DE2911992A1 - Magnetooptisches speicherelement - Google Patents
Magnetooptisches speicherelementInfo
- Publication number
- DE2911992A1 DE2911992A1 DE19792911992 DE2911992A DE2911992A1 DE 2911992 A1 DE2911992 A1 DE 2911992A1 DE 19792911992 DE19792911992 DE 19792911992 DE 2911992 A DE2911992 A DE 2911992A DE 2911992 A1 DE2911992 A1 DE 2911992A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magneto
- optical
- storage
- storage element
- phd
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/04—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
- G11C13/06—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using magneto-optical elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/13—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F10/133—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals
- H01F10/135—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals containing transition metals
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10582—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
- G11B11/10586—Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
- G11B11/10589—Details
- G11B11/10593—Details for improving read-out properties, e.g. polarisation of light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
- Y10T428/31681—Next to polyester, polyamide or polyimide [e.g., alkyd, glue, or nylon, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
PHILIPS PATENTVERWALTUNG GHBH, Steindamni 94, 2 Hamburg
PHD 79-032 Magnetooptisches Speicherelement
Die Erfindung betrifft ein magnetooptisches Speicherelement, bestehend aus einer amorphen, eine uniaxiale
Anisotropie der Magnetisierung aufweisenden Substanz aus Ubergangsmetallen, Seltenen Erden sowie anderen
zusätzlichen Stoffkomponenten.
Derartige amorphe Speicherelemente sind bereits aus der DE-AS 23 40 475 bekannt. Sie bestehen aus binären oder
ternären Verbindungen, deren Komponenten z.B. zur Gruppe der 3d-, 4f- und 5f-Elemente des Periodischen
Systems gehören. So besitzen beispielsweise Verbindungen aus Seltenen Erden und Übergangsmetallen, z.B. aus Gd
und Co, gerhge Zusätze magnetischer Atome wie Ni, Cr,
Mn oder geringe Zusätze nichtmagnetischer Atome wie Cu, Al, Ag, Pd oder Ga zur Verringerung der Curie-Temperatur,
während Verbindungen aus Seltenen Erden und Übergangsmetallen zur Erhöhung der Faraday-Drehung
zusätzlich Stoffe wie Tb, Dy oder Ho enthalten.
Ferner ist aus der DE-AS 23 40 475 bekannt,den amorphen
VeiüLndungen gelänge Mengen (etwa 2 Atom-%) eines nichtmagnetischen Elementes wie 0, C, P, N zuzugeben, um ihre
Herstellung zu erleichtern. Zur Veränderung der Material-
030040/0393
5 PHD 79-032
eigenschaften von zweikomponentigen Verbindungen können diese weiterhin nichtmagnetische Elemente wie z»B. Kupfer
in hoher Konzentration (2 bis 50 Atom-c,0 zur Verminderung
des magnetischen Momentes der Verbindungen enthalten*
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, für eine Speichervorrichtung ein amorphes, magnetooptisches
Speicherelement mit einem gegenüber bekannten Speicherelementen erhöhten Faraday- bzw. Kerr-Effekt zur Verbesserung
des Auslesens der im Speicherelement vorhandenen Information zu schaffen.
Ausgehend vom Oberbegriff des Hauptans; ruchs wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Speicherelement als zusätzliche Stoffkomponente einen oder mehrere
der Stoffe Bi, Pb, Sn, Sb, Ge, As oder B enthält.
Substanzen aus Seltenen Erden und Ubergangsmetallen, die
zusätzlich Stoffe wie Bi, Pb, Sn, Sb, Ge, As oder B enthalten, bilden unter bestimmten Bedingungen amorphe, ternäre
Legieitngen, die ferromagnetisch sind und bei schichtförmiger
Ausführung eines Speicherelementes eine uniaxiale Anisotropie der Mqneti sie rung besl tzen, die senkrecht zur
Schichtoberfläche steht. Alle obengenannten zusätzlichen Stoffe eignen sich zur Herstellung derartiger Legierungen,
da die zwischen ihnen und den Elementen der Seltenen Erden jeweils auftretende negative Bildungswärme dem
Betrag nach größer als 20 Kilokalorien pro Grammatom ist.
YJird ein schichtförmiges, magnetooptisches Speicherelement
lokal auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe seiner Kompensationstemperatur bzw. seiner Curie-Temperatur
liegt, beispielsweise mittels eines fokussierten Laserstrahls, kann durch Anlegen eines äußeren, senkrecht
6 PHD 79-032
zur Schichtoberfläche verlaufenden Magnetfeldes der erwärmte Schichtbereich in einer gewünschten Richtung
senkrecht zur Schichtoberfläche magnetisiert v/erden. Ilach Abkühlen des erwärmten Schichtbereichs, muß die
Koerzitivfeldstarke ausreichen, um den ummagnetisierteri
Schichtbereich (Domäne) zu stabilisieren. Die Größe eines stabilisierten Schichtbereichs kann dabei einige
/um im Durchmesser betragen. Einem derartigen Schichtbereich wird, entsprechend der Richtung der Magnetisierung
in seinem Innern, ein Informationswert zugeordnet, der einer logischen "1" oder "0" entspricht.
Mit Hilfe eines linear polarisierten Lichistrahls wird über den magnetooptischen Faraday- bzw. Kerr-Effekt
die Magnetisierungsrichtung des Schichtbereiches bzw.
sein Informationsinhalt bestimmt. Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung des magnetooptischen Speicherelementes
wird dabei erreicht, daß die Schwingungsebene des linear polarisierten Lichtstrahls um relativ große
Winkel gedreht wird. Wird die in dem Speicherelement gespeicherte Information mit Hilfe des Faraday-Effekts
ausgeben, so sollte dabei sein Absorptionsvermögen möglichst klein sein, während beim Auslesen der Information
mittels des Kerr-Effekts das Speicherelement ein möglichst großes Reflexionsvermögen besitzen sollte.
Nach einer weiteren vor teilhaften Ausbildung der Erfindung
wird afe Seltene Erde Gadolinium (Gd), als Übergangsmetall Eisen (Fe) und als zusätzlicher Stoff Wismut (Bi)
verwendet, da ein aus solchen Stoffen hergestelltes mag->
netooptisches Speicherelement die Schwingungsebene eines
linear polarisierten Lichtstrahls um besonders große Winkel dreht.
030040/0393
7 PHD 79-032
Eriaiidungsgemaß werden die das Speicherelement aufbauenden Stoffe auf ein vorzugsweise transparentes
ihrI auf einer Sufcstrathalterung angeordnetes Substrat
aufgebracht, v/ob ei die Substrathalterung während des
Aufbringens der Stoffe mit konstanter Umdrehungszahl
rotiert, rodurcli erreicht wird, daß das Speicherelement
eine homogene Zusammensetzung aufweist und infolgedessen
hi allen seilen Bereichen gleiche magnetische und magnetoßcbe
Eigenschaften besitzt.
Ilach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung i-iiva das Speicherelement auf eine zwischen
zwei transparenten, ebenen Elektroden liegende Photolelter-schiclit
aufgebracht, wodurch erreicht wird, daß
is das Speichern (Einschreiben) von Information im
Speicherelement mittels eines Lichtstrahls geringer Intensität erfolgen kann. Die zusätzlich zur Veränderung
des im Speicherelement vorhandenen Magnetisierungszustandes
erforderliche Energie wird dabei durch Zuführung Jou3$ scher Wärme, die in dem vom Lichtstrahl beleuchteten
Bereich des zwischen Elektroden liegenden Photoleiters erzeugt wird, erhalten.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte magnetooptische Speichervorrichtung mit einem magnetooptischen
Speicherelement,
Fig. 2 ein magnetooptisches Speicherelement mit einem
zwischen zwei Elektroden liegenden Photoleiter, Fig. 3 eine graphische Darstellung der Kompensationstemperatur in Abhängigkeit vom Wismutgehalt des
magnetooptischen Speicherelements und
030040/0393
8 PHD 79-032
Fig. 4a, b je eine graphische Darstellung der Temperaturabhängigkeit
der Koerzitivfeidstärke
an unterschiedlichen Stellen eines bei ruhendem bzv/. rotierendem Substrattellers
hergestellten magnetooptischen Speicher
elementes.
In Fig. 1 ist eine magnetooptische Speichervorrichtung schematisch dargestellt. Eine transparente Trägerplatte
1 ist dabei mittels geeigneter Lager in i-Richtung eines Koordinatensystems ijk verschiebbar angeordnet,, Über
einen Antrieb, beispielsweise einen Tauchspulenantrieb 2
(Lautsprechersystem), kann die Trägerplatte 1 in i-Richtung positioniert werden. Auf dieser Trägerplatte 1 ist ein
schichtförmiges, auf einem Substrat 3 liegendes magnetooptisches Speicherelement 4 fest oder auswechselbar angebracht.
Auf einer zweiten Trägerplatte 5, die senkrecht zur ersten in j-Richtung verschiebbar ist und ebenfalls durch einen
Tauchspulenantrieb 6 positioniert werden kann, befinden sich die zum Schreiben (Speichern) bzw. Lesen erforderlichen
optischen Komponenten. Eine entsprechende Grundeinheit eines Schreib-/Lesesystems besteht z.B. aus einer Laserdiode 7,
deren Strahlung durch eine Abbildungsoptik 8 auf das Speicherelement 4 fokussiert ist, wodurch ein vorgewählter
Speicherplatz zum Einschreiben von Information aufgeheizt wird. Durch Anlegen eines äußeren, in k-Richtung
bzw. senkrecht zur Schichtoberfläche des Speieherelementes
4 verlaufenden Magnetfeldes mittels einer Magnetspule 9 wird dann die Magnetisierung im vorgewählten Bereich des
Speicherelementes 4 in die dem einzuschreibenden Informationswert zugeordnete Magnetisierungsrichtung umgeklappt.
Zum Auslesen wird das Licht vor dem Eintritt in,das Speicher-
030040/0393
9 PHD 79-032
element 4 durch den Polarisator 10 linear polarisiert. Hinter dem zum Polarisator 10 nahezu gekreuzten Polarisator 11
hängt die Lichtintensität von der Drehung der Polarisationsebene (Schv/ingungsebene) des linear polarisierten Lichtes
aufgrund der im Speicherelement 4 eingeschriebenen Information ab. Mittels einer Fotodiode 12 wird das Licht zur
Erzeugung eines Lesesignals detektiert.
Neben dieser Möglichkeit, die Information im Speicherelement 4 mit Hilfe des Faraday-Effekts auszulesen, kann die gespeicherte
Information ferner mittels des Kerr-Effekts ausgelesen werden. Da hierbei die an der Oberfläche des
Speicherelementes reflektierte Strahlung gemessen wird, ist ein entsprechender optischer Aufbau erforderlich, der
von dem in Fig. 1 dargestellten abweicht.
Durch geeignetes Positionieren der beiden Trägerplatten 1 und 5 zueinander kann die Schreib-/Leseeinheit über jeden
Punkt des Speichermaterxals geführt werden und dort Information einschreiben oder auslesen. Neben dem Speicherelement
4 befinden sich auf der Trägerplatte 1 zwei senkrecht zueinander in i- bzw. j-Richtung verlaufende Streifenraster
13» deren Rasterperioden mit dem Abstand der Speicherplätze auf dem Speicherelement übereinstimmen. Dieses
Streifenraster 13 wird von Lichtschranken abgetastet. Aus der Zahl der Helligkeitswechsel bei der Relativbewegung
zwischen dem Streifenraster 13 und der Lichtschranke, die aus einer weiteren Laserdiode 14, einer
weiteren Abbildungsoptik 15 und einer zusätzlichen Fotodiode 16 besteht, wird der zurückgelegte Weg in i- und
3-Richtung und damit die genaue Position ermittelt, an der z.B. eingeschrieben wird. Zum Auslesen bzw. zum Überschrdben
der Information an dieser Position wird bei vorgegebener Soll-Position aus der Differenz zwisehen
Soll- und Ist-Wert ein Regelsignal gewonnen,das die
10 PHD 79-032
Tauchspulenantriebe 2 und 6 so ansteuert, daß die gewünschte Position wieder erreicht wird.
Fig. 2 zeigt das schichtförmige, magnetooptische Speicherelement 4, welches auf einem schichtförmigen, zwischen
zwei transparenten, ebenen Elektroden 17 liegenden Photoleiter 18 legt. Die schichtförmige Struktur aus Elektroden
17 und Photoleiter 18 liegt dabei direkt auf dem Substrat 3, das z.B. aus Glas bestehen kann. Um eine Information
in einen Speicherplatz im magnetooptischen Speicherelement 4 einzuschreiben, wird der darunterliegende Photoleiter
durch die obere transparente Elektrode 17 von einem Lichtstrahl, z.B. einem parallelen He-Ne-Laserstrahl 19, belichtet.
Beim Anlegen eines Spannungspulses U an die transparenten Elektroden 17 fließt dann ein Strom durch
die belichtete Zone des Photoleiters 18 uiterhalb der
Speicherzelle. Die dabei erzeugte Joule'sehe Wärme wird
durch Wärmeleitung auf die darüberliegende Speicherzelle
übertragen, so daß ein Umklappen der Magnetisierung M innerhalb der Speicherzelle bei nur geringer Intensität
des Lichtstrahls 19 und unter Verwendung eines äußeren Magnetfeldes H möglich ist. Die Speicherzelle ist hier-'
bei der vom Lichtstrahl 19 beleuchtete Bereich des magnetooptischen Speichereiementes 4.
Natürlich kann das magnetooptische Speicherelement 4 auch
ohne Phoiiieiter betrieben werden. Die entsprechenden Intensitäten
der Lichtstrahlen 19 bzw. die Laserleistungen müßten dann jedoch erhöht werden.
Ein Ausführungsbeispiel magnetooptischer Speicherelemente besteht aus amorphen, ferrimagnetisehen (Gd,, xFex).j__Bi Schichten,
die in einer Hochvakuumbedampfungsanlage der
Firma Balzers (BAK 550) bei 6.10~8 bis 1.10~7Torr hergestellt
sind. Die Anlage besitzt ein Cryopumpsystem (K20
030040/0393
11 PHD 79-032
Philips), so daß keine Verunreinigung durch Kohlenwasserstoffe auftritt.
Die einzelnen Stoffkomponenten Gd, Pe und Bi (Reinheit: Gd 99,9#; Fe 99,95$i; Bi 99,999%; Firma Materials Res.GmbH)
werden aus drei separaten, wassergekühlten. Kupfertiegeln
mit Hilfe von Elektronenstrahlen gleichzeitig verdampft.
Die Kupfertiegel "befinden sich dabei in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks, während der Abstand zwischen
ΐδ den Kupfertiegeln und dem Substrat ca. 56 cm beträgt.
Gd^ ,JFev wird für alle Schichtzusammensetzungen mit einem
festen Aufdampfraten-Verhältnis von 0,5 nni/s Gd und 0,6 nm/s
Fe aufgedampft, während der Bi-Anteil zur Herstellung unterschiedlicher
Speicherelemente 4 von 0,1 nm/s in Schritten von 0,05 nm/s bis 0,4 nm/s erhöht wird. Als Substrate
3 werden Glasobjektträger (Firma Dargatz) verwendet, die selbst nur einen untergeordneten Einfluß auf die magnetischen
bzw. magnetooptischen Eigenschaften des Speicherelementes 4 (Speieherschicht) ausüben.
Die unter diesen Bedingungen hergestellten Speicherschichten
4 besitzen folgende Zusammensetzung:
(Gd0,26Fe0,74)1-yBiy
mit y = 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,11 und 0,13«
Dabei stellt y den Wi smut anteil an der gesamten, auf eins bezogenen Stoffzusammensetzung dar. y = 0,02 entspricht
dabei einem Anteil von 2,0 Atom-% an der Zusammensetzung.
Alle Speicherschichten 4 besitzen eine durchschnittliche Dicke von 100 bis 200 nm. Mit Hilfe von
Röntgenbeugungsexperimenten konnte ihre amorphe Struktur
nachgewiesen werden.
Gegenüber den bisher bekannten Werten des polarai magneto-
030040/0393
12 PHD 79-032
optischen Kerr-Effekts von amorphen, ferrimagnetisehen
Speicherschichten besitzen die obigen Schichten vergrößerte
Kerr-Drehungen ( 2 θ max), die zwischen 0,8 und 1,0° liegen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß
Messungen des Kerr-Effektes durch das transparente Substrat 3 hindurch, also von der Rückseite der Speicherschicht
4 gegenüber Messungen von der Vorderseite höhere Werte ergeben.
Die magnetooptische Kerr-Drehung zeigt eine Temperaturabhängigkeit.
Die oben angegebenen Werte von 0,8 und 1,0° Kerr-Drehung beziehen sich auf Messungen bei
Zimmertemperatur. Die Kerr-Drehung zeigt aber bei den Schichten mit der oben angegebenen Zusammensetzung die
Tendenz, zu niedrigen Temperaturen hin zu- und zu höheren Temperaturen hin abzunehmen. Entsprechend
liegen die Verhältnisse beim Faraday-Effekt.
In Fig. 3 sind für die verschiedenen Speicherschichten
der oben angegebenen Zusammensetzung die Kompensationstemperaturen T^. in Abhängigkeit des jeweiligen Wismutgehalts
y dargestellt. Man erkennt, daß die Lage der Kompensationstemperatur T^, die für den thermomagnetisehen
Einschreib-(Speicherungs-)Prozeß eine wesentliche Rolle spielt, durch Veränderung des Wismutgehalts y in weiten
Bereichen (z.B. zwischen +500C und -2200C) variiert
werden kann. Die Kompensationstemperatur Tk sinkt dabei
mit steigendem Wismutgehalt y und konstantem Gd-Fe-Gehalt
mit ca. 50-80°C pro 2 Atom-?6 Bi von Zimmertemperatur
auf unter -2200C.
Durch die Größe der Kompensationstemperatur T^ werden die
Bedingungen für thermomagnetisches Einschreiben (z.B. Laserleistung,
externes Magnetfeld) wesentlich bestimmt. Daher wird seitens der Anwender gefordert, daß die Kompensations-
030040/0393
13 PHD 79-032
temperatur T1 auf den jeweiligen Schichtoberflächen, die
im angegebenen Ausführungsbeispiel bei 35x25 cm" liegen,
nur um wenige Temperaturgrade von Ort zu Ort schwanken dürfen, so daß hohe Anforderungen an die Homogenität
der Speieherschicht 4 gestellt sind.
Durch Drehung des Substrattellers während des Aufdampfprozesses wird eine gute Homogenität der Schicht bezüglich
ihrer Zusammensetzung und ihrer magnetischen bzw, magnetooptischen Eigenschaften erreicht. Fig. 4a zeigt
dazu für eine gegebene Speicherschicht die Abhängigkeit
der Koerzitivfeldstärke H_ von der Temperatur. Die entsprechende
Schicht besitzt eine Zusammensetzung von (Gd0,26Fe0,74^1-yBiy mit Y = 0»°2 (=2,0 Atom-0/» Bi).
Sie wurde bei ruhendem Substratteller in einer Größe
2
von 35x25 cm hergestellt. Mit einem Kerr-Hysterigraphen wurde an drei verschiedenen Punkten a (Schichtmitte), b, c (Schichtränder) die Kompe nsationstemperatur T, gemessen. Man erkennt, daß die Kompensationstemperaturen Tj5. an den gemessenen Punkten a,b,c sehr weit auseinanderliegen (a:Tka*28°C, b:TkiS-20°C, c:TkÄ90°C), was auf eine stark inhomogene Zusammensetzung der Speieherschicht zurückzuführen ist.
von 35x25 cm hergestellt. Mit einem Kerr-Hysterigraphen wurde an drei verschiedenen Punkten a (Schichtmitte), b, c (Schichtränder) die Kompe nsationstemperatur T, gemessen. Man erkennt, daß die Kompensationstemperaturen Tj5. an den gemessenen Punkten a,b,c sehr weit auseinanderliegen (a:Tka*28°C, b:TkiS-20°C, c:TkÄ90°C), was auf eine stark inhomogene Zusammensetzung der Speieherschicht zurückzuführen ist.
Die Fig. 4b zeigt das Ergebnis einer Schicht, die in
Zusammensetzung und Größe der in Fig. 4a dargestellten Schicht gleicht. Sie wurde jedoch bei einer Rotation
des Substrattellers von 550 Umdrehungen pro Minute hergestellt. Bei einer solchen Schicht variiert die
Kompensationstemperatur Tk in Abhängigkeit vom Ort
auf der Schicht nur noch um wenige Grad. Sie liegt für alle Meßpunkte a,b,c bei etwa 220C. Eine solche
Schicht ist weitgehend homogen in ihrer Zusammensetzung. Das Ergebnis konnte durch Messungen des Faraday-Effektes
bestätigt werden.
030040/0393
14 PHD 79-032
Das thermomagnetische Einschreiben von Information in die
im Ausführungsbeispiel angegebenen Speicherschichten kann
z.B. mittels eines Lasersmit einer Wellenlänge von^»=5i4 nm
und eines von außen an die Speieherschicht 4 angelegten
Magnetfeldes H von ca. 40 Oe some mittels Kompensationspunktschalten erfolgen.
Beim Kompensationspunktschalten wird die Temperaturabhängigkeit der Koerzitivfeldstärke H (Polstelle von H
an der materialspezifischen Kompensationstemperatur) ausgenutzt. Diese Polstelle ist die Folge des Verschwindens
der Sättigungsmagnetisierung am Kompensationspunkt, was auf die Kompensation der verschiedenen magnetischen Untergitter
zurückzuführen ist. Das Material ist bei T. aber durchaus magnetisch geordnet. Dieser Ordnungszustand
wird magnetooptisch ausgelesen. Die Speicherschicht wird beim Kompensationspunkts ehalt en in der Nähe der Kompensationstemperaiu
r gehalten.Der adressierte Speicherplatz wird erwärmt (Laser), wobei das zum Schalten benötigte
Feld H mit etwa (T-T^)"1 abnimmt, so daß nur die Magnetisierung
des erwärmten Bereiches durch das äußere Schaltfeld H ausgerichtet wird.
In den amorphen (Gd^xFex)., Bi -Schichten der oben angegebenen
Zusammensetzung, deren Kompensationstemperaturen Tk zwischen -220°C bis +500C liegen (Fig. 3), können mit
Energien von 0,1 - 0,3 erg, bei äußeren Magnetfeldern von 0-40 Oe, Domänen mit einem Durchmesser von 5 - 10/üm
eingeschrieben werden. Das Domänenmuster ist stabil und kann sowohl durch Anlegen eines höheren externen Magnetfeldes
(H ^i 40 Oe) entgegen der Feldrichtung beim Einschreiben
oder auch durch erneutes Schalten in entgegengesetzter Richtuig gelöscht werden.
030040/03 93
15 PHD 79-032
Domänengröße und Schaltzeit sind sowohl vom externen Magnetfeld H als auch von der Laserleistung abhängig.
Bei den angegebenen Energien liegen die typischen Schaltzeiten zwischen 0,5 - 2,us.
Prinzipiell kann das thermomagnetisch^ Einschreiben mit
Hilfe verschiedener Schaltmechanismen ausgeführt werden. Es wird im wesentlichen zwischen Kompensationspunkt- und
Curiepunktschalten sowie zwischen Schwellen- und Anisotropieschalten unterschieden (siehe z.B."IEEE Transactions
on magnetics'J Vol.mag. 12, No.4, July 1976,
p.311; "Japanese Journal of Appl.Phys.", Vol. 17,
No. 11, Nov. 1978, pp.2007-2012; "Japanese Journal
of Appl.Phys.», Vol. 17, No. 8, Aug. 1978, pp.1365-1369).
Das Curiepunktschalten erfolgt dabei vorzugsweise bei Curie-Temperaturen
Tc im Bereich von 80-1000C.
Werden die Speicherschichten 4 mit einem Photoleiter kombiniert, so kann die Einschreibempfindlicnkeit erheblich
gesteigert werden. Bei einer solchen Kombination wird der Photoleiter 18 als "Substrat" benutzt (im Gegensatz
zur sonst verwendeten Glas/Schicht-Kombination). Die
Rauhigkeit des Photoleiters 18 bzw. die der ELektrodenoberfläche 17 (Rauhigkeit einige /um) führt zu einer
stärkeren Haftung der magnetischen Wände und somit, ab-, hängig von der Stärke der Rauhigkeit, zu einer Veränderung
der Temperaturabhängigkeit der Koerzitivf eidstärke H_.
Diese steigt bei gleicher Temperatir in Abhängigkeit
Ο.ΘΓ
von der Rauhigkeii3|verwendeten Unterlage etwa um den
Faktor 2 bis 5 bis zur erwähnten Rauhigkeit von einigen /um an, wobei die Kompensst ionstemperatur T^ unverändert
bleibt. Infolgedessen können mit den Energien, die zum Einschreiben von Information in glatte Schichten erforderlich
sind, bei gleicher Größe der Kompensations-
0300A0/0393
16 PHD 79-032
temperatur T. keine Informationen in rauhe Schichten eingeschrieben werden. Mittels einer geeigneten Zusammensetzungsänderung
(Änderung des Bi-Anteils) kann die Größe der Kompensationstemperatur T so weit erniedrigt
werden (siehe Fig. 3), daß die Temperaturabhängigkeit der Koerzitivfeldstärke H. wieder einen
ähnlichen Verlauf zeigt wie beim Aufbringen der Speicherschicht auf eine glatte Oberfäche (Glas).
Das Auslesen der Information wird mit polarisiertem Licht, z.B. Laserlicht der Wellenlänge ^= 633 nm,
vorgenommen. Der Photoleiter 18 bzw. die Elektroden 17 sind so gewählt, daß sie bei dieser Wellenlänge
transparent sind. Der Ausleseprozeß kann dann sowohl in Reflexion erfolgen als auch in Transmission, wenn
zusätzlich die magnetooptische Sp ei eher schicht 4 hinreichend dünn ( d jg 60 nm) ist.
030040/0393
-47-
Leerseite
Claims (1)
- PHILIPS PATEIiTVER^ALOUNG GI-IBH.- SI eiwamm 94, 2 Hamburg 1X^ PHD 79-032PATENTANSPRÜCHE: 2911992.i Magnetooptisches Speicherelement, beslehend aus einer amorphen, eine uniaxiale Anisotropie der Magnetisierung aufweisenden Substanz aus übergangsnu L- "''· en, Seltenen Erden sowie anderen zusätzlichen Stoffka--,,-r- -ite?jv dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (4·; · \h zusätzliche Stoff komponente eine oder mehrere der Sto.· ..''e Bi s Pb5 Sn, Sb, Si, Ge, As oder B enthält.2* Magnetooptisches Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es nach der Summenforn>elzusammengesetzt ist, wobei R ein Element aus der Gruppe der Seltenen Erden, M ein Element aus der Gruppe der Übergangsmetalle und A eines der Elemente Bi, Pb, Sn, Sb, Si, Ge, As oder B ist, und daß0,6^ x*£0,9
und 0 <iy^0,25 ist.3. Magnetooptisches Speicherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seltene Erde Gadolinium (R=Gd), das Übergangsmetall Eisen (M=Fe) und die zusätzliche Stoffkomponente A Wismut (A=Bi) ist.4 Magnetooptisches Speicherelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es nach der Summenformel(GdO,26FeO,74>1-yB1y030040/0383BAD ORIGINAL2 PHD 79-032zusammengesetzt ist und daß0,01 -β yg0,13 ist.5. Verfahren zur Herstellng eines magnetooptischen SpaLcherelementes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die das Speicherelement (4) aufbauenden Stoffe auf ein vorzugsweise transparentes und auf einer Substrathalterung angeordnetes Substrat aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrathalterung während des Aufbringens der Stoffe mit konstanter Umdrehungszahl pro Zeiteinheit rotiert.6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungszahl pro Minute zwischen 50 und 1000, vorzugsweise bei 550, liegt.7. Verfahren nach Anspruch 3> 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Elektronenstrahlverdampfung das Gadolinium und das Eisen mit Auf dampf raten zwischen 0,5 und 0,6 nm/s und das Wismut mit Auf dampf raten zwischen 0,1 und 0,4 nm/s auf das Substrat aufgedampft werden.8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement(4) auf eine zwischen zwei transparenten, ebenen Elektroden (17) liegende Photoleiterschicht (18) aufgebracht wird.9. Magnetooptische Speichervorrichtung mit einer Speicherplatte und einer optischen Schreib-/Leseeinheit, die eine Strahlenquelle (7) zur Aussendung eines relativ zur Speicherplatte beliebig positionierbaren, linear polarisierbaren Lichtstrahls sowie einen Detektor (12) zur Messung der Drehung der Schwingungsebene des durch die Speicherplatte transmittierten bzw. an der Speicherplatte reflektierten Lichtstrahls besitzt, und mit einer Magnet-"30040/0 3 933 PHD 79-032spule (9) zur Erzeugung eines senkrecht zur Speicherplatte verlaufenden Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte ein Speicherelement (4) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 8 ist.030040/0393
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2911992A DE2911992C2 (de) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Magnetooptisches Speicherelement, Verfahren zu seiner Herstellung und es verwendende Speichervorrichtung |
CA000347979A CA1154532A (en) | 1979-03-27 | 1980-03-19 | Magneto-optical memory element |
AU56720/80A AU536617B2 (en) | 1979-03-27 | 1980-03-21 | Magneto-optical memory element |
US06/132,747 US4464437A (en) | 1979-03-27 | 1980-03-24 | Magneto-optical memory element |
JP55037347A JPS6033288B2 (ja) | 1979-03-27 | 1980-03-24 | 磁気光学メモリ素子、その製造方法及び磁気光学メモリ装置 |
GB8010026A GB2049730B (en) | 1979-03-27 | 1980-03-25 | Magneto-optical memory element |
FR8006750A FR2452763A1 (fr) | 1979-03-27 | 1980-03-26 | Element a effet magneto-optique et a fonction de memoire, procede de fabrication dudit element et memoire utilisant ledit element |
US06/268,027 US4438508A (en) | 1979-03-27 | 1981-05-27 | Magneto-optical memory element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2911992A DE2911992C2 (de) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Magnetooptisches Speicherelement, Verfahren zu seiner Herstellung und es verwendende Speichervorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2911992A1 true DE2911992A1 (de) | 1980-10-02 |
DE2911992C2 DE2911992C2 (de) | 1981-12-10 |
Family
ID=6066550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2911992A Expired DE2911992C2 (de) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Magnetooptisches Speicherelement, Verfahren zu seiner Herstellung und es verwendende Speichervorrichtung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4464437A (de) |
JP (1) | JPS6033288B2 (de) |
AU (1) | AU536617B2 (de) |
CA (1) | CA1154532A (de) |
DE (1) | DE2911992C2 (de) |
FR (1) | FR2452763A1 (de) |
GB (1) | GB2049730B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0126589A2 (de) * | 1983-05-17 | 1984-11-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mehrschichtiges amorphes magnetooptisches Speicherelement |
US5738950A (en) * | 1982-05-10 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetooptical recording medium |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5883346A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-19 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光磁気記録媒体 |
JPS58175809A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光磁気記録媒体 |
JPS59208706A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-27 | Daido Steel Co Ltd | 熱磁気記録材料 |
US4684454A (en) * | 1983-05-17 | 1987-08-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sputtering process for making magneto optic alloy |
US4721658A (en) * | 1984-04-12 | 1988-01-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Amorphous magneto optical recording medium |
US4833043A (en) * | 1983-05-17 | 1989-05-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Amorphous magneto optical recording medium |
JPS6079702A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光磁気記録媒体 |
JPS60128606A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 光磁気記録媒体 |
JPH0690813B2 (ja) * | 1984-05-26 | 1994-11-14 | 株式会社リコー | 非晶質磁気光学層 |
JPS61544A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-06 | Yoshifumi Sakurai | 垂直磁化膜 |
JPS6118107A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Ricoh Co Ltd | 非晶質磁気光学層 |
DE3536210A1 (de) * | 1984-10-11 | 1986-04-17 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Magnetooptisches aufzeichnungsmedium |
US4812637A (en) * | 1986-07-07 | 1989-03-14 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical disc head with high signal-to-noise ratio |
DE4031772A1 (de) * | 1989-10-09 | 1991-04-18 | Murr Elektronik Gmbh | Kabelklemme |
US5107460A (en) * | 1990-01-18 | 1992-04-21 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Spatial optical modulator |
WO1991016470A1 (en) * | 1990-04-13 | 1991-10-31 | International Business Machines Corporation | Amorphous uranium alloy and use thereof |
JPH0573990A (ja) * | 1991-03-07 | 1993-03-26 | Hitachi Ltd | 光記録方法、光記録再生方法、光記録材料及び光記録装置 |
US5534360A (en) * | 1991-12-13 | 1996-07-09 | International Business Machines Corporation | Amorphous uranium alloy and use thereof |
US5845065A (en) * | 1994-11-15 | 1998-12-01 | Wrq, Inc. | Network license compliance apparatus and method |
US6724674B2 (en) * | 2000-11-08 | 2004-04-20 | International Business Machines Corporation | Memory storage device with heating element |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3427134A (en) * | 1963-08-01 | 1969-02-11 | Ibm | Ferromagnetic compounds and method of preparation |
US3342591A (en) * | 1964-08-31 | 1967-09-19 | Ibm | Ferromagnetic compounds and method of preparation |
BE793138A (fr) * | 1971-12-21 | 1973-04-16 | Siemens Ag | Couche de memoire magneto-optique |
US3949387A (en) * | 1972-08-29 | 1976-04-06 | International Business Machines Corporation | Beam addressable film using amorphous magnetic material |
JPS4989897A (de) * | 1972-12-29 | 1974-08-28 | ||
US4018692A (en) * | 1973-10-04 | 1977-04-19 | Rca Corporation | Composition for making garnet films for improved magnetic bubble devices |
US4170689A (en) * | 1974-12-25 | 1979-10-09 | Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation | Magneto-optic thin film for memory devices |
US4126494A (en) * | 1975-10-20 | 1978-11-21 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Magnetic transfer record film |
DE2713190C2 (de) * | 1977-03-25 | 1983-11-24 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zum Herstellen aufgedampfter, amorpher Gadolinium-Eisen- Schichten |
-
1979
- 1979-03-27 DE DE2911992A patent/DE2911992C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-03-19 CA CA000347979A patent/CA1154532A/en not_active Expired
- 1980-03-21 AU AU56720/80A patent/AU536617B2/en not_active Ceased
- 1980-03-24 US US06/132,747 patent/US4464437A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-03-24 JP JP55037347A patent/JPS6033288B2/ja not_active Expired
- 1980-03-25 GB GB8010026A patent/GB2049730B/en not_active Expired
- 1980-03-26 FR FR8006750A patent/FR2452763A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-05-27 US US06/268,027 patent/US4438508A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5738950A (en) * | 1982-05-10 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetooptical recording medium |
EP0126589A2 (de) * | 1983-05-17 | 1984-11-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mehrschichtiges amorphes magnetooptisches Speicherelement |
EP0126589A3 (en) * | 1983-05-17 | 1986-09-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-layer amorphous optical recording medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2452763A1 (fr) | 1980-10-24 |
GB2049730B (en) | 1983-08-03 |
US4464437A (en) | 1984-08-07 |
JPS6033288B2 (ja) | 1985-08-02 |
DE2911992C2 (de) | 1981-12-10 |
AU536617B2 (en) | 1984-05-17 |
US4438508A (en) | 1984-03-20 |
CA1154532A (en) | 1983-09-27 |
FR2452763B1 (de) | 1983-12-09 |
AU5672080A (en) | 1980-10-02 |
GB2049730A (en) | 1980-12-31 |
JPS55130106A (en) | 1980-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2911992C2 (de) | Magnetooptisches Speicherelement, Verfahren zu seiner Herstellung und es verwendende Speichervorrichtung | |
DE2340475C3 (de) | Optischer Speicher | |
DE3608021C2 (de) | ||
DE3002642C2 (de) | ||
DE3538852A1 (de) | Senkrecht-magnet-aufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3623285C2 (de) | ||
DE3413086A1 (de) | Ferrimagnetische oxide und diese enthaltende magneto-optische aufzeichnungsmaterialien | |
DE3409747A1 (de) | Magneto-optisches aufzeichnungsmaterial | |
DE3904611A1 (de) | Magnetooptische schicht und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE3317101C2 (de) | ||
DE3639397A1 (de) | Magneto-optisches aufzeichnungsmaterial | |
DE3443049C2 (de) | ||
DE69727574T2 (de) | Magnetfeldfühler und verfahren zur herstellung eines magnetfeldfühlers | |
DE68925371T2 (de) | Magneto-optischer Aufzeichnungsträger mit einer Schicht hoher Koerzitivkraft und einer Schicht niedriger Koerzitivkraft, welche leichte seltene Erden enthält | |
DE1957755A1 (de) | Film zur magnetischen Datenaufzeichnung | |
DE69424217T2 (de) | Mehrkomponentige magnetooptische Speicher und Medien | |
DE2342886A1 (de) | Binaer codierte daten verarbeitende einrichtung | |
DE3782460T2 (de) | Duenner film mit grossem kerr-rotationswinkel und verfahren zu seiner herstellung. | |
DE69026910T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines magnetooptischen Speichers | |
DE3788069T2 (de) | Optomagnetisches speichermedium und verfahren zur herstellung. | |
DE3013802C2 (de) | Magnetooptisches Speicherelement | |
DE3429258A1 (de) | Magneto-optisches speichermedium | |
DE3811374C2 (de) | ||
DE3879884T2 (de) | Magnetooptischer Aufzeichnungsträger. | |
DE2558937B2 (de) | Magneto-optischer duennfilmspeicher und verfahren zu dessen herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3013802 Format of ref document f/p: P |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |