DE1165666B - Magnetischer Aufzeichnungstraeger fuer magneto-optische Ablesung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4i07¥W PATENTAMT Internat. Kl.: H 03 k

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 al - 37/34

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

A 39070IX c/21 al
20. Dezember 1961
19. März 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der ein optisches Ablesen aufgezeichneter Informationen mit hoher Ablesegeschwindigkeit gestattet.

Bei den bekannten Systemen werden die in einem magnetischen Aufzeichnungsträger zu speichernde Informationen — etwa in den üblichen magnetischen Bändern — allgemein mit elektrischen oder elektronischen Mitteln wiedergegeben. In manchen Fällen ist es jedoch wünschenswert, eine im wesentlichen direkte optische Ablesung solcher gespeicherter Informationen vorzunehmen. Mit den bekannten Aufzeichnungsträgern und den bekannten Wiedergabesystemen ist es nicht möglich, die aufgezeichnete Information direkt durch optische Mittel abzulesen.

Die Erfindung bezweckt, einen magnetischen Aufzeichnungsträger anzugeben, der dies gestattet. Die Erfindung soll einen Aufzeichnungsträger angeben, der ein schnelles optisches Ablesen aufgezeichneter Informationen gestattet.

Nach der Lehre der Erfindung weist ein magnetischer Aufzeichnungsträger einen transparenten Träger auf, auf dem ein sehr dünner Film aus ferromagnetischem Material mit niedriger Koerzitivkraft aufgebracht ist. Eine dünne Schicht magnetischer Oxyde mit einer relativ hohen Koerzitivkraft wird dann auf die erstgenannte Schicht aufgebracht.

Wird eine Information in der Oxydschicht in Form eines magnetischen Flußmusters mit bekannten Mitteln aufgezeichnet, so bewirkt die aufgezeichnete Flußverteilung, die das Informationssignal repräsentiert, das Entstehen eines ähnlichen magnetischen Musters im ferromagnetischen Film niedriger Koerzitivkraft, der in unmittelbarer Nähe des Oxydfilms liegt.

Ist die Information in dem sehr dünnen Film in Form gewisser Magnetisierungen gespeichert, so kann ein magnet-optisches System zur Ablesung der gespeicherten Daten verwendet werden, das entweder den magneto-optischen Faraday-Effekt oder den Kerr-Effekt ausnützt. Hierzu wird eine linear polarisierte Strahlung auf den sehr dünnen Film gerichtet. Die Polarisationsrichtung des Bündels wird nach Maßgabe der magnetischen Intensität, auf die das Bündel trifft, gedreht und so das auf dem sehr dünnen Film registrierte magnetische Muster abgetastet. Der Grad der Drehung der Polarisationsrichtung bestimmt die Intensität der Strahlung, die auf ein fotoempfindliches Anzeigeorgan gelangt. Das fotoempfindliche Anzeigeorgan kann aus einem Analysator und einem Fotovervielfacher bestehen. Die von dem Fotovervielfacher abgegebenen Signale entsprechen

Magnetischer Aufzeichnungsträger
für magneto-optische Ablesung

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, CaUf.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A.Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Philip Smaller, Portola Valley, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 30. Januar 1961

(Nr. 85 634)

der gespeicherten Information. Die Ablesung erfolgt somit bei diesem Prinzip optisch.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

F i g. 1 zeigt ein magnetisches Speichermedium nach der Erfindung. Zur Übersichtlichkeit der Darstellung sind die verschiedenen Zeichnungen nicht maßstabsgerecht gezeichnet;

F i g. 2 zeigt ein magneto-optisches Ablesesystem, das mit dem Speichermedium nach der Erfindung benutzt werden kann;

F i g. 3 zeigt ein anderes magneto-optisches System für das Speichermedium.

Das Speichermedium nach F i g. 1 weist einen transparenten Träger 10 auf, der beispielsweise aus Glas bestehen kann. Es kann irgendein transparentes Medium verwendet werden, das polarisiertes Licht nicht beeinflußt. Auf dem Träger ist ein sehr dünner Film aus ferromagnetischem Material 12 aufgebracht. Der Film aus ferromagnetischem Material 12 kann

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beispielsweise aus Permalloy gebildet werden und in bekannter Weise mittels Aufdampfung niedergeschlagen werden. Eine relativ dickere Schicht aus magnetischem Oxyd 14, beispielsweise aus Gamma-Ferritoxyd, wie es allgemein für magnetische Schichten benutzt wird, ist auf den sehr dünnen Film 1 aufgebracht. Die Schicht aus Magnetoxyd 14 kann etwa 0,0125 cm dick sein und eine Koerzitivkraft von etwa 250 Oersted haben. Der sehr dünne Film 12 ist vorzugsweise weniger als 1 Mikron dick und hat eine Koerzitivkraft von etwa 1 bis 10 Oersted.

Bei der Aufzeichnung werden Informationen mittels eines Magnetaufzeichnungskopfes 16 (teilweise dargestellt) auf das Speichermedium übertragen. Hierzu ist der Magnetaufzeichnungskopf 16 auf der Seite der Oxydschicht 14 des Aufzeichnungsträgers angeordnet. Die Information wird in Form eines Magnetflußmusters registriert und auf der Oxydschicht 14 gespeichert. Da jedoch der benachbart liegende sehr dünne Film 12 eine relativ geringe Koerzitivkraft hat, magnetisiert die in Form eines Magnetflusses gespeicherte Information den ferromagnetischen Film 12 derart, daß ein Flußmuster auf dem dünnen Film 12 entsteht, das dem Muster auf der magnetischen Oxydschicht 14 entspricht.

Zum raschen Ablesen der gespeicherten Information, die in Form einer sich ändernden Magnetisierung erscheint, wird eine magneto-optische Leseeinrichtung 18 — wie es in F i g. 2 dargestellt ist — verwendet, in dem der magneto-optische Kerr-Effekt ausgenutzt wird. Die magneto-optische Leseeinrichtung 18 weist eine Lichtquelle 20 auf. Diese Lichtquelle 20 kann beispielsweise aus einer Glühlampe bestehen. Von dieser Lichtquelle 20 fällt Strahlung auf eine optische Fokussierungseinrichtung 22. Die fokussierte Lichtstrahlung durchsetzt einen Polarisator 24, wie etwa ein Nicolprisma oder ein Polaroidblättchen, so daß das Lichtbündel linear oder eben polarisiert wird. Das polarisierte Lichtbündel, dessen elektrischer Polarisationsvektor in einer festen Ebene liegt, durchsetzt den transparenten Träger 10 und trifft auf den sehr dünnen ferromagnetischen Film 12, in dem die Information in Form von magnetischen Flüssen gespeichert ist.

Die Oberfläche des Glasträgers 10 auf der Seite des ferromagnetischen Films 12 ist hochglanzpoliert. Es liegt also damit eine gut reflektierende Oberfläche im Stoß zwischen dem ferromagnetischen Film 12 und dem Glas 10. Das polarisierte Lichtbündel trifft auf den sehr dünnen Film 12 und wird durch den Glasträger 10 in Richtung auf einen Polarisationsfilter 26 reflektiert, das zum Polarisator 24 komplementär ist. Das Filter 26, des ebenfalls ein Nicolprisma oder ein Polaroidblättchen sein kann, dient als Analysator. Es ist in dem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß von denjenigen Flächenbereichen, in denen der Film 12 nicht magnetisiert ist, reflektiertes, polarisiertes Licht im wesentlichen von dem Analysator 26 absorbiert wird. Hat andererseits der abzulesende Flächenbereich eine durch die aufgezeichnete Information erhöhte Magnetisierung, so wird mehr Licht von dem Analysator 26 durchgelassen. Ein Fotodetektor 28 kann zur Anzeige der Lichtstrahlenmodulation verwendet werden. Diese Modulation repräsentiert die ursprüngliche Information und ihre Schwankungen. Eine Abtastung des Speichermediums erfolgt dadurch, daß das Medium relativ zu dem Ablesesystem bewegt wird.

In F i g. 3 ist ein anderes magneto-optisches System dargestellt, das den magneto-optischen Faraday-Effekt ausnutzt. Es wird eine Strahlung durch das Speichermedium mit der Oxydschicht 14 und dem magnetisierten dünnen Film 12 geschickt. Durch den Film wird die Strahlung moduliert. Nachfolgend trifft die modulierte Strahlung auf einen Fotodetektor. Da der Oxydfilm 14 jedoch sichtbares Licht nicht durchläßt, wird die Strahlung im Infrarotspektrum zum

ίο Durchsetzen der Oxydschicht 14 benutzt und zum Durchsetzen des dünnen Films 12 und des Glasträgers 10.

Demgemäß ist eine Infrarot-Energiequelle 30 vorgesehen, die Strahlung auf eine optische Fokussierungseinrichtung 32 fallen läßt. Diese bündelt die Strahlung in Richtung auf einen Polarisator 34. Das Bündel wird dadurch in ähnlicher Weise polarisiert wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2. Das polarisierte Bündel gelangt durch die Oxydschicht 14 auf den dünnen magnetischen Film 12 und wird nach Maßgabe des magnetischen Musters im Film 12 moduliert. Das modulierte Bündel durchsetzt den Glasträger 10, einen Analysator 36 und trifft auf einen Fotodetektor 38. Die Kombination ist ähnlich wie die oben beschriebene Kombination 26, 28. Die Ablesung der aufgezeichneten Signalinformation erfolgt wie in Zusammenhang mit F i g. 2 erläutert.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, daß es nicht notwendig ist, Magnetköpfe zur Wiedergabe der Information zu verwenden. Die bekannten Wiedergabeköpfe unterliegen Verschleiß und Verformung. Die Lebensdauer dieser Köpfe ist relativ kurz. Das optische System, das zur Ablesung des magnetischen Speichermediums nach der Erfindung verwendet wird, unterliegt keinem Verschleiß und erfährt im Laufe seiner Benutzung keine unerwünschte körperliche Veränderung. Ferner gestattet die Speichereinrichtung nach der Erfindung ein optisches Ablesen mit hoher Ablesegeschwindigkeit.

Der Aufbau des Aufzeichnungsträger, wie er in der F i g. 1 dargestellt ist, stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar. Beispielsweise kann ein ferromagnetischer Film mit hoher Koerzitivkraft an Stelle der magnetischen Oxyde verwendet werden. Es ist nicht notwendig, daß der Film hoher Koerzitivkraft gute magneto-optische Eigenschaften hat, da nur der Film niedriger Koerzitivkraft zum magneto-optischen Ablesen benutzt wird. Ferner ist es möglich, die verschiedensten Anordnungen von Polarisatoren und Analysatoren zu benutzen, um die Magnetisierung anzuzeigen, die auf dem dünnen Film niedriger Koerzitivkraft registriert ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einer transparenten nichtmagnetischen Unterlage, gekennzeichnet durch eine erste sehr dünne, auf die Unterlage aufgebrachte magnetische Schicht, aus einer Nickel-Eisen-Legierung und durch eine auf die erste Schicht aufgebrachte zweite dünne magnetische Schicht mit hoher Koerzitivkraft der ersten Schicht.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht lichtreflektierend und gegenüber Infrarotstrahlung transparent ist.

3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Koerzitivkraft von etwa 1 bis 10 Oersted hat und die zweite Schicht eine Koerzitivkraft von etwa 250 Oersted.

4. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Dicke von 0,02 bis 0,06 Mikron und die zweite Schicht eine Dicke von etwa 6 bis 20 Mikron hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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