DE3200661C2 - Magneto-optischer Speicher - Google Patents

Magneto-optischer Speicher

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Abstract

Ein magneto-optischer Speicher weist ein Substrat (1) mit Gräben (7) auf, auf dem eine Magnetschicht (2) eines ferro-magnetischen Materials wie z.B. GdTbFe, GdTbDyFe, SmTbFe, GdDyFe oder TbCo aufgebracht ist. Über der Magnetschicht (2) ist zusätzlich eine Reflexionsschicht (4) angebracht. Ein derartiger Speicher ist dazu geeignet, mit einem Laser Informationen einzuschreiben, auszulesen oder zu löschen.

Description

Die Erfindung betrifft magneto-optische Speicher mit einem Substrat und einer auf diesem aufgebrachten Magnetschicht eines magneto-optischen Materials mit leichter Magnetisierungsrichtung rechtwinklig zur Magnetschicht, und mit einer auf der dem Substrat abgewandten Seite der Magnetschicht angeordneten Rcflexionsschicht.
In den letzten Jahren wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, einen optischen Speicher zu schaffen, der eine hohe Speicherdichte, hohe Speicherkapazität und kurze Zugriffszeiten aufweist.
Unter einer großen Anzahl optischer Speichcrmaterialien sind magneto-optische Materialien die vielversprechendsten, da in ihnen Information gelöscht und neue Information eingeschrieben werden kann. Solche Materialien werden in Schichten aufgebracht, bei denen die Magnetisierungsrichtung rechtwinklig zur Schicht steht. Magneto-optische Speicher weisen jedoch den Nachteil auf, das sie nur schwache Lesesignale wiedergeben und ein schlechtes Rauschverhallen /.eigen. Besonders wenn zum Auslesen reflektiertes Licht verwendet wird, also vom Kerreffekt Nutzen gezogen wird, ist der Kerr-Drehwinkcl klein und eine Verbesserung des Rauschverhaltens ist beinahe unmöglich. Daher gehen bisher bekannte Anstrengungen dahin, einen Aufbau mit größerem Kerrwinkel zu finden oder ein verbessertes Material zu entwickeln. Beispielsweise ist das Aufs bringen eines dielektrischen Filmes bekannt. So ist in »J. AppL Phys«, VoL45, Nr.8, Aug. 1974 z.B. angegeben, daß der Kerrwinkel von 0,7° auf 3,6° durch Aufbringen eines SiO-Films auf eine dünne MnBi-Ma<*nctschicht erhöht wurde. Während jedoch einerseits der Kerrwinkel erhöht wurde, nahm andererseits die Menge reflektierten Lichtes ab, so daß sich das Rauschverhalten nur um den Faktor zwei verbesserte. Auch kann eine Schicht von typischerweise SiO oder S1O2 das magnetische Material nicht vor Korrosion schützen. Bei den geringen Schichtdickcn ist es auch nicht möglich, die Speicherstellcn von etwa 1 μπι Durchmesser sicher festzustellen, wenn sich entsprechend große Staubpartikel oder andere Verunreinigungen auf dem Speicher befinden. Die Dicke der Speicherelemente sollte dazu etwa 0,5 bis 2 mm betragen, welche Bedingung aber dem Bemühen um einen großen Kerrwinkel genau entgegenläuft.
Es ist auch bekannt, einen amorphen magnetischen RIm z. B. aus DyFe auf ein Granatsubstrat aufzubrin gen. Die im DyFe Film gespeicherte Information wird dann auf das Granatsvhstrat übertragen, das ein gutes Rauschverhalten aufweist. Diese Methode ist jedoch für den Aufbau großflächiger Speicher mit hoher Kapazität nicht geeignet.
Weiterhin ist aus «der DD-PS 98 782 bekannt, über einer magneto-optischen Speicherschicht eine Reflexionsschicht aufzubringen, wodurch es gelang, beim Auslesen der gespeicherten Information ein verbessertes Lcsesignal zu erhalten.
Damit ist zwar die Situation beim Auslesen von Information aus derartigen Speichern verbessert; es bleibt jedoch weiterhin das Problem des gezielten Einschrcibcns und Löschens von Information. Die von Strahlung getroffenen Bereiche der Speichersdticht besitzen Durchmesser von etwa I μιη, so daß es schwierig ist, z. B. beim Löschvorgang einmal eingeschriebene Information bzw. die entsprechenden Speicherbereiche wieder aufzufinden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen magncto-
optischen Speicher zu schaffen, dessen Schrcib-/Lescstrahl möglichst exakt und wiederholbar im Bereich der Spcichcrfläche positioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Substrat i'.ur Ausbildung von innerhalb der Magnetschicht und/ oder Reflcxionsschicht liegenden Führungs- und/oder Aiii/cichnungsspuren mit Furchen versehen ist.
Die Möglichkeit des leichten Einbringens von Führungsspuren ist von besonderem Vorteil, da mit dem magneto-optischen Speicher der erfindungsgemäßen Art nicht nur auf einfache Art und Weise Daten wiedergegeben werden sollen, die zuvor auf andere Art gespeichert worden sind, wie dies /.. B. bei der Vidcoplattenausrüstung vom MCA-Typ der Fall ist, sondern Information soll auch einfach eingeschrieben und gelöscht werden können. Dazu ist wegen der Kleinheit der Aufzeichnungselemente von nur etwa 1 (im Durchmesser ein Servomechanismus zur Fokussierung und zur Spurführung erforderlich. Mit Führiingsspuren. die parallel zu den Auf/.eichntingsgcbieicn laufen, ist ein Speicher geschaffen, in den auch mit einfachen Apparaten cinjiclcsen werden kann.
Von besonderem Vorteil ist es. als Substrat eine Acrylharzschieht zu verwenden, da dieses besonders
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schlagfest ist und auf einfache Art und Weise bearbeitet werden kann. So ist es z. B. möglich, im Acrylharz-Substrat Führungsspuren für ein Abtastgerät einzubringen. Weiterhin hat Acrylharz den Vorteil, daß sein Erweichungspunkt oberhalb dem Curiepunkt eines besonders geeigneten magnetischen Materials, nämlich TbDyFe liegt. Der Erweichungspunkt ist 85° C und der Curiepunkt 75°C im genannten Fall.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert Es zeigt
Fig. 1 einen teilweise vergrößerten Querschnitt durch einen die Merkmale der Erfindung aufweisenden Speicher,
Fig.2 einen teilweise vergrößerten Querschnitt durch ein besonders ausgebildetes Substrat.
In ein Substrat 1, typischerweise aus Acrylharz oder Glas, sind streifenförmige Furchen 7 eingebracht. Das Acrylharzsubstrat kann z. B. durch Gießen hergestellt sein, wobei dann gleichzeitig die Furchen cingefornit werden. Auf dem Substrat i ist eine Magnetschicht 2 aus einem Material aufgebracht, das eine rcchtwiindig zur Schicht stehende leichte Magnetisierungsrichtung aufweist. Dazu können z. B. GdTbFc, GdTbDyFe, SmTbFc, GdDyFe, TbCo, usw. durch Sputtern. Aufdampfen oder eine andere bekannte Methode aufgebracht sein. Auf der amorphen Magnetschicht 2 befindet sich eine dielektrische Schicht 3, typischerweise aus SiO. SiO2, MgF, TiO2 oder dergleichen, und auf dieser Schicht 3 ist wiederum eine Schicht, und zwar eine Reflexionsschichi 4 aus z. B. Al, Cu, Au, Ag, Zn, Sn aufgebracht. Die Re(Iexionsschicht 4 ist durch eine mit einem Kleber 5 befestigte Trägerplatte 6 abgedeckt. Mit einem so aufgebauten Speicher wird durch das Substrat 1 hindurch geschrieben, gelöscht und gelesen. j5
Lesespuren können entweder in den strcifenförmigen Furchen 7 oder den nicht vertieften Gebieten oder Wällen 8 verlaufen. Dasselbe gilt für die Führungsspuren. Die Lesespuren und die Führungsspuren können auch jeweils halb in den Furchen 7 und halb auf den Wällen 8 verlaufen. Dadurch sind differcnticlle Signale gewinnbar, die zum führen eines Servosystcms dienen.
Falls der magneto-optische Speicher scheibenförmig ausgebildet ist, können die Furchen 7 auch spiralig oder kon7.cntrisch ausgeführt sein.
Die magneto-optische Schicht 2 ist ausreichend dünn ausgeführt, so daß das Leselicht, das auf die Magnutschicht 2 auftrifft, eine Drehung seiner Polarisationsebene sowohl durch den Kfrreffekl als auch durch den Faradayeffekt erfährt. Durch den Kcrreffekt auf Grund der Reflexion an der Oberfläche der Magnetschicht 2 und durch den Faradayeffekt durch Reflexion an der Rcflexionsschicht 4 und zweimaliges Durchdringen der Magnetschicht 2, wodurch der Drchwinkel im Vergleich /um Drchwinkel auf Grund des Kerreffekts erheblich vergrößert wird. Bei der Reflexion geht kaum Licht verioren.
Hs sind zahlreiche Abänderungen denkbar, die den Rahmen der Erfindung nicht verlassen. So kann z. Ii. die dielektrische Schicht 3 weggelassen werden oder ein mj dünner Film eines Metalls wie ·/. B. Al, Cr. Ti kann zwischen der dielektrischen Schicht 3 und der Magnetschicht 2 vorhanden sein. Ein aus dem Substrat 1, der Magnetschicht 2, der dielektrischen Schicht 3 und der Reflexionsschichi 4 bestehender Speicher kann auch t>-> durch den Kleber 5 ohne Verwenden einer Trägerplatte 6 festgehalten sein. Dann ist eine beidseitigc Benutzung als Speicher möglich. Weiterhin kann, wie dies in (·' i g. 2 dargestellt ist, das Substrat durch Schichtverbindung eines mit Furchen versehenen Kunststoffsubstrais 10 mit einem Glassubstrat 9 ausgebildet sein. Die Lesespuren und die Führungsspuren müssen nicht notwendigerweise streifenförmig sein. Es kann Information zum Feststellen der Führungsspumummern und von Sektoren eingebracht sein.
Das mit Furchen versehene Substrat 1 kann im Vergleich zu einem ebenen Substrat leicht hergestellt werden, da die Furchen 7 bei der Positionierung der Hersiellvorrichtungen hilfreich sind, wodurch diese Herstellvorrichtungen einen einfachen Aufbau aufweisen können. Dagegen benötigt das Herstellen ebener Substrate große und komplizierte Vorrichtungen, die mit einem Luftstrahl arbeiten.
In besonders vorteilhafter Ausführung besteht das Substrat aus Acrylharz und die Magnetschicht aus TbDyFe mit einer leichten Magnetisierungsrichtung rechtwinklig zur Schicht Das Acrylharzsubstrat ist schlagfest und kann einfach gehandhe.'ri werden. Auch können in ihm Führungsspuren Seicht cingeforml werden. Durch das Acrylsubstrat wird temperaturmäßig der Anwendungsbereich des Speichers nicht eingeschränkt, da der Erweichungspunkt des Substrates mit 85°C höher liegt ?'=s der Curiepunkt des magnetischen Materials mit 75°C.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

32 OO 661 Patentansprüche:
1. Magneto-optischer Speicher mit einem Substrat
(1) und einer auf diesem aufgebrachten Magnetschicht (2) eines magneto-optischer) Materials mit leichter Magnetisierungsrichtung rechtwinklig zur Magnetschicht, und mit einer auf der dem Substrat abgewandten Seite der Magnetschicht angeordneten Reflexionsschicht (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) zur Ausbildung von innerhalb der Magnetschicht (2) und/oder Reflexionsschicht (4) liegenden Führungs- und/oder Aufzeichnungsspuren mit Furchen (7) versehen ist.
2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus einer mit Furchen (7) versehenen Kunststoffsubstratschichi (10) besteht, die auf einer ebenen Glassubstratschicht (9) liegt.
3. Speiche· »>ach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Furchen (7) bei scheibenförmigen Speichern spiralförmig oder konzentrisch angeordnet sind.
4. Speicher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Acrylglas besteht
5. Speicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffsubstrat (10) aus Acrylglas besteht.
6. Speicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht
(2) aus amorphem ferromagnetischem Material besteht.
7. Speicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetisch' Material ein SeI-ten-Erd-Metail und ein Übergangsmetall enthält.
8. Speicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Material TbDy-Fe ist.
9. Speicher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (4) aus Al. Cu, Au. Zn oder Sn besieht.
DE3200661A 1981-01-14 1982-01-12 Magneto-optischer Speicher Expired DE3200661C2 (de)

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