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Be Schreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung
und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung von Informationen auf einem magnetischen Medium,
welches eine vertikale Anisotropie aufweist, wobei die Erwärmung durch Verwendung
eines Laserflecks oder dergleichen erfolgt.
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Bei dieser Art von Einrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe
unter Wärmeeinwirkung gibt es beispielsweise eine solche Vorrichtung, bei der MnBi
als Aufzeichnungsmedium verwandt wird, wobei die emperaturabhängigkeit der Koerzitivkraft
einer dünnen Schicht eines Aufzeichnungsmediums ausgenützt wird. Es wird dabei mit
einem Laserlichtstrahl bestrahlt, wobei die Informationen aufgezeichnet werden,
indem eine magnetische Inversion mit der Hitze eines Lecks des Lichtstrahls bewirkt
wird, während die Wiedergabe- unter Ausnutzung des Eerr-Effektes erfolgt, indem
mit dem Fleck des Laserlichtstrahls so bestrahlt wird, daß keine Magnetisierungs-Inversion
in dem Aufzeichnungsbereich bewirkt wird.
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Eine solche Einrichtung wird im einzelnen nun beschrieben.
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Eine dünne, magnetische Schicht aus wie z.B. MnBi, nicht kristallinen
Legierungen aus seltenen Erden und Eisen oder dergleichen wird auf einer Unterlage
mittels Aufdampfung oder Auf stäubung oder dergleichen gebildet, und diese dünne
Schicht wird in einem solchen Zustand gehalten,
indem ein Vormagnetisierungsfeld
angewandt wird, um sie in einer gewissen Richtung senkrecht zu der Schichtoberfläche
zu magnetisieren. Dann wird ein von einer Taserlichtquelle erzeugter Laserlichtstrahl
mit den auf.zuzeichnenden Signalen moduliert und als Fleck durch eine Objektivlinse
auf das Aufzeichnungsmedium gestrahlt.
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In dem bestrahlten Bereich wird die Temperatur erhöht, so daß die
Eoerzitivkraft des Aufzeichnungsmediums abnimmt, und wenn die Koerzitivkraft kleiner
als das Vormagnetisierungsfeld wird, wird eine Information durch Nagnetisierungsinversion
aufgezeichnet.
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Es gibt eine solche Einrichtung, bei der ein Laserstrahl auf das Aufzeichnungsiiiedium
fokussiert wird, um das Aufzeichnungsmedium lokal zu erwärmen und die Eoerzitivkraft
zu verringern und bei der in diesem Zustand die Aufzeichnung dadurch durchgeführt
wird, daß das Aufzeichnungsmedium mit einem magnetischen Feld magnetisiert wird,-welches
sich in tibereinstimmung mit aufzuzeichnenden Signalen ändert.
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In dem mit dem Lichtfleck beaufschlagten Bereich wird die Eoerzitivkraft
durch lokale Erwärmung des Aufzeichnungs# mediums mit der Energie des Daserstrahls
verringert und es wird eine magnetische Aufzeichnung unter Wärmeeinwirkung mit dem
auf das Aufzeichnungsmedium wirkenden Nagnetf eid durchgeführt.
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In der Praxis jedoch ist die Temperaturverteilung des Mediums, wenn
das Aufzeichnungsmedium mit dem Laserlichtstrahl bestrahlt wird, so wie sie in Fig.
1 dargestellt ist, nämlich um die Mitte 0 des Lecks des Laserlichtstrahls verteilt.
Dies bedeutet, daß die Magnetisierung innerhalb eines vergleichsweise groBen Bereichs
um die Mitte 0 erfolgt,
so daß der Magnetisierungsbereich vergrößert
und die hufzeichnungsdichte beträchtlich herabgesetzt wird.
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Es wurde auch in Betracht gezogen, ein äußeres Magnetfeld anzuwenden,
um die Magnetisierungsinversion aufgrund der Bestrahlung mit dem Laserlicht zu verhindern
indem der Bereich der Nagnetisierungsinversion begrenzt und der Nagnetisierungsbereich
an einer Ausdehnung gehindert wird. Jedoch ist es bei der praktischen Durchführung
äußerst schwierig, das äußere Magnetfeld innerhalb eines kleinen bzw. engen Bereiches
der Nagnetisierungsinversion zu steuern.
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Der Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde, die vorhergehend beschriebenen
Nachteile bei herkömmlichen Vorrichtungen zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe
unter Wärmeeinwirkung zu beheben.
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Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung zu schaffen,
bei der ein zusäzlicher,magnetischer Polschuh vorgesehen ist, durch den die Aufzeichnungsdichte
beträchtlich vergrößert werden kann, in dem der auf das Aufzeichnungsmedium wirkende
Magnetfluß fokussiert wird.
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Gemäß der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung
und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung ein Aufzeichnungsmedium, eine Einrichtung zur
Erzeugung eines Laserlichtstrahls, um das Aufzeichnungsmedium lokal zu Erwärmen,
eine Magnetfelderzeugungseinrichtung, um ein Magnetfeld zumindest in einem erwärmten
Bereich des Aufzeichnungsmediums
zu erzeugen, und einen zusätzlichen,
magnetischen Polschuh, der der Nagnetfelderzeugungseinrichtung gegenüberliegt angeordnet
ist, wobei sich das Aufzeichnungsmedium zwischen der Nagnetfelderzeugungseinrichtung
und dem zusätzlichen Polschuh befindet, wodurch der magnetische Fluß von der #agnetfelderzeugungseinrichtung
auf bzw. in dem erwärmten Bereich des Aufzeichnungsmediums fokussierbar ist.
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Der Laserlichtstrahl verringert die Koerzitivkraft in dem erwärmten
Bereich des Aufzeichnungsmediums, und eine vorbestimmte Information wird auf dem
Aufzeichnungsmedium dadurch aufgezeichnet, daß durch die Magnetfelderzeugungseinrichtung
Magnetfelder in obereinstimmung mit den aufzuzeichnenden Signalen erzeugt werden.
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Die Nagnetfelderzeugungseinrichtung erzeugt ein Vormagnetisierungsfeld,und
eine vorbestimmte Information wird auf dem Aufzeichnungsmedium dadurch aufgezeichnet,
daß der Laserlichtstrnbl mit den aufzuzeichnenden Signalen moduliert wird.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein die Temperaturverteilung
eines Laserstrahls darstellendes Diagramm, Fig. 2 eine Seitenansicht, die die Ausgestaltung
einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe
unter Wärmeeinwirkung nach der Erfindung darstellt,
Fig. 3 eine
perspektivische Ansicht eines zusätzlichen Magnetpols zur Verwendung in der Vorrichtung
zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Wårmeeinwirkung nach der Erfindung1
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach der
Erfindung, und Fig. 5 Seitenansichten von Ausgestaltungen anderer und 6 Ausführungsformen
einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung
nach der Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine Ausfiihrungsform einer
Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung nach
der Erfindung erläutert.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Aufzeichnung
durch Magnetisierung eines Aufseichnungsmediums erfolgt, indem ein magnetisches
Feld gemäß der aufzuzeichnenden Information verändert wird. In Fig. 2 ist mit dem
Bezugszeichen 1 eine scheibenförmige Unterlage bezeichnet, und eine dünne magnetische
Schicht 2 aus z.B. MnBi oder ähnlichem ist als Aufzeichnungsmedium aufgedampft oder
durch Zerstäuben auf der Unterlage 1 aufgebracht. Die Unterlage 1 wird waagerecht
gehalten und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch einen Motor 3 gedreht.
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Mit dem Bezugszeichen 4 ist eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Laserlichtstrahls
bezeichnet. Der von der Lichtquelle 4 ausgehende Laserlichtstrahl geht durch einen
Lichtmodulator 5 und einen Polarisator 51 hindurch und ist auf einen halbdurchlässigen
Spiegel
6 gerichtet, von dem er reflektiert wird. Das reflektierte Licht wird durch eine
Lirs e 7 auf die dünne, magnetische Schicht 2 gelenkt. In dem vorliegenden Fall
wird der Laserlichtstrahl auf der Oberfläche der dünnen Schicht 2 fokussiert. Ferner
sind ein Analysator 8 und ein fotoelektrischer Wandler 9 auf einer Verlängerungsgeraden
angeordnet, die durch den halbdurchlässigen Spiegel 6 hindurchgeht und mit der optischen
Achse der Linse 7 übereinstimmt. Der Analysator 8 und der fotoelektrische Wandler
9 stellen von der magnetischen, dünnen Schicht 2 reflektiertes Laserlicht fest,
wenn eine Wiedergabe unter Ausnützung bzw. Rilfe des Kerr-Effektes erfolgt.
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Oberhalb der dünnen, magnetischen Schicht 2 ist eine Einrichtung zur
Erzeugung eines Signal-Nagnetfeldes vorgesehen, wie z.B. eine Spule 10. Die Spule
10 erzeugt ein magnetisches Feld, welches in tibereinstimmung mit einem aufzuzeichnenden
Signal verändert wird, wie z. B. ein digitales Signal, und der von ihr ausgehende
magnetische Fluß wirkt auf einen Bereich der dünnen Schicht 2, der von dem Laserlicht
erwärmt wird.
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Ein zusätzlicher, magnetischer-Polschuh 11 ist der Spule 10 gegenüberliegend
vorgesehen, wobei sich die Unterlage 1 zwischen dem Polschuh und der Spule befindet.
Der magnetische Polschuh 11 wird verwandt, um den magnetischen Fluß der Spule 10
zu fokussieren, und ist nahe der Unterlage 1 angeordnet, damit er sich in der Nähe
des Bereiches der magnetischen, dünnen Schicht 2 befindet, in dem das Laserlichtbündel
fokussiert wird.
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In diesem Fall ist der zusätzliche, magnetische Polschuh 11, wie es
in Fig. 3 gezeigt ist, so ausgebildet, daß ein ferromagnetischer Körper 13, wie
z.B. ein Ferrit oder ähnliches an einen nicht magnetischen Körper 121 wie z.B, ein
keramisches Material oder dergleichen angeklebt bzw. eng befestigt ist. Die anstoßende
Endfläche ist optisch poliert und an dieser Fläche ist ein ferromagnetischer Körper
14 angeklebt bzw. eng befestigt, der eine vergleichsweise hohe gesättigte, magnetische
Flußdichte aufweist, wie z.B. Sendust oder Permalloy und zwar mit einer Dicke von
ungefähr Ipm mittels Zerstäubung oder dergleichen. Ferner stößt der andere nicht
magnetische Körper 122 an, dessen anstoßende Oberfläche vorher poliert wurde. Schließlich
wird so eine R-Endoberfläche (R end surface) gebildet, und um den magnetischen Fluß
zu verbessern wird der ferromagnetische Körper 14 äußerst nahe an die R-Endfläche
gebracht,damit der Widerstand eines magnetischen Kreises gegenüber dem Nagnetfluß,
der von dem ferromagnetischen Körper 14 an der R-Endfläche eintritt, klein gehalten
wird.
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Bei dieser in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung werden die Fokuslage
A des Laserlichtstrahls und der zusätzliche, magnetische Polschuh 11 in der Richtung
des Pfeiles B bewegt, d.h. in der radialen Richtung der Unterlage 1, um eine spiralförmige
Nagnetisierungsspur C auf der Oberfläche der magnetischen, dünnen Schicht 2 zu beschreiben.
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In diesem Fall ist der zusätzliche magnetische Polschuh 11 so angeordnet,
daß der ferromagnetische Körper 14 an der R-Endfläche in orthogonaler Richtung zu
der Nagnetisierungsspur C positioniert ist.
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Die Arbeitsweise der vorhergehenden Ausgestaltung wird nun beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird der Fall beschrieben,-bei dem die Aufzeichnung durch
Modulation des magnetischen Feldes mit aufzuzeichnenden Signalen und das Aufzeichnungsmedium
durch das modulierte, magnetische Feld magnetisiert wird. Deshalb wird in diesem
Fall davon ausgegangen, daß durch den Lichtmodulator 5 keine Modulation erfolgt.
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Wenn das von der Lichtquelle 4 erzeugte Laserlichtbundel durch den
Lichtmodulator 5, dessen Modulationsbetrieb nicht erfolgt, und durch den Polarisator
51 hindurch auf den halbdurchlässigen Spiegel 6 gerichtet wird, wird das von dem
halbdurchlässigen Spiegel 6 reflektierte Nicht bündel durch die Linse 7 auf die
Oberfläche der magnetischen, dünnen Schicht 2 gelenkt. Wenn das ~laserlichtbündel
auf der magnetischen, dünnen Schicht 2 als ein leck fokussiert wird, wird der Fleckbereich
lokal erwärmt, um dessen Koerzitivkraft zu verringern.Unter dieser Bedingung wird,
wenn das Magnetfeld in tibereinstimmung mit dem aufzuzeichnenden Signal von der
Spule 10 erzeugt wird und deren Magnetfluß den von dem Lichtfleck erwärmten Bereich
der dünnen Schicht 2 magnetisiert eine gegebene Information aufgezeichnet.
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In diesem Fall wird der von der Spule 10 erzeugte Nagnetfluß auf den
bemerkenswert engen, ferromagnetischen Bereich 14 (im wesentlichen 1 µ) µ)fokussiert
und auf den auf der dünnen Schicht 2 zu erwärmenden Bereich senkrecht angewandt.
Deshalb, selbst wenn der Bereich der durch den Laserlichtfleck erwärmt werden sol]
und auf der dünnen Schicht 2 fokussiert wird, eine Ausbreitung aufweist, ist der
Nagnetisierungsbereich auf den engen, ferromagnetischen
Bereich
14 des zusätzichen Polschuhs 11 begrenzt, so daß die Aufzeichnungsdichte beträchtlich
erhöht werden kann.
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Auf diese Weise werden, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, Informationen
mit hoher Dichte längs der Nagnetisierimgsspur C aufgezeicbnet, die durch Drehung
der Unterlage 1 mit Hilfe des Motors 3 in der oben beschriebenen Weise erzeugt wird.
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Gemäß einer solchen Ausgestaltung kann die Aufzeichnungsdichte auf
dem Aufzeicheungsmedium beträchtlich erhöht werden, so daß Informationen mit sehr
hohem Wirkungsgrad aufgezeichnet werden können. Der Magnetfluß wird auch aufgrund
der Fokussierung wirkungsvoll ausgenutzt, so daß die Energie für die Spule zur Flußerzeugung
verringert werden kann.
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Eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung
und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf
die Fig. 5 erläutert.
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Die in dieser Figur dargestellte Vorrichtung wird bevorzugt, wennseine
flexible Unterlage verwandt wird, wobei deren Dicke kleingehalten wird, um eine
Abnahme der Flußdichte durch den magnetischen Wiederstand der Unterlage zu verhindern.
In diesem Fall ist der zusätzliche Polschuh 11, welcher sich mit der Bewegung des
Laserlichtflecks bewegt, in radialer Richtung der Unterlage 1 verlängert bzw. ausgedehnt,
um den ferromagnFischen Bereich des Polschuhs 11 über die gesamte Länge des magnetisierbaren
Abschnittes bzw. Bereiches auszudehnen, so daß der zusätzliche Polschuh 11 nicht
bewegt werden muß. Die weitere Ausgestaltung
ist die gleiche wie
bei der in Fig. 2 dargestellten, so daß die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung
wie bei der Fig. 2 haben.
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Die erzielten Vorteile sind die gleichen wie bei der Ausgestaltung
gemäß Fig. 2.
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Eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung
und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf
die Fig. 6 beschrieben. Die in dieser Figur geze$te Vorrichtung umfaßt einen Motor
12, um das gesamte Aufzeichnung medium zusammen mit dem Motor 3 zu bewegen, so daß
es nicht erforderlich ist, den Laserlichtfleck und den zusätzlichen Polschuh 11
zu bewegen. Die andere Ausgestaltung ist die gleiche wie bei der in Fig. 2 gezeigten,
so daß die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie bei der Fig. 2 haben.
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Die bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 erzielten Vorteile liegen hier
auch vor.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungs formen
beschrän#kt, den es können viele Abänderungen vorgenommen werden, ohne von dem Grundprinzip
der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird bei den vorhergehenden Ausführungsformen
die Aufzeichnung durch Magnetisierung des Aufzeichnungsmediums mittels eines in
tbereinstimmung mit den aufzuzeichnenden Signalen modulierten Magnetfeldes vorgenommen.
Jedoch kann die Aufzeichnung und Wiedergabe auch dadurch vorgenommen werden, daß
ein gewisses Magnetfeld mittels eines Magnetfeldgenerators wie z.B. die
Spule
10 als ein Nagnetfeld zur Vormagnetisierung erzeugt wird und daß der Laserstrahl
mit den aufzuzeichnenden Signalen durch den Modulator 5 moduliert wird, wobei der
durch die Vormagnetisierung vorliegende Magnetfluß mittels des zusätzlichen, magnetischen
Polschuhs auf einem äußerst engen Bereich fokussiert wird, um die Ausbreitung des
Aufzeichnungsbereiches zu begrenzen, wodurch eine hohe Aufzeichnungsdichte erhalten
wird. Das Aufzeichnungsmedium kann auch trommelförmig statt scheibenförmig ausgebildet
sein.
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Wie vorhergehend beschrieben, wird durch die Erfindung eine Vorrichtung
zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe unter Wärmeeinwirkung geschaffen, mit
der die Aufzeichnungsdichte dadurch beträchtlich erhöht wird, daß der auf das Aufzeichnungsmedium
wirkende Magnetfluß unter Verwendung des zusätzlichen, magnetischen Polschuhs fokussiert
wird.
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