eine große magnetooptische Wirkung und eine hohe Koerzitivkraft aufweisen. Allerdings war es bisher schwierig, alle diese Anforderungen mit einer der vorstehenden Schichten als alleiniger Schicht zu erfüllen. Zum Beispiel zeigen GdCo oder GdFe, die eine Kompensationspunktaufzeichnung erlauben, einen großen magnetooptischen Effekt beim Einlesen von Informationen und stellen aufgrund einer relativ hohen Curietemperatur ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis bereit, zeigen aber eine niedrige Koerzitivkraft, so daß die aufgezeichneten Domänen instabil sind. Auf der anderen Seite sind TbFe oder DyFe, die Curiepunktaufzeichnung erlauben, nicht mit den vorstehend erwähnten Nachteilen verbunden, weil sie eine relativ hohe Koerzitivkraft aufweisen, stellen aber aufgrund der niedrigen Curietemperatur ein niedriges Signal-Rausch-Verhältnis beim Lesen der Informationen bereit. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird, wie zum Beispiel in US-Patent Nr. 4799114, ein magnetooptisches Informationsaufzeichnungsmaterial mit einer zweischichtigen Struktur vorgeschlagen. Dieses Aufzeichnungsmaterial umfaßt eine senkrecht magnetisierbare Schicht mit hoher Koerzitivkraft und einem niedrigen Curiepunkt und eine senkrecht magnetisierbare Schicht mit niedriger Koerzitivkraft mit einem hohen Curiepunkt. Die Schicht mit hoher Koerzitivkraft wird mit der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft austauschgekoppelt. Informationen werden gelesen und aufgezeichnet in der Schicht mit hoher Koerzitivkraft und niedrigem Curiepunkt. Die aufgezeichneten Informationen werden auf die Schicht mit niedriger Koerzitivkraft übertragen. Die gespeicherten Informationen werden aus der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft und hohem Curiepunkt und einen hohen optomagnetischen Kerr- Rotationswinkel ausgelesen.
US-Patent Nr. 4753853 schlägt ein optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial vor, in dem eine amorphe Legierung aus einer seltenen Erde und Eisen mit Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang (iron group sublattice magnetization superiority) zur Bildung einer Schicht mit hoher Koerzitivkraft verwendet wird, eine amorphe Legierung aus einer seltenen Erde und Eisen, die ebenfalls Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang aufweist, zur Bildung einer Schicht mit niedriger Koerzitivkraft verwendet wird und Richtungen der Sättigungsmagnetisierung der Seltenerdenelementen und das Eisen parallel zueinander sind.
Ein solches optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial besitzt auch das Problem der Aufzeichnungsstabilität wie auch der Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften wie jedes andere Aufzeichnungsmaterial auch. Wenn die Stabilität der aufgezeichneten Informationen berücksichtigt wird, muß eine Stabilität nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei einer Temperatur, die geringfügig höher ist als die Raumtemperatur, berücksichtigt werden. Da die optomagnetische Plattenvorrichtung verschiedene Wärmestrahlungsquellen einschließt, wächst die Temperatur im Inneren der Vorrichtung oft auf etwa 50 bis 60ºC an. Informationen werden ausgelesen durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl, dessen Energie niedrig genug ist, daß er nicht Informationen auf ein Material aufzeichnet. In diesem Fall ist ein Temperaturanstieg des Materials in einem gewissen Grade unausweichlich. Zusätzlich muß aufgrund der Betriebsweise der Plattenvorrichtung Lesen oft durchgeführt werden, während ein magnetisches Aufzeichnungs/Löschbiasfeld angelegt ist. Deshalb müssen aufgezeichnete Informationen stabil sein, wenn die Temperatur des Materials durch einen Leselichtstrahl bei Anlegen des magnetischen Biasfeldes in der Plattenvorrichtung bei einer Temperatur von 50 bis 60ºC weiter angehoben wird.
Die "Patent Abstracts of Japan" (Patentzusammenfassungen Japan), Band 10, Nr. 26 (P-425) [2083] und JP-A 60177455, die in Oberbegriff von Anspruch 1 berücksichtigt sind, offenbaren ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial, das zwei austauschgekoppelte, magnetische Schichten umfaßt. Die erste Schicht besitzt eine relativ niedrige Curietemperatur und eine hohe Koerzitivkraft, während die zweite Schicht eine relativ hohe Curietemperatur und eine niedrige Koerzitivkraft besitzt. Die erste Schicht ist aus einer amorphen Legierung aus DyFeCo gebildet. Die zweite Schicht ist aus einer amorphen Legierung aus GdFeCo gebildet. Daten werden auf das Material aufgezeichnet durch Erhitzen des Materials auf eine Temperatur zwischen den beiden Curietemperaturen in der Gegenwart eines äußeren magnetischen Feldes.
EP-A 258978 offenbart auch ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial, das zwei austauschgekoppelte, magnetische Schichten umfaßt, bei denen die zweite magnetische Schicht eine höhere Curietemperatur und eine niedrigere Koerzitivkraft als die erste Schicht besitzt. Die erste Schicht kann aus amorphen Legierungen aus TbDyFeCo gebildet sein. Die zweite magnetische Schicht kann aus amorphen Legierungen aus ThGdFeCo gebildet sein. Jede der beiden Schichten kann einen Seltenerden- oder Übergangsmetalluntergittermagnetisierungsvorrang aufweisen. Das magnetooptische Aufzeichnungsmaterial ermöglicht eine Überschreiboperation.
Das "japanische Journal für angewandten Physik" (Japanese Journal of Applied Physics), Band 20, Nr.11, November 1981, Seiten 2089 bis 2095, "Magnetisierungsprozeß von austauschgekoppelten, ferrimagnetischen doppelschichtigen Filmen" (Magnetisation Process of Exchange-Coupled Ferrimagnetic Double-Layered Films) von T. Kobayashi et al. beschreibt doppelschichtige, magnetische Filme zur Verwendung als magnetooptische Speichermaterialien. Die Filme umfassen jeweils einen amorphen Legierungsfilm aus Seltenerdenelementen und Übergangsmetallen, in dem die magnetische Bewegung senkrecht zur Schicht des Filmes stattfindet. Die experimentellen und theoretischen Schaltfelder zum Umkehren der Magnetisierung im ausgewählten Gebiet der Filme werden verglichen.
"IEEE Transaktions of Magnetics" (IEEE Mitteilungen über magnetische Werkstoffe), MAG- 17, Nr. 6, November 1981, Seiten 2840 bis 2842 "thermomagnetisches Schreiben auf austauschgekoppelten amorphen doppelschichtigen Filmen aus Seltenerdenelementen und Eisen" (Thermomagnetic Writing on Exchange-Coupled Amorphous Rare-Earth Iron Double-Layer Films) von S. Tsunashima et al. offenbart ein doppeischichtiges, magnetooptisches Speichermaterial, das zwei austauschgekoppelte Schichten aus Filmen aus Seltenerdenelementen und Übergangsmetallen umfaßt. Eine Schicht ist aus einer amorphen GdFe-Legierung. Die andere Schicht ist aus einer amorphen ThFe- oder DyFe-Legierung gebildet. Das Umschaltfeld ist erhöht und die Größe der Bitabmessungen für verschiedene optische Strahldauern werden gemessen.
EP-A 305185 offenbart ein magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial, das eine erste magnetische Schicht aus einer amorphen GdFeCo-Legierung und eine zweite magnetische Schicht aus einer amorphen TbFeCo- oder DyFeCo-Legierung einschließt. Die erste und die zweite magnetische Schicht sind austauschgekoppelt. Das Aufzeichnungsmaterial ist so gestaltet, daß es die Aufzeichnung und das Auslesen von stabilen aufgezeichneten Informationen auf dem Material erlaubt. Dieses Dokument bildet Teil des Standes der Technik in Bezug ausschließlich auf Artikel 54(3) EPU.
EP-A 257530 offenbart ein doppelschichtiges magnetooptisches Aufzeichnungsmaterial, das zwei austauschgekoppelte Schichten aus amorphen Legierungen aus Seltenerdenelementen und Übergangsmetallen umfaßt. Die erste Sche hergestellt. Die zweite Schicht ist aus GdThFeCo hergestellt. Das Überschreiben von Informationen kann ohne Verwendung eines externen, modulierten, magnetischen Feldes durch Anlegen eines Lichtstrahls mit zwei verschiedenen Intensitäten erreicht werden. Dieses Dokument bildet einen Teil des Standes der Technik in Bezug ausschließlich auf Artikel 54(3) EPÜ.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das höhere Stabilität der aufgezeichneten Informationen sicherstellen kann als der zugehörige Stand der Technik.
Gemäß der Erfindung wird ein optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial mit einer ersten und einer zweiten magnetischen Schicht bereitgestellt, die amorphe Legierungen aus seltenen Erden und Eisengruppenmetallen umfassen, wobei die zweite magnetische Schicht eine höhere Curietemperatur und eine niedrigere Koerzitivkraft als die erste magnetische Schicht besitzt, und die zweite magnetische Schicht austauschgekoppelt ist mit der ersten magnetischen Schicht, wodurch die folgenden Bedingung erfüllt ist:
worin HH die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht darstellt, HL die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht darstellt, M&sub5; die Sättigungsmagnetisierung der zweiten magnetischen Schicht darstellt, h die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht darstellt und w die Energie der magnetischen Barriere zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht darstellt, wobei das Material dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste magnetische Schicht einen Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 31,425 bis 219,975 × 10&supmin;³ Wb/m² (25 bis 175 emu/cm³) aufweist und die zweite magnetische Schicht einen Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 62,85 bis 251,4 × 10&supmin;³ Wb/m² (50 bis 200 emu/cm³) umfaßt, und daß die zweite magnetische Schicht Gd und wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tb und Dy, und wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe und Co, umfaßt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optomagnetischen Aufzeichnungsmaterials zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Ausführungsform der Erfindung wird in folgenden im Detail unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Struktur einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen optomagnetischen Aulzeichnungsmaterials darstellt. In Fig. 1 ist ein transparenter Träger 1 aus Glas oder Kunststoff gebildet. Eine Unterbeschichtungsschicht 2, die aus einem Dielektrikum gebildet ist, wie zum Beispiel Se&sub3;N&sub4;, um einen Interferenzeffekt und einen Antikorrosionseffekt zu erhalten, wird auf dem Träger 1 gebildet. Eine zweite magnetische Schicht 3 und eine erste magnetische Schicht 4 mit einer höheren Koerzitivkraft und einer niedrigeren Curietemperatur wie bei der zweiten magnetischen Schicht 3 werden auf der Unterbeschichtungsschicht 2 gebildet. Diese magnetischen Schichten werden aufeinanderfolgend gebildet, während ein Vakuumzustand während der Herstellung des Materials beibehalten wird, und miteinander austauschgekoppelt. Eine Schutzschicht 5 aus einem Dielektrikum, wie zum Beispiel Si&sub3;N&sub4;, zum Schutz dieser magnetischen Schichten vor Korrosion wird auf der ersten magnetischen Schicht 4 gebildet.
In dem vorstehend beschriebenen Material sind sowohl die erste als auch die zweite magnetische Schicht aus einer amorphen Legierung aus Seltenerdenelementen und Eisen gebildet. Die zweite magnetische Schicht 3 enthält Gd und wenigstens eines der Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Th und Dy, und erfüllt die Gleichung
worin HH die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht darstellt, HL die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht darstellt, M&sub5; die Sättigungsmagnetisierung der zweiten magnetischen Schicht darstellt, h die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht darstellt und w die Energie der magnetischen Barriere zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht darstellt.
Die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht fällt bevorzugt in den Bereich von 100 bis 1000 Å, die Filmdicke der ersten magnetischen Schicht fällt bevorzugt in einen Bereich von 100 bis 2000 Å und die Gesamtfilmdicke der ersten und zweiten magnetischen Schicht fällt bevorzugt in den Bereich von 500 bis 2000 Å.
Informationsaufzeichnung und -wiedergabe unter Verwendung des erfindungsgemäßen optomagnetischen Aufzeichnungsmaterials wird in der gleichen Weise durchgeführt wie im US- Patent Nr. 4799114, das vorstehend beschrieben wurde.
Die Stabilität der aufgezeichneten Informationen als charakteristische Besonderheit der Erfindung wird im folgenden beschrieben.
Es wurde bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren gefunden, daß die Stabilität der aufgezeichneten Informationen durch die Curietemperatur der Schicht mit hoher Koerzitivkraft (erste magnetische Schicht), die scheinbare Größe der Koerzitivkraft der Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die Filmdicken der Schichten und die Größe der Koerzitivkraft der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft (zweite magnetische Schicht) in einem austauschgekoppelten zweischichtigen Film, wie zum Beispiel dem erfindungsgemäßen Material, beeinflußt wurde.
Der erste Faktor, der die Stabilität der aufgezeichneten Informationen beeinflußt, ist die Curietemperatur der Schicht mit hoher Koerzitivkraft. Da die Curietemperatur höher ist, wird die Stabilität der aufgezeichneten Informationen verbessert, aber die Aufzeichnungsempfindlichkeit ist beeinträchtigt. Die Schicht mit hoher Koerzitivkraft besitzt bevorzugt eine Curietemperatur von 100ºC oder mehr, weiter bevorzugt von 130ºC oder mehr und besonders bevorzugt 150ºC oder mehr. Als Seltenerdenelement der Schicht mit hoher Koerzitivkraft wird bevorzugt ein Element ohne s-Zustand, wie zum Beispiel Tb und Dy, verwendet, um die Koerzitivkraft zu erhöhen. Die Curietemperaturen von ThFe und DyFe betragen jeweils etwa 130ºC beziehungsweise 70ºC. Durch Zugabe von Co kann die Curietemperatur wünschenswert gesteuert werden.
Die Curietemperaturen von Tb(Fe100-XCoX) und von Dy(Fe100-YCOY) kann näherungsweise ausgedrückt werden durch
130 + 6 X (ºC)
70 + 6 Y (ºC)
Deshalb kann Co dotiert werden, um unter Verwendung dieser Formeln eine gewünschte Curietemperatur zu erhalten.
Der zweite Faktor, der die Stabilität der aufgezeichneten Informationen beeinflußt, ist die scheinbare Größe der Koerzitivkraft der Schicht mit hoher Koerzitivkraft. Um die aufgezeichneten Informationen auf Grundlage dieses Faktors zu stabilisieren, wird bevorzugt ein austauschgekoppelter zweischichtiger Film verwendet, in dem die Schicht mit hoher Koerzitivkraft einen Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang besitzt, die Schicht mit niedriger Koerzitivkraft einen Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang besitzt und die Schicht mit hoher Koerzitivkraft eine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und der Curietemperatur besitzt. In diesem Material wird die scheinbare Koerzitivkraft der Schicht mit hoher Koerzitivkraft in der zweischichtigen Struktur größer als die der Schicht mit hoher Koerzitivkraft allein und die Aufzeichnungsstabilität kann verbessert werden.
Der dritte Faktor, der die Stabilität der aufgezeichneten Informationen beeinflußt, ist die Fumdicke der Schichten. Zum Beispiel ist es eher so, daß die Filmdicke der Schicht mit niedrigen Koerzitivkraft so ausgewählt ist, daß sie kleiner ist als die der Schicht mit hoher Koerzitivkraft, wie zum Beispiel 400 Å und 600 Å oder 300 Å und 700 Å, als in dem Fall, in dem die Schicht mit hoher Koerzitivkraft und die Schicht mit niedriger Koerzitivkraft die gleiche Dicke besitzen, wie zum Beispiel 500 Å und 500 Å. So kann die Aufzeichnungsstabilität verbessert werden. Wenn allerdings die Filmdicke der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft zu klein ist, wird der magnetooptische Effekt verringert und die Wiedergabeeigenschaften werden beeinträchtigt.
Weiter wurde gefunden, daß die Größe der Koerzitivkraft der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft ein Faktor war, der die Stabilität der Aufzeichnungseigenschaften zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Faktoren beeinflußt.
Konventionell wurde angenommen, daß ein Element mit s-Zustand bevorzugt als Seltenerdenelement der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft verwendet wird, um die Koerzitivkraft zu verringern. Als Element mit s-Zustand sind Eu und Gd bekannt. Da Eu ein relativ hohe Reaktivität besitzt, wird hauptsächlich Gd verwendet.
Von den Legierung, die Gd verwenden, ist GdFe geeignet für die Schicht mit hoher Koerzitivkraft mit einer Curietemperatur von einer Größe von etwa 220ºC. Durch weiteres Zudotieren von Co wird die Curietemperatur vergrößert, und ein optomagnetischer Kerr- Rotationswinkel wird vergrößert, wodurch die Leseeigenschaften verbessert werden. Allerdings ist in Gd(Fe100-ZCoZ), wenn Z ≥ 30, ein magnetisches Moment der Eisengruppe verringert. So ist Z ≤ 50 bevorzugt.
Im Rahmen der Erfindung wurden versucht, Th oder Dy als Element ohne s-Zustand in GdFe oder GdFeCo einzudotieren, das die Schicht mit niedriger Koerzitivkraft ausmacht, und es wurde gefunden, das die Stabilität der aufgezeichneten Informationen verbessert wurde aufgrund einer Anderung in der Koerzitivkraft der Schicht mit niedriger Koerzitivkraft während der Dotierung, wodurch die Erfindung gehalten wurde.
Insbesondere ist, wenn die Schicht mit niedriger Koerzitivkraft des austauschgekoppelten zweischichtigen Filmes eine Zusammensetzung aus GdFe oder GdFeCo besitzt, die Koerzitivkraft zu klein, und wenn sie eine Zusammensetzung aus ThFeCo oder DyFeCo besitzt, ist die Koerzitivkraft zu groß.
Wenn GdThFe, GdTbFeCo, GdDyFe, GdDyFeCo und dergleichen als Zwischenausprägungen der vorstehend genannten Zusammensetzungen verwendet wurden, wurde gefunden, daß die Aufzeichnungsstabilität und insbesondere die Beständigkeit im Hinblick auf Verschlechterung der aufgezeichneten Informationen durch einen Wiedergabelichtstrahl verbessert werden konnte, während die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften gleich blieben.
Beispiele eines Grundelementes neben Gd, Th und Dy sind Fe und Co. Allerdings können auch Ni, Cr, Ti, Al, Si, Pt, In, Cu oder dergleichen dotiert werden.
Die Zusammensetzung wird bevorzugt dargestellt durch
(Gd-R)WM1-W
worin R wenigstens ein Element darstellt aus der Gruppe, bestehend aus Th und Dy, M wenigstens ein Element darstellt aus der Gruppe, bestehend aus Fe und Co, und gilt 0,15 < W < 0,30.

Beispiel 1

Ein 700 Å dicker Se&sub3;N&sub4;-Film zur Erzielung eines Antioxidationseffektes und eines Interferenzeffektes, ein 400 Å GdTbFeCo-Film als Schicht mit niedriger Koerzitivkraft, ein 600 Å dicker ThFeCo-Film als Schicht mit hoher Koerzitivkraft und ein 700 Å dicker Se&sub3;N&sub4;-Film zur Erzielung eines Antioxidationseffektes wurden aufeinanderfolgend auf einem zuvor mit Spurrillen versehenen Polycarbonatträger mit einem Durchmesser von 130 mm gebildet unter Verwendung einer Magnetronsputtervorrichtung, während ein Vakuumzustand eingehalten wurde, wodurch eine optomagnetische Platte aus einem austauschgekoppelten zweischichtigen Film hergestellt wurde. Als Targets für die magnetischen Schichten wurden Gd, Tb, Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; verwendet. Der GdThFeCo-Film wurde unter Verwendung von Gd, Tb und Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; gebildet, und der TbFeCo-Film wurde unter Verwendung von Th und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; gebildet. Das Zusammensetzungsverhältnis von Gd und Tb oder das Zusammensetzungsverhältnis des Seltenerdenelementes und des Eisengruppenelementes wurden gesteuert durch Andem einer elektrischen Energie, die an die Targets angeschlossen war. Ein X-Wert des (GdXTb100-X)(Fe100-YCoY) Film betrug etwa 75 und einen Y-Wert betrug etwa 30. Ein Argongasdruck wurde so festgelegt, daß er 0,15 Pa betrug, eine Filmbildungsgeschwindigkeit des Si&sub3;N&sub4;-Filmes betrug etwa 40 Å/min und die Filmbildungsgeschwindigkeit einer jeden magnetischen Schicht betrug etwa 100 Å/min. Die Energiedichte der Barriere der magnetischen Schnittfläche des austauschgekoppelten zweischichtigen Filmes betrug etwa 2 erg/cm². So wurde gezeigt, das eine gute Austauschwechselwirkung zwischen den beiden magnetischen Schicht bestand.
Die Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften der Platte wurden gemessen unter Verwendung eines magnetischen Biasfeldes von 200 Oe bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1500 U/min und an einer Position bei einem Radius von 60 mm.
Wenn die Schicht mit der niedrigen Koerzitivkraft, die den GdTbFeCo-Film mit dem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 200 emu/cm³ umfaßte und die Schicht mit der hohen Koerzitivkraft, die den ThFeCo-Film mit dem Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ umfaßte, betrug die Aufzeichnungsempfindlichkeit etwa 7,0 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis 57 dB. So konnten gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden.
Eine maximale Energie, die frei von Verschlechterung der aufgezeichneten Informationen war, hatte eine Größe von 2,8 mW groß in einem magnetischen Feld von 600 Oe.

Vergleichsbeispiel 1

Zu Vergleichszwecken mit Beispiel 1 wurde eine Platte hergestellt unter Verwendung der gleichen Targets wie in Beispiel 1, um eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus GdFeCo mit einem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 150 emu/cm³ und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die die gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 1 besitzt, bereitzustellen. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 6,7 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 58 dB. So lag, obwohl gute Aufzeichnung/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden konnten, die maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe nur bei etwa 2,1 mW.

Beispiel 2

Gd, Th, Dy, Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden als Targets für magnetische Schichten verwendet. Als Schicht mit niedriger Koerzitivkraft wurde ein GdTbFeCo-Film gebildet unter Verwendung Gd, Th und Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0;. Als Schicht mit hoher Koerzitivkraft wurde ein DyFeCo-Film gebildet unter Verwendung von Dy und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
Wenn die Schicht mit der niedrigen Koerzitivkraft den GdTbFeCo-Fiim mit dem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 200 emu/cm³ umfaßte und die Schicht mit hoher Koerzitivkraft den DyFeCo-Film mit der Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ umfaßte, betrug die Aufzeichnungsempfindlichkeit etwa 6,8 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 56 dB. So konnten gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden.
Eine maximale Energie, die frei war von Verschlechterung der aufgezeichneten Informationen, hatte eine Größe von 2,7 mW in einem magnetischen Feld von 600 Oe.

Vergleichsbeispiel 2

Zu Vergleichszwecken mit Beispiel 2 wurde eine Platte hergestellt unter Verwendung der gleichen Targets wie in Beispiel 2, um eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus GdFeCo mit einem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 150 emu/cm³ und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die die gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 2 besitzt, bereitzustellen. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 6,7 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 56 dB. So lag, obwohl gute Aufzeichnung/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden konnten, die maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe nur bei etwa 1,9 mW.

Beispiel 3

Indem im wesentlichen den gleichen Verfahrensweisen wie im Beispiel 1 gefolgt wurde, mit der Ausnahme, daß X = 50 war, wurde eine Platte hergestellt, die eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus einem GdThFeCo-Film mit Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung, die in einen Bereich von 50 bis 250 emu/cm³ fiel, und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft aus einem ThFeCo-Film mit Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung, die in Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ fiel, besaß. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 7,3 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 56 dB. So wurden gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten. Eine maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe besaß eine Größe von 3,1 mW.
Zu Vergleichszwecken mit Beispiel 1 wurde eine Platte hergestellt unter Verwendung der gleichen Targets wie in Beispiel 1, um eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus GdFeCo mit einem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 150 emu/cm³ und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die die gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 1 besitzt, bereitzustellen. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 6,7 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 58 dB. So lag, obwohl gute Aufzeichnung/Wiedergabeeigenschaften eonnten, die maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe nur bei etwa 2,1 mW.

Beispiel 4

Ein 700 Å dicker Se&sub3;N&sub4;-Film zur Erzielung eines Antioxidationseffektes und eines Interferenzeffektes, ein 400 Å GdDyFeCo-Film als Schicht mit niedriger Koerzitivkraft, ein 600 Å dicker TbFeCo-Film als Schicht mit hoher Koerzitivkraft und ein 700 Å dicker Se&sub3;N&sub4;-Film zur Erzielung eines Antioxidationseffektes wurden aufeinanderfolgend auf einem zuvor mit Spurrillen versehenen Polycarbonatträger mit einem Durchmesser von 130 mm gebildet unter Verwendung einer Magnetronsputtervorrichtung, während ein Vakuumzustand eingehalten wurde, wodurch eine optomagnetische Platte aus einem austauschgekoppelten zweischichtigen Film hergestellt wurde. Als Targets für die magnetischen Schichten wurden Gd, Dy, Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; verwendet. Der GdDyFeCo-Film wurde unter Verwendung von Gd, Dy und Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; gebildet, und der ThFeCo-Film wurde unter Verwendung von Th und Fe&sub9;&sub4;Co&sub6; gebildet. Das Zusammensetzungsverhältnis von Gd und Dy oder das Zusammensetzungsverhältnis des Seltenerdenelementes und des Eisengruppenelementes wurden gesteuert durch Ändern einer elektrischen Energie, die an die Targets angeschlossen war. Ein X-Wert des (GdxDy100-X)(Fe100-YCoY) Film betrug etwa 75 und einen Y-Wert betrug etwa 30. Ein Argongasdruck wurde so festgelegt, daß er 0,15 Pa betrug, eine Filmbildungsgeschwindigkeit des Si&sub3;N&sub4;-Filmes betrug etwa 40 Å/min und die Filmbildungsgeschwindigkeit einer jeden magnetischen Schicht betrug etwa 100 Å/min. Die Energiedichte der Barriere der magnetischen Schnittfläche des austauschgekoppelten zweischichtigen Filmes betrug etwa 2 erg/cm². So wurde gezeigt, das eine gute Austauschwechselwirkung zwischen den beiden magnetischen Schicht bestand.
Die Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften der Platte wurden gemessen unter Verwendung eines magnetischen Biasfeldes von 200 Oe bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1500 U/min und an einer Position bei einem Radius von 60 mm.
Wenn die Schicht mit der niedrigen Koerzitivkraft, die den GdDyFeCo-Film mit dem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 200 emu/cm³ umfaßte und die Schicht mit der hohen Koerzitivkraft, die den ThFeCo-Film mit dem Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ umfaßte, betrug die Aufzeichnungsempfindlichkeit etwa 6,8 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis 56 dB. So konnten gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden.
Eine maximale Energie, die frei von Verschlechterung der aufgezeichneten Informationen war, hatte eine Größe von 2,7 mW groß in einem magnetischen Feld von 600 Oe.

Vergleichsbeispiel 3

Zu Vergleichszwecken mit Beispiel 4 wurde eine Platte hergestellt unter Verwendung der gleichen Targets wie in Beispiel 4, um eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus GdFeCo mit einem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 150 emu/cm³ und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die die gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 4 besitzt, bereitzustellen. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 6,7 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 58 dB. So lag, obwohl gute Aufzeichnung/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden konnten, die maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe nur bei etwa 2,1 mW.

Beispiel 5

Gd, Dy, Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0; und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5; wurden als Targets flir magnetische Schichten verwendet. Als Schicht mit niedriger Koerzitivkraft wurde ein GdDyFeCo-Film gebildet unter Verwendung Gd, Dy und Fe&sub7;&sub0;Co&sub3;&sub0;. Als Schicht mit hoher Koerzitivkraft wurde ein DyFeCo-Film gebildet unter Verwendung von Dy und Fe&sub8;&sub5;Co&sub1;&sub5;. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 4.
Wenn die Schicht mit der niedrigen Koerzitivkraft den GdDyFeCo-Film mit dem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 200 emu/cm³ umfaßte und die Schicht mit hoher Koerzitivkraft den DyFeCo-Film mit der Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und der Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ umfaßte, betrug die Aufzeichnungsempfindlichkeit etwa 6,5 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 56 dB. So konnten gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden.
Eine maximale Energie, die frei war von Verschlechterung der aufgezeichneten Informationen, hatte eine Größe von 2,6 mW in einem magnetischen Feld von 600 Oe.

Vergleichsbeispiel 4

Zu Vergleichszwecken mit Beispiel 5 wurde eine Platte hergestellt unter Verwendung der gleichen Targets wie in Beispiel 5, um eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus GdFeCo mit einem Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 50 bis 150 emu/cm³ und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft, die die gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 5 besitzt, bereitzustellen. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 6,7 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 56 dB. So lag, obwohl gute Aufzeichnung/Wiedergabeeigenschaften erhalten werden konnten, die maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe nur bei etwa 1,9 mW.

Beispiel 6

Indem im wesentlichen den gleichen Verfahrensweisen wie im Beispiel 4 gefolgt wurde, mit der Ausnahme, daß X = 50 war, wurde eine Platte hergestellt, die eine Schicht mit niedriger Koerzitivkraft aus einem GdDyFeCo-Film mit Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung, die in einen Bereich von 50 bis 250 emu/cm³ fiel, und eine Schicht mit hoher Koerzitivkraft aus einem ThFeCo-Film mit Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und einer Sättigungsmagnetisierung, die in Bereich von 25 bis 175 emu/cm³ fiel, besaß. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit betrug etwa 7,0 mW und das Wiedergabe-Signal-Rausch-Verhältnis betrug etwa 55 dB. So wurden gute Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften erhalten. Eine maximale Wiedergabeenergie in einem magnetischen Feld von 600 Oe besaß eine Größe von 2,9 mW.

Claims

1. Optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial, das eine erste (4) und zweite (3) magnetische Schicht besitzt, die amorphe Legierungen aus Elementen der seltenen Erden und der Eisengruppe umfassen, wobei die zweite magnetische Schicht (3) eine höher Curietemperatur und eine niedrigere Koerzitivkraft besitzt als die erste magnetische Schicht (4) und die zweite magnetische Schicht (3) austauschgekoppelt mit der ersten magnetischen Schicht (4) ist, worin die folgenden Bedingung erfüllt ist

worin HH die Koerzitivkraft der ersten magnetischen Schicht darstellt, HL die Koerzitivkraft der zweiten magnetischen Schicht darstellt, MS die Sättigungsmagnetisierung der zweiten magnetischen Schicht (3) darstellt, h die Filmdicke der zweiten magnetischen Schicht darstellt und w die Energie der magnetischen Barriere zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Schicht darstellt,

wobei das Material dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste magnetische Schicht (4) einen Seltenerdengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 31,425 bis 219,975 × 10&supmin;³ Wb/m (25 bis 175 emu/cm³) aufweist und die zweite magnetische Schicht (3) einen Eisengruppenuntergittermagnetisierungsvorrang und eine Sättigungsmagnetisierung im Bereich von 62,85 bis 251,4 × 10&supmin;³ Wb/m² (50 bis 200 emu/cm³) umfaßt, und daß die zweite magnetische Schicht (3) Gd und wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Th und Dy, und wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fe und Co, umfaßt.

2. Material nach Anspruch 1, worin die zweite magnetische Schicht (3) mit wenigstens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ni, Cr, Ti, Al, Si, Pt, In und Cu, dotiert ist.

3. Material nach einen der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste magnetische Schicht (4) entweder aus ThFeCo oder aus DyFeCo besteht.

4. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste magnetische Schicht (4) eine Kompensationstemperatur zwischen Raumtemperatur und einer Curietemperatur derselben besitzt.

5. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Dicke der zweiten magnetischen Schicht in den Bereich von 100 bis 1000 Å fällt.

6. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Dicke der ersten magnetischen Schicht in den Bereich von 100 bis 2000 Å fällt.

7. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Gesamtdicke der ersten und der zweiten magnetischen Schicht in den Bereich von 500 bis 2000 Å fällt.

8. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Dicke der ersten magnetischen Schicht größer als die Dicke der zweiten magnetischen Schicht ist.

9. Optomagnetische Platte, die ein Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 trägt.