磁光存储作为一种与全光存储、磁存储并存的存储方式，具有存储密度潜力大、可移动、可擦重写、寿命长等诸多优点，在计算机外存以及消费光电子领域都有广泛的应用。磁光存储信息写入过程是热磁写入，即以聚焦激光加热存储介质，使之达到补偿温度或居里温度，同时加一外磁场来使记录磁畴翻转；而读出过程是利用磁光克尔效应来读出的。可见，磁光存储过程涉及众多的光学、热学、磁学现象。 对磁光存储的研究要围绕存储体系光学、热学、磁学性能的优化而展开，通过这些性能的优化使体系达到最高的存储密度。短波长磁光存储、磁超分辨磁光存储、磁畴放大读出技术、畴壁移动检测读出技术、磁超分辨近场结构存储技术、光磁混合存储技术是近年来磁光存储的研究热点，是未来高密度磁光存储的发展方向。本文在第一章具体介绍了这些技术的原理及优缺点。 我们的研究正是以磁光存储系统性能优化为依据而开展的。本文主要内容包括以下几个方面的工作：首先是磁光盘光学、热学优化设计的方法及优化程序的撰写；其次是用于中心孔探测型磁超分辨的交换耦合膜磁学性能的优化设计及程序撰写；再次是交换耦合双层薄膜超分辨效应的实验研究；最后对用于光磁混合存储的FePt薄膜作了制备工艺和性能的研究。 以RE-TM作为蓝光磁光存储的介质时，由于其短波长时克尔角下降，会Ⅰ引起磁光盘载噪比下降，因此需要对膜层结构进行光学、热学结构的优化设计。我们用光学导纳特征矩阵法对新型蓝光磁光盘进行了光学优化设计，通过膜层匹配得到了较大的品质因子；基于麦克斯韦方程和热传导方程，用有限元和差分法，计算了聚焦激光作用下磁光层的温度分布。结果表明，在紧贴记录层处加一层10nm左右的Al作为热控制层，可以使相同读出激光功率下记录层的温度大大降低，因此可以提高读出激光的阈值功率，从而提高读出载噪比。 本文第二部分的研究主要是通过理论计算确定在中心孔探测型磁超分辨中各单层膜的性能对交换耦合双层薄膜的性能的影响，通过对单层膜磁性的优化使双层薄膜能够实现超分辨读出效应。用分子场理论计算和拟合了不同温度下GdFeCo、TbFeCo薄膜的磁参数；根据双层交换耦合膜的连续模型计算了读出层和记录层的磁参数对双层膜内磁化方向分布的影响；最后，分析了不同温度时双层膜内磁化方向的分布，从理论上说明：在单层膜的磁性能具备一定条件后，读出层的磁化方向随温度升高会发生由平面到垂直的转变。 根据理论计算的结果我们知道，要使双层耦合薄膜实现超分辨读出效应，读出层补偿温度最好在100～200℃之间，而记录层的补偿温度应该低于室温。在实验过程中，我们反复调整制备工艺条件后，得到补偿温度为480K的GdFeCo薄膜和补偿温度小于室温的TbFeCo薄膜，然后在相同的工艺条件下制备了GdFeCo/TbFeCo交换耦合双层膜，并测量了加温时双层膜的克尔回线。结果表明，当温度为413K时GdFeCo薄膜磁化方向由平面转变为垂直磁化。实验结果很好的验证了前面的理论计算结果。 为了尽可能提高存储密度，要求存储介质的超顺磁极限尺寸尽量减小，各向异性能尽可能大。L10有序FePt薄膜具有非常大的矫顽力和各向异性常数，因此，具有很高的记录密度潜力，是下一代磁存储介质的理想选择。在本文中，我们研究了L10有序垂直各向异性FePt薄膜的制备工艺，在MgO衬底上成功地Ⅱ制备了垂直各向异性的FePt薄膜，其矫顽力大于7000Oe。研究结果还表明，FePt薄膜的磁性受其结构有序化程度的影响，有序化程度越高，则薄膜矫顽力越大。