DE2223123A1

DE2223123A1 - MAGNETIC STORAGE LAYER

Info

Publication number: DE2223123A1
Application number: DE19722223123
Authority: DE
Inventors: Heinz Clausen; Ursula Convertini; Jens-Peter Dr Krumme; Jan Dipl-Phys Dr Verweel
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1973-11-22
Also published as: CA1019062A; GB1382977A; JPS4949547A; FR2184802B1; FR2184802A1

Description

Magnetische SpeicherschichtMagnetic storage layer

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer defektarmen magnetischen Speieherschicht.The invention "relates to a method of manufacture a low-defect magnetic storage layer.

Magnetische Speicherschichten werden unter anderem zur Speicherung von "binären Daten mit hoher Informationsdichte verwendet. Ein Beispiel hierfür sind optische Massenspeicher, "bei denen die Adressierung der einzelnen Speicherplätze mittels eines ablenkbaren Lichtstrahls erfolgt. Ein solcher optischer Massenspeicher ist in der US-Patentschrift 3 164 816 beschrieben. Darin ist eine binäre Information in einem Flächenelement durch die Richtung der Magnetisierung senkrecht zur Schichtebene gespeichert. Zum Auslesen dieser Information wird ein polarisierter Lichtstrahl auf dieses Flächenelement gerichtet und aus der Drehung der Polarisationsebene des austretenden Lichtstrahls der binäre Wert der Information abgeleitet. Zum Einsehreiben einer Information wird ein Lichtstrahl genügender Intensität auf ein Flächenelement gerichtet und dieses dadurch soweit erwärmt, daß die Koerzitiv-Feldstärke sich wesentlich verringert. Gleich-Magnetic storage layers are used, among other things Storage of "binary data with high information density is used. An example of this is optical Mass storage, "in which the addressing of the individual memory locations by means of a deflectable light beam he follows. Such an optical mass storage device is described in US Pat. No. 3,164,816. There's one in there binary information in a surface element through the Direction of magnetization stored perpendicular to the layer plane. To read out this information, a polarized light beam directed onto this surface element and from the rotation of the plane of polarization of the The binary value of the information is derived from the emerging light beam. To write in information, a A beam of light of sufficient intensity is directed onto a surface element and this is thereby heated to the extent that the Coercive field strength is significantly reduced. Same-

„ 2 — 309847/0654 "2 - 309847/0654

INSPECTEDINSPECTED

zeitig, wird ein äußeres Magnetfeld senkrecht zur Schicht angelegt, dessen Größe über der Koerzitiv-Feldstärke des erwärmten Flächenelementes, jedoch unter der der umgebenden Schicht liegt und dessen Richtung von der einzuschreibenden Information abhängt. Falls daher eine Anzahl von Informationen unmittelbar aufeinander an verschiedenen Stellen eingeschrieben werden soll, muß dieses äußere Magnetfeld unter Umständen dauernd sehr schnell umgeschaltet werden.early, an external magnetic field becomes perpendicular to the layer applied, its size above the coercive field strength of the heated surface element, but below that of the surrounding Layer lies and its direction depends on the information to be written. Therefore, if a number of Information is to be written immediately on top of one another in different places, this must be external Magnetic field can be constantly switched over very quickly.

Die magnetische Speicherschicht eines solchen Speichers muß daher eine Anzahl von Anforderungen erfüllen. Um ein großes Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten, soll der magnetooptische Paraday-Effekt groß sein. Weiterhin sollte die Speicherschicht eine im Bereich der Arbeitetemperatur steil mit der Temperatur abnehmende Koerzitiv-Feldstärke aufweisen. Dieser Temperaturbereich sollte aus technischen Gründen möglichst bei bzw. etwas oberhalb der Zimmertemperatur sein. Vor allem aber sollte die magnetische Feldstärke, die zum Ummagnetisieren eines erwärmten Flächenelementes' notwendig ist, möglichst klein und auch weitgehend gleich für alle Flächenelemente der Speieherschicht sein.The magnetic storage layer of such a memory must therefore meet a number of requirements. To a To obtain a large signal-to-noise ratio, the magneto-optical Paraday effect is said to be large. Furthermore should the storage layer one in the range of the working temperature have a coercive field strength that decreases sharply with temperature. This temperature range should be technical Reasons to be at or slightly above room temperature. Above all, however, the magnetic field strength, which is necessary to remagnetize a heated surface element, as small as possible and also largely the same for all surface elements of the storage layer be.

Eine Speicherschicht mit diesen Eigenschaften ist bisher nicht bekannt geworden. Insbesondere Kristallfehler, die bei der Herstellung einer Speicherschioht nahezu zwangsläufig auftreten, er.höhen die Umschaltfeldstärke sehr stark.A storage layer with these properties has not yet become known. In particular, crystal defects that occur almost inevitably in the production of a memory layer, he.he increase the switching field strength very much strong.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine möglichst defektarine magnetische Speicherschicht herzustellen, und sie ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:The invention therefore has the object of producing a magnetic storage layer that is as defective as possible, and it is characterized by the following process steps:

a) Eine Ferritschei.be von einer eine genügende nechaniische Festigkeit gewährleistenden Dicke wird auf der einena) One ferrite washer from a sufficient mechanical one Strength ensuring thickness is on the one hand

309847/0654 "^: - 3 -309847/0654 " ^: - 3 -

Seite geschliffen und feinpoliert und danach durch einen schonenden Prozeß, z.B. Ionenätzen, mindestens so weit abgetragen, wie die durch die vorhergehende Behandlung dieser Seite entstandenen kristallografischen Defekte und Spannungen reichen.The side is ground and finely polished and then by a gentle process, e.g. ion etching, at least as far removed as the crystallographic ones created by the previous treatment of this page Defects and tensions are enough.

b) Diese Seite wird auf eine plane Oberfläche eines optisch weitgehend inaktiven !Trägers befestigt.b) This side is on a flat surface of an optically largely inactive! carrier attached.

c) Die freiliegende andere Seite der Ferritseheibe wird durch zunehmend feineres Schleifen und Polieren abgetragen, bis die Ferritscheibe die endgültig gewünschte Dicke zuzüglich einer Schicht hat, deren Dicke mindestens der Tiefe der durch die Behandlung dieser Seite entstandenen kristallografischen Defekte und Spannungen entspricht und diese Schicht wird durch einen schonenden Prozeß, z.B. Ionenätzen, abgetragen. Auf diese Weise werden Speicherschichten hergestellt, deren benötigte Umschaltfeldstärke in der Größenordnung der Anisotropiefelder liegt.c) The exposed other side of the ferrite washer will removed by increasingly finer grinding and polishing until the ferrite disc is the final desired Thickness plus a layer, the thickness of which is at least the depth of the treatment of this Page corresponds to crystallographic defects and stresses and this layer is through a gentle process, e.g. ion etching, is removed. In this way, storage layers are produced, whose required switching field strength is in the order of magnitude of the anisotropic fields.

Dieses Verfahren läßt sich auf eine große Anzahl von verschiedenen Materialien anwenden. Insbesondere bei Materialien, die eine Kompensationstemperatur aufweisen, wie z.B. Eisen-Granate mit seltenen Erdmetallionen. In der Nähe dieser Kompensationstemperatur ist die Magnetisierung sehr klein, so daß die Größe der stabilen Zylihderdoraänen die gewünschten Abmessungen eines Flächeneleinents zur Speicherung eines Bits wesentlich überschreiten. Aus diesem Grunde wird auf der erfindungsgemäßen Speicherschicht ein Gittermuster aus Rillen angebracht, die die Domänenwände fixieren. Die Erzeugung dieser Rillen kann auf viele verschiedene bekannte Weisen, z.B. durch Kombination von Fotolithographie und Ätzprozessen, erfolgen. Besonders zweckmäßig ist es, zur Erzeugung des Gittermusters die-This method can be used in a large number of different ways Apply materials. Especially with materials that have a compensation temperature, e.g. Iron grenade with rare earth metal ions. Near At this compensation temperature the magnetization is very small, so that the size of the stable Zylihderdoraänen the desired dimensions of a surface element Storage of a bit significantly exceed. For this reason, on the storage layer according to the invention a grid pattern of grooves attached to fix the domain walls. The creation of these grooves can involve many can be done in various known ways, e.g., by combining photolithography and etching processes. Particularly it is useful to generate the grid pattern

- 4 ~ 3 09847/0 654- 4 ~ 3 09847/0 654

selbe Mchtablenkanordnung zu verwenden, die später auch beim Betrieb der Speicherschicht verwendet wird. Dadurch wird eine eindeutige Zuordnung zwischen Lichtstrahlablenkung und Speicherplatz erreicht.to use the same power deflection which is also used later when operating the storage layer. This results in a clear assignment between light beam deflection and storage space.

Um ein möglichst großes Ausgangssignal beim Auslesen zu -erreichen, muß der Magnetisierungsvektor möglichst senkrecht zur Schichtebene stehen. Dafür wird z.B. bei kubischen Granaten eine bestimmte Schnittrichtung zum Kristallgitter eingehalten. Da aber auch in diesem Falle wegen Fehlens einer natürlichen Vorzugsrichtung mehrere verschiedene Richtungen des Magnetisierungsvektors stabil sind, wird künstlich eine Vorzugsrichtung induziert. Dazu wird auf die Oberfläche der Speicherschicht eine Deckschicht aufgebracht, die auf die Oberfläche der Speicherschicht eine in der Schichtebene v/irkende Spannung ausübt. Über die magnetoelastische Kopplung richtet sich dadurch die Magnetisierung vertikal aus. Das Aufbringen der Deckschicht kann z.B. durch Aufdampfen erfolgen, wobei die Größe der Zugspannung durch die Parameter beim Aufdampfen bestimmt wird.To get the largest possible output signal when reading out To achieve, the magnetization vector must be as close as possible stand perpendicular to the layer plane. For this purpose, e.g. in the case of cubic grenades, a certain cutting direction is used for the Crystal lattice complied with. But in this case too, due to the lack of a natural preferred direction, several different directions of the magnetization vector stable a preferred direction is artificially induced. For this purpose, a cover layer is applied to the surface of the storage layer applied, which exerts a tension acting in the layer plane on the surface of the storage layer. The magnetization is thereby aligned vertically via the magnetoelastic coupling. The application of the top layer can be done e.g. by vapor deposition, whereby the magnitude of the tensile stress is determined by the parameters during vapor deposition is determined.

Ein Beispiel einer nach der Erfindung hergestellten Speicherschicht wird anhand der Zeichnung erläutert, die einen Schnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Speicherschicht zeigt.An example of a storage layer made according to the invention is explained with reference to the drawing, which shows a section through a according to the method according to the invention shows produced storage layer.

Zur Herstellung der magnetischen Speicherschicht 2 wird zunächst eine Ferritscheibe von etwa 0,5 mm Dicke aus einem größeren Kristall geschnitten. Dabei kann es sich sowohl um einen Einkristall oder um einen Polykristall handeln, z.B. aus Gd,Fe,-0.j2* ^aus &^em cU-^e Scheibe mit einem (111)-Schnitt gewonnen wird. Eine derartige Scheibe mit der angegebenen Dicke hat eine genügende mechanische Festigkeit, wie sie für den ersten Verfahrensschritt benötigt wird.To produce the magnetic storage layer 2, a ferrite disk approximately 0.5 mm thick is first cut from a larger crystal. It can be either a single crystal or a polycrystal, for example from Gd, Fe, -0.j2 * obtained ^from & ^em cU- ^e disk with a (111) cut. Such a disk with the specified thickness has sufficient mechanical strength, as is required for the first process step.

309847/0654 - 5 -309847/0654 - 5 -

Dieser "besteht darin, daß die eine Seite der Scheibe über mehrere Stufen plangeschliffen und feinpoliert wird. Anschließend wird von dieser Seite eine Schicht durch Ionenätzen abgetragen, die so dick ist, wie die durch die vorhergehende Behandlung dieser Seite entstandenen kristallographischen Defekte und Spannungen reichen, nämlich etwa 2-3 /um.This "consists of putting one side of the disc over sanded and finely polished in several stages. Afterward a layer is removed from this side by ion etching, which is as thick as that by the previous one Treatment of this side resulting crystallographic defects and stresses range, namely approximately 2-3 / um.

Danach wird die Scheibe mit dieser so bearbeiteten Fläche auf eine plane Oberfläche eines optisch weitgehend inaktiven Trägers 1 befestigt. Dieser Träger ist zweckmäßig eine Glasscheibe von etwa 1 mm Dicke, und das Befestigen.erfolgt durch einen Kleber 3 in der ¥eise, daß die Kristallkänten im Kleber 3 eingebettet sind, damit die Kanten beim anschließenden Bearbeiten der anderen Seite der Ferritscheibe nicht ausbrechen. Der Kleber soll optisch möglichst weitgehend 'inaktiv sein, d.h. transparent mit möglichst geringer Absorption und Doppelbrechung, damit später im Betrieb der Speieherschicht beim Lesen mittels Durchlicht der hindurchtretende Lichtstrahl möglichst wenig gedämpft oder gestreut wird. Außerdem soll der Kleber eine gute mechanische Festigkeit besitzen, so daß also Kristallzement nicht geeignet ist, aber andererseits soll er noch etwas elastisch und nicht zu spröde sein, um geringe,Spannungen während der Bearbeitung der Scheibe ausgleichen zu können. Als besonders geeignet hat sich UHU-plus (5) , ein Kleber auf Araldit-Basis, der bei etwa 100⁰C in 20 bis 30 Minuten aushärtet, erwiesen.Thereafter, the pane with this surface machined in this way is attached to a planar surface of an optically largely inactive carrier 1. This support is expediently a pane of glass about 1 mm thick, and the fastening takes place by means of an adhesive 3 in such a way that the crystal boxes are embedded in the adhesive 3 so that the edges do not break out when the other side of the ferrite disk is subsequently processed. The adhesive should be optically as largely inactive as possible, ie transparent with the lowest possible absorption and birefringence, so that the light beam passing through is attenuated or scattered as little as possible when the storage layer is in operation when reading by means of transmitted light. In addition, the adhesive should have good mechanical strength, so that crystal cement is not suitable, but on the other hand it should still be somewhat elastic and not too brittle in order to be able to compensate for slight stresses during processing of the pane. UHU-plus (5), an araldite-based adhesive that ^{cures at around 100 °} C. in 20 to 30 minutes, has proven to be particularly suitable.

Die Glasscheibe 1, auf die die Ferritscheibe befestigt wird, sollte ebenfalls weitgehend inaktiv und transparent sein, um den hindurchtretenden Strahl beim Auslesen des Speichers möglichst wenig zu beeinflussen. Auch die Dicke dieser Glasscheibe sollte nur so gering sein, wie die mechanische Festigkeit es erfordert, um das hindurchtretendeThe pane of glass 1 on which the ferrite washer is attached should also be largely inactive and transparent to the beam passing through when reading the To influence the memory as little as possible. The thickness of this glass pane should also only be as small as the mechanical one Strength it requires in order to pass through

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Licht möglichst wenig zu dämpfen. Diese mechanische Festigkeit kann aber für die weiteren Schritte des Herstellungsverfahrens zu gering sein, so daß die Glasscheibe 1 zweckmäßig mit der der Ferritschicht abgewandten Seite auf einen weiteren Träger höherer Festigkeit, z.B. auf eine dicke Glasscheibe geklebt wird, zumindest für die Verfahrensschritte, die die Speicherschicht 2 mechanisch beansprucht. To dim light as little as possible. However, this mechanical strength can be used for the further steps of the manufacturing process be too small, so that the glass pane 1 expediently with the side facing away from the ferrite layer on one Another carrier of higher strength, e.g. glued to a thick glass pane, at least for the process steps that mechanically stress the storage layer 2.

Die noch unbearbeitete, nun freiliegende andere Seite der Ferritscheibe wird nun durch Feinschleifen und Polleren so weit abgetragen, bis sie die endgültig gewünschte Dicke zuzüglich einer Schicht hat, deren Dicke mindestens der Tiefe der durch die Behandlung dieser Seite entstandenen kristallographischen Defekte und Spannungen entspricht. Damit diese letztere Fehlerschicht möglichst dünn bleibt, geschieht das Abtragen durch zunehmend feines Schleifen und Polieren, so daß schließlich eine ganz glatte, riefenfreie Oberfläche entsteht. Aus technologischen Gründen ist es zweckmäßig, die nach der mechanischen Bearbeitung übrig bleibende Schicht nicht unter etwa 30 /um zu wählen.The unprocessed, now exposed other side of the The ferrite disc is now removed by fine grinding and bollarding until it has the final desired thickness plus a layer the thickness of which is at least equal to the depth of that resulting from the treatment of this side crystallographic defects and stresses. So that this latter defect layer remains as thin as possible, the removal is done by increasingly fine grinding and polishing, so that finally a completely smooth, score-free Surface is created. For technological reasons, it is advisable to leave those left over after mechanical processing permanent layer not below about 30 / um to choose.

Nach dieser mechanischen Behandlung wird nun mindestens die Schicht durch Ionenätsen entfernt, die die durch die mechanische Behandlung dieser Seite entstandenen kristallographischen Defekte- und Spannungen enthält. Diese Schicht ist etwa 2 bis 3 /um dick. Falls die dadurch entstandene Ferritschicht noch zu dick ist, wird das Ionenätzen noch weiter fortgesetzt, bis die Schicht die gewünschte Dicke erreicht hat.After this mechanical treatment, at least the layer is removed by ion etching, which the mechanical treatment of this side contains crystallographic defects and stresses. This layer is about 2 to 3 / µm thick. If the resulting ferrite layer is still too thick, the ion etching will still work continue until the layer has reached the desired thickness.

Das Ionenätzen ist ein an sich bekanntes Verfahren. Dabei wird der zu ätzende Gegenstand in ein Gefäß gebracht, das ein Gas mit geringem Druck enthält. Im vorliegenden Fall wurde Argon mit einem Druck von 1,6 . 10 Torr verwendet. Mittels einer elektrischen Entladung, die auch eine Hoch-Ion etching is a process that is known per se. The object to be etched is placed in a vessel that contains a low pressure gas. In the present case, argon was at a pressure of 1.6. 10 Torr is used. By means of an electrical discharge, which also causes a high

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frequenzentladung sein kann, wrird ein Ionenstrom auf den zu ätzenden Gegenstand gerichtet und dadurch Material abgetragen. In diesem Beispiel wurde eine Entladung mit einer Spannung τοη 1,7 kV und einem Strom von 350 mA verwendet, wobei die Ferrit schicht bzw. der Träger durch Wasser gekühlt wurde, damit der Kleber nicht erweicht.can be frequency discharge, an ion current will flow to the directed object to be etched and thereby material removed. In this example a discharge was made with a voltage τοη 1.7 kV and a current of 350 mA are used, wherein the ferrite layer or the carrier was cooled by water so that the adhesive does not soften.

Es kann auch ein anderes Verfahren gewählt werden, was zu einer defektfreien Schicht führt, z.B. polieren mit Syton. Mit einem solchen Verfahren entsteht also eine nahezu defektfreie Ferritschicht. Da diese Schicht aber zur Verwendung als Speicher, wie eingangs erwähnt wird, in der Nähe der Kompensations- bzw. der Curietemperatur betrieben wird, wo die Magnetisierung nur noch geringe Werte hat, haben die stabilen magnetischen Domänen sehr große Abmessungen. Diese Domänenabmessungen werden praktisch aber nur erreicht, wenn der Kristall keine !Fehlerstellen besitzt. Dies ist bei der beschriebenen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Speicherschicht nahezu der EaIl. Aus diesem Grunde werden die Domänen dadurch begrenzt, daß die Speieherschicht in Flächenelemente unterteilt wird, wobei ein Informationsbit in einem oder mehreren benachbarten Elementen gespeichert wird. Iffi praktischen Fall ist es zweckmäßig, wenn alle Flächenelemente im wesentlichen gleich groß und ihre Größenabmessungen unter 20 /um sind, um eine genügende Speicherdichte zu erreichen. Außerdem wird die zum Einschreiben einer Information notwendige Energie bei kleineren Flächenelementen kleiner. Falls daher der einschreibende und der auslesende Lichtstrahl noch feiner fokussiert werden kann, und die Ablenkung entsprechend genau sein kann, können die Flächenelemente auch noch kleiner gewählt werden.Another method can also be chosen, what leads to a defect-free layer, e.g. polishing with Syton. With such a method, an almost defect-free ferrite layer is created. Since this layer, however for use as a memory, as mentioned at the beginning, in the vicinity of the compensation or Curie temperature is operated where the magnetization has only low values, the stable magnetic domains have a lot large dimensions. In practice, however, these domain dimensions are only achieved if the crystal has no! owns. This is the case with the described storage layer produced by the method according to the invention almost the EaIl. For this reason, the domains are limited by the storage layer in Area elements is subdivided, an information bit being stored in one or more neighboring elements will. In the practical case, it is useful if all surface elements are essentially the same size and their Size dimensions under 20 / µm are sufficient to be sufficient To achieve storage density. In addition, the energy necessary for writing information becomes smaller in the case of smaller ones Area elements smaller. If, therefore, the writing and reading light beams are focused even more finely can be, and the distraction can be accordingly accurate, the surface elements can also be selected to be even smaller.

Mit Unterteilung ist eine mechanische Unterteilung gemeint. Diese Unterteilung kann dadurch erfolgen, daß auf der Spei-A mechanical subdivision is meant by subdivision. This subdivision can take place in that on the storage

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cherschicht Rillen 4 gitterartig erzeugt v/erden, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Auf diese Weise werden künstlich Fehlerstellen in die Speicherschicht eingebracht, die die Domänen definiert begrenzen. Bei Materialien mit großer Magnetisierung oder mit einem Kompensationspunkt kann es jedoch zweckmäßiger sein, daß diese Rillen durch die Speicherschicht ganz hindurchreichen. Dadurch entstöhen dann isolierte Flächenelemente, die keine 180°-Domänen-¥and mehr besitzen. Die Rillen können durch fotolithographische Prozesse erzeugt werden, wie sie z.B. bei der Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen üblich sind. Das Erzeugen des Gittermusters kann entweder durch Masken vorgenommen werden, oder es wird ein definiert ablenkbarer Energiestrahl verwendet, und zwar zweckmäßigerweise mit derselben Ablenkanordnung, die auch beim Betrieb der Speicherschicht verwendet wird. .layer of grooves 4 generated in a grid-like manner, as in the drawing is shown. In this way, flaws are artificially introduced into the storage layer, which limit the domains defined. In the case of materials with a large magnetization or with a compensation point, however, it may be more appropriate that these grooves reach right through the storage layer. Through this then isolated surface elements arise that no longer have 180 ° domains. The grooves can go through photolithographic processes are generated, such as those used, for example, in the manufacture of integrated semiconductor circuits are common. The grid pattern can either be generated by masks, or one is defined deflectable energy beam used, and expediently with the same deflection that is used during operation the storage layer is used. .

Falls das Material der Speicherschicht 2, nämlich Ferrit, und das des Trägers 1, nämlich Glas, unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen, kann die Unterteilung in Flächenelemente auch dadurch erfolgen, daß die Temperatur der beiden verbundenen Teile zumindest vorübergehend gegenüber der Temperatur beim Verbinden so geändert wird, daß alle Flächenelemente sich voneinander trennen. Dabei ist allerdings eine gleichmäßige und definierte Einteilung nicht ohne weiteres zu erreichen. Dies wird eher möglich, wenn in die Oberfläche, der Speicherschicht wenigstens flache Rillen eingebracht werden, die die Teilungslinien bestimmen.If the material of the storage layer 2, namely ferrite, and that of the carrier 1, namely glass, have different expansion coefficients have, the subdivision into surface elements can also take place in that the temperature of the two connected parts is changed at least temporarily with respect to the temperature during connection so that all surface elements separate from each other. However, there is a uniform and defined division not easy to achieve. This becomes more possible if in the surface, at least the storage layer Shallow grooves can be made, which determine the dividing lines.

Eine andere Möglichkeit zur Unterteilung in Flächenelemente besteht darin, daß die Ferritscheibe, von der das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ausgeht, durch Sintern hergestellt wird. Dabei bilden dann die Korngrenzen die Grenzen der Flächenelemente. Durch passende Wahl des Ausgangsmate-Another possibility for subdivision into surface elements is that the ferrite disk, of which the invention Manufacturing process proceeds, is produced by sintering. The grain boundaries then form the boundaries of the surface elements. By choosing the right starting material

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rials und der Bedingungen beim Sintern können allgemein die Korngrößen eingestellt werden.rials and the conditions during sintering, the grain sizes can generally be adjusted.

Um "beim Auslesen von Informationen im Betrieb der Speicherschicht mittels des polaren .Faraday-Effektes ein möglichst gutes Ausgangssignal zu erreichen, muß der Magnetisierungsvektor senkrecht zur Oberfläche der Schicht stehen. Da insbesondere bei kubischen Granaten mehrere Magnetisierungsrichtungen möglich sind, dabei auch solche parallel zur Oberfläche der Schicht, muß künstlich eine Vorzugsrichtung erzeugt werden. Dies geschieht dadurch, daß auf die Oberfläche der Speicherrschicht 2 eine Deckschicht 5 aufgebracht wird, die auf die Oberfläche der Speieherschicht 2 eine in der Schichtebene wirkende Spannung ausübt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dafür SiO₀ verwendet, das aufgedampft wird. Durch entsprechende Wahl der Aufdampftemperatur kann die Größe der Spannung eingestellt werden.In order to achieve the best possible output signal when reading out information during operation of the storage layer by means of the polar Faraday effect, the magnetization vector must be perpendicular to the surface of the layer. Since, in particular with cubic garnets, several directions of magnetization are possible, including those parallel to the surface A preferred direction has to be created artificially. This is done by applying a cover layer 5 to the surface of the storage layer 2, which exerts a tension acting in the layer plane on the surface of the storage layer 2. In the embodiment described, SiO _{0 is used for this} The size of the voltage can be set by selecting the vapor deposition temperature accordingly.

Das Aufbringen von einer Glasschicht auf einen magnetisierbaren Gegenstand, z.B. einen Ringkern, ist an sich bekannt. Dabei wirkt die Spannung aber in Richtung der Magnetisierung, und es soll damit erreicht werden, daß die Rechteckigkeit des Materials verbessert wird. Im vorliegenden Pail stellt sich jedoch heraus, daß durch die Oberflächenspannung sich der Magnetisierungsvektor spontan senkrecht zur Ebene der Spannung einstellt.The application of a glass layer to a magnetizable object, for example a toroidal core, is known per se. In this case, however, the voltage acts in the direction of the magnetization, and this is intended to ensure that the rectangular shape the material is improved. In the present Pail, however, it turns out that due to the surface tension the magnetization vector adjusts itself spontaneously perpendicular to the plane of the voltage.

Die Deckschicht sollte nicht magnetisch sein, um die magnetischen Eigenschaften der Speicherschicht nicht unzulässig zu verändern. Außerdem muß sie transparent sein, wenn die Information mittels Licht in die Speicherschicht eingeschrieben bzw. ausgelesen werden soll. Diese Bedingungen erfüllt das hier verwendete SiO₂. Ein weiterer -Vorteil einer solchen Deckschicht ist, daß ihr Brechungsindex gleichThe cover layer should not be magnetic so as not to inadmissibly change the magnetic properties of the storage layer. In addition, it must be transparent if the information is to be written into or read out from the storage layer by means of light. _{The SiO 2} used here fulfills these conditions. Another advantage of such a top layer is that its refractive index is the same

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dem geometrischen Mittelwert aus dem Brechungsindex der luft und dem der magnetischen Schicht bei Verwendung von Ferrit ist. Dadurch wird die Reflektion an der magnetischen Schicht stark verringert. Außerdem egalisiert diese Deckschicht teilweise die Kantenatruktur, die durch Unterteilung mittels Rillen auftritt, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Dadurch werden Streuverluste beim Auslesen vermindert.the geometric mean of the refractive index of the air and that of the magnetic layer when using ferrite. This will cause the reflection off the magnetic Layer greatly reduced. In addition, this top layer partially levels out the edge structure caused by subdivision occurs by means of grooves as shown in the drawing. This eliminates scattering losses when reading out reduced.

Patent claims:

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Claims

Patent claims:

3 methods of making a low defect magnetic storage layer characterized by the following Process steps:

a) a ferrite washer from a sufficient mechanical one Thickness ensuring strength is ground and finely polished on one side and then by a gentle process, e.g. ion etching, at least as far removed as the previous one Treatment of crystallographic defects and stresses arising on this side are sufficient,

b) this side is on a, flat surface of an optical largely inactive carrier attached,

c) the exposed other side of the ferrite disk becomes removed by increasingly finer grinding and polishing, until the ferrite disc has the final desired thickness plus a layer of Thickness of at least the depth of the crystallographic defects caused by the treatment of this side and stresses, and this layer is removed by a gentle process, e.g. ion etching.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ferrite disk cut from a larger crystal ■ will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the ferrite disc is attached to a pane of glass,

4. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the ferrite disc by means an optically largely inactive adhesive is stuck to the glass pane.

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5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the glass sheet prior to further treatment the ferrite disk attached to an auxiliary carrier and at the latest after completion of the manufacturing process is released from it again.

6. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that the storage layer is divided into a number of surface elements.

7. 'The method according to claim 6, characterized in that that the surface elements are all borrowed in the v / es the same size and their largest dimensions under 20 / µm are.

8., The method according to claim 6 or 7, characterized in that for subdividing on the storage layer Grooves are generated like a grid.

9. The method according to claim 8, characterized in that the grooves extend through the storage layer.

10. The method according to claim 8 or 9 »characterized in that the grooves by photolithographic Processes are generated.

11. The method according to claim 6 or one of the following, characterized in that a defined deflectable Energy beam is used.

12. The method according to claim 6 or one of the following, characterized in that the material of Storage layer and the carrier have different coefficients of expansion and that the temperature of the

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connected parts at least * temporarily compared to the Temperature is changed when joining so that all surface elements separate from each other.

13. The method according to claim 6 or 7 * thereby characterized in that the ferrite disk is made by sintering and the grain boundaries form the boundaries of the surface elements.

14. The method according to claim 1 oder.einem of the following, characterized in that on the surface the storage layer a cover layer is applied to the surface of the storage layer a exerts tension acting in the layer plane.

15. The method according to claim 14 »characterized in that that the layer is evaporated.

16. The method according to claim 14 or 15, characterized characterized in that the magnitude of the stress is determined by the corresponding width of the material of the cover layer with respect to its thermal expansion coefficient and through the choice of the evaporation temperature is set.

17.. Method according to claim 14 or one of the following, characterized in that a non-magnetic and transparent cover layer is applied.

18. The method according to claim 14 or one of the following, characterized in that for the top layer a material with a refractive index is used which is equal to the geometric mean of the refractive index of the Material of the magnetic layer and the refractive index of the air.

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