FI57673B - MAGNETIC DOMAINING - Google Patents

MAGNETIC DOMAINING Download PDF

Info

Publication number
FI57673B
FI57673B FI2693/73A FI269373A FI57673B FI 57673 B FI57673 B FI 57673B FI 2693/73 A FI2693/73 A FI 2693/73A FI 269373 A FI269373 A FI 269373A FI 57673 B FI57673 B FI 57673B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
amorphous
magnetic
substrate
domains
medium
Prior art date
Application number
FI2693/73A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI57673C (en
Inventor
Praveen Chaudhari
Jerome John Cuomo
Richard Joseph Gambino
Original Assignee
Ibm
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibm filed Critical Ibm
Publication of FI57673B publication Critical patent/FI57673B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57673C publication Critical patent/FI57673C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/085Generating magnetic fields therefor, e.g. uniform magnetic field for magnetic domain stabilisation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/0009Materials therefor
    • G02F1/0036Magneto-optical materials
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording 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
    • G11B11/10Recording 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording 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
    • G11B11/10Recording 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
    • G11B11/105Recording 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
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording 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
    • G11B11/10Recording 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
    • G11B11/105Recording 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
    • G11B11/10582Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form
    • G11B11/10586Record carriers characterised by the selection of the material or by the structure or form characterised by the selection of the material
    • G11B11/10589Details
    • G11B11/10591Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04Digital 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
    • G11C13/06Digital 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0808Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0866Detecting magnetic domains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F10/132Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing cobalt
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/12Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
    • H01F10/13Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F10/133Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals
    • H01F10/135Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing rare earth metals containing transition metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

ΐ:·^τ:ΐ rRl KUULUTUSJULKAISU rn/πτ ·Μ UTLAGG N I NGSSKRI FT 57673 ^ ^ (S1) Ky.lk.3/(nt.CI.3 H 01 F 10/10 SUOMI —FINLAND (21) Ρ·*·η«»>·ΐΜΐηΜ — PttMtamMuilns 2693/73 (22) Htk«mliptlvl — Aiweknlngadtf 29.08.73 (23) AJkupllvl—GUtighrtadif 29·08.73 (41) Tullut JulklMkil — Bllvlt oftyntllj 01.03.7^ΐ: · ^ τ: ΐ rRl ADVERTISEMENT rn / πτ · Μ UTLAGG NI NGSSKRI FT 57673 ^ ^ (S1) Ky.lk.3 / (eg.CI.3 H 01 F 10/10 FINLAND —FINLAND (21) Ρ · * · Η «»> · ΐΜΐηΜ - PttMtamMuilns 2693/73 (22) Htk «mliptlvl - Aiweknlngadtf 29.08.73 (23) AJkupllvl — GUtighrtadif 29 · 08.73 (41) Tullut JulklMkil - Bllvlt oftyntllj 01.03.7 ^

Patentti· Ja rakittarihallltiis (+4) NihavUaipwwn j« kuuL|uik>iwn pvm.—Patent · And rakittarihallltiis (+4) NihavUaipwwn j «kuL | uik> iwn date—

Patent· och regictentyrelsen Anteion utisgdoch utUkriftm pubiictnd 30.05.80 " (32)(33)(31) hT*·*** ttuolkuui —Btglrd priority 29.08.72 USA(US) 28^513 Toteennäytetty-Styrkt " (71) International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 1050U, USA(US) (72) Praveen Chaudhari, Briarcliff Manor, New York, Jerome John Cuomo, Bronx,Patent · och regictentyrelsen Anteion utisgdoch utUkriftm pubiictnd 30.05.80 "(32) (33) (31) hT * · *** ttuolkuui —Btglrd priority 29.08.72 USA (US) 28 ^ 513 Toteennäytetty-Styrkt" (71) International Business Machines Corporation, Armonk, NY 1050U, USA (72) Praveen Chaudhari, Briarcliff Manor, New York, Jerome John Cuomo, Bronx,

New York, Richard Joseph Gambino, Yorktown Heights, New York, USA(US) (7M Oy Kolster Ah (5M Magneettinen domeenilaite - Magnetisk domananordningNew York, Richard Joseph Gambino, Yorktown Heights, New York, USA (USM) 7M Oy Kolster Ah (5M Magnetic Domain Device - Magnetic domananordning

Esillä oleva keksintö koskee laitteistoa, jossa käytetään pääasiassa amorfisia magneettisia koostumuksia, joilla on yksiakselinen magneettinen anisotropia.The present invention relates to an apparatus using mainly amorphous magnetic compositions having uniaxial magnetic anisotropy.

Amorfiset aineet ovat tekniikassa tunnettuja ja ne voidaan yleensä luokitella joko metalleihin tai ei-metalleihin. Metallit kuvataan joko Bemal-mallin (missä vallitsee tiivis mielivaltainen pakkaus (pachning)) mukaan _ taikka mikrokiteisten mallien mukaan. Amorfiset aineet käsittävät Ρά-Si- jaAmorphous substances are known in the art and can generally be classified as either metals or non-metals. The metals are described either according to the Bemal model (where dense arbitrary packing (prevhning) occurs) or according to microcrystalline models. Amorphous substances include Ρά-Si and

Mn-0-lejeeringit.0 Mn alloys.

Ei-metalliset amorfiset aineet ovat yleensä kovalenttisesti sidottuja ja "ovoniset" aineet (jotka rakentuvat Ovshinsky-efektille) ovat esimerkki sellaisesta aineesta. Ei-metallisia amorfisia aineita ovat esimerkiksi SiOg-, Si-, Ge- ja Ce-Te-lejeeringit.Non-metallic amorphous substances are generally covalently bonded and "ovonic" substances (which are built on the Ovshinsky effect) are an example of such a substance. Non-metallic amorphous materials include, for example, SiO 2, Si, Ge and Ce-Te alloys.

Eiemetallisia amorfisia aineita on käytetty erilaisiin sovellutuksiin, mukaanluettuna sädeosoitteellinen informaation varastointi, mikä käy ilmi amerikkalaisesti patentista 3 530 441. Tämä aikaisemmin tunnettu tekniikka ei kuitenkaan käytä amorfista magneettista ainetta, jolla on yksiakselinen anisotropia, sellaisiin sovellutuksiin kuin magneto-optiset laitteet ja kupla-domeenijärjestelmät (kupla-alue-järjestelmät). Amorfisten magneettisten ai- 2 57673 neiden käyttäminen permanettimagneettien aineena ei myöskään ole tekniikassa tunnettua. Tällaiset aineet olisivat arvokkaita monissa sovellutuksissa tällä alueella. Esimerkiksi voidaan amorfista ainetta sijoittaa minkä tyyppiselle alustalle hyvänsä eikä sen tarvitse sopia yhteen alustan kanssa hilan suhteen. Edelleen eivät luontaiset alustaefektit ole vahingollisia myöhemmin sijoitetun amorfisen aineen ominaisuuksille.Non-metallic amorphous materials have been used for a variety of applications, including beam addressing information storage, as disclosed in U.S. Patent 3,530,441. However, this prior art technique does not use an amorphous magnetic material with uniaxial anisotropy for applications such as magneto-optical devices and bubble domain systems. bubble-range systems). The use of amorphous magnetic materials as a permanent magnet material is also not known in the art. Such agents would be valuable in many applications in this area. For example, an amorphous substance can be placed on any type of substrate and does not need to be compatible with the substrate with respect to the lattice. Furthermore, the inherent substrate effects are not detrimental to the properties of the later placed amorphous material.

Muihin amorfisen aineen etuihin sisältyy se seikka» että koostumusta voidaan säädellä ominaisuuksien optimoimiseksi ilman niitä rajoituksia» jotka yhdisteen stökiömetria aiheuttaa. Tämä merkitsee» että rajoitukset» jotka aiheutuvat niiden aineiden faasidiagrammoista» jotka on yhdistettävä» eivät ole aktuelleja, kun amorfisia aineita valmistetaan. Edelleen voidaan amorfisia aineita valmistaa alhaisissa lämpötiloissa ja yksinkertaisella tekniikalla, kuten höyrystyksellä, elektrodihöyrystyksellä jne.Other advantages of an amorphous substance include the fact that the composition can be adjusted to optimize the properties without the limitations caused by the stoichiometry of the compound. This means that the »restrictions» arising from the phase diagrams of the substances »which must be combined» are not actual when preparing amorphous substances. Furthermore, amorphous materials can be prepared at low temperatures and by simple techniques such as evaporation, electrode evaporation, etc.

Mitä erityisesti tulee magneettisiin amorfisiin aineisiin, ei sellaisia rakenteellisia virheitä esiinny amorfisissa aineissa» jotka voisivat vaikeuttaa magneettisten domeenien (alueiden, saarekkeiden) siirtoa ja sydän-muodostusta aineessa. Edelleen voi näissä aineissa olla koostumuksia, jotka vaihtelevat suurilla alueilla, valittujen magneettisten ominaisuuksien parantamiseksi. Häiritsevien aineiden lisääminen koostumukseen ei epäsuotuisalla tavalla vaikuta kerroksen rakenteellisiin tai magneettisiin ominaisuuksiin ja tätä voidaan käyttää suuremman joustavuuden saavuttamiseksi koostumuksia muodostettaessa.With regard to magnetic amorphous substances in particular, there are no structural defects in the amorphous substances that could hinder the transfer of magnetic domains (regions, islets) and the formation of the heart in the substance. Furthermore, these materials may have compositions that vary over large ranges to improve selected magnetic properties. The addition of interfering substances to the composition does not adversely affect the structural or magnetic properties of the layer and can be used to achieve greater flexibility in forming the compositions.

Amorfisia kalvoja (filmejä), jotka sisältävät monikomponenttijärjestelmän, on käsitelty kirjallisuudessa. Niinpä esimerkiksi kuvaa Savatzky ym. aikakausjulkaisussa Journal of Applied Physics, 42, 1 tammikuuta 1971 sivulla 367 sen tyyppisiä kalvoja, jotka ovat amorfisia elektrodihöyrystyksessä ja sen jälkeen kiteisiä kovettamisprosessin jälkeen. Eräässä toisessa artikkelissa aikakausjulkaisussa Science Research, Voi. 4» 1969, kuvaa E. Giess ym. sivulla 493 gadolinium-rautagranaattikalvoja, joiden kidesuuruus on välillä 30-50 Ä. Ferromagneettista amorfista kalvoa, joka muodostuu Fe-C-P-lejeerin- - gistä, kuvaa Duwez ym. julkaisussa Journal of Applied Physics, 38» 10 syyskuuta 1967, sivulla 4096. Niissä amorfisissa kalvoissa, joita kuvataan edellä mainituissa julkaisuissa, eiole yksiakselista magneettista anisotropiaa.Amorphous films (films) containing a multicomponent system have been discussed in the literature. Thus, for example, Savatzky et al., In Journal of Applied Physics, 42, January 1, 1971, page 367, describe films of the type which are amorphous in electrode evaporation and subsequently crystalline after the curing process. In another article in the journal Science Research, Vol. 4 »1969, describes on page 493 by E. Giess et al. Gadolinium iron garnet films with a crystal size between 30 and 50 Å. A ferromagnetic amorphous film consisting of an Fe-C-P alloy is described by Duwez et al. In the Journal of Applied Physics, 38-10 September 1967, page 4096. The amorphous films described in the above publications do not have uniaxial magnetic anisotropy.

Amorfisia magneettisia kalvoja koostumuksista Fe Gd kuvaa J. Orehotsky x y julkaisussa Journal of Applied Physics, 43, 5 toukokuuta 1972, sivulla 2413* Tarkoituksella selittää ei-kyllästystä näissä kalvoissa ehdottaa kirjoittaja kohtisuoran anisotropian esiintymistä, mikä kuuluu isotrooppiseen rasitukseen kalvon tasossa.Amorphous magnetic films of compositions Fe Gd are described by J. Orehotsky x y in Journal of Applied Physics, 43, May 5, 1972, page 2413 * For the purpose of explaining non-saturation in these films, the author suggests the occurrence of perpendicular anisotropy, which is an isotropic stress at the film level.

Esillä olevaaan keksintöön liittyen on voitu todeta, että yksiakselinen 3 57673 anisotropia voidaan saada esiin amorfisissa magneettisissa kalvoissa ja että anisotropia voidaan aikaansaada alustarajoituksista riippumattomasti. Tämä merkitsee, että yksiakselinen anisotropia voidaan aikaansaada parijärjestyk-sellä tai muotoindusoidulla anisotropialla. Todelliset amorfiset koostumukset voivat muodostua yhdestä ainoasta alkuaineesta tai useista alkuaineista.In connection with the present invention, it has been found that uniaxial 3,5773 anisotropy can be exhibited in amorphous magnetic films and that anisotropy can be achieved independently of substrate limitations. This means that uniaxial anisotropy can be achieved by pairwise or shape-induced anisotropy. The actual amorphous compositions may consist of a single element or of several elements.

Näiden amorfisten koostumusten käyttäminen laitesovellutuksissa eliminoi monia aikaisemmin tunnetun tekniikan epäkohtia, missä täytyi käyttää kiteistä magneettista ainetta.The use of these amorphous compositions in device applications eliminates many of the disadvantages of the prior art where a crystalline magnetic material had to be used.

Esillä olevan keksinnön yhtenä päämääränä on siten aikaansaada magneettisia laitelmia käyttäen pääasiassa amorfisia magneettisia koostumuksia.It is therefore an object of the present invention to provide magnetic devices using predominantly amorphous magnetic compositions.

— Keksinnön toisena päämääränä on aikaansaada laitelmia järjestelmissä käyttäen pääasiassa amorfisia magneettisia koostumuksia, joiden ominaisuudet voivat vaihdella laajalla alueella. Lisäksi on yhtenä keksinnön päämääränä aikaansaada magneettikupladomeenijärjestelmä käyttäen amorfista magneettista ainetta magneettikupladomeenien (-alueiden) kantamiseen.Another object of the invention is to provide devices in systems using mainly amorphous magnetic compositions, the properties of which can vary over a wide range. It is a further object of the invention to provide a magnetic bubble domain system using an amorphous magnetic material to carry magnetic bubble domains (regions).

Vielä yhtenä päämääränä on aikaansaada magneettikupladomeenijärjestely, jossa domeeneja helposti voidaan siirtää riippumatta rakenteellisista virheistä tai epäpuhtauksista siinä aineessa, joka kantaa kupladomeeneja.Yet another object is to provide a magnetic bubble domain arrangement in which domains can be easily transferred regardless of structural defects or impurities in the material carrying the bubble domains.

Keksinnön yhtenä päämääränä on aikaansaada magneto-optisia järjestelmiä käyttäen amorfista magneettista ainetta valosäteiden modulointiin.It is an object of the invention to provide magneto-optical systems using an amorphous magnetic substance for modulating light rays.

Vielä yhtenä keksinnön päämääränä on aikaansaada magneettisia domeeneja käyttäen laitelmia, jotka voidaan valmistaa helposti ja alennetuin kustannuksin.Another object of the invention is to provide magnetic domains using devices that can be manufactured easily and at reduced cost.

Amorfiset magneettiset koostumukset valmistetaan joko massa- taikka ohutkalvomuodossa. Edelleen voidaan amorfisia magneettisia osasia valmistaa sideaineessa käytettäväksi joko nauhoilla tai levyillä. Nämä koostumukset muodostetaan yhdestä ainoasta alkuaineesta tai monikomponenttijärjestelmästä, jossa ainakin yhdellä komponentilla on "pariton spin". Siten on koostumuksilla magneettinen momentti ja ne ovat magneettisesti järjestynyttä ainetta.Amorphous magnetic compositions are prepared in either pulp or thin film form. Furthermore, amorphous magnetic particles can be prepared for use in a binder on either strips or sheets. These compositions are formed from a single element or multicomponent system in which at least one component has an "odd spin". Thus, the compositions have a magnetic moment and are a magnetically ordered substance.

Näillä amorfisilla aineilla on ei-magnet©kiteinen yksiakselinen magneettinen anisotropia, joka voi olla yhdensuuntainen tai kohtisuorassa kalvojen tasoa vastaan, jotka on valmistettu näistä koostumuksista. Anisotropia esiintyy jollakin seuraavista tavoista tai niiden yhdistelmänä: parijärjestys, muotoanisotropia tai rasituksen indusoima anisotropia.These amorphous substances have non-magnetic crystalline uniaxial magnetic anisotropy, which may be parallel or perpendicular to the plane of the films made from these compositions. Anisotropy occurs in one or a combination of the following ways: pairing, shape anisotropy, or exercise-induced anisotropy.

Nämä amorfiset koostumukset ovat mikrokiteisellä alueella, missä atomi-järjestys, jos sellainen esiintyy, on olemassa suuruus luokka-alueella 25 -100 1. Sitäpaitsi esiintyy keksinnön mukaisesti amorfisia aineita, joilla on rakenne, joka riippumatta esiintyvästä atomijärjestyksestä on pienemmillä väleillä kuin 25 A.These amorphous compositions are in the microcrystalline range, where the atomic order, if any, exists in the order of 25 to 100 1. In addition, according to the invention, amorphous substances with a structure smaller than 25 A, regardless of the atomic order present, are present.

Binääriset ja ternääriset koostumukset ovat erityisen sopivia esillä- 57673 4 olevan keksinnön soveltamiseen. Tähän sisältyvät sekä yhdisteet että lejee-ringit ja sopiva esimerkki on olotilasiirtymät harvinaisissa maametallikoos-tumuksissa. Esimerkiksi Gd-Co-lejeeringit taikka Gd-Fe-lejeeringit ovat varsin käyttökelpoisia.Binary and ternary compositions are particularly suitable for the practice of the present invention. This includes both compounds and alloys, and a suitable example is the state transitions in rare earth metal compositions. For example, Gd-Co alloys or Gd-Fe alloys are quite useful.

Näiden olennaisesti amorfisten koostumusten magneettisia ominaisuuksia voidaan valmistuksessa muuttaa muuttamalla valmistusprosessia taikka aineksien keskinäisiä suhteita koostumuksessa. Edelleen voidaan koostumusten magneettisia ominaisuuksia muuttaa valmistuksen jälkeen ja kalvoja voidaan helposti "doopata" ilman että haitallisesti vaikutetaan magneettisiin ominaisuuksiin. Esimerkiksi voidaan amorfisia koostumuksia harvinainen maametalli-koboltti ja harvinainen maametalli-rauta helposti doopata hapella, typellä, hiilellä jne. tarkoituksella vaikuttaa magneettisiin ominaisuuksiin.The magnetic properties of these substantially amorphous compositions can be altered during manufacture by altering the manufacturing process or the interrelationships of the ingredients in the composition. Furthermore, the magnetic properties of the compositions can be altered after manufacture and the films can be easily "doped" without adversely affecting the magnetic properties. For example, amorphous compositions of rare earth cobalt and rare earth iron can be easily doped with oxygen, nitrogen, carbon, etc. to intentionally affect the magnetic properties.

Näitä magneettisia koostumuksia voidaan käyttää moninaisissa suoritusmuodoissa. Jos esimerkiksi anisotropia muodostaa suoran kulman kerroksen _ tason kanssa» voidaan kalvoja käyttää magneto-optisissa järjestelmissä ja magneettikupladomeenijärjestelmissä. On ymmärrettävä, että esillä olevat olennaisesti amorfiset magneettikalvot antavat sisällään tilaa magneettisille domeeneille ja silloin erityisesti magneettikupladomeeneille. Edelleen voidaan näitä magneettikupladomeeneja siirtää magneettikalvossa tavoin, jotka ovat identtisiä niiden kanssa, jotka ovat tunnettuja domeenien siirtämistekniikas-8a. Sen johdosta että amorfisia kalvoja ei tarvitse valmistaa tarkkaan hilaan-sovitetulle alustalle ja sen johdosta, että virheet ja epäpuhtaudet kalvossa eivät vahingoita domeeninsiirtoa, ovat olennaisesti amorfisen kupladomeeniai-neen suuret edut aivan ilmeiset. Koska lisäksi näiden amorfisten kalvojen magneettisia ominaisuuksia voidaan muuttaa, voidaan niitä käyttää permanentti-magneettietujännitekerroksena ennestään tunnettua tyyppiä olevan magneetti-kupladomeeniaineen yhteydessä samoinkuin myös esillä olevan keksinnön mukaisen amorfisen kupladomeeniaineen yhteydessä.These magnetic compositions can be used in a variety of embodiments. For example, if the anisotropy forms a right angle with the layer plane, the films can be used in magneto-optical systems and magnetic bubble domain systems. It is to be understood that the present substantially amorphous magnetic films provide space for magnetic domains and then, in particular, magnetic bubble domains. Furthermore, these magnetic bubble domains can be transferred in the magnetic film in a manner identical to those known in the domain transfer technique-8a. Due to the fact that amorphous films do not have to be prepared on a precisely lattice-matched substrate and that defects and impurities in the film do not damage the domain transfer, the great advantages of a substantially amorphous bubble domain material are quite obvious. In addition, since the magnetic properties of these amorphous films can be altered, they can be used as a permanent magnetic bias voltage layer in connection with a magnetic bubble domain material of a previously known type, as well as in connection with an amorphous bubble domain material of the present invention.

Sen johdosta, että esillä olevia amorfisia aineita voidaan valmistaa magneettisina osasina sopivassa sideaineessa, voidaan edellyttää välitön käyttö nauha- taikka levysovellutuksissa. Edelleen voidaan amorfisia kalvoja sijoittaa metalliselle tai ei-metalliselle alustalle mukaanluettuna taipuisat alustat. Sen vuoksi niitä voidaan käyttää varastointiaineina mitä tahansa tyyppiä olevissa tietoja käsittelevissä järjestelmissä.Due to the fact that the present amorphous materials can be prepared as magnetic particles in a suitable binder, immediate use in tape or sheet applications may be required. Furthermore, amorphous films can be placed on a metallic or non-metallic substrate, including flexible substrates. Therefore, they can be used as storage media in any type of data processing systems.

Esillä olevia amorfisia aineita voidaan käyttää valomodulaattoreina, joissa valon intensiteettiin, joka kulkee läpi amorfisen kalvon, vaikuttaa domeenin läsnäolo tai poissaolo siinä paikassa, johon valoläikkä osuu. Polarisoidun tulovalon polarisaatio kääntyy amorfisen aineen tilan mukaan kohdassa, johon valonsäde osuu. Analysaattoria käytetään sen ilmaisemiseksi, onko amorfisessa kalvossa valoläikän kohdalla magneettinen domeeni vaiko ei. Selektii- 5 57673 visesti tuottamalla magneettinen domeeni amorfiseen kalvoon polarisoidun tulovalosäteen osumakohdan alueelle voidaan sen säteen intensiteetti saada vaihtelemaan, jonka ilmaisin vastaanottaa sen kuljettua amorfisen kalvon lävitse, joten aikaansaadaan valomodulaattori.The present amorphous substances can be used as light modulators in which the intensity of light passing through the amorphous film is affected by the presence or absence of a domain at the site where the light spot hits. The polarization of the polarized input light reverses according to the state of the amorphous substance at the point where the light beam strikes. The analyzer is used to detect whether or not the amorphous film has a magnetic domain at the light spot. By selectively producing a magnetic domain in the region of the point of impact of a polarized incident light beam in an amorphous film, the intensity of the beam received by the detector as it passes through the amorphous film can be varied, thus providing a light modulator.

Yleisesti katsottuna vaikutetaan intensiteettiin siinä valossa, joka kulkee amorfisen kalvon lävitse, sillä murto-osalla kalvoaluetta, jonka peittävät domeenit, jotka on magnetoitu valonetenemissuunnassa. Tätä murto-osaa ohjataan helposti ulkoisella magneettikentällä, jota käytetään aikaansaamaan domeenimagnetointi edulliseen suuntaan.In general, the intensity of the light passing through the amorphous film is affected by the fraction of the film area covered by the domains magnetized in the light propagation direction. This fraction is easily controlled by an external magnetic field which is used to provide domain magnetization in the preferred direction.

Muuttamalla ominaisuuksia varsinaisessa amorfisessa aineessa voidaan ^ aikaansaada permanenttimagneettirakeita. Nämä ovat käyttökelpoisia etujänni-tekerroksena magneettikupladaneenijärjestelmissä sekä myös alueilla, missä vaaditaan permanenttimagneettiainetta.By changing the properties of the actual amorphous material, permanent magnetic granules can be obtained. These are useful as a prestressing layer in magnetic bubble dane systems as well as in areas where a permanent magnet material is required.

Sdelleen on voitu todeta, että esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia koostumuksia voidaan käyttää sädeosoitteellisissa amorfisissa koostumuksissa. Keksinnön lähemmät tunnusmerkit annetaan oheisissa patenttivaatimuksissa.It has further been found that the amorphous compositions of the present invention can be used in beam-addressed amorphous compositions. Further features of the invention are given in the appended claims.

Edellä mainitut ja muita keksinnön päämääriä, ominaisuuksia ja etuja käy ilmi eeuraavasta, keksinnön edullisten suoritusmuotojen selityksestä, joka liittyy oheisiin piirustuksiin.The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings.

Kuvio IA on elektronisädemikrokuva esillä olevan keksinnön mukaisen amorfisen magneettisen koostumuksen diffraktiomallista, kun taas kuvio IB on elektronisädekuva saman aineen diffraktiomallista sen jälkeen kun aine on kovetettu tarkoituksella saattaa se kiteiseen muotoon.Fig. 1A is an electron beam micrograph of a diffraction pattern of the amorphous magnetic composition of the present invention, while Fig. 1B is an electron beam pattern of a diffraction pattern of the same substance after the substance has been cured to intentionally crystallize it.

Kuviot 2A ja 2B ovat valokuvia kuvion IA mukaisessa amorfisessa aineessa olevista magneettidomeeneista, jotka valokuvat kuvaavat magneettisten domeenien liikettä, kun magneettikenttä vaikuttaa amorfiseen aineeseen.Figures 2A and 2B are photographs of the magnetic domains in the amorphous material of Figure 1A illustrating the motion of the magnetic domains when the magnetic field acts on the amorphous material.

Kuvio 3A on käyrä magnetoinnista funktiona kobolttikonsentraatios-Figure 3A is a graph of magnetization as a function of cobalt concentration

OO

ta amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä.in an amorphous Gd-Co alloy.

"" Kuvio 3B on toinen käyrä magnetoinnista funktiona koostumuksestaFigure 3B is another plot of magnetization as a function of composition

BB

amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä, jota käytetään osoittamaan sitä muutosta magnetoinnissa, joka esiintyy, kun doopausaineita lisätään amorfiseen aineeseen.in an amorphous Gd-Co alloy used to indicate the change in magnetization that occurs when dopants are added to an amorphous substance.

jrjr

Kuvio 4A on käyrä inversisestä ominaispituudesta u funktiona *r(h kobolttikonsentraatiosta amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä.Figure 4A is a plot of inverse specific length u as a function of * r (h cobalt concentration in an amorphous Gd-Co alloy.

Kuvio 4B on käyrä pituudelta L funktiona esillä olevan keksinnön mukaisen amorfisen kalvon paksuudesta.Figure 4B is a plot of length L as a function of the thickness of the amorphous film of the present invention.

Kuvio 5 on käyrä domeeninrajaenergiasta (4'Γδω) funktiona elektrodi-höyrystysetujännitteestä, joka on annettu alustalle sijoitettaessa esillä 6 57673 olevan keksinnön mukaista amorfista magneettista lejeerinkiä.Figure 5 is a graph of domain boundary energy (4'Γδω) as a function of electrode vaporization bias voltage applied to a substrate when placing an amorphous magnetic alloy of the present invention.

Kuvio 6 on käyrä kerrostumisnopeudesta funktiona vaikuttavasta suurtaan uus energiasta amorfisten magneettisten lejeerinkien elektrodihöyrystyk-sessä, joka käyrä kuvaa noin 50 örstedin magneettikentän vaikutusta kerrosta-misprosessin aikana.Figure 6 is a graph of deposition rate as a function of large new energy in electrode vaporization of amorphous magnetic alloys, illustrating the effect of a magnetic field of about 50 örsteds during the deposition process.

Kuvio 7 on käyrä amorfisen yksiakselisen magneettikerroksen anisotro-piasta K^ funktiona magneettikerroksen paksuudesta.Figure 7 is a graph of the anisotropy of the amorphous uniaxial magnetic layer as a function of the thickness of the magnetic layer.

Kuvio 8 on käyrä kerrostumisnopeudesta (logaritmisessä mittakaavassa) funktiona alustalämpötilan käänteisarvosta, joka käyrä kuvaa sitä amorfinen/ kiteinen - muuttumista, joka esiintyy tietyissä kerrostamisolosuhteissa.Figure 8 is a plot of deposition rate (on a logarithmic scale) as a function of the inverse of the substrate temperature, illustrating the amorphous / crystalline change that occurs under certain deposition conditions.

Kuvio 9 on kuva magneettikupladomeenijärjestelmästä käytettäessä amorfista magneettista ainetta kupladomeeniaineena.Figure 9 is a view of a magnetic bubble domain system using an amorphous magnetic material as a bubble domain material.

Kuvio 10 yksityiskohtainen kuva osasta kuviossa 9 kaaviollisesti esitettyä piiriä. _Figure 10 is a detailed view of a portion of the circuit schematically shown in Figure 9. _

Kuvio 11 kuvaa magneto-optista valomodulaattoria, missä esillä olevaa amorfista magneettiainetta on käytetty valoamoduloivana aineena.Figure 11 illustrates a magneto-optical light modulator in which the present amorphous magnetic material has been used as a light modulating agent.

Kuvio 12 on kuvaus magneettikupladomeeniaineesta tämän yhteyteen järjes-tettyine kerroksineen amorfista magneettista ainetta, joka toimii esijännite-kerroksena magneettisille domeeneille kupladomeeniaineessa.Fig. 12 is a description of a magnetic bubble domain material with layers arranged therein as an amorphous magnetic material which acts as a bias layer for magnetic domains in the bubble domain material.

Kuvio 13 on kuvaus nauha- taikka levy-informaationkäsittelyjärjestel-mästä, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia magneettisia aineita muistiinmerkitsemieaineena.Figure 13 is a description of a tape or disk information processing system using amorphous magnetic materials of the present invention as a recording agent.

On valmistettu olennaisesti amorfisia magneettisia koostumuksia, joilla on yksiakselinen anisotropia ja jotka ovat käyttökelpoisia monissa magneettisissa sovellutuksissa. Näitä koostumuksia voidaan valmistaa massa- ja ohutkalvomuodossa taikka ne voivat esiintyä magneettisina osasina kantavassa sideaineessa. Koska on kysymys amorfisista aineista, ei alustan valinnalla ole mitään merkitystä ja sellaiset seikat kuin hilasovitus voidaan jättää huomioonottamatta. Tämä yksinkertaistaa koostumuksen kerrostamista minkä tyyppiselle alustalle tahansa ja lisää suuressa määrin valmistustuottoa, joka on saavutettavissa, kun käytetään esillä olevaa lajia olevia aineita.Substantially amorphous magnetic compositions with uniaxial anisotropy have been prepared and are useful in many magnetic applications. These compositions may be prepared in pulp and thin film form or may be present as magnetic particles in a carrier binder. Since these are amorphous materials, the choice of substrate is irrelevant and factors such as lattice matching can be disregarded. This simplifies the deposition of the composition on any type of substrate and greatly increases the manufacturing yield that is achievable when using materials of the present species.

Nämä magneettiset koostumukset voivat muodostua yhdestä ainoasta alkuaineesta taikka alkuaineiden yhdistelmästä, joita esiintyy monikomponentti-järjestelmässä. Vähintään yhdellä komponentilla täytyy olla pariton etektroni-spin, niin että koostumus saa magneettisen momentin. Tämä merkitsee, että on kysymys magneettisesti järjestetystä aineesta.These magnetic compositions may consist of a single element or a combination of elements present in a multicomponent system. At least one component must have an odd electron spin so that the composition receives a magnetic moment. This means that it is a magnetically arranged material.

Näillä amorfisilla magneettisilla aineilla on yksiakselinen anisotropia, joka voi olla suorassa kulmassa tai yhdensuuntainen sen kalvon tason kanssa, joka sisältää nämä amorfiset magneettiset koostumukset. Anisotropia johtuu seuraavien ilmiöiden yhdistelmästä tai jostakin niistä: 7 57673 A. Parijärjestys B. Muotoanisotropia C. Rasituksen indusoima anisotropia.These amorphous magnetic materials have uniaxial anisotropy, which may be at right angles or parallel to the plane of the film containing these amorphous magnetic compositions. Anisotropy is due to a combination or combination of the following phenomena: 7 57673 A. Pairing order B. Form anisotropy C. Exercise-induced anisotropy.

Esillä olevassa keksinnössä ei ole olennaista, että yksiakselinen anisotropia aikaansaadaan erityisellä tavalla.In the present invention, it is not essential that uniaxial anisotropy be achieved in a particular way.

Edellä mainitut kolme ilmiötä yksiakselisen anisotropian tuottamiseksi keksinnön mukaisiin olennaisesti amorfisiin kalvoihin ovat yleisesti tunnettuja tekniikassa eikä niitä yksityiskohtaisesti selitetä tässä. Lienee riittävää mainita, että parijärjestys käsittää kahden atomin kombinaation, joiden magnetointi paritetaan magneettisen dipolin muodostamiseksi. Magneettiset parit orientoidaan tiettyihin suuntiin, jotka synnyttävät sen yksiakselisen anisotropian, joka vaaditaan käyttöä varten magneettisissa laitelmissa.The above three phenomena for producing uniaxial anisotropy in the substantially amorphous films of the invention are well known in the art and will not be described in detail herein. Suffice it to say that the pair order comprises a combination of two atoms whose magnetization is paired to form a magnetic dipole. The magnetic pairs are oriented in certain directions, generating the uniaxial anisotropy required for use in magnetic devices.

Muotoanisotropia syntyy johtuen magneettisten alueiden geometrisesta ^ muodosta. Esimerkiksi tulee järjestetyllä tihentymällä atomeja alueella, jossa on pääasiallisesti järjestämätöntä ainetta, olemaan magnetointi, joka on suunnattu pitkin atomitihentymän pituusakselia, koska tämä akseli on ensisijainen magneettisen momentin orientoinnissa. Pitkin lyhyttä akselia sillä alueella, jonka atomitihentymä määrittää, esiintyy voimakkaita demagnetointi-kenttiä.Form anisotropy arises due to the geometric shape of the magnetic regions. For example, with an ordered condensation of atoms in a region with a predominantly disorganized substance, there will be magnetization directed along the longitudinal axis of the atomic condensation, because this axis is primary in the orientation of the magnetic moment. Along the short axis, strong demagnetization fields occur in the region defined by atomic density.

Edelleen aikaansaavat koostumusvaihtelut amorfisessa aineessa faasi-erottumisia, jotka aiheuttavat tämän tyyppisen anisotropian. Faasiero tarkoittaa sekä tilaa eri koostumusalueilla, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan, ja saman koostumuksen lähellä sijaitsevien alueiden tilaa, kun koostumuksella on erilaisia rakennefaaseja (so. yksi alue on amorfinen samalla loin toinen on enemmän kiteinen). Esimerkkinä faasierosta voidaan mainita amorfinen magneettinen Gd-Co-lejeerinki, joka voi muodostua paikallistetuista alueista, jotka ovat Co-rikkaita, ja toisista paikallistetuista alueista, jotka ovat Gd-rikkaita. Jos nämä molemmat alueet sijaitsevat lähellä toisiaan, tulee faasiero aiheuttamaan yksiakselisen anisotropian.Furthermore, variations in composition in the amorphous substance cause phase separations which cause this type of anisotropy. Phase difference means both the space in different composition regions located close to each other and the space in regions close to the same composition when the composition has different structural phases (i.e., one region is amorphous while the other is more crystalline). An example of a phase difference is an amorphous magnetic Gd-Co alloy, which may consist of localized regions that are Co-rich and other localized regions that are Gd-rich. If these two regions are located close to each other, the phase difference will cause uniaxial anisotropy.

Rasituksen indusoima anisotropia johtuu erilaisuuksista hilaparamet-reissä alustassa ja paikallistetuilla alueilla amorfisessa kalvossa taikka myös se riippuu erilaisuuksista termisissä kertoimissa amorfisessa kalvossa ja sen alustassa. Tämän tyyppinen rasitus voi myös tulla avustavaksi tekijäksi yksiakseliselle anisotropialle esillä olevan keksinnön mukaisissa olennaisesti amorfisissa kalvoissa.Stress-induced anisotropy is due to differences in lattice parameters in the substrate and localized regions in the amorphous film, or it also depends on differences in thermal coefficients in the amorphous film and its substrate. This type of stress can also become an adjunct to uniaxial anisotropy in the substantially amorphous membranes of the present invention.

Esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla magneettisilla koostumuksilla on mikrokiteisyyttä ja/tai olennaisesti amorfinen rakenne. Molemmat nämä rakenteet poikkeavat monikiteisistä ja yksikiteisistä rakenteista, joita tekniikassa tunnetaan magneettisten koostumusten yhteydessä. Esimerkiksi voi esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla aineilla olla paikallistettu β 57673 atomijärjestys. Jos kuitenkin tämä atomijärjestys esiintyy» on se olemassa matkoilla 25-100 i, jos aine on mikrokiteistä taikka matkoilla alle 25 jos aine on olennaisesti amorfista* On tietysti ymmärrettävää» että voi esiintyä myös sellainen tapaus» että olennaisesti ei ole mitään atomijärjestystä» missä tapauksessa on kysymys pääasiallisesti puhtaasti amorfisesta aineesta.The amorphous magnetic compositions of the present invention have microcrystallinity and / or a substantially amorphous structure. Both of these structures differ from the polycrystalline and monocrystalline structures known in the art for magnetic compositions. For example, the amorphous substances of the present invention may have a localized β 57673 atomic sequence. However, if this atomic order occurs »it exists on journeys 25-100 i, if the substance is microcrystalline, or on journeys less than 25 if the substance is substantially amorphous * It is, of course, understood that a question of a purely amorphous substance.

Esillä olevan keksinnön mukaiset amorfiset aineet muodostuvat yksinkertaisista magneettisista alkuaineista taikka monikomponenttijärjestelmästä. Esimerkkejä viimeksimainituista järjestelmistä ovat binääriset ja temääriset lejeeringit ja yhdisteet. Erityisen sopivia aineita ovat koostumukset» jotka sisältävät harvinaisia maa-metalleja ja siirtymämetallialkuaineita. Tässä __ voidaan mainita Gd-Co» Gd-Fe, Y-Co ja La-Co. Näitä koostumuksia voidaan vaihdella laajalla alueella ilman yhdisteen stökiömetriasta johtuvia rajoituksia johtuen ainesosien faasidiagrammasta. Tämän vuoksi voidaan aineiden magneettiset ominaisuudet erityisesti muodostaa kunkin erikoisen suoritusmuodon mukaan. Esimerkiksi voidaan koostumusalueet valita siten» että atomimomentti harvinaisessa maametallissa ja metallialkuaineessa lähes kumotaan» minkä johdosta saadaan aine» jolla on alhainen kyllästysmagnetointi» millä lienee erityistä arvoa kupladomeeniaineena.The amorphous substances of the present invention consist of simple magnetic elements or a multicomponent system. Examples of the latter systems are binary and temporal alloys and compounds. Particularly suitable substances are compositions containing rare earth metals and transition metal elements. Here __ can be mentioned Gd-Co »Gd-Fe, Y-Co and La-Co. These compositions can be varied over a wide range without limitations due to the stoichiometry of the compound due to the phase diagram of the ingredients. Therefore, the magnetic properties of the materials can be specifically tailored to each particular embodiment. For example, the composition ranges can be selected so that the atomic moment in a rare earth metal and a metal element is almost reversed, resulting in a substance with low saturation magnetization, which is likely to be of particular value as a bubble domain substance.

Näissä amorfisissa magneettisissa koostumuksissa on pitkällemenevä magneettinen järjestys ja niillä on yksiakselinen anisotropia. Yksinkertaisimmassa muodossaan ne muodostuvat elementeistä» joilla on magneettinen momentti. Esimerkkejä tästä ovat 4f-sarja (harvinaiset maametallialkuaineet) ja 5f-sarja (aktinidialkuaineet). Edelleen sisältyy rautaryhmä siirtymämetalleis-ta (3d-sarja). Tämän lisäksi tulevat alkuaineet» joilla on magneettinen momentti, kun ne sijaitsevat erityisessä tilassa, esimerkiksi sellaiset alkuaineet kuten Mn, Cr, V ja Pd.These amorphous magnetic compositions have a progressive magnetic order and have uniaxial anisotropy. In their simplest form, they consist of elements »with a magnetic moment. Examples of this are the 4f series (rare earth elements) and the 5f series (actinide elements). Further included is an iron group of transition metals (3d series). In addition to this, there are elements »which have a magnetic moment when they are located in a special state, for example elements such as Mn, Cr, V and Pd.

Jokaiselle amorfiselle koostumukselle, joka muodostuu yhdestä alkuaineesta, pätee, että mitä tahansa epämagneettista alkuainetta voidaan lisätä koostumukseen suhteellisen pieniä määriä ilman että magneettiset ominaisuudet — häiriytyvät. Tämä merkitsee, että heikentäminen (laimentaminen) epämagneetti-silla alkuaineilla (esim. 0, C, P ja N) voidaan suorittaa ilman epäsuotuisaa vaikutusta magneettisiin ominaisuuksiin. Sen vuoksi voi olla edullista lisätä pieniä määriä (yleensä noin 2 atomiprosenttia) näitä epämagneettisia alkuaineita amorfisen kalvon valmistuksen yksinkertaistamiseksi. Jos suuria määriä lisätään, vaikutetaan tietysti magneettisiin ominaisuuksiin. Niinpä esimerkiksi suuremmat määrät kuin noin 50 atomiprosenttia tuhoavat magneettisen järjestyksen.For each amorphous composition consisting of a single element, it is true that any non-magnetic element can be added to the composition in relatively small amounts without disturbing the magnetic properties. This means that attenuation (dilution) with non-magnetic elements (e.g., 0, C, P, and N) can be performed without adversely affecting the magnetic properties. Therefore, it may be advantageous to add small amounts (usually about 2 atomic percent) of these non-magnetic elements to simplify the preparation of the amorphous film. Of course, if large amounts are added, the magnetic properties are affected. Thus, for example, amounts greater than about 50 atomic percent destroy the magnetic order.

Binäärisiä koostumuksia, jotka sisältävät ainakin yhtä aikaisemmin mainituista alkuaineista, voidaan myös käyttää esillä olevan keksinnön mukai- 3 57673 siin amorfisiin magneettisiin aineisiin. Binäärisillä koostumuksilla on yleensä helpompi työskennellä, koska ne säilyttävät amorfisen rakenteensa suuremmilla lämpötila-alueilla kuin amorfiset yksialkuaineiset materiaalit. Samoinkuin kysymyksen ollessa yksialkuainemateriaalista voidaan pieniä määriä epämagneettisia alkuaineita lisätä koostumukseen.Binary compositions containing at least one of the aforementioned elements can also be used in the amorphous magnetic materials of the present invention. Binary compositions are generally easier to work with because they retain their amorphous structure over higher temperature ranges than amorphous monoelemental materials. As in the case of a monoelemental material, small amounts of non-magnetic elements can be added to the composition.

Toinen muutos, joka voidaan suorittaa binääreillä amorfisilla koostumuksilla, on suuremman konsentraation (2-50 atomiprosenttiä) epämagneettista alkuainetta lisääminen magneettisten ominaisuuksien vaihtelemiseksi. Esimerkiksi kuparia voidaan lisätä magneettisen momentin heikentämiseksi.Another change that can be made with binary amorphous compositions is the addition of a higher concentration (2-50 atomic percent) of non-magnetic element to vary the magnetic properties. For example, copper can be added to reduce the magnetic moment.

Ternäärisiä yhdistelmiä edellä mainituista Jd-, 4f- ja 5f-alkuaineista voidaan myös valmistaa yksiakselisen magneettisen anisotropian omaavien amorfisten koostumusten aikaansaamiseksi. Samoinkuin binäärisissä koostumuksissa voidaan suurehkoja konsentraatioita epämagneettisia alkuaineita lisätä magneettisten ominaisuuksien muuttamiseksi näissä temäärisissä koostumuksissa. Samoin voidaan pieniä määriä epämagneettista ainetta lisätä, jotta tulee helpommaksi muodostaa amorfisia kalvoja ilman että magneettisiin ominaisuuksiin epäsuotuisasti vaikutetaan. On ymmärrettävää, että epämagneettisen aineen määrä, joka lisätään, on oltava riittämätön, jotta magneettinen järjestys amorfisessa kalvossa menetettäisiin.Ternary combinations of the aforementioned Jd, 4f and 5f elements can also be prepared to provide amorphous compositions with uniaxial magnetic anisotropy. As with binary compositions, higher concentrations of non-magnetic elements can be added to alter the magnetic properties of these binary compositions. Likewise, small amounts of non-magnetic material can be added to make it easier to form amorphous films without adversely affecting the magnetic properties. It will be appreciated that the amount of non-magnetic material added must be insufficient to lose the magnetic order in the amorphous film.

Esillä olevan keksinnön mukaisilla amorfisilla aineilla on laajalti magneettinen järjestys ja ne ovat joko ferromagneettisia, ferrimagneettisia tai antiferromagneettisia. Tietysti se magneettinen järjestys, joka antaa yksiakselisen anisotropian, joka on näissä aineissa, juuri vuorostaan tekee aineet hyvin käyttökelpoisiksi laitelmasovellutuksiin.The amorphous materials of the present invention have a broad magnetic order and are either ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic. Of course, the magnetic order that gives the uniaxial anisotropy present in these materials, in turn, makes the materials very useful for equipment applications.

Näiden koostumusten magneettisia ominaisuuksia voidaan muuttaa valmistuksen kuluessa taikka valmistuksen jälkeen erityisiin suoritusmuotoihin sovelluttamista varten. On todettu, että magneettiset ominaisuudet hyvin suuresti riippuvat koostumusalueesta ainesosille ja myös kerrostamisolosuhteista, jotka vallitsevat koostumusta valmistettaessa. Kuitenkin on magneettisten ominaisuuksien riippuvuus kerrostamisparametreista pienempi kuin se riippuvuus, joka liittyy ainesosien koostumusalueisiin. Sellaisia prosesseja kuin kovettaminen ja ioninistutus voidaan käyttää näiden amorfisten koostumusten valmistuksen jälkeen magneettisten ominaisuuksien modifioimiseksi. Edelleen voidaan näitä magneettisia aineita doopata häiritsevillä aineilla ilman että kalvojen rakenteellisiin magneettisiin ominaisuuksiin vaikutetaan epäsuotuisaan suuntaan. Senvuoksi ei tule vaikutetuksi magneettisten domeenien liikkeeseen kalvoissa, kuten on laita konventionaalisilla kiteisillä magneettisilla kalvoilla. Esimerkkejä erityisistä amorfisista magneettisista koostumuksista, jotka ovat sopivia useihin sovellutuksiin, esitellään seuraavassa ja taulukoita aineista ja niiden ominaisuuksista on annettu selityksen lopussa.The magnetic properties of these compositions can be altered during manufacture or after manufacture for application to specific embodiments. It has been found that the magnetic properties depend very much on the composition range for the ingredients and also on the deposition conditions that prevail during the preparation of the composition. However, the dependence of the magnetic properties on the deposition parameters is smaller than the dependence related to the composition ranges of the components. Processes such as curing and ion implantation can be used after the preparation of these amorphous compositions to modify the magnetic properties. Furthermore, these magnetic substances can be doped with interfering substances without adversely affecting the structural magnetic properties of the films. Therefore, the movement of magnetic domains in the films will not be affected, as is the case with conventional crystalline magnetic films. Examples of specific amorphous magnetic compositions suitable for a variety of applications are set forth below and tables of materials and their properties are provided at the end of the specification.

10 5767310 57673

Riippuen vaihtelevasta yhteisvaikutuksesta, joka esiintyy näissä aineissa, on mahdollista aikaansaada eristeitä, johteita ja puolijohteita, jotka ovat olennaisesti amorfisia. Metalleissa ja puolijohteissa voi vuorovaikutus olla joko suora seuraus atomiratojen limittymisestä taikka epäsuoraan riippuvainen johde-elektroneista. Nämä ovat mekanismeja, jotka tekevät amorfiset aineet sopiviksi magneettisiin sovellutuksiin. Kuitenkin on vuoro-vaikutusmekanismi eristeissä kriittisesti riippuvainen sidoskulmasta ja -matkasta. Koska pitkälle menevää magneettista järjestystä ei esiinny amorfisissa aineissa, ei näitä vuorovaikutusehtoja voida täyttää eikä mitään magneettista järjestystä havaita.Depending on the varying interaction that occurs in these materials, it is possible to provide insulators, conductors, and semiconductors that are substantially amorphous. In metals and semiconductors, the interaction can be either a direct consequence of the overlap of atomic orbits or indirectly dependent on conductor electrons. These are the mechanisms that make amorphous materials suitable for magnetic applications. However, the interaction mechanism in the insulators is critically dependent on the bond angle and distance. Since far-reaching magnetic order does not exist in amorphous materials, these interaction conditions cannot be satisfied and no magnetic order can be detected.

Kuviot IA ja IB ovat elektronisädekuvia, jotka kuvaavat amorfisia ja kiteisiä aineita. Elektronisädediffraktiomalli kuviossa IA on luonteenomainen amorfiselle aineelle, kun taas diffraktiomalli kuviossa IB on luonteenomainen kiteiselle aineelle. ~Figures 1A and 1B are electron beam images depicting amorphous and crystalline substances. The electron beam diffraction pattern in Figure 1A is characteristic of an amorphous substance, while the diffraction pattern in Figure 1B is characteristic of a crystalline substance. ~

Tarkemmin sanottuna on kuviot IA ja IB valmistettu elektronidiffraktion avulla Gd-Co-lejeeringistä. Ehyttä suoraa L kuvioissa IA ja IB käytetään blokeeraamaan tuleva elektronisäde näiden valokuvien valmistamiseksi. Diffraktiomalli kuviossa IA on luonteenomainen amorfiselle aineelle.More specifically, Figures IA and IB are made by electron diffraction from a Gd-Co alloy. The intact L line in Figures 1A and 1B is used to block the incoming electron beam to produce these photographs. The diffraction pattern in Figure 1A is characteristic of an amorphous substance.

Kuvio IB on elektronidiffraktiomalli kuvion IA aineelle (Gd-Co) sen jälkeen kun tämä on kiteytetty lämpöä viemällä. Tässä tapauksessa jätettiin kuvion IA amorfinen kalvo elektronisädemikroskooppiin ja kuumennettiin noin 300°C:een. Diffraktiomalli kuviossa IB on luonteenomainen tälle seurauksena diffraktiosta kiteisestä aineesta. Kuviot IA ja IB ovat samassa mittakaavassa.Figure 1B is an electron diffraction pattern for the material of Figure 1A (Gd-Co) after it has been crystallized by heat transfer. In this case, the amorphous film of Figure 1A was left under an electron beam microscope and heated to about 300 ° C. The diffraction pattern in Fig. 1B is characteristic of this as a result of diffraction from a crystalline substance. Figures 1A and 1B are on the same scale.

Nämä kuviot kuvaavat olennaisesti amorfista karakteristikkaa kalvoissa, jotka on valmistettu esillä olevan keksinnön mukaisesti.These figures illustrate a substantially amorphous characteristic in films made in accordance with the present invention.

Kuviot 2A ja 2B kuvaavat magneettisten reunadomeenien esiintymistä kuvion IA amorfisessa aineessa. Kuvioissa 2A ja 2B on referenssimerkintä M raaputettu kalvoon, tätä merkintää käytetään määräämään reunadomeenien liike, kun magneettikenttä saatetaan vaikuttamaan amorfiseen aineeseen. ___Figures 2A and 2B illustrate the presence of magnetic edge domains in the amorphous material of Figure 1A. In Figures 2A and 2B, the reference mark M is scratched on the film, this mark being used to determine the movement of the edge domains when the amorphous substance is exposed to the magnetic field. ___

Erityisesti kuviossa 2A ovat magneettiset reunadomeenit D selvästi näkyvissä amorfisella magneettisella aineella. Näillä reunadomeeneilla on rajat, jotka ovat yleensä suunnatut pystysuoraan suuntaan tässä kuviossa.In particular, in Figure 2A, the magnetic edge domains D are clearly visible with an amorphous magnetic substance. These edge domains have boundaries that are generally oriented in the vertical direction in this figure.

Kun magneettikenttä saatetaan vaikuttamaan amorfisen aineen tasossa, aiheutetaan kuitenkin reunadomeenien D kaltevuus. Tämä tulee ilmeiseksi, kun domee-nien D asemaa suhteessa referenssimerkintää M tutkitaan näissä kahdessa kuviossa. Siten kuvaavat kuviot 2A ja 2B domeenien esiintymistä amorfisessa magneettisessa aineessa ja näiden domeenien liikettä seurauksena vaikuttavasta magneettikentästä. Kuten myöhemmin ilmenee, voidaan reunadomeenit D saada hajoamaan pyöreiksi kupladomeeneiksi.However, when the magnetic field is exposed to the plane of the amorphous substance, the slope of the edge domains D is caused. This becomes apparent when the position of the domains D relative to the reference label M is examined in these two figures. Thus, Figures 2A and 2B illustrate the presence of domains in an amorphous magnetic medium and the movement of these domains as a result of the acting magnetic field. As will become apparent later, the edge domains D can be made to decompose into round bubble domains.

11 5767311 57673

Amorfisia kalvoja, joiden paksuus oli noin 1 ψι, kerrostettiin NaCl, SiO^ ja AlgO^ päälle. Näillä kalvoilla oli yksiakselinen anisotropia ja niillä oli myös reunadomeeneja. Suorakulmaisesti vaikuttava muutaman sadan örstedin magneettikenttä oli riittävä reunadomeenien hajoamiseen pyöreiksi kupladomeeneiksi. Edelleen siirtyivät kupladomeenit, lain ulkoista magneettikenttää siirrettiin. Domeenimalli amorfisessa aineessa muistutti niitä domee-nimalleja, jotka havaittiin tarkkaan valmistetuissa granaattikalvoissa. Tämä merkitsee, että amorfiselta aineelta puuttuu paikalliset epähomogenisuudet, jotka ovat riittäviä aikaansaamaan domeenien paikallaanpito, mikä rajoittaisi niiden liikettä. Tietysti tämä on etu amorfisessa magneettiaineessa, missä ^ kiderakennevirheitä määritelmän mukaan ei ole olemassa. Magneettisten domeenien sydänmuodostusta ja etenemistä sellaisessa amorfisessa aineessa eivät tämän luokan virheet rajoita.Amorphous films with a thickness of about 1 ψι were deposited on NaCl, SiO 2 and AlgO 2. These membranes had uniaxial anisotropy and also had edge domains. The rectangular magnetic field of a few hundred örsteds was sufficient to break down the edge domains into round bubble domains. Bubble domains were further transferred, the external magnetic field of the law was transferred. The domain model in the amorphous material resembled those of the domain models observed in carefully prepared garnet films. This means that the amorphous substance lacks local inhomogeneities that are sufficient to cause the domains to be held in place, which would limit their movement. Of course, this is an advantage in amorphous magnetic material, where crystal structure defects do not exist by definition. The formation and propagation of magnetic domains in such an amorphous material is not limited by errors of this class.

—' Riippuen siitä sovellutuksesta, johon amorfisia magneettisia koostu muksia on tarkoitus käyttää, ovat mainitut magneettiset ominaisuudet säädeltäviä optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Magneettisten ominaisuuksien säätö näissä amorfisissa aineissa aikaansaadaan helposti tietyin menetelmin amorfisia aineita valmistettaessa ja prosessien avulla, joita käytetään sen jälkeen kun amorfiset koostumukset on valmistettu. Toisin kuin aikaisemmin tunnetuissa kiteisissä magneettiaineisea ovat magneettiset ominaisuudet amorfisissa kalvoissa yleensä helpommin ohjattavissa kuin vastaavat ominaisuudet kiteisissä aineissa. Eräänä syynä tähän on, että ne koostumusvaihtelut, jotka sallitaan amorfisessa aineessa, ovat hyvin paljon laajemmat kuin sallitut vaihtelut kiteisessä aineessa, koska amorfisille koostumuksille on luonteenomaista metastabiliteetti pikemmin kuin termodynaaminen tasapaino. Erilaisia magneettisia ominaisuuksia käsitellään seuraavassa erikseen sen joustavuuden kuvaamiseksi, jonka amorfiset aineet tarjoavat.- 'Depending on the application for which the amorphous magnetic compositions are to be used, said magnetic properties are adjustable to achieve optimum performance. The control of the magnetic properties in these amorphous materials is readily accomplished by certain methods in the preparation of amorphous materials and by the processes used after the amorphous compositions have been prepared. Unlike previously known crystalline magnetic materials, the magnetic properties in amorphous films are generally easier to control than the corresponding properties in crystalline materials. One reason for this is that the compositional variations allowed in an amorphous substance are very much wider than the allowable variations in a crystalline substance because amorphous compositions are characterized by metastability rather than thermodynamic equilibrium. The various magnetic properties are discussed separately below to illustrate the flexibility provided by amorphous materials.

Kyllästysmagnetointi Mg _ Magnetointi Mg muutetaan helposti amorfisessa magneettisessa aineessa lisäämällä magneettinen atomi, joka kytketään normaalisti magneettisen atomin kanssa amorfisessa aineessa taikka amorfisen aineen atomin kanssa, joka on magneettisesti tietyssä tilassa (esim. Mh, Cr, jne.). Magnetoinnin Mg alentamiseksi kytketään se aine, joka lisätään amorfiseen koostumukseen, antiferro-magneettisesti amorfisessa aineessa olevan magneettisen atomin kanssa. Magnetoinnin alentamiseksi amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä säädetään esimerkiksi Gd/Co suhde siten, että aineiden magneettiset momentit lähes kumotaan.Saturation Magnetization Mg _ The magnetization Mg is easily changed in an amorphous magnetic substance by adding a magnetic atom normally coupled to a magnetic atom in the amorphous substance or to an atom of the amorphous substance magnetically in a certain state (e.g., Mh, Cr, etc.). To reduce the magnetization Mg, the substance added to the amorphous composition is coupled antiferromagnetically with a magnetic atom in the amorphous substance. To reduce the magnetization in the amorphous Gd-Co alloy, for example, the Gd / Co ratio is adjusted so that the magnetic moments of the substances are almost canceled.

Magnetoinnin lisäämiseksi amorfisessa aineessa lisätään magneettisia atomeja koostumukseen, jotka atomit kytketään ferromagneettisesti magneettisiin atomeihin amorfisessa koostumuksessa. Esimerkiksi Nd lisäys aiheuttaa 12 57673 amorfisen koostumuksen Gd-Co magnetoinnin lisäyksen. Toisena esimerkkinä voidaan mainita, että Co lisäys amorfiseen koostumukseen Y-Co lisää koostumuksen magnetointia.To increase magnetization in the amorphous material, magnetic atoms are added to the composition, which atoms are ferromagnetically coupled to magnetic atoms in the amorphous composition. For example, the addition of Nd causes an increase in Gd-Co magnetization of the 12,576,73 amorphous composition. As another example, the addition of Co to the amorphous composition Y-Co increases the magnetization of the composition.

ITämä lisäykset tehdään valmistusprosessin aikana ja toteutetaan seuraa-valla tavalla; alkuaine-aineksien seos sulatetaan ja valetaan kiekonmuotoi-seksi levyksi, jota käytetään maalina elektrodihöyrystyksessä. Koostumusta voidaan vaihdella maalinvalmistuksessa taikka myös voidaan kalvon koostumusta vaihdella höyrystysprosessin aikana säätelemällä etujännitettä alustassa tarkoituksella uudelleenhöyrystää osa tai useampia ainesosista. Vaihtoehtoisesti voidaan aikaansaada toinen maali lisäalkuaineesta höyrystysjärjestelmässä, niin että yksi lisäalkuaineista viedään kerrostettuun kalvoon.These additions are made during the manufacturing process and are implemented as follows; the mixture of elements is melted and cast into a disc-shaped plate which is used as a paint in electrode evaporation. The composition may be varied in the manufacture of the paint, or the composition of the film may also be varied during the vaporization process by adjusting the bias voltage in the substrate for the purpose of re-vaporizing some or more of the ingredients. Alternatively, a second paint of the additional element can be provided in the evaporation system so that one of the additional elements is introduced into the layered film.

Kun ohuita kalvoja valmistetaan tyhjöhöyrystyksellä, voidaan lisäyksen konsentraatiota vaihdella höyrystyslähteessä taikka myös voidaan aikaansaada lisäalkuaineen täydennyslähde. _When thin films are prepared by vacuum evaporation, the concentration of the addition in the evaporation source can be varied, or a supplement source of the additional element can also be provided. _

Kuvio 3A on käyrä magnetoinnista 4 » Mg huoneenlämpötilassa funktiona kobolttikonsentraatiosta amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä. Tästä käyrästä ilmenee, että magneettisten Co-atomien määrä amorfisessa lejeeringissä määrää lejeeringin magnetoinnin. Tämän mukaisesti muutetaan lejeeringin magnetointia aineiden sellaisella lisäyksellä amorfiseen lejeerinkiin, joka muuttaa Gd/Co suhdetta ja siten sitä astetta, jossa aineiden magneettiset momentit kumotaan.Figure 3A is a graph of magnetization at 4 »Mg at room temperature as a function of cobalt concentration in an amorphous Gd-Co alloy. This curve shows that the number of magnetic Co atoms in an amorphous alloy determines the magnetization of the alloy. Accordingly, the magnetization of the alloy is altered by the addition of substances to the amorphous alloy which changes the Gd / Co ratio and thus the degree to which the magnetic moments of the substances are canceled.

Koostumusalue lähellä magnetointiminimiä on erityisen sopiva aineille, joilla on alhainen magneettinen momentti ja korkea Curie-piste. Sen johdosta, että alhainen magnetointi koostumuksissa, joissa on lähellä 79 atomiprosent-tia kobolttia, johtuu Gd- ja Co momenttien poispyyhkimisestä pikemminkin kuin heikentämisvaikutuksista, ei Curie-pisteeseen, jonka suuressa määrin määrää Gd-Co-yhteisvaikutus, tule vaikutetuksi. Täten voidaan aineen magnetointia huoneenlämpötilassa muuttaa pitämällä T määritellyissä rajoissa.The composition range near the excitation minima is particularly suitable for materials with a low magnetic moment and a high Curie point. Due to the fact that the low excitation in compositions with close to 79 atomic percent cobalt is due to the erasure of Gd and Co moments rather than attenuation effects, the Curie point, which is largely determined by the Gd-Co interaction, is not affected. Thus, the excitation of the substance at room temperature can be changed by keeping T within the specified limits.

cc

Toinen tapa muuttaa magnetointia amorfisessa lejeeringissä on lisätä pieniä määriä N2, kun amorfista lejeerinkiä elektrodihöyrystetään. Kun esimerkiksi GdCo,. elektrodihöyrystetään argonissa, saa pienten N2 määrien (noin 1 tilavuusprosentti N2 argonkaasussa) reunadomeenien suuruuden aineessa merkittävästi pienenemään. Tämä vuorostaan osoittaa lisäystä 4 TMgissä. Tämä merkitsee, että Gd ja Co antiferromagneettiseen kytkentään vaikutetaan siten, että magnetointi lisääntyy ilman että amorfisen aineen yksiakselinen anisotro-pia hävitetään. Typpi sitoutuu Gdtn kanssa, mikä heikentää antiferromagneet-tista kytkentää Gdsn ja Cosn välillä. Momentti Co-alihilassa tulee vähemmän tehokkaasti kumotuksi Gd-alihilamomentilla, niin että magnetointi lisääntyy.Another way to change the magnetization in an amorphous alloy is to add small amounts of N2 when the amorphous alloy is electrode vaporized. When, for example, GdCo ,. electrode vaporization in argon significantly reduces the size of the edge domains in the substance in small amounts of N2 (about 1% by volume in N2 argon gas). This in turn indicates an increase in 4 TMg. This means that the antiferromagnetic coupling of Gd and Co is affected in such a way that the excitation is increased without eliminating the uniaxial anisotropy of the amorphous substance. Nitrogen binds to Gdnn, which impairs the antiferromagnetic coupling between Gdsn and Cosn. The moment in the Co sublattice becomes less effectively canceled by the Gd sublattice moment, so that the magnetization increases.

Kuvio on käyrä magnetoinnista Mg mielivaltaisissa yksiköissä funk- u 57673 tiona koostumuksesta amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä - myös mielivaltaisissa yksiköissä. Tämä on minimi magnetoinnissa tietyllä Gd-Co koostumuksella.The figure is a plot of magnetization in Mg arbitrary units as a function of composition in an amorphous Gd-Co alloy - also in arbitrary units. This is the minimum in magnetization with a given Gd-Co composition.

Jos Gd-Co-koostumus on normaali koostumuksella A ja koostumus valmistetaan N2 läsnäollessa, esiintyy siirtyminen magnetoinnissa kuin esiintyisi lisääntyminen kobolttikoostumuksessa. Sen vuoksi tulee magnetointi suuremmaksi. Jos toiselta puolen lähdetään koostumuksesta C ja lisätään typpeä kerros-tamisjärjestelmään, tulee tuotetun kalvon magnetointi muutetuksi kohti minimiä. Sen vuoksi voidaan magnetointia Mg muuttaa yksinkertaisilla N,, lisäyksillä aineeseen vuorovaikutuksen muuttamiseksi koostumuksen ainesosien välillä kohti suurempaa tai pienempää magnetointia sen mukaisesti, missä kohdassa tämän aineen magnetointi/koostumuskäyrää ollaan.If the Gd-Co composition is normal with composition A and the composition is prepared in the presence of N 2, there will be a shift in magnetization as if there were an increase in the cobalt composition. Therefore, the magnetization becomes larger. If the other side of the source of the composition C, and the nitrogen-layer schemes, with the film will be produced by the excitation of a modified minimum. Therefore, the excitation Mg can be changed by simple additions of N 1 to the substance to change the interaction between the components of the composition towards a higher or lower excitation depending on where the excitation / composition curve of this substance is.

Koersiviteetti HCoherence H

cc

Koersiviteetti magneettiaineessa on primäärinen tekijä määrättäessä helppoutta, jolla magneettisia domeeneja siirretään aineessa. Koersiviteettiä koskevat säädöt käsittävät tavallisesti muutoksen magneettisen aineen jyväs-koossa, koska koersiviteetti on riippuvainen jyväskoosta. Yleisesti katsottuna on koersiviteetti maksimissa tietyllä jyväskoon arvolla ja alenee suuremmilla ja pienemmillä jyvasko'oilla kuin se, joka antaa korkeimman koersiviteetin. Esimerkiksi on koersiviteetti suuri magneettiaineissa, joissa jyväskoko lähenee domeenirajaleveyttä.Coercivity in a magnetic material is a primary factor in determining the ease with which magnetic domains are transferred in a material. Coherence adjustments usually involve a change in the grain size of the magnetic material because coercivity is dependent on the grain size. In general, coercivity is at a maximum at a given grain size value and decreases at larger and smaller grain sizes than that which gives the highest coercivity. For example, coercivity is high in magnetic materials where the grain size approaches the domain boundary width.

Jyväskokoon voidaan vaikuttaa lisäämällä doopausaineita, kuten esimerkiksi tai Og* Nämä lisäykset muuttavat magneettista järjestystä amorfisessa kalvossa, niin että se tulee toiseksi (tai samaksi) kuin domeenin-rajaleveys (δ). Jos & on suurempi on H alhainen, kun taas jos δ on likimainGrain size can be affected by the addition of dopants, such as or Og * These additions change the magnetic order in the amorphous film so that it becomes second (or the same) as the domain boundary width (δ). If & is greater, H is low, while if δ is approximately

OO

sama mainitulla järjestyksellä on H maksimaalinen.the same in said order is H maximum.

cc

Ioni-istutus valittuun syvyyteen on normaalisti sopiva, kun ei haluta kuumentaa amorfista ainetta. Kuumentaminen tiettyjen lämpötilojen yläpuolelle saa amorfisen aineen muuttumaan kiteiseen tilaan, joka ehkä ei ole palautettava tila. Amorfisen kalvon kovettamista kiteyttämiseksi tarkoituksella aikaansaada halutun suuruisia jyväsiä voidaan myös käyttää.Ion implantation at a selected depth is normally suitable when it is not desired to heat the amorphous material. Heating above certain temperatures causes the amorphous substance to change to a crystalline state, which may not be a recoverable state. Curing of the amorphous film to crystallize in order to obtain grains of the desired size can also be used.

Muihin menetelmiin vaikuttaa koersiviteettiin sisältyvät pintakäsittely kuten esimerkiksi höyryetysetsaus ja ionieteaus pintarakenteen tekemiseksi epätasaiseksi. Tämä vuorostaan vaikuttaa domeenien siirtoon amorfisessa magneettisessa aineessa.Other methods of influencing coherence include surface treatment such as vapor etching and ion scavenging to make the surface structure uneven. This in turn affects the transfer of domains in the amorphous magnetic medium.

Curie-lämpötila TCurie temperature T

c Nämä amorfiset magneettiset aineet ovat helppoja lejeerata Curie-lämpötilan muuttamiseksi ilman että aineiden rakenteeseen vaikutetaan epäsuotuisaan suuntaan. Tämän mukaisesti ei aiheuteta rajoittavaa vaikutusta faasi- 14 57673 diagrammaan perustuen, kuten olisi laita kiteisillä aineilla. Laajaa lejee-rinkialuetta (noin 50 atomiprosenttia) voidaan käyttää mikäli ei vaikuteta yksiakseliseen anisotropiaan aineessa. Yleensä seuraa Curie-lämpötila suoraviivaisesti läsnäolevien magneettisten atomien määrää. Curie-lämpötilaa näissä amorfisissa aineissa on helpompi ohjata kuin kiteisissä magneettisissa aineissa.c These amorphous magnetic materials are easy to alloy to change the Curie temperature without adversely affecting the structure of the materials. Accordingly, there is no limiting effect based on the phase diagram, as would be the case with crystalline substances. A wide range of alloys (about 50 atomic percent) can be used as long as uniaxial anisotropy in the material is not affected. In general, the Curie temperature follows the number of magnetic atoms present in a straight line. The Curie temperature in these amorphous materials is easier to control than in crystalline magnetic materials.

Lejeeraussuhteita käytetään Curie-lämpötilan muuttamiseen amorfisessa magneettisessa aineessa. Esimerkiksi amorfisessa Gd-Co-lejeeringissä tulee magneettisten aineiden, joilla on alhaisempi momentti, esim. Ni, Cr, Mn, taikka epämagneettisten aineiden, esim. Cu, AI, Ag, Pd, Ga, In jne. lisääminen laskemaan Curie-lämpötilaa, kun taas sellaisen alkuaineen kuten esim.Alloy ratios are used to change the Curie temperature in an amorphous magnetic medium. For example, in an amorphous Gd-Co alloy, the addition of magnetic substances with a lower torque, e.g., Ni, Cr, Mn, or non-magnetic substances, e.g., Cu, Al, Ag, Pd, Ga, In, etc., decreases the Curie temperature when while an element such as e.g.

Pe lisääminen nostaa Curie-lämpötilaa. Voimakkuutta magneettisessa vuorovaikutuksessa (kytkennässä) aineessa muutetaan lisätyillä alkuaineilla.Adding Fri raises the Curie temperature. The intensity of the magnetic interaction (coupling) in the substance is changed by the added elements.

Praday-rotaatio 0^,Praday rotation 0 ^,

Lisätty Paraday-rotaatio eli Kerr-rotaatio valonsäteessä, joka osuu amorfiseen magneettiseen aineeseen, saavutetaan aikaansaamalla amorfinen aine, jolla on suuri magneettinen momentti. Harvinaisia maametalli-doopaus-aineita, esim. Tb, By, Ho, voidaan lisätä amorfiseen aineeseen taikka myös voidaan lejeerauslisiä liittää aineeseen. Kun esimerkiksi on kysymys amorfisesta Gd-Co-lejeeringistä, tulee Co määrän lisääminen lisäämään Faraday-rotaatiota. Myös Fe-lisäykset aineeseen tulevat lisäämään Faraday-rotaatiota. Suurella Faraday-rotaatiolla on toivottavaa, että magnetoinnilla 4 TT" Mg on mahdollisimman korkea arvo (esim. 8000 - 10000 gaussia).The added Paraday rotation, or Kerr rotation in the light beam that hits the amorphous magnetic substance, is achieved by providing an amorphous substance with a high magnetic moment. Rare earth metal dopants, e.g. Tb, By, Ho, can be added to the amorphous substance or alloying additives can also be added to the substance. For example, in the case of an amorphous Gd-Co alloy, increasing the amount of Co will increase the Faraday rotation. Fe additions to the substance will also increase the Faraday rotation. With a large Faraday rotation, it is desirable for the magnetization to have the highest possible value of 4 TT "Mg (e.g., 8000 to 10,000 gauss).

Ominaispituus (L parametri)Specific length (L parameter)

Parametri L on suure, joka on erityisen käyttökelpoinen muddostettaes-sa magneettikupladomeenijärjestelmiä. Lähemmin kuvauksen tästä parametristä on antanut A.A. Thiele julkaisussa Journal of Applied Physics, no. 41» s* 1139 (1970).The parameter L is a quantity that is particularly useful in muddostetta sa magnetic bubble domain systems. A more detailed description of this parameter is given by A.A. Thiele in Journal of Applied Physics, no. 41 »s * 1139 (1970).

Parametri L on suuresti riippuvainen aineosien ulottuvuudesta amorfisessa lejeeringissä. Niinpä esim. kuvio 4A osoittaa vaihteluita parametrissäThe parameter L is highly dependent on the dimension of the constituents in the amorphous alloy. Thus, for example, Figure 4A shows variations in the parameter

KK

L (lähemmin määrättynä u ) funktiona magneetti-ionikonsentraatiosta 4“Γ 1 (p amorfisessa magneettisessa lejeeringissä. Tässä erikoistapauksessa on koostumuksena Gd-Co ja vaaka-akselilla Co-konsentraatio. Tästä ilmenee, että parametria L voidaan vaihdella muuttamalla amorfisen lejeeringin koostumusta. Käyrä kuviossa 4A on otettu eri koostumuksille Gd-Co, kun kaikki valmistuspara-metrit pidettiin vakioina jokaisessa eri kokeessa. Samoilla koostumuksilla valmistettuna toisissa olosuhteissa on toiset parametrin L arvot. Siitä joh- 15 57673 tuen, että koostumusaluetta amorfisella aineella helposti voidaan vaihdella laajoissa rajoissa, mikä eroaa tapauksesta, jolloin on kysymyksessä kiteinen magneettinen aine, on suhteellisen helppoa vaihdella parametria L.L (more specifically defined as u) as a function of the magnetic ion concentration 4 "Γ 1 (p in an amorphous magnetic alloy. In this special case the composition is Gd-Co and on the horizontal axis the concentration Co. This shows that the parameter L can be varied by changing the composition of the amorphous alloy. 4A is taken for different compositions Gd-Co when all preparation parameters were kept constant in each different experiment.When prepared with the same compositions under different conditions there are different values of parameter L. It follows that the composition range with amorphous substance can be easily varied within wide limits, which differs in the case of a crystalline magnetic material, it is relatively easy to vary the parameter L.

Kuvio 4B kuvaa parametrin L riippuvaisuutta amorfisen magneettisen kerroksen paksuudesta Ξ. Kunkin koostumuksen kriitillisen paksuuden alapuolella ei ole mahdollista saavuttaa riittävää suorakulmaista anisotropiaa kupladomeenien tueksi, minkä vuoksi käyrä kuvataan katkoviivalla kriitillisen paksuuden alapuolella. Tässä kysymyksessä olevalla erityisellä koostumuksella (Gd 20 atomiprosenttia, Fe 80 atomiprosenttia) antaa 0,2 ψη paksuus riittävän suorakulmaisen anisotropian kupladomeenien suosimiseksi.Figure 4B illustrates the dependence of the parameter L on the thickness Ξ of the amorphous magnetic layer. Below the critical thickness of each composition, it is not possible to achieve sufficient rectangular anisotropy to support the bubble domains, and therefore the curve is depicted by the dashed line below the critical thickness. The particular composition in question (Gd 20 atomic percent, Fe 80 atomic percent) gives a thickness of 0.2 ψη to favor the rectangular anisotropy bubble domains.

Domeeninrajaenergia 6^Domain boundary energy 6 ^

Domeeninrajaenergia (seinäenergia) δon sukua amorfisen aineen L-pa-rametrille. Domeeninrajaenergia on myös suoraan suhteellinen V^u» missä A on aineen vuorovaikutusvakio ja K^ on aineen yksiakselinen suorakulmainen anisotropiavakio.The domain boundary energy (wall energy) δ is related to the L-parameter of an amorphous substance. The domain boundary energy is also directly relative V ^ u »where A ^ is the interaction constant of the substance and K ^ is the uniaxial rectangular anisotropy constant of the substance.

22

Kuvio 5 o» käyrä domeeninrajaenergiasta 4 δ ergeissä/cm , mitattuna w funktiona siitä alustaesijännitteestä, joka on käytetty elektrodihöyrystettä-essä amorfista Gd-Co-leejerinkiä, joka sisältää 80-85 atomiprosenttia Co.Figure 5 is a plot of domain boundary energy at 4 δ ergs / cm, measured as a function of w from the substrate bias voltage used for electrode vaporization of an amorphous Gd-Co alloy containing 80 to 85 atomic percent Co.

Tämä alustaesijännite on alustan jännite maan suhteen mitattuna. Siinä tasa-virtaelektrodihöyrystyslaitteessa, jota käytettiin kuvion 5 käyrän aikaansaamiseen, on noin 2000 volttia kytketty anodin ja katodin väliin amorfisen Gd-Co-koostumuksen kerrostumisen aikaansaamiseksi. Alustaesijännitteen käyttäminen mahdollistaa koostumuksen ja magneettisten ominaisuuksien ohjaamisen kerrostetussa aineessa. Tällä tavoin voidaan domeenirajaenergiaa vaihdella laajalla alueella. Domeenirajaenergiaa voidaan myös muuttaa vaihtelemalla vuorovaikutusvakiota A taikka anisotropiaa K^. Vuorovaikutusvakio A edustaa voimakkuutta magneettisessa kytkennässä aineessa ja on suhteellinen Curie- lämpötilaan T . Tämän johdosta vaihtelee vakio A aineesta toiseen. Muutoksia c r anisotropiassa käsitellään tämän selityksen myöhemmässä osassa.This substrate bias voltage is the substrate voltage measured with respect to ground. In the DC electrode evaporator used to obtain the curve of Figure 5, about 2000 volts are connected between the anode and the cathode to effect deposition of the amorphous Gd-Co composition. The use of a substrate bias voltage allows the composition and magnetic properties of the deposited material to be controlled. In this way, the domain boundary energy can be varied over a wide range. The domain boundary energy can also be changed by varying the interaction constant A or the anisotropy K ^. The interaction constant A represents the intensity in the magnetic coupling in the substance and is relative to the Curie temperature T. As a result, the constant A varies from substance to substance. Changes in c r anisotropy are discussed later in this specification.

Anisotropia KuAnisotropy Ku

Aineen anisotropiaa voidaan vaihdella muuttamalla prosessia, jota käytetään amorfisen koostumuksen valmistukseen. Esimerkiksi kerrostumisnopeus on ratkaiseva tekijä samoinkuin myös kerrostetun kalvon paksuus. Yleensä on K^ funktio ainekoostumuksesta ja rakentamisolosuhteista. Näitä tekijöitä käsitellään lähemmin selityksen siinä osassa, jossa käsitellään valmistusmenetelmiä.The anisotropy of the substance can be varied by altering the process used to prepare the amorphous composition. For example, the deposition rate is a decisive factor, as is the thickness of the deposited film. In general, K 1 is a function of material composition and construction conditions. These factors are discussed in more detail in the section of the specification dealing with manufacturing methods.

Domeeninsuuruus ja domeeninrajaleveys δDomain size and domain boundary width δ

Domeeninrajaleveys on yhtä kuinlTÄ/K^, missä A on aineen vuorovaikutus-vakio ja on sen anisotropia. Kuten aikaisemmin mainittiin, riippuu ani- 16 57C73 sotropia K^ amorfisen kalvon paksuudesta ja kerrostumisuopeudesta. Tämän vuoksi voidaan domeeninrajaleveyttä δ vaihdella vaihtelemalla anisotropiaa K^. Tämä vuorostaan on funktio amorfisen kerroksen koostumuksesta, tämän alueen aineosista ja siitä kerrostamisprosessista, jota käytetään amorfista ainetta valmistettaessa. Keksinnön siinä osassa, joka koskee valmistusmenetelmiä, käsitellään käyriä, jotka kuvaavat anisotropian K^ vaihtelua kerroksen paksuudesta ja kerrostamisnopeudesta riippuen.The domain boundary width is equal to 1T / K 2, where A is the interaction constant of the substance and is its anisotropy. As previously mentioned, ani-16 57C73 sotropia K? Depends on the thickness and deposition rate of the amorphous film. Therefore, the domain boundary width δ can be varied by varying the anisotropy K ^. This in turn is a function of the composition of the amorphous layer, the components of this range, and the deposition process used to make the amorphous material. In the part of the invention relating to the manufacturing methods, curves describing the variation of the anisotropy K i depending on the layer thickness and the deposition rate are discussed.

Domeenikoko on funktio ominaispituudesta L ja kalvon paksuudesta* Yleensä valitaan domeenikoko siten, että laitelman suorituskyky tulee optimaaliseksi. Magneettikupladomeenijärjestelmille annetaan pituus L seuraavilla yhtälöillä l - 4ί»,2 Tämän mukaisesti voidaan ominaispituutta ja siten domeenikokoa muuttaa muuttamalla magnetointia M , anisotropiaa K ja vuorovaikutusvakiota A.The domain size is a function of the specific length L and the film thickness * In general, the domain size is chosen so that the performance of the device becomes optimal. Magnetic bubble domain systems are given a length L by the following equations l - 4ί », 2 Accordingly, the specific length and thus the domain size can be changed by changing the magnetization M, the anisotropy K and the interaction constant A.

S uS u

Vuorovaikutusvakio on suure, joka edustaa magneettisen kytkennän voimakkuutta annetussa aineessa. Se on suhteellinen Curie-lämpötilaan ja on suurempi aineilla, joilla on korkeampi Curie-lämpötila T . Kuten aikaisemmin c jo selitettiin, on anisotropia K^ funktio ainekoostumuksesta ja muista olosuhteista, joita käytetään aineen valmistuksessa. Magnetointi M riippuu 8 magneettisesta spinnistä ja sen suunnasta (yhdensuuntainen tai vastakkaissuuntainen). Tämä suure on lämpötilasta riippuva ja sitä voidaan vaihdella muuttamalla amorfisen kalvon koostumusta ja niitä parametrejä, jotka ovat aktuelleja amorfisen kalvon valmistuksessa. Sen vuoksi voidaan domeeninkokoa helposti muuttaa laajalla alueella.The interaction constant is a quantity that represents the strength of the magnetic coupling in a given substance. It is relative to the Curie temperature and is higher for substances with a higher Curie temperature T. As previously explained, anisotropy is a function of the composition of the substance and other conditions used in the preparation of the substance. The magnetization M depends on the 8 magnetic spins and its direction (parallel or opposite). This quantity is temperature dependent and can be varied by changing the composition of the amorphous film and the parameters that are relevant in the preparation of the amorphous film. Therefore, the domain size can be easily changed over a wide range.

Valmistusmenetelmätmethods of Preparation

Amorfisia magneettisia aineita voidaan valmistaa massamuodossa taikka ohuina kalvoina. Yleensä voidaan mitä tahansa tunnettua kalvonmuodostamis-tekniikkaa käyttää, mukaanluettuna elektrodihöyrystys ja höyrystys.Amorphous magnetic materials can be made in bulk form or as thin films. In general, any known film-forming technique can be used, including electrode evaporation and evaporation.

Massakalvon aikaansaamiseksi amorfisesta magneettisesta aineesta voi kaatojäähdytys olla käyttökelpoinen menetelmä. Tässä saavat kalvon aineosat kuumennetussa ja juoksevassa muodossa osua kylmään pintaa, missä ainesosat jähmettyvät ja muodostavat amorfisen massakalvon. Tämä antaa nopean jäähdytyksen juoksevasta faasista (olomuodosta).To provide a pulp film from an amorphous magnetic material, pour cooling may be a useful method. Here, the components of the film, in heated and flowable form, are allowed to hit a cold surface where the components solidify and form an amorphous mass film. This provides rapid cooling from the liquid phase (state).

it '57673it '57673

Yksiakselinen anisotropia voidaan aikaansaada massakalvoihin siten» että nämä saatetaan atomipommituksen vaikutuksen alaisiksi magneettikentässä taikka siten, että ne kovetetaan magneettikentässä lämpötilassa, joka on alle kalvojen kiteytysmislämpötilan. Toisena menetelmänä massakalvojen aikaansaamiseksi on jatkuva*ti höyrystää niitä käyttäen edellä kuvattua menettelytapaa.Uniaxial anisotropy can be applied to pulp films by subjecting them to atomic bombardment in a magnetic field or by curing them in a magnetic field at a temperature below the crystallization temperature of the films. Another method of obtaining pulp films is to continuously evaporate them using the procedure described above.

Esillä olevan keksinnön mukaisen ohuen amorfisen kalvon valmistus voi rakentua kerrostamiseen höyrystä, nopeaan jäähdyttämiseen juoksevasta faasista taikka ioni-istutukseen anisotropian säätämiseksi. Yleensä ovat nämä amorfiset kalvot riippuvaisia nopeudesta, jolla atomeja kerrrostetaan alustalle, alustan lämpötilasta ja alustalle kerrostettavien atomien osumiskulmasta.The fabrication of the thin amorphous film of the present invention may be based on vapor deposition, rapid cooling from the liquid phase, or ion implantation to control anisotropy. In general, these amorphous films depend on the rate at which the atoms are deposited on the substrate, the substrate temperature, and the angle of impact of the atoms deposited on the substrate.

Jos tulevat atomit eivät pysty saavuttamaan tiettyä tasapainotilaa, lisääntyy pyrkimys muodostaa amorfisia kalvoja. Tässä yhteydessä viitataan S. Mader: "The Use of Thin Films in Physical Investigations", julkaisija J.C. Anderson (Academic, New York, 1?66) s. 455. Katso myös amerikkalaista patenttia 3 427 154, joka käsittelee amorfisten ohuiden kalvojen valmistusta.If future atoms are unable to reach a certain equilibrium state, the tendency to form amorphous films increases. In this context, reference is made to S. Mader, "The Use of Thin Films in Physical Investigations," published by J.C. Anderson (Academic, New York, 1? 66) p. 455. See also U.S. Patent 3,427,154, which deals with the manufacture of amorphous thin films.

Parijärjestyksen edistämiseksi tapana aikaansaada yksiakselinen anisotropia näissä kalvoissa näyttää olevan olennaista, että kerrostamisatomit osuvat alustaan jossakin muussa osumiskulmassa kuin suorassa. Tämä merkitsee, että tulevilla atomeilla tulee olla tietty nopeuskomponentti yhdensuuntaisesti alustapinnan kanssa yksiakselisen anisotropian aikaansaamiseksi kalvoon. Tämä "hipaisukulma" antaa atomiliikkuvuuden yhdensuuntaisesti alustan kanssa, mikä vuorostaan edistää parijärjestystä, koska tulevat atomit voivat liikkua ympäri (pyöriä) ja valita atomiaseman, joka alentaa energiaa järjestelmässä aineen demagnetointikentän kautta. Faasi erottuminen helpottuu, mikä johtaa anisotropian muodostumiseen sen vuoksi, että samankaltaisten atomien tihen-tymiä ryhmittyy yhteen kohdalle, missä järjestelmän energia laskee. Tämä vuorostaan johtaa koostumusryhmittymiin, jotka, kuten edellä jo mainittiin, johtavat anisotropiaan kalvossa.To promote pairing, the habit of inducing uniaxial anisotropy in these membranes appears to be essential for the deposition atoms to hit the substrate at an angle of impact other than straight. This means that the incoming atoms must have a certain velocity component parallel to the substrate surface in order to provide uniaxial anisotropy to the membrane. This "touch angle" provides atomic mobility parallel to the substrate, which in turn promotes pairing, as incoming atoms can move around (rotate) and select an atomic position that lowers energy in the system through the demagnetization field of matter. Phase separation is facilitated, leading to the formation of anisotropy due to the clustering of densities of similar atoms at one point where the energy of the system decreases. This in turn leads to compositional clusters which, as already mentioned above, lead to anisotropy in the membrane.

Toinen tekijä yksiakselin anisotropian saavuttamisen yhteydessä on tulevien atomien kerrostumisnopeus. Jos kerrostumisnopeus on liian suuri, eivät tulevat atomit voi kääntyä ympäri alustalla suuressa laajuudessa, mikä rajoittaa liikkuvuutta yhdensuuntaisesti alustapinnan kanssa. Tässä yhteydessä viitataan kuvioon 6, joka on käyrä kerrostumisnopeudesta ängströmeissä sekunnissa funktiona suurtaajuusenergiasta, jota on käytetty höyrystämisjärjestel-mässä amorfisen aineen kerrostamiseksi. Tässä tapauksessa on amorfisena aineena Gd-Co. Kuviossa 6 osoitetaan kriitillinen kerrostumisnopeus neljä ängströ-miä sekunnissa tietylle alustalämpötilalle ja maalikoostumukselle. Tämä merkitsee, että kerrostumisnopeudella neljä ängströmiä sekunnissa saatiin domee-nimalleja osoittavia Gd-Co-kokeita (sisältäen noin 80 atomiprosenttia Co), ie 57673 jotka olivat luonteenomaisia yksiakseliselle suorakulmaiselle anisotropialle amorfisessa magneettisessa Gd-Co-lejeeringissä.Another factor in achieving uniaxial anisotropy is the deposition rate of future atoms. If the deposition rate is too high, incoming atoms cannot rotate around the substrate on a large scale, which restricts mobility parallel to the substrate surface. In this context, reference is made to Figure 6, which is a plot of deposition rate in angstroms per second as a function of the high frequency energy used in an evaporation system to deposit an amorphous substance. In this case, the amorphous substance is Gd-Co. Figure 6 shows a critical deposition rate of four angstroms per second for a given substrate temperature and paint composition. This means that at a deposition rate of four angstroms per second, Gd-Co experiments showing domain patterns (containing about 80 atomic percent Co) were obtained, i.e. 57673, which were characteristic of uniaxial rectangular anisotropy in an amorphous magnetic Gd-Co alloy.

Kuvion 6 tapauksessa tehtiin kerrostaminen magneettikentällä (50 ö) suorakulmaisesti alustaa vastaan ja ilman magneettikentän läsnäoloa tarkoituksella määrätä magneettikentän vaikutus kerrostamisen aikana. Magneettikentän vaikutus ei ollut suuri vaikkakin se tietyssä määrin paransi höyrys-tämisen hyötysuhdetta.In the case of Fig. 6, the deposition was performed with a magnetic field (50?) At right angles to the substrate and in the absence of a magnetic field in order to determine the effect of the magnetic field during deposition. The effect of the magnetic field was not large, although it improved the evaporation efficiency to some extent.

Kun höyrystämisjärjestelmässä käytetty alustaetujännite kasvaa, kasvaa yleensä anisotropia. Tämä johtuu siitä, että etujännite saa tulevat atomit irtautumaan kerrostumiskalvon pinnasta jälleenhöyrystyksellä. Tämän johdosta on atomeilla suurempi liikkuvuus yhdensuuntaisesti alustapinnan kanssa, mikä antaa sen saavuttaa ensisijaisia paikkoja, mikä johtaa koostumusryhmittymi-seen eli parijärjestykseen.As the substrate stress used in the evaporation system increases, the anisotropy generally increases. This is because the bias voltage causes the incoming atoms to detach from the surface of the deposition film by re-evaporation. As a result, the atoms have greater mobility parallel to the substrate surface, allowing it to reach priority locations, leading to composition grouping, or pairing.

Kuvio 7 on käyrä anisotropiasta K^ (erg/cm^) funktiona amorfisen magneettisen kalvon paksuudesta H ψι mitattuna. Tällä amorfisen Gd-Co-aineen kalvolla vaaditaan kriitillinen anisotropia noin 1,2 x 10^ erg/cm^ domeenien edistämiseksi siinä, minkä ilmaisee stabiliteettitila K > 2 'i^M .Figure 7 is a graph of anisotropy K 2 (erg / cm 2) as a function of amorphous magnetic film thickness H ψι. This film of amorphous Gd-Co material requires critical anisotropy to promote domains of about 1.2 x 10 6 / erg / cm 2 as indicated by the stability state K> 2 μm.

IX 8 Tämä kriitillinen anisotropia esiintyy kalvopaksuudella 0,2IX 8 This critical anisotropy occurs at a film thickness of 0.2

Amorfisen magneettisen aineen kerrostamista varten pidetään alustaläm-pötila suhteellisen alhaisena. Nämä kalvot voidaan kerrostaa huoneen lämpötilassa tai alemmassa lämpötilassa ja ne kerrostetaan normaalisti lämpötilassa, joka alittaa sen, joka aiheuttaisi aineiden kiteytymisen. Esimerkiksi amorfiselle Gd-Co-aneelle on alustalämpötilan ylärajana noin 300°C, so. kiteytymis-lämpötila.For deposition of an amorphous magnetic material, the substrate temperature is kept relatively low. These films can be deposited at room temperature or below and are normally deposited at a temperature below that which would cause the substances to crystallize. For example, for amorphous Gd-Co ane, the upper limit of the substrate temperature is about 300 ° C, i.e. a crystallization temperature.

Kuvio 8 on käyrä kerrostumisnopeudesta (logaritmisessa skaalassa) funktiona alustalämpötilasta Gd-Co- ja Gd-Pe-lejeeringeille. Tästä käyrästä ilmenee, että amorfisia magneettisia kalvoja voidaan valmistaa laajalla alusta-lämpötila-alueella riippuen kerrostamisuopeudesta. Yleensä täytyy alustalämpötilan - riippumatta mitä kerrostamisnopeutta käytetään - olla alempi kuin se, jolla kiteytymistä esiintyy, jotta aikaansaataisiin esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia magneettisia aineita.Figure 8 is a plot of deposition rate (on a logarithmic scale) as a function of substrate temperature for Gd-Co and Gd-Pe alloys. This curve shows that amorphous magnetic films can be made over a wide substrate-temperature range depending on the deposition rate. In general, the substrate temperature, regardless of the deposition rate used, must be lower than that at which crystallization occurs to provide the amorphous magnetic materials of the present invention.

Rasituksella tuotettua anisotropiaa voidaan myös käyttää aikaansaamaan esillä olevia magneettisia aineita. Tämän tyyppistä anisotropiaa voidaan käyttää yhdessä muiden menetelmien (parijärjestys, jne.) kanssa anisotropian saamiseen taikka myös voidaan sitä käyttää yksinään. Rasituksella tuotettua anisotropiaa varten valitaan alusta liittyen tarkoitetun kalvon magnetostrik-tioon siten, että anisotropia aikaansaadaan amorfiseen kalvoon. Lähemmin sanottuna tulee kalvo, jos se kerrostetaan huoneen lämpötilasta poikkeavassa lämpötilassa ja kalvolla ja alustalla on erilaiset lämpölaajenemiskertoimet, 19 57 67 3 tietyn rasituksen alaiseksi huoneen lämpötilassa.Stress-produced anisotropy can also be used to provide the present magnetic agents. This type of anisotropy can be used in combination with other methods (pairing, etc.) to obtain anisotropy, or it can also be used alone. For stress-produced anisotropy, the substrate is selected in connection with the magnetostriction of the intended film so as to provide anisotropy to the amorphous film. More specifically, a film becomes if it is deposited at a temperature different from room temperature and the film and the substrate have different coefficients of thermal expansion, 19 57 67 3 subjected to a certain stress at room temperature.

Kuten aikaisemmin mainittiin, voivat monet alustat tulla kysymykseen. Koska mitään rajoituksia kristallograafisen sovituksen suhteen ei esiinny amorfisten kalvojen valmistuksessa, on alustavalinta täysin vapaa. Nämä alustat voivat olla mitä tahansa tunnettua ainetta, kuten metalleja ja eristeitä sekä myös puolijohteita. Ei-jäykkiä alustoja, esim. muoveja voidaan myös käyttää. Jäljemmissä taulukoissa on esitetty joukko alustoja.As mentioned earlier, many platforms may come into question. Since there are no restrictions on the crystallographic fit in the production of amorphous films, the choice of substrate is completely free. These substrates can be any known material, such as metals and insulators, as well as semiconductors. Non-rigid substrates, e.g. plastics, can also be used. The following tables show a number of platforms.

Kalvoja, joissa on tasossa oleva anisotropia, voidaan muuttaa, kalvoiksi, joissa on kohtisuora anisotropia, siten, että kalvot kovetetaan. Esimerkiksi muuttaa kovettaminen Gd-Co-kalvot noin 300-400°C:ssa tasoanitroro-piasta kohtisuoraksi anisotropiaksi. Aina sen mukaan kun kalvopaksuus lisääntyy, lisääntyy tietysti todennäköisyys kohtisuoraan anisotropiaan. Niinpä on esimerkiksi Gd-Co-kalvoilla, joiden paksuus on vähintään 2000 Ä, normaalisti kohtisuora anisotropia.Films with planar anisotropy can be converted to films with perpendicular anisotropy by curing the films. For example, curing Gd-Co films at about 300-400 ° C converts planar anthropropy to perpendicular anisotropy. As the film thickness increases, the probability of perpendicular anisotropy increases, of course. Thus, for example, Gd-Co films with a thickness of at least 2000 Å normally have perpendicular anisotropy.

Esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia magneettisia aineita voidaan käyttää moninaisissa sovellutuksissa, esimerkiksi kupladomeenijärjestel-missä, sädeosoitteellisissa arkistoissa, valomodulaattoreissa, permanentti-magneeteissa ja muistiinmerkintäaineissa nauhalle ja levylle. Kutakin näistä sovellutuksista käsitellään seuraavassa yhdessä niihin liittyvien kiinnostavien parametrien kanssa.The amorphous magnetic materials of the present invention can be used in a variety of applications, for example, bubble domain systems, beam address archives, light modulators, permanent magnets, and recorders for tape and disk. Each of these applications is discussed below along with the parameters of interest associated with them.

KupladomeenijärjestelmätKupladomeenijärjestelmät

Magneettikupladomeenijärjestelmissä on tärkeää, että suuruus 4^M on alhainen ja että aineella on yksiakselinen kohtisuora anisotropia. Edelleen tulee laatutekijän eli hyvyysluvun Q * H /4" M olla suurempi kuin yksi, d* 8 missä H on yksiakselianisotropiamagneettikenttä ja M on aineen kyllästys- SL 8 magnetointi. Edelleen tulee aineen koersiviteetin Hc olla alhainen kuplado- meenien siirron sydänmuodostuksen ja romahtamisen helpottamiseksi amorfisessa magneettisessa aineessa. Koska hyvyysluvun Q tulee olla suurempi kuin yksi stabilien kupladomeenien aikaansaamiseksi, käytetään yleensä järjestelmiä, joissa on alhainen magnetointi, koska on vaikeata aikaansaada hyvin suuria indusoituja anisotropiakenttiä H . Ferromagneettisissa järjestelmissä on mahdollista laskea magnetointia H heikentämällä epämagneettisella alkuaineel- 8 la, mutta siitä johtuen, että magneettinen Curie-lämpötila seuraa magnetoin- ψ tia, voidaan riittävän alhaisia 4#M -arvojen aikaansaada lejeerinkeihin vain 8 lähellä Curie-lämpötilaa »levillä työlämpötiloilla.In magnetic bubble domain systems, it is important that the 4 μM magnitude is low and that the material has uniaxial perpendicular anisotropy. Furthermore, the quality factor Q * H / 4 "M must be greater than one, d * 8 where H is the uniaxial anisotropy magnetic field and M is the saturation SL 8 excitation of the substance. Furthermore, the coercivity Hc of the substance must be low to facilitate bubble domain transfer Since the quality factor Q must be greater than one to obtain stable bubble domains, systems with low excitation are generally used because it is difficult to obtain very large induced anisotropy fields H. In ferromagnetic systems it is possible to calculate the excitation H by attenuating the non-magnetic element, but due to the fact that the magnetic Curie temperature follows the oin magnetization, sufficiently low 4 # M values can be obtained for alloys only 8 close to the Curie temperature »at aliquots at operating temperatures.

Alhaiset magneettiset momentit korkein järjeetymislämpötiloin, niin että amorfiset aineet tulevat sopiviksi laitelmiin, jotka toimivat huoneen lämpötilassa, saadaan ferrimagneettisessa järjestelmässä, joka sisältää kahden tai useammanlaatuisia magneettiatomeja, joilla on vastakkainen spin. Tämän tyyppinen järjestys saadaan amorfisissa lejeeringeissä harvinaisista maa- 20 57673 metalli-alkuaineista - ennen kaikkea siirtymämetalleista. Amorfisia lejeerin-kejä harvinaisista maametalli-alkuaineista - esimerkiksi Gd Co sopivin x y koostumuksin voidaan aikaansaada* joissa atomimomentit harvinaisessa maa- metalli-alkuaineessa ja metallialkuaineessa lähes kumoutuvat, mikä johtaa 'Ji' aineeseen, jolla on sopivan alhainen 4'‘'M -arvo. Sopivia esimerkkejä ovat 8Low magnetic moments at the highest ordering temperatures so that amorphous materials become suitable for devices operating at room temperature are obtained in a ferromagnetic system containing two or more types of magnetic atoms with opposite spins. This type of order is obtained in amorphous alloys from rare earth metal elements - above all from transition metals. Amorphous alloys of rare earth elements - for example Gd Co with suitable x y compositions can be obtained * in which the atomic moments in the rare earth element and the metal element are almost canceled, resulting in a 'Ji' substance with a suitably low 4 '' 'M value. Suitable examples are 8

Gd-Co-leejeeringit, joissa on 70-90 Co ja amorfiset Gd-Fe-lejeeringit, joissa on 70-90 i Fe. Ohutkalvomuodossa aikaansaadaan anisotropia joko rasituksella, parijärjestyksellä tai muotoanisotropialla.Gd-Co alloys with 70-90 Co and amorphous Gd-Fe alloys with 70-90 i Fe. In the thin film form, anisotropy is achieved by either stress, pairing, or shape anisotropy.

Kuten aikaisemmin mainittiin, vaaditaan normaalisti alhainen koersi- viteetti Ξ kupladomeeniainelle. Tämän mukaisesti tulee kupladomeenirajale-c veyden δ olla sellainen, että keskimääräisesti sama keskipotentiaali vallitsee kaikkialla amorfisen aineen sisällä. Suureen δ tulee olla likimain sama tai jonkin verran suurempi kuin sen tyyppinen atomijärjestys, joka tavataan amorfisessa aineessa. Jos paikalliset heilahtelut (faasierottumiset, jyväs-suuruus jne.), amorfisessa aineessa ovat pienemmät kuin rajaleveys δ, on tämän vaikutus domeenirajaliikkeeseen merkityksetön. Edelleen eivät mikrokiteet suuruusluokkaa 29-100 I välttämättä ole vahingollisia domeeniliikkeelle. Siihen saakka kunnes jyvässuuruus amorfisessa aineessa saavuttaa rajalvveyden δ, on koersiviteetti Ξ alhainen.As previously mentioned, low coercivity is Ξ normally required for the bubble domain material. Accordingly, the δ of the bubble domain boundary-c should be such that, on average, the same mean potential prevails throughout the amorphous substance. The quantity δ should be approximately the same or somewhat larger than the type of atomic order found in the amorphous substance. If the local oscillations (phase separations, grain size, etc.) in the amorphous material are smaller than the boundary width δ, the effect of this on the domain boundary motion is insignificant. Furthermore, microcrystals of the order of 29-100 I are not necessarily detrimental to domain motion. Until the grain size in the amorphous material reaches the limiting width δ, the coercivity Ξ is low.

OO

Domeenirajaleveys δ seuraa Curie-lämpötilaa T , koska vaihtovakio AThe domain boundary width δ follows the Curie temperature T because the exchange constant A

cc

Seuraa Tq (δδν = A). Jos suuria domeenirajaleveyksiä halutaan, on välttämätöntä aikaansaada suuret vuorovakiot. Rajaleveys δ ei kuitenkaan saa olla liian suuri, koska anisotropiaenergia kasvaa, millä on epäsuotuisa vaikutus liikkuvuuteen. Amorfisille kupladomeeniaineelle on normaalisti toivottavaa,että aikaansaadaan alhainen rajaenergia mikä merkitsee, että on käytettävä aineita, joilla on alhainen Curie-piste T . Kuten aikaisemmin mainittiin, voi- c daan amorfisia magneettisia aineita helposti lejeerata T :n muuttamiseksi.Follow Tq (δδν = A). If large domain boundary widths are desired, it is necessary to achieve large alternation constants. However, the limit width δ must not be too large as the anisotropy energy increases, which has an adverse effect on mobility. For amorphous bubble domain material, it is normally desirable to provide a low cut-off energy, which means that materials with a low Curie point T must be used. As previously mentioned, amorphous magnetic materials can be easily alloyed to change the T.

OO

Curie-lämpötilaa T koskevat rajoitukset amorfisille kupladomeeniaineille v ovat pääasiassa samat kuin kiteisille kupladomeeniaineille. On kuitenkin yksinkertaisempaa säätää Curie-lämpötilaa T amorfisessa magneettisessa aineessa c kuin kiteisessä.The restrictions on the Curie temperature T for amorphous bubble domain materials v are essentially the same as for crystalline bubble domain materials. However, it is simpler to adjust the Curie temperature T in the amorphous magnetic material c than in the crystalline one.

Alustan valinta on vapaa, kun amorfiset magneettikupladomeeniaineet tulevat käyttöön. Sopiviin alustoihin kuuluvat puolijohteet, eristeet ja metallit, esimerkiksi NaCl, lasi, Si02* S4, Ge, GaAs ja AlgO^. Erityisen sopiva amorfinen magneettinen kalvo muodostui GdCo,.:stä, joka elektrodihöyrys-tetään NaCl-alustalle. Tämä elektrodihöyrystys tapahtui kaarenmuodostusmaalis-ta Gd-Co^, missä alustaa vesijäähdytettiin (n. 20°C) ja sillä oli gallium-päällyste termisen kosketuksen turvaamiseksi jäähdytyskappaleen kanssa. Ser-pentiinidomeeneja havaittiin elektronimikroskopialla noin 790 1 paksuisessa kalvossa. Ferrimagneettisen järjestyksen esiintyminen todettiin kuumentamalla n 57673 näyte kompensaatiopisteeseen Gd-järjestyksen häiritsemiseksi, missä pisteessä havaittiin tasossa olevia domeeneja. Kohtisuoria domeeneja synnytettiin jälleen jäähdyttämällä huoneen lämpötilaan. Elektronidiffraktiomalli oli tyypillinen amorfiselle aineelle. Näitä magneettisia serpentiinidomeeneja, joissa oli kohtisuora magnetointi, voitiin havaita vapaassa kalvossa, joka oli poistettu NaCl-alustasta, mikä osoittaa, että anisotropia ei ollut rasituksella aikaansaatu vaan luultavasti parijärjestystyyppiä.The choice of substrate is free when amorphous magnetic bubble domain materials become available. Suitable substrates include semiconductors, insulators and metals, for example NaCl, glass, SiO 2 * S 4, Ge, GaAs and AlgO 2. A particularly suitable amorphous magnetic film consisted of GdCl 2, which is electrode vapor deposited on a NaCl support. This electrode evaporation took place from the arc-forming paint Gd-Co 2, where the substrate was water-cooled (about 20 ° C) and had a gallium coating to ensure thermal contact with the cooling body. Ser-pentin domains were detected by electron microscopy in a film about 790 L thick. The presence of a ferromagnetic sequence was detected by heating a sample of n 57673 to a compensation point to disrupt the Gd sequence at which planar domains were detected. Perpendicular domains were again generated by cooling to room temperature. The electron diffraction pattern was typical of an amorphous substance. These magnetic serpentine domains with perpendicular excitation could be detected in the free membrane removed from the NaCl support, indicating that the anisotropy was not induced by stress but probably of the pairwise type.

Noin yhden ψη paksuisia kalvoja kerrostettiin eri työkulussa mutta samoissa valmistusolosuhteissa NaCl, SiO„ ja A1„0, alustoille. Myös Z Z 3 näissä kalvoissa oli serpentiinidomeeneja, kun niitä havainnoitiin Bitter-mallilla ja Kerr-efektin avulla.Films with a thickness of about one ψη were deposited on different substrates but under the same manufacturing conditions on NaCl, SiO 2 and A 1 O 0 substrates. Z Z 3 in these membranes also had serpentine domains when detected by the Bitter model and the Kerr effect.

Muutaman örstedin suuruinen kohtisuora magneettikenttä oli riittävä saamaan sepentiinidomeenit romahtamaan pyöreiksi domeeneiksi. Siirtämällä ulkoista magneettikenttää on mahdollista siirtää domeeneja amorfisessa magneettisessa kalvossa. Tämä domeenimalli muistuttaa sitä, joka havaitaan tarkkaan valmistetuissa granaattikalvoissa, mikä merkitsee, että amorfisesta aineesta puuttuu paikalliset epähomogeenisuudet, jotka olisivat riittäviä aiheuttamaan domeenien paikallista kiinnipitoa. Tietysti tämä on etu amorfisessa aineessa, missä kiderakennevirheitä ei esiinny. Magneettikupladomeeneja ja niiden siirtämistä eivät tämän luokan virheet rajoita.A perpendicular magnetic field of a few örsteds was sufficient to cause the sepentin domains to collapse into circular domains. By transferring an external magnetic field, it is possible to transfer domains in an amorphous magnetic film. This domain pattern resembles that observed in carefully prepared garnet films, which means that the amorphous material lacks local inhomogeneities that would be sufficient to cause local adhesion of the domains. Of course, this is an advantage in an amorphous material where crystal structure defects do not occur. Magnetic bubble domains and their transfer are not limited by errors in this class.

Kuvio 9 kuvaa magneettikupladomeenijärjestelmää, jossa amorfista magneettista ainetta 10 käytetään sinä aineena, joka edistää magneettikupladomeeneja siinä. Kuvio 10 on kaavio osasta piiriä kuvion ^ dekoodaajissa. Kuvioiden 9 ja 10 esittämän suoritusmuodon yksinomaisena tehtävänä on kuvata kupladomeenijärjestelyä, jossa esillä olevia amorfisia magneettisia aineita voidaan käyttää, minkävuoksi itse järjestelmää ei yksityiskohtaisesti selitetä. Seuraavassa annetaan lyhyt selitys tästä kupladomeenijärjestelmästä, jossa käytetään amorfista ainetta magneettisena aineena 10.Figure 9 illustrates a magnetic bubble domain system in which amorphous magnetic material 10 is used as the agent that promotes magnetic bubble domains therein. Fig. 10 is a diagram of a part of the circuit in the decoders of Fig. 1. The sole function of the embodiment shown in Figures 9 and 10 is to describe a bubble domain arrangement in which the present amorphous magnetic materials can be used, for which reason the system itself will not be explained in detail. The following is a brief explanation of this bubble domain system using an amorphous material as a magnetic material 10.

Kuvio 9 kuvaa lohkokaaviona muistijärjestelmää, jossa käytetään sylin-terimäisiä magneettisia domeeneja (kupladomeeneja), joka järjestelmä aikaansaa kirjoituksen, varastoinnin, koodinavaamisen (dekoodaus), tyhjentämisen ja haun. Amorfinen magneettinen arkki 10 muodostuu yhdestä aikaisemmin mainitusta koostumuksesta. Sopiva esimerkki on amorfinen Gd-Co-lejeerinki tai Gd-Fe-lejeerinki. Ne ominaisuudet amorfisessa kalvossa, jotka tarvitaan käyttöä varten kupladomeenijärjestelmässä, on edellä jo kuvattu. Arkilla 10 on etu-jännitemagneettikenttä suorassa kulmassa sen tasoa vastaan halkaisijan säilyttämiseksi sylinterimäisissä magneettidomeeneissa magneettiarkissa 10.Figure 9 is a block diagram of a memory system using cylindrical magnetic domains (bubble domains) that provides write, storage, decoding, decryption, and retrieval. The amorphous magnetic sheet 10 consists of one of the aforementioned compositions. A suitable example is an amorphous Gd-Co alloy or a Gd-Fe alloy. The properties of the amorphous film required for use in a bubble domain system have already been described above. The sheet 10 has a front voltage magnetic field at right angles to its plane to maintain the diameter in the cylindrical magnetic domains in the magnetic sheet 10.

Esijännitekenttä aikaansaadaan esijännitekenttälähteellä 12, jona voi olla ulkoinen käämi. Jos niin halutaan, voidaan esijännitekenttä aikaansaada perma-nenttimagneettikerroksella taikka toisella magneettisella arkilla, joka on 22 57673 vaihtokytketty magneettiarkkiin 10.The bias field is provided by a bias field source 12, which may be an external winding. If desired, the bias field may be provided by a permeable magnetic layer or a second magnetic sheet 22 57673 interchanged with the magnetic sheet 10.

Kun domeeneja on siirrettävä magneettinavoilla, jotka on luotu pehmeis-tä magneettisista elementeistä, jotka on sijoitettu lähelle magneettiarkkia 10, aikaansaadaan siirtokenttä H siirtokenttälähteellä 14· Siirtokenttä H on uudelleenorientoimismagneettikenttä magneettisen arkin 10 tasossa, joka kenttä muodostaa vetävät ja poistavat (poistyöntävät) magneettinavat pitkin pehmeitä magneettisia elementtejä, jotka ovat lähellä magneettiarkkia 10. Siirtokenttälähde 14 muodostuu ulkoisista käämeistä, jotka on sijoitettu magneettiarkin 10 ympärille ja joihin vaihdelleen annetaan pulsseja magneettikentän aikaansaamiseksi mielivaltaiseen toivottuiin suuntaan. Kuviossa 9 on siirtokenttä H pyörivä magneettikenttä, joka voidaan suunnata johonkin suunnista 1, 2, 3 ja 4·When domains have to be transferred by magnetic poles created from soft magnetic elements placed close to the magnetic sheet 10, a transfer field H is provided by a transfer field source 14 · The transfer field H is a reorientation magnetic field elements close to the magnetic sheet 10. The transfer field source 14 consists of external windings arranged around the magnetic sheet 10 and to which pulses are alternately applied to produce a magnetic field in an arbitrary desired direction. Figure 9 shows a transfer field H a rotating magnetic field which can be directed in one of the directions 1, 2, 3 and 4 ·

Vaikkakin kupladomeeniolosuhteita tullaan selittämään erityisesti viitaten siirtovälineisiin, jotka käsittävät pehmeät magneettiset elementit, lienee selvää, että muita siirtokeinoja, esim. johtosilmukoita yhtä hyvin voidaan käyttää. Esijäimitekenttälähde 12 ja siirtokenttälähde 14 aktivoidaan kentänohjauspiirillä 16, joka tuottaa virran lähteille 12 ja 14 esijännite- kentän H ja siirtokentän H aikaansaamiseksi. Domeenit liikkuvat suljettujaAlthough bubble domain conditions will be explained with particular reference to transfer means comprising soft magnetic elements, it will be appreciated that other transfer means, e.g., conductor loops, may equally well be used. The bias field source 12 and the transfer field source 14 are activated by a field control circuit 16 which supplies current to the sources 12 and 14 to provide a bias field H and a transfer field H. Domains move closed

Z NZ N

ratoja kussakin 2 :stä siirtorekisterissä. Domeenit edustavat binääri-infor- maatiota, jolloin domeenin läsnäolo osoittaa binääristä 1 kun taas domeeninlines in each of the 2 shift registers. Domains represent binary information, with the presence of the domain indicating binary 1 while the domain

NOF

poissaolo osoittaa binääristä 0. Jokaiseen siirtorekisteriin 1, 2 ... 2 kuuli luu domeenigeneraattori 18-1, 18-2, ...18-2 . Nämä generaattorit kirjoittavat informaatiota siirtorekisteriin tulosignaaleilla, jotka tuotetaan kirjoitus-absence indicates binary 0. For each shift register 1, 2 ... 2, a bone domain generator 18-1, 18-2, ... 18-2 was heard. These generators write information to the shift register with input signals produced by the write

NOF

pulssilähteillä 20 johtoihin Wl, W2,... W2 . Jos niin halutaan, voidaan kir-joituskoodinmuuttajaa -avaajaa käyttää yhdessä domeenigeneraattoreiden 18-1, jne. kanssa tarkoituksella viedä indormaatiota valittuihin siirtorekisterei-hin.with pulse sources 20 to lines W1, W2, ... W2. If desired, the write transducer opener can be used in conjunction with domain generators 18-1, etc. to intentionally apply induction to selected shift registers.

Lukukoodinmuuttaja-avaaja 22 kuuluu yhteen siirtorekistereiden kanssa.The read transducer opener 22 is associated with the shift registers.

Lukukoodinmuuttaja vastaanottaa 2N tulosignaalia, jotka on tuotettu koodin- muuttajapulssilähteestä 24· Niistä tulosignaaleista riippuen, jotka tuotetaanThe read transducer receives 2N input signals produced from the transducer pulse source 24 · Depending on the input signals produced

NOF

lukukoodinmuuttajaan 22, voidaan mikä tahansa 2 :stä siirtorekisteristä valita informaation lukua varten.to the read transducer 22, any of the 2 shift registers can be selected for reading the information.

Valinnan jälkeen lukukoodinmuuttajalla 22 kulkee informaatio valittuiin rekisteriin tyhjennysvälineiden26 kautta, jotka aktivoidaan lähteellä 28. Lähdettä 28, koodinmuuttajapulssilähdettä 24 ja kirjoituspulssilähteitä 20 ohjataan selektiivisesti ohjauspiiristä 30, joka tuottaa tulosignaaleja kuhunkin näistä lähteistä niiden aktivoimiseksi oikeana ajankohtana. Tyhjennysvälineet 26 lähettää domeenit valitussa siirtorekisterissä toiseen kahdesta tiestä siitä riippuen, onko informaatio luettava tuhoavasti vaiko ei-tuhoavasti.After selection, the read transducer 22 passes information to the selected register via clearing means 26 which are activated by source 28. Source 28, transducer pulse source 24 and write pulse sources 20 are selectively controlled from control circuit 30 which produces input signals to each of these sources at the correct time. The clearing means 26 sends the domains in the selected shift register to one of the two paths depending on whether the information is read destructive or non-destructive.

Jos tuhoavaa lukua on käytettävä, syötetään valitun rekisterin domeenit suo- 23 57673 raan ilmaisimeen 32, joka voi olla magnetoresistiivinen tunnistuselementti, induktiivinen silmukka, magneto-optinen tunnistuslaite taikka jokin muu il-maisinelin. Ilmaisimeen kuuluu domeeninhävittäjä, joka saa doipeenit romahtamaan. Lähtösignaali ilmaisimesta 32 menee käyttävään elimeen 34» jona voi olla mielivaltainen ulkoinen piiri, joka käyttää hyväksi sitä binääri-informaatiota, joka on valitussa siirtorekisterissä.If a destructive number is to be used, the domains of the selected register are fed directly to the detector 32, which may be a magnetoresistive identification element, an inductive loop, a magneto-optical identification device, or some other detector. The detector includes a domain destroyer that causes the doipenes to collapse. The output signal from the detector 32 goes to a drive member 34 »which may be an arbitrary external circuit that utilizes the binary information contained in the selected shift register.

Jos ei-tuhoava luku on kysymyksessä, tulee tyhjennysväline 26 suuntaamaan domeenit valitusta rekisteristä domeeninhalkaisijaan 36-1, 36-2,...In the case of a non-destructive number, the clearing means 26 will direct the domains from the selected register to the domain diameter 36-1, 36-2, ...

36-2 . Halkaisija jakaa tulodomeenit kahteen osaan, joista toinen menee ilmaisimeen 32 tuhoavaa lukua varten samalla kun toinen menee takaisin valittuiin siirtorekisteriin jatkuvaa kiertoa varten tässä siirtorekisterisilmukassa. Kuviossa 9 on siirtorekisterit, luku/kirjoitus-koodinmuuttajat 22 ja tyhjennys-välineet 26 erillisinä komponentteina yksinkertaisuuden vuoksi, mutta on ymmärrettävä, että koodinmuuttaja, jossa on tyhjennysvälineet, on integroitu siirtorekisteriin. Tämän johdosta edustavat johdot 46 ja 44 siirtorekisteri-silmukoita 1, 2,... 2 , jotka leikkaa koodinmuuttaja 22, johon sisältyy tyhjennysvälineet 26.36-2. The diameter divides the input domains into two parts, one of which goes to the detector 32 for the destructive number while the other goes back to the selected shift register for continuous rotation in this shift register loop. Figure 9 shows the shift registers, read / write transducers 22 and clearing means 26 as separate components for simplicity, but it should be understood that a transducer with clearing means is integrated in the shift register. As a result, the wires 46 and 44 represent shift register loops 1, 2, ... 2 intersected by the transducer 22, which includes the clearing means 26.

Kuvion 9 lohkokaavio esittää täydellistä, sylinteridomeenityyppistäThe block diagram of Figure 9 shows a complete, cylinder domain type

NOF

muistijärjestelmää, missä indormaatio selektiivisesti kirjoitetaan 2 sään siirtorekisteriin varastointia varten. Siirtorekisterien informaatiosisältö voidaan selektiivisesti osoitteistaa tulosignaaleilla lukukoodinmuuttajasta 22. Riippuen tyhjennysvälineiden 26 aktivoinnista tulevat domeenit valituista rekistereistä luetuiksi tuhoavasti tai ei-tuhoavasti. Jos tyhjennysvälineet osoittavat tuhoavaa lukemista, tulevat domeenit valituissa rekistereissä tuhoavasti luetuiksi ilmaisimella 32. Tuhoavassa lukemisessa aktivoi ohjauspiiri 30 kirjoituspulssilähteen 20, joka vuorostaan aktivoi domeenigeneraattorita memory system where the induction is selectively written to 2 weather shift registers for storage. The information content of the shift registers can be selectively addressed by input signals from the read transducer 22. Depending on the activation of the clearing means 26, the domains from the selected registers will be read as destructive or non-destructive. If the clearing means indicates a destructive reading, the domains in the selected registers become destructively read by the detector 32. In the destructive reading, the control circuit 30 activates the write pulse source 20, which in turn activates the domain generators.

NOF

18-1, 18-2,... 18-2 , jotka kuuluvat siihen rekisteriin, joka tulee tuhoavasti luetuksi. Siten kirjoitetaan uusi informaatio tuhoavasti luettuun siirto-rekisteriin.18-1, 18-2, ... 18-2, which belong to the register that will be destroyed. Thus, new information is written to the destructively read transfer register.

Jos tyhjennysvälineet osoittavat, että informaatio on luettava ei-tuhoavasti valitusta siirtorekisteristä, suunnataan domeenit tästä siirtore-kisteristä domeeninhalkaisijaan, missä ne jaetaan kahdeksi uudeksi domeeniksi. Toinen uusista domeeneista menee ilmaisimeen 32 tuhoavaa lukemista varten samalla kun toinen viedään takaisin valittuun siirtorekisteriin jatkuvasti kiertämään tässä siirtorekisterissä.If the clearing means indicates that the information needs to be read from a non-destructively selected shift register, the domains from this shift register are directed to the domain diameter, where they are divided into two new domains. One of the new domains goes to detector 32 for destructive reading while the other is taken back to the selected shift register to continuously rotate in this shift register.

Jonkin tai kaikkien siirtorekistereiden valitseminen tuhoavaa taikka ei-tuhoavaa lukemista varten on mahdollista niiden binääristen tulosignaalien mukaisesti, jotka syötetään lukukoodinmuuttajaan. Kuviossa 10 esitetään osa siirtorekisteriä (SR14) koodinmuuttamis- ja tyhjennysfunktioiden kuvaamiseksi. Magneettiarkkia ei ole esitetty.Selection of some or all of the shift registers for destructive or non-destructive reading is possible according to the binary input signals input to the read transducer. Figure 10 shows a part of the shift register (SR14) to describe the code change and clear functions. The magnetic sheet is not shown.

“ ‘ 57673 24“’ 57673 24

Domeenit, esimerkiksi 55» siirtyvät oikealle nuolen 36 suuntaan tässä siirtorekisterissä (SRI4)· On ymmärrettävä, että suurta osaa tästä siirto-rekisterisilmukasta ei ole esitetty ja että silmukka ulottuu lisää vasemmalle voidakseen mahduttaa koodinmuuttajasilmukat D1-D2' (kuvio 9) ja antaa riittävästi varastotilaa. Tunnettujen periaatteiden mukaisesti tuottaa siirto-kentän pyörintä (kierto) vetäviä napoja T- ja I-muotoiseen permalloyelement-tiin 54 domeenien siirtämiseksi nuolen 46 suuntaan. Magneettiarkille 10 ja valittujen permalloymagneettien päälle on sijoitettu johtimia, joita käytetään koodinmuuttajasilmukoita D3» D3'> D4 ja D4' varten. Magneettiarkille 10 ja sopiville permalloyelementeille 54 on edelleen sijoitettu tyhjennyssilmukka CL, joka myös on johdesilmukka (esimerkiksi kuparista). Tästä ilmenee, että koodinmuuttajasilmukoissa D3 ja D4' on leveämmät osat niillä alueilla, missä ne leikkaavat T-muotoiset elementit tiellä 46, samalla kun koodinmuuttajasilmukoissa S3' ja D4 ei ole leveämpiä osia, missä nämä ohittavat T-elementit tiellä 46. Tämä merkitsee, että virrat koodinmuuttajasilmukoissa D3* ja D4 eivät vaikuta domeenien kulkuun pitkin tietä 46·The domains, for example, 55 »shifted to the right of the arrow 36 direction in the shift register (SRI4) · It should be understood that much of this transfer rekisterisilmukasta is not shown and that the loop extends further to the left in order to accommodate koodinmuuttajasilmukat D1-D2 '(Figure 9) and to provide sufficient storage space . in accordance with principles known in the art to produce the transfer field rotation (rotation) withdrawing terminals T and I shaped permalloyelement the transfer of 54-domains in the direction of the arrow 46. Conductors are placed on the magnetic sheet 10 and on top of the selected permalloymagnets, which are used for the transducer loops D3 »D3 '> D4 and D4'. A discharge loop CL, which is also a conductive loop (for example of copper), is further arranged on the magnetic sheet 10 and on the suitable permalloy elements 54. This shows that the transducer loops D3 and D4 'have wider sections in the areas where they intersect the T-shaped elements on road 46, while the transducer loops S3' and D4 do not have wider sections where they bypass the T-elements on road 46. This means that currents in transducer loops D3 * and D4 do not affect the passage of domains along the road 46 ·

Magneettiarkille 10 on edelleen sijoitettu permalloydomeeninhalkaisi-jat 36-14» jotka tässä tapauksessa käsittävät ylemmän permalloykerroksen ja alemman permalloykerroksen, jotka on osoitettu katkoviivoilla.The magnetic sheet 10 is further provided with permalloy domain splitters 36-14 », which in this case comprise an upper permalloy layer and a lower permalloy layer, indicated by broken lines.

Käytettäessä binäärisiä tulosignaaleja 10100110 koodinmuuttajasisään-menoihin Dl, D1,,...D4* selektiivistä lukua varten tästä siirtorekisteristä, ei mitään virtaa ole koodinmuuttajasilmukoissa D3 ja D4’· Kuten aikaisemmin mainittiin, eivät koodinmuuttajasilmukat D3* ja D4 aiheuta mitään vaikutusta siirtorekisterin 14 toimintaan. Tämän johdosta siirtyvät domeenit 53 nuolen 46 suuntaan napa-asentoon 2 T-elementillä 56. Tämän jälkeen tulee domeeni 53 joko seuraamaan sitä tietä, joka osoitetaan nuolella 38 "tai sitä tietä, jota edustaa nuoli 40. Jos tyhjennyssilmukka CL aktivoidaan virtapulssilla, ei mitään vetävää magneettinapa^ tuoteta napa-asentoon 3' elementille 56. Senvuoksi tulevat domeenit, jotka sijaitsevat napa-asennossa 2 elementillä 56, vedetyksi ylöspäin napa-asentoon 4 elementille 56, kun siirtokentällä H on suunta 4. Tämän jälkeen tulevat domeenit siirtymään napa-asentoon 1” T-elementillä 58, kun siirtokentällä H on suunta 1. Siirto nuolen 38 suuntaan jatkuu sen mukaan kun H kiertyy, mikä vie domeenit ilmaisimeen 32 tuhoavaa lukemista varten.When using the binary input signals 10100110 to the transducer inputs D1, D1 ,, ... D4 * for a selective reading from this shift register, no current is present in the transducer loops D3 and D4 '. As a result, transfer domains 53 of the arrow 46 in the direction of the pole-position two T-element 56. This is followed by a domain 53 either to follow the path indicated by the arrow 38 ', or the path represented by arrow 40. If tyhjennyssilmukka CL is activated by the current pulse, there is no tractive the magnetic pole ^ is produced in the pole position 3 'for the element 56. Therefore, the domains located in the pole position 2 by the element 56 are pulled up to the pole position 4 by the element 56 when the transfer field H has a direction 4. The domains then move to the pole position 1 ” T-element 58, when the transfer field H is in the direction of the arrow 1. transfer 38 continues in the direction it rotates according to the H, which takes 32 domains destructive detector for reading.

Ilmaisin 32 on kuvattu magnetoresistiivisena ilmaisimena liittyen elementtiin 60. Magnetoresistiivinen tunnistusilmaisin 32 muodostuu magneto-resistiivisesta tunnistuselementistä 62 ja vakiovirtalähteestä 64. Tunnistus-elementin 62 magnetointivektori kiertyy, kun domeenin 53 vuotomagneettikenttä on yhteisvaikutuksessa sen kanssa· Tämä aiheuttaa vastuksen muutoksen tunnistus elementissä 62, mikä ilmenee jännitesignaalina V . Elementtiin 60 sisältyyThe detector 32 is described as a magnetoresistive detector associated with the element 60. The magnetoresistive detection detector 32 consists of a magnetoresistive detection element 62 and a constant current source 64. The excitation vector of the detection element 62 rotates when the leakage magnetic field of domain 53 interacts with it. V. Element 60 includes

OO

25 57673 pitkänomainen permalloymalli 66, jolla domeenit 53 siirretään napa-asentoon 4 elementillä 66. Kun H kiertää, siirtyvät domeenit 53 elementin 66 nurkkaan ja suljetaan kiinni tänne myös vaikka H pyörii suuntiin 2 ja 3, koska napa-asento 5 sijaitsee kaukana elementin 66 nurkasta. Kun H sijaitsee asennossa 3, tulee paikallinen kenttä nurkassa työntäväksi (repulsiiviseksi), ja domeenit romahtavat kokoon.57673 an elongated permallom model 66 for moving domains 53 to pole position 4 by element 66. As H rotates, domains 53 move to the corner of element 66 and are closed here even though H rotates in directions 2 and 3 because pole position 5 is far from the corner of element 66 . When H is in position 3, the local field in the corner becomes repulsive, and the domains collapse.

Jos mitään virtaimpulssia ei ole tyhjennyssilmukassa CL, kun domeenit sijaitsevat elementin 56 napa-asennossa 2, tulevat nämä domeenit siirretyiksi pitkin sitä tietä, jota osoitetaan nuolella 40, kun siirtokenttä H pyörii. Siten viedään domeenit domeeninhalkaisijoihin 36-14· Kuten aikaisemmin mainittiin, sisältää tämä halkaisija ylemmän permalloykerroksen, jota osoitetaan ehyillä viivoilla kuvatuilla T- ja 1-elementeillä, ja alemman permalloykerroksen, jote, on osoitettu katkoviivoilla piirretyillä elementeillä. Pyörivän siirtokentän H vaikutuksen alaisena jaetaan domeenit 53* jotka tulevat halkaisijoihin 36-14* kahteen osaan. Osa kulkee kohti ilmaisinta 32 alemman kerroksen kautta ja seuraa vetäviä napoja a-b-c (nuolen 42 suvultaan). Tämän jälkeen seuraavat nämä domeenit tietä 38 ilmaisimeen.If there is no current pulse in the discharge loop CL when the domains are located in the pole position 2 of the element 56, these domains will be shifted along the path indicated by the arrow 40 as the transfer field H rotates. Thus, the domains are introduced into domain diameters 36-14 · As previously mentioned, this diameter includes the upper permalloy layer, indicated by solid T-elements and 1 elements, and the lower permalloy layer, iote, is indicated by dashed elements. Under the influence of the rotating transfer field H, the domains 53 *, which become diameters 36-14 *, are divided into two parts. Part passes towards the detector 32 via the lower layer, and the driving of the terminals a-b-c (arrow 42 suvultaan). These domains then follow a path to 38 detectors.

Toinen osa halkaistusta domeenista menee peräkkäisiin napa-asentoihin a’-b’-c' elementillä 68, kun siirtokenttä H pyörii. Nämä domeenit seuraavat sitä tietä, jota osoitetaan nuolilla 44» uudelleenkiertoa varten eiirtorekis-terissä 14· Tämän johdosta aikaansaa tämä kupladomeenijärjestelmä muisti- ja logiikkatoimintoja yhdellä ainoalla arkilla amorfista magneettista ainetta.The other part of the split domain goes to successive pole positions a’-b’-c ’by element 68 as the transfer field H rotates. These domains follow the path indicated by arrows 44 »for recirculation in the non-volatile register 14 · As a result, this bubble domain system provides memory and logic functions on a single sheet of amorphous magnetic material.

Eri komponentteja, joita voidaan käyttää ennestään tunnetuissa kupladomeeni-aineissa, voidaan käyttää myös tässä. Esillä olevassa tapauksessa ovat amorfiset magneettiset aineet helppoja aikaansaada kaiken tyyppisille alustoille ja niillä voi olla valitut paksuudet ja sivumitat.The various components that can be used in the previously known bubble domain materials can also be used here. In the present case, amorphous magnetic materials are easy to provide for all types of substrates and can have selected thicknesses and side dimensions.

Myös vaikka permalloymallit on kuvattu domeenien siirtoa varten, on ymmärrettävä, että jondinsilmukkamallia myös voidaan käyttää sekä myös kaista-mallia. Edelleen voidaan kirjoitus- ja tunnistuslaitelmia vaihdella ilman että mennään keksinnön puitteiden ulkopuolelle.Also, although permallom models have been described for domain transfer, it is to be understood that the yonde loop model can also be used as well as the band model. Furthermore, the writing and recognition devices can be varied without going beyond the scope of the invention.

ValomodulaatioValomodulaatio

Sen johdosta että esillä olevan keksinnön mukaiset amorfiset magneettiset aineet suosivat magneettisia domeeneja, on mahdollista aikaansaada valo-modulaattori, joka moduloi intensiteettiä tulovalonsäteessä. EsilläolevassaDue to the fact that the amorphous magnetic substances according to the present invention favor magnetic domains, it is possible to provide a light modulator which modulates the intensity in the incident light beam. in the present

Cf tapauksessa on toivottavaa suuri magneettinen momentti 4^ M * alhainen koersi- 6 viteetti E , korkea Curie-lämpötila T sekä anisotropiakenttä H , jonka tulee c c p-' a olla suurempi kuin magneettinen momentti 4^ M · Tämä täytetään sopivasti sei-In the case of Cf, a high magnetic moment 4 ^ M * low coercivity 6, a high Curie temperature T and an anisotropy field H which is c c p- 'a is greater than the magnetic moment 4 ^ M · is desirable.

SS

laisilla amorfisilla aineilla kuten Y-Co, La-Co, Ce-Co, Nd-Co ja Pr-Co.amorphous substances such as Y-Co, La-Co, Ce-Co, Nd-Co and Pr-Co.

26 5767326 57673

Koska magneettisien domeenien magnetointi amorfisen magneettisen aineen arkilla on joko yhdensuuntainen tai antiparalelli tulovalonsäteen suunnan kanssa, tulee valonsäteeseen vaikutetuksi eri lailla riippuen magnetoin-nin suunnasta siinä alueessa magneettista arkkia, johon säde osuu. Tulopola-roidulla valolla tulee polarisaation kierto erilaiseksi riippuen magnetointi-suunnasta näissä domeeneissa, minkä johdosta intensiteetti siinä valonsäteessä, joka kulkee amorfisen magneettisen aineen lävitse, voidaan muuttaa vaihtelemalla suuntaa domeenien magnetoinnissa.Since the magnetization of the magnetic domains on the sheet of amorphous magnetic material is either parallel or antiparallel to the direction of the incoming light beam, the light beam is affected differently depending on the direction of magnetization in the region of the magnetic sheet where the beam hits. With input polarized light, the rotation of the polarization becomes different depending on the direction of magnetization in these domains, as a result of which the intensity in the light beam passing through the amorphous magnetic substance can be changed by varying the direction in the magnetization of the domains.

Kuvio 11 kuvaa valomodulaattoria, jossa laser 70 tuottaa valonsäteen, joka kulkee polarointielementin 72 kautta ennenkuin se osuu amorfiseen magneettiseen aineeseen 74· Lähellä kalvoa 74 on domeeniensiirtoelimet 76.Figure 11 illustrates a light modulator in which a laser 70 produces a beam of light passing through a polarizing element 72 before it impinges on an amorphous magnetic material 74 · Near the film 74 are domain transfer members 76.

Tässä tapauksessa kuuluu siirtoelimiin 76 T- ja I-muotoiset elementit, jotka aikaansaavat vetävät magneettinavat arkilla 74 olevan domeenin 78 siirtämiseksi siirtomagneettikentän H suuntauksen mukaisesti, joka kenttä tuotetaan siirtolähteelläBO. Kuljettuaan amorfisen arkin 74 lävitse osuu valonsäde analysaattoriin 82 ennenkuin se ilmaistaan valokennolla 84·In this case, the transfer members 76 include T- and I-shaped elements that provide pulling magnetic poles for transferring the domain 78 on the sheet 74 according to the orientation of the transfer magnetic field H produced by the transfer source BO. After passing through the amorphous sheet 74, a light beam strikes the analyzer 82 before being detected by the photocell 84 ·

Riippuen domeenin 78 esiintymisestä taikka poissaolosta siinä, missä valonsäde osuu amorfiseen arkkiin 74, tulee valonsäteen polarisaatio kiertymään eri lailla. Tietyllä polarisaation kierrolla pystyy valonsäde kulkemaa analysaattorin 82 lävitse ja osumaan valokennoon 84, joka antaa virran vastuksen R lävitse. Toisessa tapauksessa on valonsäteen polarisaation kiertyminen sellainen, että säde ei kulje analysaattorin 82 lävitse ja tämän johdosta ei mitään jännitettä tule ilmaistuksi vastuksessa R. Siten aikaansaadaan valo-modulaattori sopivalla arkilla amorfista magneettista ainetta, joka sisältää domeeneja.Depending on the presence or absence of domain 78 where the light beam hits the amorphous sheet 74, the polarization of the light beam will rotate differently. With a certain rotation of the polarization, the light beam is able to pass through the analyzer 82 and hit the photocell 84, which gives a current through the resistor R. In the second case, the rotation of the polarization of the light beam is such that the beam does not pass through the analyzer 82 and as a result no voltage is detected in the resistor R. Thus, a light modulator with a suitable sheet of amorphous magnetic material containing domains is provided.

Kuvion 11 yhteydessä on ymmärrettävä, että valo voidaan eaada heijastumaan amorfisesta arkista 74 sen sijaan että se kulkisi arkin lävitse. Molemmissa tapauksissa on efekti sama, nimittäin että valon polarisaatioon vaikutetaan erilailla riippuen domeenien magnetoinnista valonsäteen osumakohdassa.In connection with Figure 11, it is to be understood that light may be reflected from the amorphous sheet 74 instead of passing through the sheet. In both cases, the effect is the same, namely that the polarization of the light is affected differently depending on the magnetization of the domains at the point of impact of the light beam.

PermanenttimagneettiPermanenttimagneetti

Esillä olevan keksinnön mukaisia amorfisia magneettisia aineita voidaan käyttää permanenttimagneetteina. Tässä tapauksessa on toivottavaa, että magneeteilla on suuri koersitiviteettivoima H , suuri magneettinen momentti f.y c 4JtM ja korkea Curie-lämpötila T . Sopivia koostumuksia ovat Y-Co, jotka onThe amorphous magnetic materials of the present invention can be used as permanent magnets. In this case, it is desirable that the magnets have a high coercivity force H, a high magnetic moment f.y c 4JtM, and a high Curie temperature T. Suitable compositions include Y-Co, which is

8 C8 C

doopattu hapella, typellä tai hiilellä.doped with oxygen, nitrogen or carbon.

Erityisen sopiva suoritusmuoto permanenttimagneettikerrokselle, jossa käytetään amorfista ainetta, on magneettiseen arkkiin liittyvä esijänniteker-ros, jolla arkilla on kupladomeeneja. Magneettinen arkki, joka suosii kupla-domeeneja, voi olla kiteinen magneettiarkki taikka esillä olevan keksinnön mukainen amorfinen magneettinen arkki. Toisin kuin kiteisissä permanentti- 27 57673 magneettiaineissa, jotka ovat riippuvaisia kideominaisuuksista suuria esijän-nitekenttiä varten, ovat esillä olevat amorfiset permanenttimagneetit helppoja valmistaa valituin ominaisuuksin edellä annettujen selvitysten mukaan.A particularly suitable embodiment for a permanent magnetic layer using an amorphous material is a bias layer associated with a magnetic sheet having bubble domains. The magnetic sheet that favors bubble domains may be a crystalline magnetic sheet or an amorphous magnetic sheet according to the present invention. Unlike crystalline permanent magnets, which are dependent on crystal properties for high bias fields, the present amorphous permanent magnets are easy to fabricate with selected properties according to the explanations given above.

Kuvio 12 kuvaa amorfisen permanenttimagneettikerroksen 86 käyttöä, jota kerrosta käytetään aikaansaamaan esijännite magneettikupladomeeniarkil-le 88. Siirtokenttälähde 90 ja ohjaus/logiikkapiirit 92 on järjestetty vaikuttamaan domeeneihin kupladomeeniaineessa 88. Tämä aine voi olla tunnettu aine, jolla on granaattirakenne (esim. (Eu, Y)^ (Ga, Fe)^)^) taikka esilläolevan keksinnön mukainen amorfinen aine. Valmistettaessa kuvion 12 mukaista suoritusmuotoa ei ole kriitillistä, että kideominaisuudet säilytetään, koska amorfinen aine ei seuraa niitä sääntöjä, jotka pätevät kiteisten koostumusten valmistukselle.Figure 12 illustrates the use of an amorphous permanent magnet layer 86, which layer is used to bias the magnetic bubble domain sheet 88. The transfer field source 90 and control / logic circuits 92 are arranged to act on domains in the bubble domain material 88. This material may be a known substance having a garnet structure (e.g. ^ (Ga, Fe) ^) ^) or an amorphous substance according to the present invention. In preparing the embodiment of Figure 12, it is not critical that the crystal properties be maintained because the amorphous material does not follow the rules that apply to the preparation of crystalline compositions.

Sitä yleisrakennetta, joka käsittää amorfisen magneettisen kerroksen mielivaltaista laatua olevalla alustalla, kuvataan myös kuviossa 12. Tässä yleistapauksessa voi rakenteella olla mielivaltainen käyttö, ja kerros 86 on esillä olevan keksinnön mukainen amorfinen magneettinen kerros. Kerros 88 on mielivaltainen sopiva alusta, esim. puolijohde, eriste taikka metalli. Edelleen voi alusta olla taipuisa taikka jäykkä ja voidaan käyttää välineitä amorfisen magneettien kalvon ja alustan yhdistelmän siirtämiseksi.A general structure comprising an amorphous magnetic layer on an arbitrary quality substrate is also illustrated in Figure 12. In this general case, the structure may have arbitrary use, and layer 86 is an amorphous magnetic layer according to the present invention. Layer 88 is an arbitrary suitable substrate, e.g., a semiconductor, insulator, or metal. Furthermore, the substrate may be flexible or rigid, and means may be used to move the combination of amorphous magnet film and substrate.

Muistiinmerkitsemis-alajärjestelmäWriting down subsystem

On mahdollista kerrostaa esillä olevaa amorfista magneettista ainetta muistiinmerkitsemisaineeksi alustalle, esim. puolijohteelle, eristeelle taikka metallille. Alustana voivat olla nauhat tai levyt. Edelleen voidaan tätä amorfista magneettista ainetta valmistaa magneettisina osasina sideaineessa (esim. tavanomainen hartsityyppinen sideaine) käytettäväksi mielivaltaisella alustalla.It is possible to deposit the present amorphous magnetic material as a recording agent on a substrate, e.g. a semiconductor, an insulator or a metal. The substrate can be tapes or plates. Furthermore, this amorphous magnetic material can be prepared as magnetic particles in a binder (e.g., a conventional resin-type binder) for use on an arbitrary substrate.

Kuvio 13 esittää nauha- tai levy-muistiinmerkitsemisainetta 94» joka sisältää esillä olevan keksinnön mukaisen amorfisen magneettisen kalvon, jolle on sijoitettu luku/kirjoitus-päämuisti 96. Muuttajaa 96 käytetään informaation muistiinmerkitsemiseen magneettisiin domeeneihin nauhalla tai levyllä 94 ja varastoidun informaation lukemiseen tunnettuun tapaan. Tätä tarkoitusta varten lähetetään muistiinmerkitsemisaineesta 94 luettuja sähköisiä signaaleja tunnistusvahvistimeen 98 ja senjälkeen käyttävään piiriin 100, jona voi olla mielivaltainen piiri, jota käytetään tavanomaisessa datatekniikassa.Fig. 13 shows a tape or disk recording medium 94 »containing an amorphous magnetic film according to the present invention on which a read / write main memory 96 is placed. The converter 96 is used to record information on magnetic domains on a tape or disk 94 and to read stored information in a known manner. For this purpose, electrical signals read from the recording medium 94 are sent to an identification amplifier 98 and then to a drive circuit 100, which may be an arbitrary circuit used in conventional data technology.

Kuvion 13 mukaisen amorfisen kalvon käyttämisellä on monia etuja.The use of the amorphous film of Figure 13 has many advantages.

Levy- tai nauha-alustat voivat olla joko taipuisia taikka jäykkiä. Edelleen on amorfinen aine helppo kerrostaa (sijoittaa) kaikentyyppisille alustoille tasaisesti, niin että yhtenäiset magneettiset ominaisuudet saadaan kaikkialla.Disc or tape substrates can be either flexible or rigid. Furthermore, the amorphous material is easy to deposit (place) on all types of substrates evenly, so that uniform magnetic properties are obtained everywhere.

28 5767328 57673

EsimerkkiExample

Amorfisia magneettisia koostumuksia, joilla on yksiakselinen anisotro-pia, on valmistettu käyttäen elektrodihöyrystystä (tasavirta- ja suurtaajuus-) sekä elektronisädehöyrystystä. Yleisesti katsoen on valmistettu kalvoja, joilla on amorfisia ominaisuuksia määrättynä mm. elektronisädediffraktio-tekniikalla. Magneettisia anisotropioita on aikaansaatu, jotka olivat yhdensuuntaisia kalvon tason kanssa ja kohtisuoria kalvotasoon nähden.Amorphous magnetic compositions with uniaxial anisotropy have been prepared using electrode evaporation (DC and high frequency) and electron beam evaporation. In general, films have been prepared which have amorphous properties as determined e.g. elektronisädediffraktio technology. Magnetic anisotropies have been obtained that were parallel to the plane of the membrane and perpendicular to the plane of the membrane.

I. Elektronisädehöyrystetyt kalvot Tässä menetelmässä kalvon valmistamiseksi aikaansaadaan ensin poly-kiteinen maali käyttäen tavanomaista tekniikkaa. Esimerkiksi sulatetaan pieniä kappaleita niitä aineksia, joita käytetään maalissa, inertisessä kaasuatmos-fäärissä, jolloin käytetään esimerkiksi argonia. Sulatus tapahtuu vesijäähdy-tetyssä kupariliedessä markkinoilla saatavissa olevassa standardikaariuunissa. Lämpötila nostetaan aineksien sulamislämpötilaan tarkoituksella aikaansaada kaarisulatettu harkko. Yleensä tämä on polykiteistä maalia. Laboratoriossa on koenäytteitä valmistettu kaarisulatettua GdCo^ olevasta maalista.I. Electron Beam Vaporized Films In this method for producing a film, a polycrystalline paint is first obtained using a conventional technique. For example, small pieces of the materials used in the paint are melted in an inert gas atmosphere using, for example, argon. Smelting takes place in a water-cooled copper stove in a standard arc furnace available on the market. The temperature is raised to the melting temperature of the ingredients in order to provide an arc molten ingot. Usually this is polycrystalline paint. In the laboratory, test specimens have been prepared from arc-melted GdCl 2 paint.

Tämän jälkeen sijoitetaan maali ultrasuurtyhjöhöyrystimeen, jossa -9 peruspaine on noin 10 torr. Harkko sijoitetaan vesijäähdytettyyn kuparilieteen ja kuumennetaan elektronisäteillä, jotka saadaan höyrystimen elektronikanuu-nasta. Noin 10 kV kiihdyttäviä jännitteitä käytetään yhdessä noin 100 mA sädevirtojen kanssa.The paint is then placed in an ultra-high vacuum evaporator where the -9 base pressure is about 10 torr. The ingot is placed in a water-cooled copper slurry and heated with electron beams obtained from the electronic cannon of the evaporator. Accelerating voltages of about 10 kV are used in conjunction with beam currents of about 100 mA.

Ne alustat, joita käytetään näiden kalvojen kerrostukseen, ovat mielivaltaisesti valittuja ja alustoja, kuten lasia, kiilloitettua kovetettua kvartsia, vuorisuolaa ja safiiria on käytetty menestyksellä. Alustoja jäähdytetään juoksevalla typellä ja niiden lämpötila on noin 100°K höyrystyksen aikana. Kerrostumisnopeus oli yleensä noin 30 k sekunnissa.The substrates used to deposit these films are arbitrarily selected and substrates such as glass, polished hardened quartz, rock salt and sapphire have been used successfully. The substrates are cooled with liquid nitrogen and have a temperature of about 100 ° K during evaporation. The deposition rate was generally about 30 k per second.

Eräässä tapauksessa on kalvoja valmistettu 400 1 ja 4000 1 paksuisina. Nämä kalvot olivat Gd-Co-lejeerinkejä, jotka osoittautuivat tulevan amorfisiksi elektronisädediffraktiolla. Atomit niissä kerrostamisaineissa, jotka osuvat alustaan, lähenivät vinossa kulmassa (missä tahansa, joka poikkesi 90° kulmasta alustan tasoon nähden) tarkoituksella aikaansaada yksiakselinen anisotropia sen mukaan kuin edellä selitettiin. Suorakulmaisia domeeneja havaitaan tässä kalvossa.In one case, films have been made in thicknesses of 400 l and 4000 l. These films were Gd-Co alloys that proved to become amorphous by electron beam diffraction. The atoms in the deposition agents that hit the substrate approached at an oblique angle (anywhere that deviated from a 90 ° angle to the plane of the substrate) in order to produce uniaxial anisotropy as described above. Rectangular domains are observed in this membrane.

Erässä toisessa kalvonkerrostuksessa oli alustan lämpötila 273°K. Samaa alustaa käytettiin ja sen lisäksi BaTiO^ alustaa sekä halkaistua kvartsialus-taa. Kaalikoostunrus (GdCo,.) oli sama kuin mitä käytettiin edellisen kappaleen 400 a ja 4000 k kalvoissa. Vain alustalämpötilaa muutettiin tässä koostumuksessa. Esillä olevassa tapauksessa oli kalvossa paikallisesti kiteitä yleensä amorfisessa matriisissa, mikä osoittaa, että alustan lämpötila on kriitillinen elektronisädekerrostusprosessissa. Jotta aikaansaataisiin olennaisesti amor- 25 57673 fisia kalvoja, täytyy alustan lämpötilaa laskea 273°K:sta.In another film deposition, the substrate temperature was 273 ° K. The same substrate was used, in addition to the BaTiO 2 substrate and the split quartz substrate. The cabbage composition (GdCo,.) Was the same as that used in the 400 a and 4000 k films of the previous paragraph. Only the substrate temperature was changed in this composition. In the present case, there were crystals locally in the film in a generally amorphous matrix, indicating that the substrate temperature is critical in the electron beam deposition process. In order to obtain substantially amorphous films, the substrate temperature must be lowered from 273 ° K.

Eräässä toisessa elektronisädekerrostuksessa oli maalikoostumuksena GdCOg ja alustaa jäähdytettiin nestemäisellä typellä. Valmistettu kalvo oli amorfinen ja siinä oli yksiakselinen magnetointi kalvon tasossa. Vaikutti, kuin magnetointi M tässä koostumuksessa olisi liian suuri, niin että suhde cf ® E /4 M ei ollut tarkkaan oikea kohtisuoralla magnetoinnilla varustettujen a s domeenien suosimiseksi.Another electron beam layer contained GdCOg as the paint composition and the substrate was cooled with liquid nitrogen. The fabricated film was amorphous and had uniaxial excitation in the plane of the film. It seemed as if the excitation M in this composition was too large, so that the ratio cf ® E / 4 M was not exactly correct to favor the a s domains with perpendicular excitation.

Elektrodihöyrystetyt kalvotElectrode vaporized films

Monia amorfisia kalvoja on valmistettu tasavirta- tai suurtaajuus-elektrodihöyrystyksellä vaihtelevilla höyrystysparametriarvoilla. Näissä kalvoissa oli kohtisuora magneettinen anisotropia ja yhdensuuntainen magneettinen anisotropia sekä ne olivat yksiakselisia. Monia arvoja magnetoinnille ja muille magneettisille parametreille saatiin niiden periaatteiden mukaisesti, joita on edellä tässä selityksessä kaavailtu.Many amorphous films have been fabricated by direct current or high frequency electrode evaporation with varying evaporation parameter values. These films had perpendicular magnetic anisotropy and parallel magnetic anisotropy and were uniaxial. Many values for magnetization and other magnetic parameters were obtained according to the principles outlined above in this specification.

Edellä on selitetty erilaisia järjestelyitä, joissa magneettiset koostumukset, joissa on yksiakselinen magneettinen anisotropia olennaisesti amorfisen rakenneominaisuuksin, on tullut käyttöön. Näitä koostumuksia voidaan valmistaa massa- tai ohutkalvomuodossa ja magneettisia ominaisuuksia voidaan ohjata laajoilla alueilla.Various arrangements have been described above in which magnetic compositions having uniaxial magnetic anisotropy with substantially amorphous structural properties have been introduced. These compositions can be made in pulp or thin film form and the magnetic properties can be controlled over a wide range.

Edelleen voidaan helposti ajatella monia muita sovellutuksia kuin tässä esitetyt näille kalvoille, erityisesti ajatellen helppoutta vaihdella ominaisuuksia ja laajaa koostumusaluetta. Sen johdosta että ne ankarat alusta-vaatimukset, jotka normaalisti ovat olemassa kidevalmistuksessa, eivät ole tässä voimassa, voidaan näitä kalvoja käyttää kaiken tyyppisissä ympäristöissä kaiken tyyppisten alustojen kanssa.Furthermore, many applications other than those disclosed herein for these films can be readily contemplated, particularly in view of the ease of varying properties and wide range of compositions. Because the stringent substrate requirements that normally exist in crystal fabrication do not apply here, these films can be used in all types of environments with all types of substrates.

On itsestään selvää, että näiden kalvojen magneettisia ja/tai rakenteellisia ominaisuuksia voidaan vaihdella merkittävässä laajuudessa ja muita menetelmiä kuin tässä selitettyjä voidaan käyttää. Edelleen voidaan toisenlaista valmistustapaa käyttää tekniikassa tunnettujen periaatteiden mukaisesti.It will be appreciated that the magnetic and / or structural properties of these films may vary to a significant extent and methods other than those described herein may be used. Furthermore, a different method of preparation can be used according to principles known in the art.

Claims (32)

1. Magnetisk domänanordning, kännetecknad av ett magnetiskt medium, väri nämnda domäner existera, vilket medium är ett amorft magnetiskt material ned icke-magnetokristallin uniaxiell anisotropi, samt av medel för pä-verkan av nämnda domäner i nämnda amorfa magnetiska medium.1. A magnetic domain device, characterized by a magnetic medium, in which said domains exist, which medium is an amorphous magnetic material down non-magnetocrystalline uniaxial anisotropy, and of means for effecting said domains in said amorphous magnetic medium. 2. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska material exiserar i en mikrokristallin struktur med lokaliserad atomordning över en sträcka av ca. 100 Ä och mindre.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous magnetic material exists in a microcrystalline structure with localized atomic arrangement over a distance of approx. 100 Å and less. 3. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda amorfa material har lokaliserad atomordning över en sträcka av ca. 25. och mindre. 1+. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda uniaxiella anisotropi är i huvudsak vinkelrätt mot nämnda amorfa magnetiska materials plan.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous material has a localized atomic arrangement over a distance of approx. 25. and less. 1+. Device according to claim 1, characterized in that said uniaxial anisotropy is substantially perpendicular to the plane of said amorphous magnetic material. 5· Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska material utgöres av ett enda element med ett magnetiskt moment.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous magnetic material consists of a single element with a magnetic torque. 6. Anordning enligt patentkravet 5>kännete cknad därav, att nämnda element kommer frän n&gon av Uf-, 5f~ eller 3d-elementseriema i det periodiska systemet.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said elements come from any of the UF, 5F or 3D element series in the periodic system. 7. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska medium innehäller en mängd element, varav minst ett har ett oparat magnetisk spin.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous magnetic medium contains a plurality of elements, at least one of which has an unpaired magnetic spin. 3. Anordning enligt patentkravet 7,kännetecknad därav, att nämnda amorfa medium utgöres av en amorf legering av sällsynta jordarts- och övergängsmetaller.3. Device according to claim 7, characterized in that said amorphous medium is an amorphous alloy of rare earth and transition metals. 9. Anordning enligt patentkravet 8,kännetecknad därav, att nämnda legering är en Gd-Co-legering.9. Device according to claim 8, characterized in that said alloy is a Gd-Co alloy. 10. Anordning enligt patentkravet 8,kännetecknad därav, att nämnda legering är en Gd-Fe-legering.10. Device according to claim 8, characterized in that said alloy is a Gd-Fe alloy. 11. Anordning enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska medium inenhäller en tillsats, corn kopplas anti-ferromagnetiskt tili en magnetisk atom i nämnda amorfa medium.11. Device according to claim 7, characterized in that said amorphous magnetic medium contains an additive, corn is coupled anti-ferromagnetically to a magnetic atom in said amorphous medium. 12. Anordning enligt patentkravet 7,kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska medium innehäller en tillsats, som kopplas ferromagnetiskt tili en magnetisk atom i nämnda amorfa medium. 57673Device according to claim 7, characterized in that said amorphous magnetic medium contains an additive which is coupled ferromagnetically to a magnetic atom in said amorphous medium. 57673 13. Anordning enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att nämnda araorfa magnetiska medium innehäller en tillsats, sem undrar atom-ordningen hos nämnda amorfa magnetiska medium rclativt bredden pä domän-gransema däri. lk. Anordning enligt patentkravet 7» k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda araorfa medium utgöres av en ternär legering, som är magnetiskt ordnad.Device according to claim 7, characterized in that said araorphic magnetic medium contains an additive which undermines the atomic order of said amorphous magnetic medium relative to the width of the domain borders therein. k. Device according to claim 7, characterized in that said araorphic medium is a ternary alloy which is magnetically arranged. 15. Anordning enligt patentkravet l,kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska material innehäller ett tillsatselement av 0, N, C eller P.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous magnetic material contains an additive element of 0, N, C or P. 16. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att nämnda amorfa magnetiska material är dopat med element, vilka uppträda i en mangd upp tili och med 50 atomprocent.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous magnetic material is doped with elements which occur in a range up to 50 atomic percent. 17. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda uniaxiella anisotropi är parordningsanisotropi.Device according to claim 1, characterized in that said uniaxial anisotropy is paired anisotropy. 13. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att nämnda amorfa medium är ett ark, som är anordnat pä ett substrat.Device according to claim 1, characterized in that said amorphous medium is a sheet which is arranged on a substrate. 19· Anordning enligt patentkravet 13,kännetecknad därav, att nämnda substrat är en halvledare.An apparatus according to claim 13, characterized in that said substrate is a semiconductor. 20. Anordning enligt patentkravet 19, kännetecknad därav, att nämnda halvledare är kisel.Device according to claim 19, characterized in that said semiconductor is silicon. 21. Anordning enligt patentkravet lö,kännetecknad därav, att nämnda substrat är en isolator.21. Apparatus according to claim 11, characterized in that said substrate is an insulator. 22. Anordning enligt patentkravet 1,kännetecknad av avkänningi medel för detektering av nämnda doraäners magnetiseringstillständ.Apparatus according to claim 1, characterized by sensing means for detecting the magnetization state of said doraans. 23. Anordning enligt patentkravet 22, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda domäner äro magnetiska bubbeldomäner. 2h. Anordning enligt patentkravet 22,kännetecknad därav, att det amorfa mediet är ett ark som är anordnat pä ett substrat.Device according to claim 22, characterized in that said domains are magnetic bubble domains. 2h. Device according to claim 22, characterized in that the amorphous medium is a sheet arranged on a substrate. 25. Anordning enligt patentkravet 2U,kännetecknad därav, att nämnda substrat är ett flexibelt medium. 2u. Anordning enligt patentkravet 2>4, kännetecknad därav, att nämnda substrat är ett styvt medium.25. Device according to claim 2U, characterized in that said substrate is a flexible medium. 2u. Device according to claim 2> 4, characterized in that said substrate is a rigid medium. 27. Anordning enligt patentkravet 2^4, kännetecknad därav, att nämnda substrat är en isolator.Device according to claim 2, characterized in that said substrate is an insulator. 28. Anordning enligt patentkravet 2U,kännetecknad därav, att nämnda substrat är kisel.28. Device according to claim 2U, characterized in that said substrate is silicon. 29. Anordning enligt patentkravet 2U,kännetecknad därav, att nämnda substrat är en metall.Device according to claim 2U, characterized in that said substrate is a metal. 30. Anordning enligt patentkravet 22,kännetecknad av medel för förflyttning av nämnda amorfa magnetiska medium.Device according to claim 22, characterized by means for moving said amorphous magnetic medium.
FI2693/73A 1972-08-29 1973-08-29 MAGNETIC DOMAINING FI57673C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28451372A 1972-08-29 1972-08-29
US28451372 1972-08-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI57673B true FI57673B (en) 1980-05-30
FI57673C FI57673C (en) 1980-09-10

Family

ID=23090479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI2693/73A FI57673C (en) 1972-08-29 1973-08-29 MAGNETIC DOMAINING

Country Status (13)

Country Link
JP (2) JPS5734588B2 (en)
CA (1) CA1017450A (en)
CH (1) CH554049A (en)
DE (1) DE2342886C3 (en)
DK (1) DK144153C (en)
ES (1) ES417823A1 (en)
FI (1) FI57673C (en)
FR (3) FR2198216B1 (en)
GB (1) GB1436011A (en)
IT (1) IT989040B (en)
NO (1) NO146381C (en)
SE (1) SE395982B (en)
ZA (1) ZA733619B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5061111A (en) * 1973-09-28 1975-05-26
JPS5163492A (en) * 1974-11-29 1976-06-01 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Jiseiusumakuno seizohoho
US4013803A (en) * 1975-10-30 1977-03-22 Sperry Rand Corporation Fabrication of amorphous bubble film devices
JPS5850337B2 (en) * 1976-10-26 1983-11-10 富士ゼロックス株式会社 printer
JPS58196639A (en) * 1982-05-10 1983-11-16 Canon Inc Photothermic and magnetic recording medium
DE3348423C2 (en) * 1982-05-10 1994-11-17 Canon Kk Use of an amorphous magnetic quaternary GdTbFeCo alloy for the production of a magneto-optical recording layer
JPS5961011A (en) * 1982-09-30 1984-04-07 Ricoh Co Ltd Optical magnetic recording medium
JPS61141925A (en) * 1985-12-14 1986-06-28 Kobe Steel Ltd Method for utilizing waste heat of stock powder preheating apparatus
JPH0323228Y2 (en) * 1986-06-19 1991-05-21
JPS6319541U (en) * 1986-07-22 1988-02-09
CN114214507B (en) * 2021-12-17 2023-08-08 安徽省湖滨机械厂 Heat treatment device for high-performance iron-based amorphous nanocrystalline strip

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427154A (en) * 1964-09-11 1969-02-11 Ibm Amorphous alloys and process therefor

Also Published As

Publication number Publication date
DK144153B (en) 1981-12-21
JPS4947043A (en) 1974-05-07
NO146381C (en) 1982-09-15
JPS57172318A (en) 1982-10-23
ES417823A1 (en) 1976-06-16
FR2198216A1 (en) 1974-03-29
JPS5734588B2 (en) 1982-07-23
CH554049A (en) 1974-09-13
FR2198166A1 (en) 1974-03-29
FR2198232A1 (en) 1974-03-29
ZA733619B (en) 1975-01-29
DE2342886C3 (en) 1981-09-24
NO146381B (en) 1982-06-07
FR2198232B1 (en) 1976-06-18
FR2198166B1 (en) 1976-05-07
JPS5810727B2 (en) 1983-02-26
DE2342886B2 (en) 1980-09-25
AU5879673A (en) 1975-02-06
DK144153C (en) 1982-06-21
SE395982B (en) 1977-08-29
GB1436011A (en) 1976-05-19
CA1017450A (en) 1977-09-13
FR2198216B1 (en) 1978-01-20
IT989040B (en) 1975-05-20
FI57673C (en) 1980-09-10
DE2342886A1 (en) 1974-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3965463A (en) Apparatus using amorphous magnetic compositions
US3949387A (en) Beam addressable film using amorphous magnetic material
JPS59210630A (en) Method of producing magnetic thin film structure
FI57673B (en) MAGNETIC DOMAINING
US7914916B2 (en) Thermally stable high anisotropic high magnetic moment films
Davies et al. The design of single crystal materials for magnetic bubble domain applications
US5612131A (en) Composite magneto-optic memory and media
US4435484A (en) Device for propagating magnetic domains
KR102605027B1 (en) Semiconductor device
De Wit Soft magnetic multilayers
US4670316A (en) Thermo-magnetic recording materials supporting small stable domains
Fujimori et al. Huge magnetostriction of amorphous bulk (Sm, Tb) Fe2-B with low exciting fields
Shin et al. Effects of sputtering pressure on magnetic and magneto‐optical properties in compositionally modulated Co/Pd thin films
EP0125536A2 (en) Thermo-magnetic recording materials supporting small stable domains
Maeno et al. Magnetic properties of multiple‐structure multilayered Co/Pd films
JPH09501790A (en) Magneto-optical recording medium
JPS60187954A (en) Magnetic recording medium consisting of thin magnetic film
JPS59162622A (en) Vertical magnetic recording material and its production
JP2738733B2 (en) Magnetic film
Frost Perpendicular Anisotropy in Heusler Alloy Thin Films for CPP-GMR Devices
Togami Amorphous GdCo Thin Films for High Density Thermomagnetic Recording
Tran High target utilisation sputtering for the development of advanced materials for magnetic data storage applications
JPS6367326B2 (en)
ROBERTS MAGNETIC PROPERTIES OF SOME AMORPHOUS RARE-EARTH-TRANSITION METAL ALLOYS PREPARED BY DUAL-SOURCE EVAPORATION.
Contreras et al. In-plane anisotropy studies in amorphous CoFeNb films