NL8301916A

NL8301916A - Thermo-magneto-optische registratie-inrichting en registratie-element daarvoor.

Info

Publication number: NL8301916A
Application number: NL8301916A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1984-12-17
Also published as: JPS601637A; EP0127243A1

Description

\ , ,

T

PHN 10.695 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Thermo-magneto-optische registratie-inrichting en registratie-element daarvoor”.

De uitvinding heeft betrekking op een thermo-magneto-optische registratie-inrichting, bevattende een registratie-element met een substraat dat een magneto-optisch actieve laag draagt, een bron van laser-straling, middelen om straling van de laserbron op geselecteerde plaatsen 5 van het registratie-element te focusseren, en in de weg van van de magneto-optisch actieve laag terugkomende straling geplaatste magneto-optische detectiemiddelen, omvattende een polarisatie optiek en een foto electrische detector, waarbij de magneto-optisch actieve laag zich bevindt tussen de laserbron en een straling van de laserbron reflecterende 10 laag. De uitvinding heeft tevens betrekking op een registratie-element voor een dergelijke inrichting.

Uit Journal of Applied Physics, Vol.53, no.6, June 1982, pp 4491 — S3 is het bekend dat voor een registratie-element, b.v. in de vorm van een magneto-optische schijf, dat bestemd is cm te worden toegepast in 15 een optische registratie-inrichting, materialen zoals MnBi, GdFe, TbFe en GdCo kunnen worden toegepast. Gewoonlijk worden deze materialen in vacuo opgedampt of gesputterd op een substraat van glas, een siliciumplaatje of dergelijke teneinde een dunne film voor een magneto-optisch registratie-element te verschaffen. Magneto-optische registratie-elementen hebben de 20 volgende eigenschappen gemeen: 1. de gemakkelijke as van magnetisatie staat loodrecht op het oppervlak van de film, en 2. de magnetische overgangstemperaturen (Curietenperatuur resp. compensa-tietenperatuur van het filmmateriaal) liggen betrekkelijk laag.

25 Aangezien de gemakkelijke as van magnetisatie in een richting, loodrecht op het oppervlak van de film staat kan binaire informatie in de vorm van "1"-en en "0"-en worden geregistreerd onder gebruik van de opwaartse magnetisatie en de neerwaartse magnetisatie van de loodrechte magnetisatie van de film op het substraat en derhalve kan de inrichting als 30 een digitaal geheugen worden gebruikt. Een werkwijze voor het thermomag-netisch registreren van informatie die als Curiepunt schrijven bekend staat is de volgende. In de eerste plaats wordt de gehele film b.v. in neerwaartse richting gemagnetiseerd zodat hij op "0" is ingesteld. Wanneer 8301916 t ^ t PHN 10.695 2 de informatie "1" moet worden geregistreerd, wordt een laserbundel gericht op het gebied waarin de registratie tot stand moet worden gebracht onder gelijktijdig aanleggen van een naar boven gericht uitwendig magnetisch veld (richting "1"). Nadat door de laserenergie het bestraalde gebied tot 5 een temperatuur in de buurt van de Curietemperatuur is verhit, wordt bij het afkoelen de magnetisatie van het uitwendige veld "ingevangen" en de richting daarvan overgenomen, waardoor de informatie "1" wordt geregistreerd. Wanneer de informatie "0" moet worden geregistreerd wordt de relevante plaats niet door de laserbundel bestraald, omdat de initiële 10 toestand "0" is. Wanneer een gebied dat niet door een laserbundel wordt bestraald, op een temperatuur voldoende ver onder de Curietemperatuur wordt gehouden of een voldoend grote coëricitiefkracht Hc bezit zal door het aanleggen van een uitwendig magnetisch veld zijn magnetisatierichting niet worden omgekeerd, waardoor de neerwaartse magnetisatie (informatie 15 "0") wordt behouden.

Bij het uitlezen van de opgeslagen informatie wordt gebruik gemaakt van een (lineair) gepolariseerde (Engels: plane polarized) lichtbundel die het registratie-element aftast, waarbij, ervan afhankelijk of op een uitgelezen bitplaats de magnetisatie "omhoog" of "omlaag" staat 20 de gereflecteerde bundel een draaiing van het polarisatie vlak in de ene of in de andere richting ondergaat (z.g. magneto-optische uitlezing).

Om een technisch gebruik van thermo-magnetische registratiesystemen met magneto-optische uitlezing aantrekkelijk te maken dient zowel t.a.v. het inschrijven als t.a.v. het uitlezen aan bepaalde voorwaarden 25 te worden voldaan.

Om een voldoende signaal-ruisverhouding te behalen moet de magneto-optische kwaliteitsfactor (Engels: figure of merit) die het produkt v.d. magneto-optische draaiingshoek en de transmissie of reflectie bevat zo groot mogelijk zijn. De magneto-optische kwaliteitsf actor is aan de ene 30 kant bij toepassing in reflectie van de hiervoor genoemde metallische magneto-optische materialen relatief gering omdat de magneto-optische draaiing in reflectie (de Kerr-rotatie) betrekkelijk gering is, en is aan de andere kant bij toepassing in transmissie gering, omdat de absorptie hoog is. Uit de hiervoor genoemde publicatie in Journal of Applied 35 Physics is het bekend dat bij toepassing van metallische lagen in reflectie de kwaliteitsfactor vergroot kan worden door de metallische laag optisch voldoende dun te nemen en op een nauwkeurig bepaalde afstand erachter een reflector plaatsen (z.g. trilayer systeem).

8301916 ΡΗΝ 10.695 3

1 V

λ \

Een hogere magneto-optische kwaliteitsfactor is anderzijds te realiseren door toepassing van eenkristallijne magneto-optische materialen met granaatstructuur, die in transmissie in een bepaald golflengte-gebied een zeer hoge Faraday rotatie in combinatie met een lage absorptie 5 vertonen. Echter, t.g.v. de lage absorptie heeft dit soort materialen nadelen bij het inschrijfproces. Door de lage absorptie is er een slechte inkoppeling van licht in de film, d.w.z. de energie overdracht is gering. Om de laag tot de Curietemperatuur te verwarmen is daardoor veel meer laservermogen nodig dan bij metallische lagen met vergelijkbare dikte het 10 geval is. Weliswaar kan men de inkoppeling vergroten door de laag dikker te maken, maar in dikke lagen kunnen geen zeer kleine bits ingeschreven worden. De registratie-dichtheid is in dat geval niet optimaal.

Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarin een verder ver-15 beterde signaal-ruisverhouding bij het uitleesproces met een voldoend hoge registratiedichtheid bij het inschrijfproces, dat op zich voldoende efficiënt moet zijn, gecombineerd is.

Deze opgave wordt volgens de uitvinding opgelost doordat bij een inrichting van de in de aanhef genoemde soort de magneto-optische actieve 3+ 20 laag een polykristallijne, oxydische, op Fe gebaseerde laag materiaal met spinelstructuur en met een dikte d^ is, en dat zich tussen de magneto-optisch actieve laag en de reflecterende laag een voor straling van de laserbron transparante laag diëlectrisch materiaal bevindt met een dikte d2, waarbij d^ en d^ zodanig gekozen zijn dat tussen 25 de van het oppervlak van de magneto-optisch actieve laag terugkomende, en van de reflecterende laag terugkomende, de beide lagen tenminste twee maal doorlopen hebbende, lineair gepolariseerde straling van de laserbron destructieve interferentie optreedt, terwijl de dikte d^ te klein is om bij een dikte d^ - 0 tussen de van het oppervlak van de magneto-optisch 30 actieve laag terugkomende en van de reflecterende laag terugkomende, de magneto-optisch actieve laag tenminste twee maal doorlopen hebbende, lineair gepolariseerde straling van de laserbron destructieve interferentie te produceren.

Hoewel lagen van oxydische, ferromagnetische materialen op ijzer-35 basis met een spinelstructuur, zoals magnetiet (Fe^O^) en in het bijzonder - al of niet gesubstitueerd - cobalt-ferriet (Co,Fe)op zich geen bijzonder hoog magneto-optisch Faraday of Kerr-effect vertonen, waardoor ze niet in aanmerking lijken te komen als men de signaal-ruisverhouding 830191e PHN 10.695 4 1 < $ \ van een magneto-optisch systeem wil vergroten, is het op grond van de specifieke absorptie coëfficiënt in een specifiek golflengtegebied moge-lijk gebleken om een optisch lagen systeem met deze lagen te ontwerpen dat qua uitleeseigenschappen duidelijk uitsteekt boven systemen met me-5 tallische films en qua inschrijfeigenschappen duidelijk uitsteekt boven systemen met granaat films.

Uit experimenten die aan de onderhavige uitvinding ten grondslag liggen is gebleken, dat de dikte van de, tussen de lichtbron en een reflecterende laag geplaatste magneto-optisch actieve laag van een oxydisch, 10 op ijzer gebaseerd, polykristallijn materiaal zodanig gekozen kan worden dat voor de golflengte die de lichtbron uitzendt destructieve interferentie optreedt. Dit betekent dat de aan het voorvlak (direct) gereflecteerde lichtstraal in tegenfase is met de dó6r de laag via de reflecterende laag terugkomende lichtstralen. Deze laatsten zijn met elkaar in fase.

15 Dit gaat gepaard met een uiterste waarde in de magneto-optische draaiing van de gedetecteerde straling bij een(beperkt) aantal voor het materiaal specifieke diktes van de magneto-optisch actieve laag. (Het magneto-optisch effect als functie van de laagdikte vertoont een "gepiekte" structuur). Het bovenstaande houdt in dat als men om bepaalde redenen 20 de dikte van de magneto-optische laag niet vrij kan kiezen het magneto-optische effect desastreus zal dalen. De uitvinding voorziet nu in het invoegen van een diëlectrische laag tussen de magneto-optisch actieve laag en de reflecterende laag. Door het geschikt kiezen van de dikte van de diëlectrische laag kan de gepiekte structuur van het magneto-optisch 25 effect als functie van de dikte "uitgesmeerd" worden, waardoor de dikte van de magneto-optisch actieve laag minder kritisch is en b.v. een dikte kan worden gegeven die uit het oogpunt van warmtegeleiding het meest gunstig is. Naarmate de laag dikker wordt krijgt men namelijk steeds meer te maken met spotverbreding.

30 Hoewel met toenemende waarde van de dikte van de magneto-optisch actieve laag de magneto-optische draaiing toeneemt, neemt de reflectie af. Dit houdt in dat ook op dit punt een compromis de in een systeem te gebruiken laagdikte bepaalt. Enerzijds vraagt het schrijfproces een zo efficiënt mogelijke inkoppeling van het licht, dus een zo laag mogelijke 35 reflectie. Anderzijds vraagt het uitleesproces dat het signaal niet te zwak wordt en wordt er dus een - van het systeem afhankelijke - ondergrens aan de reflectie gesteld. Voor een praktijkgeval is die ondergrens b.v.

10%.

830191e

1 ι I

PHN 10.695 5

Een laser die voor de onderhavige toepassing zeer geschikt is, is een AlGaAs laser die straling uitzendt in het golflengte gebied van 730-870 ηm. Eventueel komt ook een He-Ne laser, die in het gebied rond 630 nm werkt, in aanmerking.

5 De boven beschreven optimalisatie is op grond van hun gunstige absorptie coëfficiënt in het golflengte gebied van 400-900 nm, wél moge- 3+ lijk bi] oxydische, op Fe gebaseerde materialen met een spinelstructuur, zoals het genoemde magnetiet en cobalt-ferrieten, maar niet bij materialen op granaatbasis, die daarvoor een te lage absorptie hebben.

10 De reflecterende laag kan een meerlaags diëlectricum (dichroï- tische spiegel) zijn bestaande uit 1/4 X laagjes met afwisselend hoge en lage brekingsindex, of een metaallaag (van b.v. Ag, Al of Au).

De diëlectrische tussenlaag kan tevens dienen om de optische kwaliteit van het lagen-systeem te verhogen. Waar de polykristallijne 15 magneto-optisch actieve laag in het algemeen een korrelige structuur heeft (wat bij het aanbrengen van de laag door middel van een sproei-methode eerder het geval kan zijn dan bij het aanbrengen dan door middel van een sputterproces) kan. het erop aanbrengen van een gladde diëlectrische laag (bij voorkeur met ongeveer dezelfde brekingsindex) maken dat 20 eventueel door de korreligheid optredende ruis onderdrukt wordt.

Door een laag diëlectrisch materiaal met een geschikte oppervlaktespanning via een spinproces op de magneto-optisch actieve laag op te brengen kan de bovenkant van de laag diëlectrisch materiaal, waarop in een volgend stadium de reflecterende laag wordt aangebracht, zeer glad 25 worden. Hiermee wordt het optreden van verstrooiingsverschijnselen aan de reflecterende laag zoveel mogelijk vermeden. Uit het oogpunt van opspin-baarheid geschikte materialen voor de tussenlaag zijn behalve fotolakken, gepolymeriseerde kunststoffen zoals epoxyharsen, fenolharsen, polycarbo-naat harsen, polyimide harsen en polyacrylaat harsen.

30 Wanneer bij een geselecteerde golflengte in het gebied van 400- 900 nm de brekingsindex van het diëlectrische materiaal niet meer dan 15% verschilt van die van het magneto-optisch actieve materiaal, zal aan het "ruwe" oppervlak van de magneto-optisch actieve laag weinig reflectie optreden. Ook hiermee wordt het optreden van ruis onderdrukt. In combinatie 35 met een magneto-optisch actieve laag van cobalt-ferriet (n~ 2,7) kernen uit een oogpunt van geschikte brekingsindex b.v. CeO (n-^2,7) en Zns (n^ 2,4) als materiaal voor de diëlectrische tussenlaag in aanmerking.

De uitvinding betreft in het bijzonder een thermo-magneto-optische 8301916

1 I I

PHN 10.695 6 geheugeninrichting als boven beschreven met een regis tratie-element in de vorm van een roteerbare schijf.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin 5 Figuur 1 schematisch een thermo-magneto-optische registratie- inrichting toont;

Figuren 2a en 2b dwarsdoorsneden door alternatieve registratie-elementen voor een thermo-magneto-optische registratie-inrichting volgens de uitvinding tonen; 10 Figuur 3 een grafiek toont die voor licht met een golflengte van 780 nm de Kerr draaiing 2 ^ weergeeft als functie van de magneto-optische laag van een in de inzet getoond lagensysteem;

Figuur 4 een grafiek toont die de reflectiecoëfficiënt R, de Kerr draaiing 20R en de kwaliteitsfactor (2$K)^R weergeeft als functie van de 15 optische dikte van de diëlectrische laag van een in de inzet getoond lagensysteem;

Figuur 5 een grafiek toont die de optimale optische dikte *^2 (opt) weergeeft van de diëlectrische laag van een in de inzet getoond lagensysteem als functie van de dikte van de bijbehorende magneto-optisch 20 actieve laag; en

Figuur 6 een grafiek toont die de geoptimaliseerde Kerr draaiing 20K weergeeft als functie van de optische dikte n^d^ van de magneto-optisch actieve laag van het in de inzet getoonde lagensysteem.

Figuur 1 toont een thermo-magneto-optische registratie-inrichting 25 met een registratie-element 1 dat hier als zijnde roteerbaar om een as 2 is voorgesteld. Een laserbron 3 is op enige afstand boven het oppervlak 4 van het registratie-element 1 opgesteld. De laserbron 3 is b.v. een AlGaAs-diode laser die lichtgolven kan uitzenden met een golflengte een het gebied tussen 730 en 870. Een karakteristieke golflengte is 780 nm. Derge-30 lijke lasers zijn klein en geschikt om beweegbaar (b.v. in radiële richting) t.o.v. het registratie-element opgesteld te worden.

Het licht van laserbron 1 wordt m.b.v. een lenzenstelsel 5, 6 gefocusseerd op punt P van registratie-element 1. Tenminste in de lichtweg gebruikt bij het uitleesproces is een polarisator 7 geplaatst. Een 35 halfdoorlatende spiegel 8 (T = 90%) is in de lichtweg geplaatst om een deel van het licht na reflectie naar een detectie-inrichting 9 voor het controleren van de juiste focussering te sturen en een halfdoorlatende spiegel 10 (T=75%) om een deel van het licht na reflectie via een analysator 11 8301916 PHN 10.695 7 en een lens 12 naar een foto-electrische detector 13 (b.v. een Si-avalanche detector) te sturen. Bij het inschrijf proces wordt gefocusseerde straling van laserbron 3 gebruikt cm een geselecteerde informatieplaats in magne-to-optische actieve laag 16 (zie figuur 2) van registratie-element 1 dat 5 van te voren in de richting M voorgemagnetiseerd is tot een temperatuur in de buurt van zijn Cürietemperatuur te verwarmen. Een karakteristieke Curietemperatuur van ongesubstitueerde cobalt-ferrieten is ongeveer 520UC. Deze temperatuurverhoging is samen met het bekrachtigen van spoel 14, waarmee een tegenveld M' in de orde van 1000 Oe, wordt opgewekt voldoende 10 om de magnetisatie van de aangestraalde informatieplaats bij afkoeling om te schakelen.

Het uitleesproces vindt, met behulp van dezelfde laserbron 3, met veminderd vermogen in reflectie plaats. Het polarisatievlak van de op registratie-element 1 invallende lineair gepolariseerde lichtbundel is na 15 reflectie over een zekere hoek gedraaid. Deze draaiing wordt afhankelijk van de aanwezigheid van een "0" of een "1" in een intensiteitsverschil omgezet m.b.v. de voor de fotodiode 13 opgestelde analysator 11. Om een combinatie van een laag inschrijf vermogen met een maximaal magneto-optisch effect te verkrijgen is registratie-element 1 opgebouwi uit een magneto-20 optisch actieve laag met een zeer specifieke samenstelling en dikte die gecombineerd is met een diëlectrische en een reflecterende laag.

Fig. 2a toont een niet-magnetisch substraat 15, dat b.v. van (amorf) SiO^ kan zijn, waarop een magneto-optisch actieve laag 16 is aangebracht. In het kader van de uitvinding bestaat de laag 16 uit een poly-25 kristallijn oxydisch materiaal óp basis van Fe , met een spinelkristal-structuur, zoals Fe^O^ of (Co, Fe). In het volgende zal bij wijze van voorbeeld van materialen van het type (Co, Fe)(cobalt-ferriet) sprake zijn, in het bijzonder met de samenstelling CoFe20^. De onderhavige poly-kristallijne materialen zijn, bijvoorbeeld via een sproei-proces, met 30 voldoend grote loodrechte magnetische anisotropie op een voor de onderhavige toepassing voldoend groot oppervlak aan te brengen. Dit in tegenstelling tot b.v. (eerikristallijne) granaatmaterialen. Bovendien is hun absorptie bij de golflengtes in kwestie (730-870 nm) zeer gunstig zowel t.a.v. het inschrijfproces als het uitleesproces. Dikte d^ van laag 16 35 is binnen bepaalde grenzen gerelateerd aan de golflengte van de gebruikte laserbron 3 en de absorptie van het materiaal van de laag 16 teneinde een bruikbaar magneto-optisch effect afkomstig van een aan het interface 16/15 gereflecteerde bundel 19a en na reflectie tegen een (metallische) reflec- 8301916 PHN 10.695 8 ' » 9 terende laag 18 terugkomende bundels 20, 21, 22 enz. te verkrijgen. Door de absorptie in de laag 16, door de reflectie f 1 aan de laag 18, en door de reflectie aan het interface 15/16 worden de intensiteiten van de terugkomende lichtbundels geleidelijk kleiner. Tussen de lagen 16 en 18 is een 5 diëlectrische laag 17 aanwezig, die transparant is voor de gebruikte golflengte, met een dikte d2 die gekozen is au in combinatie met de dikte d^ van de laag 16 een optimale magneto-optische draaiing te verkrijgen. Hoe men tot die keuze komt wordt hierna nader uiteengezet.

Bij de in fig. 2a getoonde opbouw valt het licht via het substraat 10 15 op de magneto-optisch actieve laag 16 in. De opbouw kan echter ook zodanig zijn (Fig. 2b) dat het licht direct op de magneto-optisch actieve laag 16 invalt. In dat geval bevindt zich de reflecterende laag 18 tussen het substraat 15 en de magneto-optisch actieve laag 16.

Bij een registratie-element met een lagenstructuur zoals getoond 15 in de inzet van fig. 3 blijkt in afwezigheid van een tussenlaag 17 (d2=o) de Kerr draaiing 2^ als functie van optische dikte n^d^ van de magneto-optisch actieve CoFe^O^ laag 16 een sterk gepiekt verloop te vertonen, waarbij de laagdiktes, waarbij de maxima optreden afhangen van de golflengte λ van het gebruikte licht. De grafiek van fig. 3 geeft de situatie 20 weer dat licht met een golflengte X = 780 nm wordt gebruikt. Het gepiekte verloop van de Kerr draaiing hangt er mee samen of er wel of geen destructieve interferentie in de laag 16 optreedt. Dat er bij een grootte van n^d^ van 0, 57^,urn destructieve interferentie optreedt, en er niet alleen sprake is van een "dubbelvouwen" van de lichtbundel, blijkt uit het feit 25 dat bij dubbelvouwen de rotatie nietveel meer kan zijn dan 2x de Faraday rotatie, zijnde 1,6^ voor een laagdikte van 0, 57^urn. T.g.v. destructieve interferentie wordt echter een rotatie van 3,5° gemeten. Een uiterste waarde 2 θκ = 8° treedt op bij n^d^ = 0, 9 6^ttn. Deze maxima in de rotatie gaan gepaard met reflectie minima. Bij n^d^ = 0,57^um is de reflectie-30 coëfficiënt R 20%, bij n^d^ = 0,96^um is R 6%. (Fig. 4).

Als nu om bepaalde redenen de laag 16 niet een dikte kan hebben waarbij een maximum in de Kerr draaiing optreedt, dan daalt de grootte van de draaiing vrij sterk. Deze daling kan in dat geval volgens de uitvinding aanzienlijk beperkt worden door een laag 17 van diëlectrisch ma-35 teriaal tussen de magneto-optisch actieve laag 16 en de reflecterende laag 18 in te voegen. Om het gewenste resultaat te bereiken moet de optische dikte n2d2 van zo'n tussenlaag 17 nauwkeurig afgestemd worden op de optische dikte n^ van de laag 16. Dit wordt duidelijk gemaakt aan de 8301916 » 1 * PHN 10.695 9 handv figuur 4. Deze toont hoe uitgaande van een laag 16 van CoFe^ met een optische dikte n^d^ = 0,39^um door tussenvoeging van een diëlectrische laag 17 met een optische dikte n2d2 variërend van 0 tot 0,6^um de Kerr draaiing 20 varieert. Tevens is de variatie van de reflectiecoëfficiënt rt 2 5 R en de variatie van de kwaliteitsfactor (20^) R aangegeven. Hieruit is af te leiden dat een geschikte waarde voor n2d2 bijvoorbeeld zou zijn 0,19,um. Een breder of smaller gebied van waarden om 0,19 ,um heen is even-tueel ook bruikbaar, afhankelijk van de maximale reductie van (2(/^) R (b.v. 50%) die nog tot een bruikbaar systeem leidt .

10 De meest geschikte optische dikte n2d2 voor een diëlectrische tussenlaag 17 is, voor optische diktes n^d^ van een magneto-optisch actieve laag 16 van CoFe^ variërend van 0 tot 0,78^um te bepalen aan de hand van de in fig. 5 getoonde grafiek. Zie de getrokken lijnen. Om elke lijn is een gearceerd gebied getekend. Deze gearceerde gebieden geven aan 15 welke waarden van n2d2 nog bruikbaar zijn als men een reductie van de optimale Kerr draaiing tot 50% toelaat.

Fig. 6 tenslotte laat de op de bovenbeschreven wijze geoptimaliseerde Kerr draaiing 2^K (opt) zien als functie van de optische dikte n^d^ van een magneto-optisch actieve laag 16 van CoFe^ in het lagen-20 systeem van Fig. 2a. Het verschil met de in fig. 3 getoonde situatie is evident.

Het uit de vloeibare fase opspinnen van een diëlectrische tussenlaag 17 (b.v. een verdunde fotolak) op laag 16 kan, bij een lagensysteem van het type volgens Fig. 2a van groot voordeel zijn om een glad opper-25 vlak 19 te verkrijgen waar de spiegelende laag 18 op aangebracht kan worden. Hoe gladder het oppervlak 19, hoe minder ruis. Een verbetering van 20 dB is op deze wijze realiseerbaar gebleken. Al of niet in combinatie met het opspinnen van laag 17 kan men voor laag 17 een materiaal nemen met een brekingsindex n die zoveel mogelijk overeenkomt met die van 30 het materiaal van de laag 16.

3+

Opgemerkt wordt, nog dat voor de Fe ionen in(Co, Fe) O. andere 3 4 ionen gesubstitueerd kunnen worden om zonodig de Curietenperatuur te ver-

o t o i o i I

lagen. In aanmerking konen b.v. Al, Rh , Mn en Cr . Als de Curie- temperatuur omlaag gaat, gaat echter ook de magnetisatie, en daarmee de 35 draaiing bij kamertemperatuur, omlaag. Als dit ongewenst is, kan men in 2+ plaats van de vorengenoemde substituties (Co + X), met X is een vier- 4+ 4+ 4+ 5+ waardig of een vijfwaardig metaal ion (b.v. Ti , Sn , Ir , V ), substitueren. De magnetisatie bij kamertemperatuur gaat dan weliswaar even- 8301916 9 * » PHN 10.695 10 eens omlaag, maar het nadelige effect daarvan wordt beperkt doordat de draaiing iets toeneemt.

Een ander effect van het substitueren van metaalionen in bijvoorbeeld CoFe^ is dat de brekingsindex n verandert. Wordt deze bijvoorbeeld 5 kleiner, dan is cm een zelfde optimale waarde van de Kerr draaiing te behouden een grotere dikte van de magneto-optisch actieve laag nodig. Als men deze laag niet dikker wil maken, b.v. ondat er dan meer warmte nodig is om bits in te schrijven, dan biedt de uitvinding de mogelijkheid om door het geschikt kiezen van de dikte van de diëlectrische tussenlaag het 10 verlies in Kerr draaiing dat zou optreden te beperken.

15 20 25 30 35 8301916

Claims

1. Thermo-magneto-optische geheugeninrichting, bevattende een re-gistratie-element met een substraat dat een magneto-optisch actieve laag draagt, een bron van laserstraling , middelen om straling van de laser-bron op geselecteerde plaatsen van het registratie-element te focusseren, 5 en in de weg van van de magneto-optisch actieve laag terugkomende straling geplaatste magneto-optische detectie middelen, omvattende een polarisatie optiek en een foto-electrische detector, waarbij de magneto-optische actieve laag zich bevindt tussen de laserbron en een straling van de laser-bron reflecterende laag, met het kenmerk, dat de magneto-optisch actieve 10 laag een polykristallijne, oxydische, op Fe gebaseerde laag materiaal met spinelstructuur en met een dikte d-| is, en dat zich tussen de magneto-optisch actieve laag en de reflecterende laag een voor straling van de laserbron transparante laag diëlectrisch materiaal bevindt met een dikte &2i waarbij d^ en d^ zodanig gekozen zijn dat tussen de van het oppervlak 15 van de magneto-optisch actieve laag terugkomende en van de reflecterende laag terugkomende, de beide lagen tenminste twee maal doorlopen hebbende, lineair gepolariseerde straling van de laserbron destructieve interferentie optreedt, terwijl de dikte d^ te klein is om bij een dikte d£ = 0 tussen de van het oppervlak van de magneto-optische actieve laag terug-20 kamende en van de reflecterende laag terugkomende, de magneto-optisch actieve laag tenminste twee maal doorlopen hebbende, lineair gepolariseerde straling van de laserbron destructieve interferentie te produceren.

2. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de laag diëlectrisch materiaal bestaat uit een materiaal dat door middel van op- 25 spinnen uit de vloeibare fase is aangebracht voor het vormen van een film.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het diëlec-trische materiaal bestaat uit een fotolak of uit een gepolymeriseerde kunststof.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag 30 diëlectrisch materiaal een brekingsindex heeft bij een geselecteerde golflengte in het gebied van 400 tot 900 nm die niet meer dan 15% verschilt van de brekingsindex., van het magneto-optisch actieve materiaal bij de geselecteerde golflengte.

5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het 3+ 35 kenmerk, dat het oxydische, op Fe gebaseerde materiaal met spinelstructuur bestaat uit een cobalt-ferriet.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de laserbron straling met een golflengte tussen 730 en 870 nm 8301916 ψ ΡΗΝ 10.695 12 produceert.

7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, net het kenmerk, dat het substraat een roteerbare schijf is.

8. Registratie-element voor een inrichting volgens êên van de voor-5 gaande conclusies.

9. Registratie-element volgens conclusie 8, met een magneto-optisch actieve laag bevattende een polykristallijn, oxydisch materiaal op Fe^+-basis met een spinel-structuur met een optische dikte tussen 0,025^,urn en 3 yUm en met een laag diëlectrisch materiaal met een optische dikte die 10 aan de dikte van de magneto-optisch actieve laag is aangepast volgens de grafiek van fig. 5. 15 20 25 30 35 8301916