NO146381B - Magnetisk domeneanordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en magnetisk domeneanordning med hjelpemidler for å påvirke slike domener i et magnetisk medium.

Amorfe materialer er kjent innen teknikken og kan generelt klassifiseres som metaller eller ikke-metaller. Metal-lene beskrives enten ved hjelp av Bernal-modellen (hvor tett vilkårlig pakking eksisterer) eller ved hjelp av mikrokrystal-linske modeller. Amorfe metalliske materialer omfatter Pd-Si-

og Mn-C-legeringer.

Ikke-metalliske amorfe materialer er vanligvis

kovalent bundet og de "ovoniske" materialer (som bygger på Ovshinsky-effekten) er et eksempel på slike materialer. Ikke-metalliske amorfe materialer er f.eks. Si02_> Si-, Ge- og Ge-Te-legeringer.

Ikke-metalliske amorfe materialer har vært utnyttet

for forskjellige anvendelser inklusiv stråleadresserbar informa-sjonslagring, hvilket fremgår av US-patentskrift nr. 3.530.441. Denne tidligere kjente teknikk omfatter imidlertid ikke anvendelser av amorfe magnetiske materialer med enakset anisotropi i slike anvendelser som magnetooptiske anordninger og bobledomenesystemer. Heller ikke er anvendelse av amorfe magnetiske materialer såsom permanentmagneter kjent innen teknikken. Slike materialer burde være verdifulle ved mange anvendelser innen dette området. F.eks. kan amorfe materialer avsettes på en hvilken som helst type substrat og de behøver ikke stemme overens i gitter-struktur med substratet. Videre er iboende substrateffekter ikke skadelige for egenskapene ved det etterpå avsatte amorfe materialet.

Ytterligere fordeler ved amorfe materialer omfatter

at sammensetningen kan justeres for optimalisering av egenskapene uten de begrensninger som forårsakes av forbindelsens støkiometri.

Dette betyr at begrensninger som forårsakes av fasediagrammene

for de materialer som skal forbindes, ikke er aktuelle når amorfe materialer skal fremstilles. Videre kan amorfe materialer fremstilles ved lave temperaturer og ved enkel teknikk såsom fordampning, elektrodeforstøvning osv.

Særlig når det gjelder magnetiske amorfe materialer

forekommer ikke slike strukturelle defekter i de amorfe materialer som skulle kunne skade forflytning og kjernedannelse av magnetiske domener i materialet. Videre kan disse materialer ha forbindelser som varierer innen store områder for forbedring av de valgte magnetiske egenskaper. Tilsetningen av forstyrrelsesemner til forbindelse påvirker ikke de strukturelle eller magnetiske egenskaper ved sjiktene på ugunstig måte og kan anvendes for å oppnå større fleksibilitet ved utformingen av forbindelsene.

Amorfe filmer som inneholder flerkomponentsystemer

er behandlet i litteraturen. F.eks. beskriver Sawatzky med flere i Journal of Applied Physics, 42, 1. januar 1972 på side 367 den type filmer som er amorfe ved elektrodeforstøvning og deretter krystallinske etter en herdningsprosess. I en annen artikkel i Material Science Research, bind 4, 1969 beskriver E. Giess med flere på side 493 gadolinium-jerngranatfilmer med krystall-størrelse mellom 30 og 50Å. En ferromagnetisk amorf film bestående av en Fe-C-P-legering er beskrevet av Duwez med flere i Journal of Applied Physics, 38, 10. september 1967 på side 4096. De amorfe filmer som beskrives i de ovenstående publikasjoner har ikke enakset magnetisk anisotropi.

Amorfe magnetiske filmer av Fe Gd er beskrevet av

x y

J. Orehotsky i Journal of Applied Physics, 43, 5- mai 1972 på

side 2413- I den hensikt å forklare ikke-metning av disse filmer foreslår forfatterne tilstedeværelsen av rettvinklet anisotropi, stammende fra en isotrop påkjenning i filmens plan.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse er det konstatert at enakset anisotropi kan fremkalles i amorfe magnetiske filmer og at anisotropi kan tilveiebringes som følge av substratbegrensninger. Dette betyr at enakset anisotropi kan tilveiebringes ved parordning eller ved formindusert anisotropi. De aktuelle amorfe sammensetninger kan bestå av bare ett element eller flere elementer. Anvendelse av disse amorfe magnetiske forbindelser i anordningsanvendelser eliminerer mange av ulempene ved tidligere kjent teknikk, hvor krystallinsk magnetisk materiale må anvendes.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning av den innledningsvis nevnte art hvis domener lett kan forplantes uten hensyn til strukturelle defekter eller forurens-ninger i mediet, og som kan fremstilles på enkel måte, og til rimelig pris.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det magnetiske medium, i hvilket disse domener eksisterer, er et amorft magnetisk materiale med ikke-magnetokrystallinsk, enakset anisotropi.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene 2-18.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene.

Fig. IA viser et elektronstrålemikrofoto av avbøy-ningsmønsteret for en amorf magnetisk sammensetning ifølge oppfinnelsen. Fig. IB viser et elektronstrålemikrofoto av avbøy-ningsmønsteret for samme materialet etter at det er herdet i den hensikt å bibringe materialet krystallinsk struktur. Fig.

2A og 2B er fotografier av magnetiske stripedomener i det amorfe materialet på fig. IA, hvilke fotografier viser de magnetiske domeners bevegelse når det amorfe materialet utsettes for et magnetfelt. Fig. 3A viser en kurve for magnetiseringen 4irM ssom funksjon av koboltkonsentrasjonen i en amorf Gd-Co-legering.

Fig. 3B viser en annen kurve for magnetiseringen 4irM ssom funksjon av sammensetningen av den amorfe Gd-Co-legering som anvendes for å indikere den endring i magnetiseringen som opptrer

når dopingsmiddel tilsettes det amorfe materialet. Fig. 4A viser

en kurve for den inverse karakteristiske lengde

som funk-

sjon av koboltkonsentrasjonen i den amorfe Gd-Co-legering. Fig.

4B viser en kurve for lengden L som funksjon av tykkelsen av den magnetiske film ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser en kurve for domenegrenseenergien (4ttow) som funksjon av elektrodeforstøvnings-forspenningen som påtrykker substratet under avsetningen av en amorf magnetisk legering ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 viser en kurve for avsetningshastigheten som funksjon av påtrykt høyfrek-vensenergi for elektrodeforstøvning av amorfe magnetiske legeringer, hvilken kurve viser virkningen av påtrykt magnetfelt på ca. 500 under avsetningsprosessen.

Fig. 7 viser en kurve for anisotropien Ku for et amorft enakset magnetsjikt som funksjon av magnetsjiktets tykkelse. Fig. 8 viser en kurve for avsetningshastigheten i logaritmisk skala som funksjon av den inverse substrattemperatur, hvilken kurve illustrerer den amorfe- krystallinske omdanning som opptrer ved visse avsetningsforhold. Fig. 9 viser et blokkskjema for et magnetbobledomenesystem ved anvendelse av de amorfe magnetiske materialer såsom bobledomenematerialet. Fig. 10 viser skjematisk men mere detaljert en del av kretsene på fig. 9. Fig. 11 viser skjematisk og i perspektiv en magneto-optisk lysmodulator hvor de aktuelle amorfe magnetmaterialer er anvendt som lysmodulerende medium. Fig. 12 viser i perspektiv et magnetbobledomenemateriale med et i tilslutning til dette anordnet sjikt av amorft magnetisk materiale som virker som et forspenningssjikt for magnetiske domener i bobledomenematerialet. Fig. 13 viser likeledes i perspektiv et bånd- eller plateformet informasjonsbehandlingssystem hvor foreliggende amorfe magnetiske materiale anvendes som opptegningsmedium.

Hovedsakelig amorfe magnetiske sammensetninger som har enakset anisotropi er fremstillet og kan anvendes til mange magnetiske formål. Disse sammensetninger kan fremstilles i masse- eller tynnfilmform, eller de kan forekomme som magnetiske partikler i et bærende bindemiddel. Når det er tale om amorfe materialer, spiller valget av substrat ingen rolle og faktorer som gittertilpasning kan anses uvedkommende. Dette forenkler avsetning på substrater av vilkårlig type, og det øker i høy grad fremstillingens lønnsomhet når materialer av vedkommende art anvendes.

Disse magnetiske sammensetninger kan bestå av ett enkelt element eller en kombinasjon av elementer som forekommer i et flerkomponentsystem. Minst en av komponentene må ha uparet elektron-spinn slik at sammensetningen får et magnetisk moment. Dette betyr at det er tale om magnetisk ordnede materialer.

Disse amorfe magnetiske materialer har en enakset anisotropi som kan stå vinkelrett på eller være parallelt med planet for en film som inneholder disse amorfe magnetiske sammensetninger. Anisotropien stammer fra kombinasjoner av følgende fenomener eller et av dem:

A. Parordning

B. Formanisotropi

C. Påkjenningsindusert anisotropi.

Ved foreliggende oppfinnelse er det ikke av viktighet at enakset anisotropi oppnås på en spesiell måte.

Ovenfor nevnte tre fenomener for tilveiebringelse av enakset anisotropi i hovedsakelig amorfe filmer ifølge oppfinnelsen er generelt kjent innen teknikken '<;og skal ikke her beskrives i detalj. Det bør være tilstrekkelig å påpeke at parordning omfatter kombinasjoner av to atomer hvis magnetisering pares for å danne magnetiske dipoler. De magnetiske par orienteres i bestemte ret-ninger som resulterer i den enaksede anisotropi som er nødvendig for anvendelse i magnetiske anordninger.

Formanisotropi oppstår som følge av de magnetiske områders* geometriske form. F.eks. vil en ordnet masse av atomer i et område av hovedsakelig uordnet materiale få en magnetisering som er rettet langs massens lengdeakse i og med at denne akse er den foretrukne for orientering av magnetisk moment. Langs den korte akse i området som er definert som atommassen, opptrer sterke avmagnetiserings-felter.

Videre tilveiebringes komposisjonsvariasjoner i det amorfe materialet fasesepareringer hvilket bevirker denne art av anisotropi. Faseseparasjon gjelder såvel tilstanden av de enkelte sammensetningsområder som ligger nær hverandre og tilstanden i nær-liggende områder av samme sammensetning med forskjellig struktur-fase, dvs. at et område er amorft samtidig som et annet er med krystal linsk. Som et eksempel på faseseparasjon kan nevnes at en amorf magnetisk Gd-Co-legering som kan bestå av lokale Co-rike områder og andre lokale GD-rike områder. Hvis disse områder opptrer inntil hverandre, vil faseseparasjonen tilveiebringe enakset anisotropi.

Påkjenningsindusert anisotropi stammer fra ulikheter i gitterparameterne for substratet og lokale områder i den amorfe film eller også på ulikheter i termiske koeffisienter for den amorfe film og substratet. Denne type påkjenning kan også bli en deltag-. ende faktor når det gjelder enakset anisotropi i de hovedsakelige amorfe filmer ifølge oppfinnelsen.

Amorfe magnetiske sammensetninger ifølge oppfinnelsen har mikrokrystallin og/eller hovedsakelig amorf struktur. Begge disse strukturer avviker fra polykrystallinske og enkrystallinske strukturer som er kjent i teknikken i forbindelse med magnetiske sammensetninger. F.eks. kan de amorfe materialer ifølge oppfinnelsen ha lokal atomordning. Hvis imidlertid denne atomordning opptrer, eksisterer den over distanser på mellom 25 og 100Å hvis materialet er mikrokrystallinsk og under 25Å hvis materialet er hovedsakelig amorft. Det er derfor underforstått at ingen vesentlig atomordning også kan forekomme og i det tilfelle er det tale om et hovedsakelig rent amorft materiale.

Amorft materiale ifølge oppfinnelsen består av enkle magnetiske elementer eller flerkomponentsystemer. Et eksempel på sistnevnte system er binære eller ternære legeringer eller sammensetninger. Særlig hensiktsmessige materialer er sammensetninger som inneholder sjeldne jordarter og metaller med tilstandsoverganger. Her kan nevnes Gd-Co, Gd-Fe, Y-Co og La-Co. Disse sammensetninger kan varieres over et stort område uten at sammensetningens støkio-metri foranledninger begrensninger som følge av bestanddelenes fasediagram. Derfor kan materialenes magnetiske egenskaper spesialut-formes for hver enkelt utførelsesform. F.eks. kan sammensetnings-områdene velges slik at atommomentene for sjeldne jordarter og metaller praktisk talt utlignes slik at materialet fåreen liten metningsmagnetisering hvilket er særskilt verdifullt for et bobledomenemateriale.

Disse amorfe magnetiske sammensetninger har langsgående magnetisk ordning og har enakset anisotropi. I sineenkleste form består de av elementer som har et magnetisk moment. Et eksempel herpå er 4f-serien (sjeldne jordartelementer) og 5f_serien (aktinid-elementer). Videre inngår jerngruppen av tilstandsovergangsmetaller av 3d-serien. Hertil kommer elementer som har et magnetisk moment når de befinner seg i en spesiell tilstand f.eks. elementene Mn,

Cr, V og Pd.

For hver amorf sammensetning som består av et enkelt element, gjelder at et vilkårlig umagnetisk element kan tilsettes i relativt små mengder- uten at de magnetiske egenskaper forstyrres. Dette betyr at en uttynning med umagnetiske elementer, f.eks. 0,C,

■i

P og N kan foretas uten ugunstig påvirkning av de magnetiske egenskaper.- Derfor kan det være fordelaktig å tilsette små mengde"1 vanligvis ca. 2 atomprosent, av disse umagnetiske elementer for forenkling av fremstillingen av den amorfe film. Hvis store mengder tilsettes, påvirkes naturligvis de magnetiske egenskaper. F.eks. kan større mengder enn ca. 50 atomprosent forstyrre den magnetiske ordning.

Binære sammensetninger som omfatter minst ett av de tidligere opptatte elementer, kan også utnyttes for de amorfe magnetiske materialer ifølge oppfinnelsen. Binære sammensetninger er vanligvis lettere å arbeide med fordi de bevarer sin amorfe struktur over større temperaturområder enn amorfe magnetiske enkeltelementmaterialer. Likesom ved amorfe enkeltelementmaterialer kan også små mengder av umagnetiske elementer tilsettes sammensetningen.

En annen endring som kan utføres på binære amorfe sammen setninger, er tilsetning av en større konsentrasjon, 2-50 atomprosent av umagn-etiske elementer for å variere de magnetiske egenskaper. F.eks. kan kopper tilsettes for svekking av det magnetiske element.

Ternære sammensetninger av de oven-fNSr nevnte 3d-,4f- og 5f-elementer kan også fremstilles for å oppnå amorfe sammensetninger med enakset magnetisk anisotropi. Likesom ved de binære elementer kan større konsentrasjoner av umagnetisk materiale tilsettes for endring av de magnetiske egenskaper ved de ternære sammensetninger. Likeså kan små mengder av umagnetisk materiale tilsettes for at

det skal bli lettere å danne amorfe filmer uten at de magnetiske egenskaper påvirkes ugunstig. Det er underforstått at mengden av umagnetisk materiale som tilsettes , er utilstrekkelig til at den magnetiske ordning i den amorfe film går tapt.

De amorfe magnetiske materialer ifølge oppfinnelsen har

i høy grad magnetisk ordning og er enten ferromagnetiske, ferri-magnetiske eller antiferromagnetiske. Naturligvis er det den magnetiske ordning som gir den enaksede anisotropi som opptrer i disse materialer som på sin side gjør materialet meget anvendbart for anordningsanvendelse.

De magnetiske egenskaper ved disse sammensetninger kan endres under fremstillingen eller etter fremstillingen for å til-passes spesielle utførelsesformer. Det er fastslått at de magnetiske egenskaper er meget avhengig av sammensetningsområdet for bestanddelene og også av avsetningsforholdene som opptrer ved fremstillingen av sammensetningen. Imidlertid er de magnetiske egenskapers avhengighet av avsetningsparameterne mindre enn avhengigheten av bestanddelenes sammensetningsområder. Prosesser som herdning og ioneinnpodning kan anvendes etter fremstillingen av disse amorfe sammensetninger for å modifisere de magnetiske egenskaper. Videre kan disse magnetiske materialer dopes med .dopingsmidler uten at de strukturelle magnetiske egenskaper for filmene påvirkes i ugunstig retning. Derfor blir den magnetiske domenebevegelse i filmene ikke påvirket, hvilket er tilfelle ved vanlige krystallinske magnetiske filmer. Ekseppel på særlig egnede amorfe magnetiske sammensetninger er i det følgende angitte anvendelser og tabeller over materialer og deres egenskaper ved slutten av beskrivelsen.

Avhengig av vekslende samvirke som forekommer mellom disse materialer skulle det være mulig å tilveiebringe isolatorer, ledere og halvledere som er hovedsakelig amorfe. I metaller og halvledere kan slik vekslende samvirke enten være direkte som fØLge av overlapping av atombanene eller indirekte avhengig av lednings-elektroner. De er mekanismer som gjør amorft materiale hensiktsmessig for magnetisk anvendelse. Imidlertid er vekslingsmekanismen i isolatorer kritisk avhengig av bindingsvinkelene og bindingsav-standen. Da langsgående magnetisk ordning ikke forekommer i amorft materiale, kan disse vekslingsvilkår ikke oppfylles og noen magnetisk ordning kan ikke iakttas.

Fig. IA og IB er elektronstrålemikrofoto som illustrerer amorft og krystallinsk materiale. Elektronavbøyningsmønsteret på fig. IA er karakteristisk for et amorft materiale mens avbøynings-mønsteret på fig. IB er karakteristisk for et krystallinsk materiale.

Nærmere bestemt er fig. IA og IB fremstillet ved hjelp av elektronavbøyning fra <n>en'Gd-Co-legering. Den opptrukne linje L på fig. IA og IB benyttes for blokkering av den innfallende elektronstråle for å lette frémstillingen av fotoene. Avbøyningsmønst-eret på fig. IA er karakteristisk for et amorft materiale.

Fig. IB er et elektronavbøyningsmønster for materialet Gd-Co på fig. IA etter at dette er krystallisert ved tilførsel av varme. I dette tilfellet ble den amorfe film på fig. IA bibeholdt i elektronstrålemikroskopet og oppvarmet til ca. 300°C. Avbøynings-mønsteret på fig. IB er karakteristisk for avbøyningen i et krystallinsk materiale. Både fig. IA og IB er i samme skala. Begge figurene illustrerer hovedsakelig amorfe egenskaper ved filmer som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2A og 2B viser tilstedeværelsen av magnetiske stripedomener i det amorfe materialet ifølge fig. IA. På fig,2A

og 2B er referansemarkeringen M repet inn i filmen og denne mar-kering anvendes for å bestemme stripedomenenes bevegelse når et magnetfelt påtrykkes det amorfe materialet.

Særlig på fig. 2A er de magnetiske stripedomener D klart synlige på det amorfe magnetiske materialet. Disse stripedomener har grenser generelt orientert i vertikal retning på figuren. Når et magnetfelt påtrykkes i det amorfe materialets plan, bibringes imidlertid stripedomenene D en helning. Dette blir tydelig når stillingen av domenene D i forhold til referansemarkeringen M under-søkes på begge figurer. Således illustrerer fig. 2A og 2B tilstedeværelsen av domener i det amorfe magnetiske materialet og domenenes bevegelse som følge av et påtrykt magnetfelt. Slik det vil fremgå

av forklaring nedenfor, kan stripedomenene D bringes til å bryte saumen til runde bobledomener.

Amorfe filmer med en tykkelse på ca. l^um avsettes på NaCl, Si02 og A120^. Disse filmer har enakset anisotropi og har

også stripedomener. Et i rett vinkel påtrykt magnetfelt på noen få hundre 0 er tilstrekkelig til å få stripedomenene til å bryte sammen til runde bobledomener. Videre forflyttes bobledomene når det ytre magnetfelt forflyttes. Domenemønsteret i det amorfé materialet ligner de domenemønstere som kan iakttas i omhyggelig preparerte granatfilmer. Dette tyder på at det amorfe materialet amangler lokale inhomogeniteter, hvilket er tilstrekkelig til å tilveiebringe lokal fastholdelse av domener som skulle begrense domenenes bevegelse Naturligvis er dette en fordel i et amorft magnetmateriale hvor krystallstruktureffekter ifølge definisjonen ikke eksisterer. Kjernedannelse og forplantning av magnetiske domener i et slikt amorft materiale begrenses ikke av denne type defekter.

Avhengig av spesiell anvendelse hvor disse amorfe magnetiske sammensetninger skal anvendes, er de nevnte magnetiske egenskaper regulerbare for optimalt resultat. Reguleringen av de magnetiske egenskaper i disse amorfe materialer, tilveiebringes lett ved hjelp av bestemte metoder under fremstillingen av de amorfe materialer og ved hjelp av prosesser som utnyttes etter at de amorfe sammensetninger er fremstillet. Til forskjell fra tidligere kjente krystallinske magnetmaterialer er de magnetiske egenskapene ved amorfe filmer generelt lettere å styre enn tilsvarende egenskaper i krystallinsk materiale . En grunn hertil er at de sammensetnings-variasjoner som tillates i et amorft materiale er meget mere vidt-gående enn de tillatte variasjoner i et krystallinsk materiale, fordi amorfe sammensetninger kjennetegnes av metastabilitet heller enn av termodynamisk likevekt. Forskjellige magnetiske egenskaper skal behandles hver for seg for å illustrere den fleksibilitet som amorft materiale byr på.

Metningsmagnetisering Mg.

Magnetiseringen endres lett i et amorft magnetisk materiale ved tilsetning av et magnetisk atom som koples med et normalt magnetisk atom i det amorfe materialet, eller et atom i det amorfe materialet som er magnetisk 1 en bestemt tilstand, f.eks. Mn, Cr, etc. For minskning av magnetiseringen koples det materiale som skal tilsettes den amorfe sammensetning antiferromagnetisk med de magnetiske atomer i det amorfe materialet. For å minske magnetiseringen ved amorft Gd-Co-legeringer reguleres f.eks. forholdet Gd/Co slik at materialets magnetiske moment på det nærmeste elimineres.

For å øke magnetiseringen i et amorft materiale, tilsettes magnetiske atomer til sammensetningen som koples ferromagnetisk med de magnetiske atomer i den amorfe sammensetning. F.eks. tilveiebringer tilsetning av Nd til en amorf sammensetning av Gd-Co en økning av sammensetningens magnetisering. Som et annet eksempel kan nevnes at tilsetning av Co til en amorf sammensetning av Y-Co øker magnetiseringen.

Disse tilsetninger foretas under fremstillingen og ut-føres på følgende måte. En blanding av bestanddelene smeltes og støpes til en skiveformet plate éom anvendes som et mål for elektrode-forstøvning. Sammensetningen kan reguleres under målfremstillingen eller filmens sammensetning kan også. varieres under forstøvnings-prosessen ved hjelp av regulering av forspenningen på substratet for foretrukken omforstøvning av en del av en eller flere av bestanddelene. Alternativt kan et andre mål av tilsetningselementet anbringes i forstøvningssystemet slik at et av tilsetningselementene innføres i den avsatte film.

Når tynne filmer fremstilles ved vakuumfordmpning, kan tilsetningens konsentrasjon varieres i fordampningskilden eller også kan en supplementskilde av tilsetningselementet anvendes.

På fig. 3A er vist en kurve for magnetiseringen ved romtemperatur som funksjon av konsentrasjonen av kobolt i en amorf Gd-Co-legering. Av denne kurve fremgår at mengden av magnetis. atom Co i den amorfe legering bestemmer legeringens magnetisering. Som følge herav endres legeringens magnetisering ved tilsétning av materiale til den amorfe legering hvilket endrer Gd/Co-forholdet og dermed den grad i hvilken materialets magnetiske moment oppheves,

Sammensetningsområdet nær magnetiseringens minimum er særlig egnet for materiale med lite magnetisk moment og høyt Curie-punkt. På grunn av at den lave magnetisering for sammensetninger nær 79 atomprosent kobolt som stammer fra en senkning av Gd-Co-momentene heller enn fra uttynningseffekter, blir Curie-punktet som i stor utstrekning bestemmes av Gd-Co-samvirke, ikke påvirket. Føl-gelig kan magnetiseringen for materialet ved romtemperatur endres under opprettholdelse av Tq innen bestemte grenser.

En annen måte å endre magnetiseringen på for en amorf legering, er å tilsette små mengder N^, når den amorfe legering elektrodef orstøves. Når f.eks. GdGOj- elektrodef orstøves i argon,

får man en tilsetning av små mengder N2 (ca. 1 volumprosent N2 i argongassen) vil stripedomenene i materialet minske markant i størrelse. Dette indikerer på sin side en økning av magnetiseringen 4 Ti Mg. Dette betyr at den antiferromagnetiske kopling av Gd og Co

påvirkes slik at magnetiseringen øker uten at det amorfe materialets ..anaksede anisotropi økes. Nitrogen binder seg med Gd og dette minske den antiferromagnetiske kopling mellom Gd og Co. Momentet for Co"-"'' subgitteret blir mindre effektivt opphevet av Gd-subgittermomentet slik at magnetiseringen øker.

Fig. 3B viser en kurve for magnetiseringen Ms i vilkårlige enheter som funksjon av sammensetningen for den amorfe Gd-Co-legeringen også i vilkårlige enheter. Dette er et minimum av magnetisering ved en bestemt sammensetning av Gd-Co.

Hvis Gd-Co-sammensetningen er normal for sammensetningen A og sammensetningen fremstilles ved tilstedeværelse av N2, opptrer en forskyvning av magnetiseringen som om en økning av koboltinn-holdet skulle opptre. Derfor blir magnetiseringen større. Hvis man på den andre side starter med en sammensetning C og tilsetter nitrogen vil den fremstilte films mangetisering endres mot et minimum. Derfor kan magnetiseringen Mg endres ved enkel tilsetning av Ng til materialet for endring av vekslingsforbindelsen mellom bestanddelene i sammensetningen til større eller lavere magnetisering i samsvar med hvor man befinner seg på magnetiserings- sammensetningskurven for dette materialet.

Koersitivkraft H .

c

Koersitivkraften i magnetmaterialet er en primær faktor for å bestemme muligheten for å forflytte magnetiske domener imma-terialet. Justeringer med hensyn til koersitivkraften innebærer vanligvis endring av det magnetiske materialets kornstørrelse fordi koersitivkraften er avhengig av kornstørrelsen. Generelt sett er koersitivkraften•maksimal for en bestemt verdi av kornstørrelsen og minsker for kornstørrélser mindre enn og større enn det som gir maksimal koersitivkraft. F.eks. er koersitivkraften stor i magnetmateriale hvor kornstørrelsen nærmer seg domenegrensebredden.

Kornstørrelsen kan påvirkes ved tilsetning av dopings-materialet som f.eks. NgOg . Disse tilsetninger endrer den magnetiske ordning i den amorfe film slik at den blir forskjellig fra eller lik domenegrensebredden £ . Hvis 6 er større enn ordningen,

er H c liten fordi hvis £ er lik ordningD en er H cmaksimal,

Ioneinnpodning til en bestemt dybde er normalt fordelaktig når det 'ikke er ønskelig å varme opp det amorfe materialet. Oppvarming over en viss temperatur endrer det amorfe materialet til krystallinsk tilstand som kanskje ikke er en'reversiben tilstand. Herdning for krystallisering av den amorfe film for tilveiebringelse av korn av ønsket størrelse kan også anvendes.

Andre fremgangsmåter til å påvirke koersitivkraften omfatter overflatebehandling som f.eks. forstøvningsetsing og ione-etsing for å gjøre overflatestrukturen ujevn. Dette påvirker på

sin side domenenes forflytning i det amorfe magnetiske materialet. Curie-temperatur Tc.

c

Slike amorfe magnetiske materialer er lette å legere

for å øke Curie-temperaturen uten at materialets struktur påvirkes

i ufordelaktig retning. Følgelig utøves ingen begrensende inn virkning på grunn av et fasediagram slik som tilfelle er for krystallinsk materiale. Legeringsområde med stor utstrekning ca. 50 atomprosent) kan anvendes så lenge den enaksede anisotropi i materialet ikke påvirkes. Generelt følger Gurie-temperaturen lineæi mengden av tilstedeværende magnetiske atomer. Curie-temepraturen i disse amorfe materialer er lettere å styre enn i krystallinske magnetiske materialer.

Legeringsforholdene anvendes for endring av Curie-temperaturen ved amorfe magnetiske materialer. For eksempel vil en amorf Gd-Co-legering som tilsettes magnetiske atomer med mindre moment, f.eks. Ni, Cr, Mn eller umagnetiske atomer f.eks. Cu, Al, Ag, Pd, Ga, In, etc. sénke Curie-temperaturen mens tilsetning av

et element som f.eks. Fe øker Curie-temperaturen. Styrken av den magnetiske kopling i materialet endres ved de tilsatte elementerv Faraday-rotasjon 0„r.

Øket Faraday-rotasjon eller Kerr-rotasjon i en lysstråle som faller på amorft magnetisk materiale oppnås ved amorft materiale med et sterkt magnetisk moment. Dopingsmateriale i form av sjeldne jordarter f.eks. Tb, Dy, Ho, kan tilsettes det amorfe materialet eller også kan legeringstilsetninger tilsettes materialet. Når det f.eks. gjelder den amorfe Gd-Co-legering,vil økningen av mengden Co bety øket Faraday-rotasjon. Også tilsetning av Fe til materialet vil øke Faraday-rotasjonen. For høy Faraday-rotasjon erdet ønskelig at magnetiseringen 47TM shar så stor verdi som mulig (f.eks. 8000 - 10000 Gaus).

Karakteristisk lengde (L-parameter).

Parameteren L er en størrelse som er særlig anvendbar ved utforming av magnetbobledomenesystemer. En nærmere beskrivelse av denne parameter er gjort av A.A. Thiele i Journal of Applied Physics nr. kl side 1139 (1970).

Parameteren L er meget avhengig av bestanddelenes utstrekning i den amorfe legering. Således viser f.eks. fig. HA varia

sjoner i parameteren L (nærmere bestemt

som funksjon av

magnetionekonsentrasjonen i en..amorf magnetisk legering. I dette spesielle tilfellet er sammensetningen Gd-Co og den horisontale akse er Co-konsentrasjonen. Herav fremgår at parameteren L kan varieres ved endring av den amorfe legerings sammensetning. Kurven på fig. 4A er tegnet opp for forskjellige sammensetninger av Gd-

Co hvor alle fremstillingsparametere holdes konstant for hver enkelt prøve. Samme sammensetninger som er fremstillet under andre forhold har andre verdier for parameteren L. Som følge av at sammensetningsområdet for et amorft materiale lett kan varieees innen vide grenser, hvilket avvikes fra forholdet for krystallinskmagnetisk materiale,

er det relativt lett å variere parameteren L.

Fig. 4B viser parameteren L avhengig av tykkelsen H av det amorfe magnetiske sjikt. Under en kritisk tykkelse for hver sammensetting kan det ikke oppnås tilstrekkelig rettvinklet anisotropi for støtte til bobledomenene og derfor er kurven vist med streket linje under den kritiske tykkelse. For den her aktuelle spesielle sammensetning 20 atomprosent Gd og 80 atomprosent Fe,

gir en tykkelse på 0,2yum tilstrekkelig rettvinklet anisotropi for å befordre bobledomenene.

Domenegrenseenergi <s .

w

Dbmenegrenseenergien a Wer beslektet med det amorfe - materialets L-parameter. Domenegrenseenergien er også direkte proporsjonal med ^~^u hvor A er materialets vekslingskonstant og Ku er materialets enaksede rettvinklede anisotropikonstant.

Fig. 5 viser en kurve for domenegrenseenergien kTTø wi erg/cm målt som funksjon av den substrattforspenning som anvendes under elektrodeforstøvningen av amorft Gd-Co-legeringer som inneholder 80-85 atomprosent Co. Denne substratforspenning er en spenning på substratet målt i forhold til jord. I den likestrøm-elektrodeforstøvningsinnretning som anvendes for å frembringe kurven på fig. 5, er det påtrykt ca. 2000 volt mellom anoden og katoden for å tilveiebringe avsetningen av den amorfe Gd-Co-sammensetning. Anvendelse av substratforspenning muliggjør styring av avsetningen og de magnetiske egenskapene for det avsatte amorfe materialet. På denne måte kan domenegrenseenergien varieres innen et vidt område. Domenegrenseenergien kan også endres ved endring av vekslingskon-stanten A eller anisotropien K . Vekslingskonstanten A representerer styrken av det magnetiske kopling i materialet og er proporsjonal med Curie-temperaturen T . Følgelig varierer konstanten A fra det ene materialet til det andre. Endringer i anisotropi skal behandles nedenfor.

Anisotropi K .

Materialets anisotropi kan varieres ved endring av den fremgangsmåte som anvendes for fremstilling av den amorfe sammensetning. F.eks. er sammensetningen en avgjørende faktor likesom tykkelsen av den avsatte film. Generelt sett er Ku en funké^on av materialsammensetningen og oppbygningsforholdene. Disse faktorer skal beskrives nærmere nedenfor.

Domenestørrelse og domenegrensebredde .

T/7T

Domenegrensebredden er lik v — Kuhvor A er materialets vekslingskonstant og Ku er materialets anisotropi. Som tidligere nevnt er anisotropien Ky avhengig av den amorfe films tykkelse og av avsetningshastigheten. Derfor kan domenegrensebredden £ varieres ved endring av anisotropien K . Denne er på sin side en funksjon av sammensetningen av det amorfe sjikt, dets område av bestanddeler og av den avsetningsmåte som anvendes fed fremstilling av det amorfe materialet. I den del av beskrivelsen som gjelder fremstillings-måter, finnes kurver som illustrerer anisotropiers Ku variasjon med sjikttykkelsen og avsetningshastigheten.

Domenestørrelsen er en funksjon av den karakteristiske lengde L og filmens tykkelse. Generelt velges domenestørrelsen slik at den ønskede virkning blir optimal. For magnetbobledomenesystemer er den karakteristiske lengde L gitt ved ligningen:

Følgelig kan den karakteristiske lengde og dermed domenestørrelsen endres ved endring av magnetiseringen M s , anisotropien K uog vekslingskonstanten A.

Vekslingskonstanten er en størrelse som representerer styrken av den magnetiske kopling i et bestemt «materiale. Den er proporsjonal med Curie-temperaturen og er større for materialer som har høyere Curie-temperatur T . Som nevnt tidligere er anisotropien Ku en funksjon av materialsammensetningen og de øvrige forhold som anvendes ved fremstillingen av materialet. Magnetiseringen Ms stammer fra magnetiske spinn og orienteringen av disse (parallelt eller antiparallelt). Denne størrelse er temperaturavhengig og kan varieres ved endring av den amorfe films sammensetning og de parametere som er aktuelle ved fremstillingen av den amorfe film. Derfor kan domenestørrelsen lett endres innen vide områder. Fremstillingsmetoder.

De amorfe magnetiske materialer kan fremstilles i masse-form eller tynnfilmform. Generelt kan hvilken som helst kjent filmavsetningsteknikk anvendes inklusiv elektrodeforstøvning og fordampning.

For tilveiebringelse av en massefilm av amorft magnetisk materiale kan dynkekjøling være en anvendbar metode. Ved denne måte blir filmbestanddelene oppvarmet og i flytende form spredd ut på en kald flate slik at bestanddelene størkner og danner en amorf massefilm. Dette gir en hurtig størkning fra den flytende fase.

Enakset anisotropi kan tilveiebringes i massefilmer ved at disse utsettes for atombombardemang i et påtrykt magnetfelt eller ved å herdes i et magnetfelt ved en temperatur under krystalli-seringstemperaturen for filmen. En annen metode for å tilveiebringe massefilm, er kontinuerlig fordampning.

Fremstillingen av tynn amorf film ifølge oppfinnelsen kan skje ved avsetning fra dampfase, hurtig avkjøling fra flytende fase eller ioneinnpodning for justering av anisotropien. Vanllig-vis er disse amorfe filmer avhengig av hastigheten for avsetningen av atomer på substratet, temperaturen for substratet og innfalls-vinkelen for de atomer som avsettes på substratet. Hvis de innkommende atomer ikke er i stand til å oppnå en bestemt likevekts-tilstand, øker tendensen til dannelse av amorfe filmer. I denne forbindelse skal vises til "The Use of Thin Films in Physical Investigations" av S.Mader utgitt av J.C.Anderson (Academic, New York, 1966) side 433. Se også U.S.-patentskrift nr. 3.427.154 som angår fremstilling av amorfe tynne filmer.

For å befordre parordning som en måte for å tilveiebringe enakset anisotropi i disse filmer, synes det å være vesentlig at avsetningsatomene treffer substratet i en innfallsvinkel som er forskjellig fra 90°. Dette betyr at de innfallende atomer må ha en viss Hastighetskomponent parallelt med substratflaten for oppnåelse av enakset anisotropi i filmen. En slik vinkel gir en atombevegelse parallelt med substratet hvilket på sin side befordrer parordning fordi de innkommende atomer kan forflytte seg og velge en stilling som senker energien i systemet via materialets avmagnetiseringsfelt. Faseseparasjon befordres, og dette fører til dannelse av anisotropi fordi klynger av lignende atomer grupperes sammen på et sted hvor energien i systemet minsker. Dette leder på sin side til sammensetningsgrupperinger og disse fører som tidligere nevnt til anisotropi i filmen.

En annen faktor i forbindelse med oppnåelse av enakset anisotropi er avsetningshastigheten for de innkommende atomer. Hvi avsetningshastigheten er for stor, kan innkommende atomer ikke forflytte seg i større utstrekning på substratflaten, hvilket be-grenser bevegeligheten parallelt med substratet. I denne forbindelse skal vises til fig. 6 som er en kurve som viser avsetningshastigheten i Å pr. sekund som funksjon av høyfrekvensenergi som anvendes i et forstøvningssystem for avsetning av amorft materiale. I dette tilfellet er det amorfe magnetiske materialet Gd-Co. På fig. 6 er vist en kritisk avsetningshastighet på 4Å pr. sekund for en bestemt substrattemperatur og sammensetning. Dette •betyr at ved en avsetningshastighet på 4Å pr. seknnd vil vedkommende Gd-Co-rprøven som inneholder ca. 80 atomprosent Co, ha et domenemønster som er karakteristisk for enakset rettvinklet anisotropi i den amorfe magnetiske legering.

På fig. 6 er avsetningen foretatt med et magnetfelt

på 500 i rett vinkel på substratet og uten tilstedeværelsen av megnetfeltet for å bestemme virkningen av magnetfeltet under avsetningen. Virkningen av magnetfeltet er ikke stor selv om det i en viss grad forbedrer forstøvningens virkningsgrad.

Når substratforspenningen som anvendes ved forstøvnings systemet, øker, øker generelt anisotropien. Dette skyldes at forspenningen forårsaker at innkommende atomer kan frigjøres fra over-flaten av filmen. Følgelig har atomene mere bevegelighet parallelt med substratflaten slik at de kan nå de ønskede steder som leder til sammensetningsgruppering eller parordning.

Fig. 7 viser en kurve for anisotropien Ku (erg/cm ) som funksjon av tykkelsen H av den magnetiske amorfe film målt i yum.

For denne film av amorft GdFe-materiale kreves en kritisk anisotropi på ca. 1,2 x 10 5 erg/cm 3 for å befordre domenene i filmen, hvilket kommer til uttrykk i stabiliseringstilstanden K ~? 27TM .

us Denne kritiske anisotropi opptrer ved en filmtykkelse på 0,2 ^um.

For avsetning av amorft magnetisk materiale, holdes substrattemperaturen forholdsvis lav. Disse filmer kan avsettes ved romtemperatur eller lavere og avsettes normalt ved en temperatur som ligger under den temperatur som vil forårsake krystallisering av materialet. F.eks. for amorft Gd-Co-materiale er den øvre grense for substrattemperaturen ca. 300°C dvs. krystalliserings-temperaturen.

Fig. 8 viser en kurve over avsetningshastigheten i logaritmisk skala som funksjon av substrattemperaturen for Gd-Co-og Gd-Fe-legeringer. Av denne kurve fremgår at amorft magnetisk film kan fremstilles over et vidt område av substrattemperatur avhengig av avsetningshastigheten. Generelt må substrattemperaturen avhengig av hvilken avsetningshastighet som anvendes, være lavere enn den ved hvilken krystallisering opptrer, for å tilveiebringe amorft magnetisk materiale i samsvar med oppfinnelsen.

Påkjenningsfrembragt anisotropi kan også anvendes for

å tilveiebringe de aktuelle magnetiske materialer. Denne type anisotropi kan anvendes sammen med de øvrige metoder f.eks. parordning etc. for å oppnå anisotropi eller også kan påkjenningsfrem-bringelse utnyttes alene. For påkjenningsfrembragt anisotropi velges substratet i forhold til magnetostriksjonen for den film som skal avsettes på sådan måte at anisotropi tilveiebringes i den amorfe film. Filmen kan utsettes for en viss påkjenning ved romtemperatur hvis filmen og substratet har forskjellige varmeutvidelses-koeffisienter.

Som nevnt tidligere kan mange substrater komme på tale. Da det ikke er noen begrensning med hensyn til krystallografisk tilpasning ved fremstilling av amorfe filmer, er substratvalget helt fritt. Disse substrater kan bestå av hvilke som helst kjente materialer såsom metaller og isolatorer, og også halvledere. Ikke stive substrater f.eks. plast kan også anvendes .

Filmer med anisotropi i planet kan endres til filmer med vinkelrett anisotropi ved at de herdes. F.eks. endrer herdning av Gd-Co-filmer ved ca.300 - 400°C anisotropi i planet til rettvinklet anisotropi. Når filmtykkelsen øker, øker naturligvis sannsyn-ligheten for vinkelrett anisotropi. F.eks. har Gd-Co-filmer med en tykkelse på minst 2000Å normalt vinkelrett anisotropi.

De amorfe magnetiske materialer ifølge oppfinnelsen kan anvendes for et utall anvendelser, f.eks. i bobledomenesystemer, stråleadressbare arkiver, lysmodulatorer, permanentmagneter og opp-tegningsmedier på bånd og plater. Hver av disse anvendelser skal behandles sammen med de tilhørende parametere.

Bobledomenesystemer.

Ved magnetbobledomenesystemer er det viktig at størrelser 4 M ser liten og at materialet har enakset, vinkelrett anisotropi. Videre bør godhetsfaktoren Q = H cL M7TM Svære større enn en, hvor

H a er enakseanisotropimagnetfeltet og M ser materialets metningsmagnetisering. Videre bør koersitivkraften HQ for materialet være liten for å lette magnetdomenenes forflytning, kjernedannelse og sammenbrudd i det amorfe magnetiske materialet. Da godhetsfaktoren Q bør være større enn en for å tilveiebringe stabile bobledomener, anvendes vanligvis systemer med svak magnetisering, fordi det er vanskelig å tilveiebringe sterkt induserte anisotropifelter H a.. I ferromagnetiske systemer er det mulig å minske magnetiseringen Ms ved uttynning med et umagnetisk element, men på grunn av at detn magnetiske Curie-temperatur følger magnetiseringen, kan tilstrekkelit liten verdi av 4n^M sbare tilvéiebringes i legeringer med arbeids-temperatur nær Curie-temperaturen.

Lavt magnetisk moment med høy ordningstemperatur slik

at det amorfe materialet blir egnet for anvendelse, og som arbeider ved romtemperatur, oppnås i et ferromagnetisk system som inneholder to eller flere arter magnetatomer med motsatte spinn. Denne type orden oppnås i amorfe legeringer av sjeldne jordarter, først og fremst metaller med tilstandsoverganger. Amorfe legeringer av sjeldne jordmetaller, f^eks. Gå^ Co^ "med egnet sammensetning kan tilveiebringes hvor atommomentene i det sjeldne jordmetall og metallet tilnærmet oppheves, hvilket leder til et materiale med egnet lav verdi av 4 ff M .

s

Egnede eksempler er Gd-Co-legeringer med 70-90$ Co og

amorfe Gd-Fe-legeringer med 70-90$ Fe. Ved tynnfilmformer tilveiebringes anisotropien enten ved påkjenning, parordning eller formanisotropi.

Som tidligere nevnt kreves vanligvis liten koersitiv-

kraft Hc for bobledomenemateriale. Følgelig.bør bobledomenegrense-bredden^ være slik at gjennomsnittlig hersker samme midlere potensial over alt i det amorfe materialet. Størrelsen é bør være tilnærmet lik eller noe større enn den type atomordning som påtreffes i det amorfe materialet. Hvis lokale avvikelser (faseseparasjoner kornstørrelse, etc:) i det amorfe materialet er mindre enn grensebredden 6 > er virkningen herav ubetydelig for domenegrensebevegelsen. Videre er mikrokrystaller av størrelsesorden 25-100Å ikke nødvendig-

vis skadelige for domenebevegelsen. Inntil kornstørrelsen i det amorfe materialet når grensebredden 6 er koersitivkraften H cliten.

Domenegrensebredden 6 følger Curie-temperaturen Tc

fordi vekslingskonstanten A følger T o W=A). Hvis store domene-grensebredder er ønskelig, er det derfor nødvendig å tilveiebringe store vekslingskonstanter. Imidlertid bør grensebredden cf ikke være alt for stor fordi anisotropienergien øker, hvilket har en ugunstig virkning på bevegeligheten. For amorft bobledomenemateriale er det normalt ønskelig å tilveiebringe en lav grenseenergi <? W, hvilket innebærer at materialer med lavt Curie-punkt Tc bør anvendes. Som tidligere nevnt kan amorfe magnetiske materialer lett legeres for endring av Curie-punktet. Begrensningene vedrørende Curie-temperaturen T c for amorfe bobledomenematerialer er hovedsakelig ° den samme som for krystallinske bobledomenematerialer. Det er imidlertid enklere å styre Curie-temperaturen Tc i et amorft magnetisk materiale enn i et krystallinsk materiale.

Valget av substrat er fritt når amorfe magnetbobledomene-materialer kommer til anvendelse. Hensiktsmessige substrater omfat-

ter halvledere isolatorer og metaller f.eks. NaCl, glass, Si02, Si,

Ge, GaAs og AlgO^. En særlig hensiktsmessig amorft magnetisk film består av GdGo^ som elektrodeforstøves på et NaCl-substrat. Denne elektrodef orstøvning finner sted fra et bueformet emne av Gd-Co,-, hvor substratet vannkjøles ved ca. 20 oC og er forsynt med et gallium-belegg for å sikre termisk kontakt med kjøleinnretningen. Stripedomener blir observert ved hjelp av elektronmikroskop i en film med en tykkelse på ca. 750Å. Forekomsten av ferrimagnetisk ordning ble iakttatt ved oppvarming av prøven til kondenseringspunktet Tor å forstyrre Gd-ordningen, ved hvilket punkt det ble iakttatt domener i planet. Vinkelrette domener opptråtte ved avkjøling til romtemperatur. Elektronavbøyningsmønsteret var typisk for et amorft materiale. Disse magnetiske strimmeldomener med rettvinklet magnetisering kunne iakttas i den frittstående film som var løsnet fra NaCl-substratet, hvilket indikerer at anisotropier ikke var påkjenningsfrembragt , men sannsynligvis av parordningstypen.

Ca. l^urn tykke filmer ble avsatt ved atskilte forløp under samme fremstillingsforhold på substrat av NaCl, SiOg og kl^ 0. 7. Disse filmer -hadde også stripedomener da de ble observert ved hjelp av Bitter-mønster og ved hjelp av Kerr-effekt. Et vinkelrett magnetfelt på noen hundre 0 var tilstrekkelig til å få stripedomenene til å bryte sammen til runde domener. Ved forflytning av det ytre magnetiske felt, er det mulig å forflytte domenene i den amorfe magnetiske film. Dette domenemønster ligner det som kan iakttas i omhyggelig preparerte granatfilmer, hvilket tyder på at det amorfe materiale mangler lokale inhomogeniteter, hvilket ville være tilstrekkelig til å forårsake lokalt fasthold av domenene. Naturligvis er dette en fordel ved amorfe materialer hvor krystallstruktureffekte-ikke eksisterer. Magnetbobledomenene;-og deres forflytning begrenses ikke av denne type defekter. Fig. 9 viser et magnetbobledomenesystem hvor et amorft magnetisk materiale 10 anvendes som medium, hvilket befordrer magnet-bobledomenene i mediet. Fig. 10 viser skjematisk en del av kretsene på fig. 9- Utførelsesformen på fig. 9 og 10 har bare til oppgave å vise en bobledomeneinnretning hvor det foreliggende amorfe magnetiske materialet kan benyttes, og derfor er selve systemet ikke beskrevet i detalj. Nedenfor følger en kort forklaring av dette bobledomenesystem under anvendelse av et amorft materiale som f.eks. det magnetiske medium 10. Fig. 9 viser et blokkskjema for et lagringssystem som anvender sylindriske magnetiske domener (bobledomener), hvilket system tilveiebringer opptegning, lagring, dekoding, tømming og avlesning. Det amorfe magnetiske ark 10 består av en av de tidligere nevnte sammensetninger. Et hensiktsmessig materiale er en amorf

Gd-Co-legering eller en amorf Gd-Fe-legering. De egenskaper ved

den amorfe film som kreves for anvendelse i et bobledomenesystem er nevnt ovenfor. Arket 10 har et forspeøningsmagnetfelt H vinkelrett på sitt plan for å bevare diameteren av de sylindriske magnet-domener i magnetarket 10. Forspenningsfeltet H ztilveiebringes av en forspenningsfeltkilde 12 som kan vætfe en ytre spole. Hvis det er ønskelig kan forspenningsfeltet tilveiebringes av et permanentmagnet-sjikt eller et annet magnetisk ark som er vekslingskoplet med magnetarket 10.

Når domenene skal forflyttes ved hjelp av tiltrekkende magnetpoler, som består av magnetisk bløtt materiale som er anordnet nær magnetarket 10, tilveiebringes et forplantningsfelt H av forplantningsfeltkilden 14. Forplantningsfeltet H er et omorienterings-magnetfelt i det magnetiske arks 10 plan, hvilket felt tilveiebringer tiltrekkende og avstøtende magnetpoler langs det magnetisk bløte materialet som befinner seg i nærheten av magnetarket 10 . Forplantningsfeltkilden 14 består av ytre spoler som er anordnet rundt magnetarket 10 og som avvekslende pulses for å tilveiebringe et magnetfelt i ønsket retning. På fig. 9 er forplantningsfeltet H er roterende magnetfelt-som er rettet i en av retningene 1, 2, 3 og 4.

Selv om bobledomeneforholdene skal beskrives spesielt i forhold til et forplantningsmiddel som omfatter magnetisk bløtt ma-tejiale, er det underforstått at andre forplantningsmidler f.eks. ledningssløyfer også kan anvendes. Forspenningsfeltkilden 12 og forplantningsfeltkilden 14 aktiviseres av feltstyrekretsen 16 som leverer strøm til kildene 12 og 14 for å tilveiebringe forspenningsfeltet H zog forplantningsfeltet H.

Domenene beveger seg i sluttede baner i hver av de 2^ . skyveregisteret. Domenene representerer binærinformasjon idet tilstedeværelsen av en domene indikerer en binær 1 mens ikke opptredende domener indikerer binær 0. Til hvert skyveregister 1,2,...2N hører en domenegenerator 18-1, 18-2,....l8-2N. Disse generatorer tegner opp informasjon i skyveregisterne i samsvar med inngangssignaler som leveres av opptegningspulskilder 20 til ledningene W1,W2,....W2<N>.

Hvis ønskelig kan opptegningsdekodere anvendes sammen med domenegeneratorene 18-1 osv. for opptegning av informasjon i et valgt skyveregister .

En avlesningsdekoder 22 hører til skyveregisteret. Avlesningsdekoderen mottar 2N inngangssignaler som leveres fra en dekodingspulskilde 24. Avhengig av inngangssignalene som leveres fra avlesningsdekoderen 22 kan hvilken som helst av skyveregie erne velges for informasjonsavlesning.

Etter utvelgning ved hjelp av avlesningsdekoderen °2 passerer informasjonen i det valgte register en tømmingsinnret?.ing 26 som aktiviseres av en kilde 28. Kilden 28, dekodingspulskilden 24 og opptegningspulskilden 20 styres selektivt fra styrekretsen 30 som leverer inngangssignaler til hver av disse kilder for å aktivise dem på riktig tidspunkt. Tømmingsinnretningen 26 sender domenene i det valgte skyveregisteret til den ene av to baner avhengig av om informasjonene skal avleses destruktivt eller åkke destruktivt. Hvis destruktiv avlesning skal anvendes, mates domenene i det valgte register direkte til detektoren 32 som kan være et magnetomotstande-avlesningselement, en induktiv sløyfe, en magnetooptisjé avlesnings-anordning eller et annet detekteringsorgan. Til detektoren hører ei: domeneforstyrrer som får domenene til å bryte sammen. Utgangssig-nalet fra detektoren 32 tilføres en forbruker 34 som kan være en vilkårlig ytre krets som utnytter den binære informasjon som finnes 1 det valgte skyveregister.

Hvis ikke destruktiv avlesning er aktuell, hvil tømmings innretningen 26 dirigere somenene fra et valgt register til en domeneseparator 36-1, 36-2....36-2N. Separatoren deler inngangs-domenene i to deler idet den ene del tilføres detektoren 32 for destruktur avlesning, mens den andre går tilbake til det valgte skyveregister for fortsatt sirkulasjon i denne skyveregistersløyfe, På fig. 9 er vist skyveregisteret, avlesnings/opptegnings-dekodere 22 og tømmingsinnretning 26 som separate, bestemte komponenter for enkelthets skyld, men det er klart at dekoderne som har en tømmings-innretning er integrert i skyveregisterne. Følgelig representerer ledningene 46 og 44 skyveregistersløyfene 1,2.... 2N i hvilke er opp-tatt dekoderne 22 som omfatter tømmingsinnretning 26.

Blokkskjemaet på fig. 9 viser et fullstendig lagringssystem av sylinderdomenetypen hvor informasjon selektivt opptegnes i 2 N skyveregistere for lagring. Informasjonsinnholdet i skyveregisteret kan selektivt adresseres ved hjelp av inngangssignaler til avlesningsdekoderen 22. Avhengig av aktiviseringen av tømmingsinn-retningen 26 vil domener i det valgte register avleses destruktivt eller ikke destruktivt. Hvis destruktuv avlesning indikereres av tømmingsinnretning, blir domenene i det valgte register destruktivt avlest -av dekoderen 32. Ved destruktiv avlesning aktiviserer styrekretsen 30 opptegningspulskilden 20 som på sin side aktiviserer domenegeneratorene 18-1, 18-2,....l8-2N som hører til vedkomaende register som blir destruktivt avlest. Således opptegnes ny informasjon i det destruktivt avleste skyveregister.

Hvis tømmingsinnretningen indikerer at informasjon skal avleses ikke destruktivt fra valgte skyveregistre, mates domenene fra dette skyveregister til en domeneseparator der de deles i to nye domener. En av de nye domener går til detektoren 32 for destruktiv avlesning mens den andre føres tilbake til det valgte skyveregisteret for fortsatt sirkulasjon i dette skyveregister.

Utvelgning av ett eller samtlige skyveregistere for destruktiv eller ikke destruktiv avlesning er mulig som følge av de binære inngangssignaler som mates til avlesningsdekoderen. På fig.

10 er vist en del av et skyveregister SR14 for å vise dekodings-

og tømmingsfunksjonene. Magnetarket er ikke vist her.

Domenene, f.eks. 53 beveger seg til høyre i pilens 46 retning i skyveregisteret. Det er underforstått at størstedelen av denne skyveregister-sløyfe ikke er vist og at sløyfen strekker seg ytterligere til venstre for å kunne romme dekodingsslyngen D1-D2'

på fig. 9 og gi tilstrekkelig lagringsplass. I samsvar med vel-kjente prinsipper danner forplantningsfeltets rotasjon tiltrekkende poler i T- og l-formede permallpyelementer 54 for forflytning av domenene i retning av pilen 46. På magnetarket 10 og over det valgte permalloyelement 5^ er lederne anvendt for dekodingssløyfene D3,D3', D4, og D4'. På magnetarket 10 og på hensiktsmessige parmelloyelementer 4 er videre tømmingsaløyfen CL også en leder-sløyfe f.eks. av kobber. Herav fremgår at dekodingssløyfene D3 og D4' har utvidede partier innen de områder hvor de skjærer de T-formede elementer i retningen 46, ved at dekodingssløyfene D3' og D4 ikke har utvidede partier hvor disse passerer T-elementene i retningen 46. Dette innebærer at strømmer i dekodingssløyfene D3' og D4 ikke påvirker domenenes passering i retningen 46.

På magnetarket 10 er videre en permalloydomeneseparator 36-11 som i dette tilfellet omfatter et øvre permalloysjikt og et nedre permalloysjikt som er vist med streke.de linjer.

Ved anvendelse av binære inngangssignaler 10100110 for dekodingsinngangene Dl og Dl'...DV for s&ektiv avlesning av skyveregisterne foreligger ingen strøm i dekodingssløyfene D3 Qg D4'. Som tidligere nevnt utøver strømmene i dekodingssløyfene D3'

og D4 ikke noen påvirkning av skyveregisterets 14 funksjon. Følge-lig forplantes domenene 53 i pilretningen 46 til polposisjonen 2

for T-elementet 56. Deretter kommer domenen 53 til enten å følge den bane som er antydet med pilen 38 eller den bane som er antydet med pilen 40. Hvis tømmingssløyfen CL aktiviseres av en strømpuls, vil ingen tiltrekkende magnetpol frembringes i polposisjonen 3' for slementet 46. Derfor vil domener som befinner seg ved polposisjonen 2 for elementet 56 tiltrekkes oppover til polposisjonen 4 for elementet 56 når forplantningsfeltet H har retningen 4. Deretter vil domenene forflyttes til polposijonen 1'' på Tpelementet 58 når forplantningsfeltet H har retningen 1. Forflytning i pilens 38 retning fortsetter alt ettersom H vris, hvilket fører domenene til detektoren 32 for destruktiv avlesning.

Detektoren 32 er vist som en magnetostriktiv detektor

i tilslutning til et element 60. Den magnetostriktive avlesnings-detektor 32 består av et magnetostriktivt avlesningselement 62 og en konstant strømkilde 64. Avlesningselementet 62 vrir magnetiserings vektoren når et domenes 53 spredningsmagnetfelt samvirker med elementet. Dette forårsaker en motstandsendring i avlesningselementet 62 som gir seg uttrykk i et spenningssignal V s. Elementet 60 har et langstrakt permalloymønster 66 til hvilket domenene 53 beveger seg etter avlesningen når H roterer i retningen 4, idet domenene 53 forflyttes til polposisjonen 4 på elementet 66. Når H roterer, forflyttes domenene 53 til elementets 66 hjørne og stenges inne der selv når H roterer til retningene 2 og 3, fordi polposisjonen 3 ligger langt borte fra elementets 66 hjørne. Når H befinner seg i pos-sjonen 3, blir det .lokaliserte felt ved hjørnet frastøtende og domenene bryter sammen.

Hvis ingen strømpuls forekommer i tømmesløyfen CL når domenene 53 befinner seg ved elementets 56 polposisjon 2, vil disse domener forplantes langs banen som indikert med pilen 40 når forplantningsfeltet H roterer. Således føres domenene til domenesepa-ratoren 36-14. Som tidligere nevnt omfatter denne separator et øvre permalloylag som indikert ved opptrukne elementer T og I og et nedre permalloylag med opptrukne elementer. Under innvirkning av det roterende forplantnings^elt H deles domene '-'53 som tilføres separa-ratoren 36-14 i to deler. En del føres til detektoren 32 via det nedre lag og følger tiltrekkende poler a-b-c i pilretningen 42. Deretter følger disse domener banen J>Q til detektoren.

Den andre del av de delte domener går til etter hverandre følgende polposisjoner a'-b'-c' på elementet 68 når forplantningsfeltet H roterer. Disse domener følger den bane som er antydet med pilen 44 for resirkulasjon i skyveregisteret 14.

Følgelig tilveiebringer dette bobledomenesystem lagrings-og logikkfunksjoner på et eneste ark av amorft magnetisk materiale. De forskjellige komponenter som kan utnyttes i tidligere kjente bobledomenematerialer kan også utnyttes her. I foreliggende tilfelle er de amorfe magnetiske materialer lettere å tilveiebringe på enhver art substrat og kan ha valgt tykkelse og sideveis dimensjoner.

Selv om permalloymønsteret er vist for forplantningen av domener, er det underforstått at ledersløyfemønsteret også kan utnyttes likesom også kilemønsteret. Videre kan opptegnings- og av-lesningsanordningene varieres uten at man går ut over oppfinnelsens ramme.

Lysmodulasj on.

På grunn av at de amorfe magnetiske materialer ifølge oppfinnelsen befordrer magnetiske domener er det mulig å tilveiebringe en lysmodulator som modulerer lysstyrken i en innfallende lysstråle. I foreliggende tilfelle er det ønskelig å ha stort magnetisk moment klf M s , liten koersitivkraft H c, høy Curie-temperatur Tq og et anisotropt felt H& som bør være større enn det magnetiske moment 4tt M s. Dette oppfylles fortrinnsvis i slike amorfe materialer som Y-Co, La-Co, Ca-Co, Nd-Co og Pr-Co.

Da magnetiske domener i et ark av amorft magnetisk materiale har sin magnetisering enten parallell eller antiparallell med retningen av den innfallende lysstråle, vil strålen påvirkes på forskjellig måte i avhengighet av retningen av magnetiseringen i det området av det magnetiske ark som strålen treffer. Med inngangs-polarisert lys blir polariseringen vridd forskjellig i avhengighet av magnetiseringsretningen i de domener hvor lysstyrken som passerer det amorfe magnetiske materialet kan endres wed endring av retningen av domenenes magnetisering.

Fig. 11 viser en lysmodulator hvor en laser 70 leverer en lysstråle som passerer et pdariseringselement 72 før det treffer det amorfe magnetiske materialet <;>74. Nær filmen 74 er anordnet en domeneforplantningsinnretning 76. I dette tilfellet er for-plantningsinnretningen 76 et T-og et l-formet element som tilveiebringer tiltrekkende magnetpoler for forlytning av en domene 78

i arket 74 i samsvar med .'orienteringen av forplantningsmagnetfeltet H som frembringes av forplantningskilden 80. Etter passering gjennom arket 74 treffer lysstrålen analysatoren 82 før den detekteres av fotocellen 84.

Avhengig av forekomst eller ikke av en domene 78 hvor lysstrålen treffer arket 74, vil lysstrålens polarisasjon vris forskjellig. For en viss virdning av polariseringen vil lysstrålen være i stand til å passere analysatoren 82 og treffe fotocellen 84, hvilket gir en strøm gjennom motstanden R. I det andre tilfellet er vridningen av lysstrålens polarisasjon slik at strålen ikke passerer analysatoren 82 og følgelig vil ingen spenning detekteres over motstanden.R. Derved tilveiebringes en lysmodulator ved hjelp av et egnet ark med amorft magnetisk materiale som inneholder domener .

I forbindelse med fig. 11 er det underforstått at lyset kan bringes til å reflekteres fra det amorfe ark 74 istedetfor å forplantes gjennom det. I begge tilfeller er effekten den samme nemlig at lyset får sin polarisering påvirket, forskjellig avhengig av retningen av magnetiseringen i domenene ved det sted hvor lysstrålen faller inn.

Permanentmagnet.

De amorfe magnetiske materialer ifølge oppfinnelsen kan anvendes som permanentmagneter. I dette tilfellet er det ønskelig at magnetene har størst mulig koersitivkraft Hc, stort magnetisk moment 47TM s og høy Curie-temperatur T c. Hensiktsmessige sammensetninger er Y-CQ som er dopet med oksygen, nitrogen eller karbon.

En særlig hensiktsmessig utførelsesform for et permanent-magnetsjikt hvor det benyttes et amorft materiale, er et forspenningssjikt i tilslutning til et magnetisk ark i hvilket bobledomenene opptrer. Det magnetiske ark som befordrer bobledomenene kan være et krystallinsk magnetark eller et amorft magnetisk ark i samsvar med oppfinnelsen. I motsetning til det krystallinske permanent-niagnetmateriale som er avhengig av krystallegenskapene for sterke forspenningsfelt, er foreliggende amorfe permanentmagneter lette å fremstille med ønskede egenskaper i samsvar med det som er nevnt ovenfor.

Fig. 12 viser anvendelsen av et amorft permanentmagnet-sjikt 86 som er anvendt for å tilveiebringe forspenning av et magnet-bobledomeneark 88. En forplantningsfeltkilde 90 og styre- logikk-kretser 92 er anordnet for påvirkning av domenene i bobledomenematerialet 88. Dette materiale kan være et kjent materiale med granat-struktur f.eks. (Eu,Y)^ (Ga, Fe)^ 0l2 eller et amorft materiale i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Ved fremstilling av utførelses-formen på fig. 12 er det ikke kritisk at krystallegenskapene bevares fordi amorft materiale ikke følger de regler som gjelder for fremstilling av krystallinske sammensetninger.

Den generelle struktur som omfatter et amorft magnetisk sjikt på et substrat av vilkårlig art er vist på fig. 12. I dette generelle tilfellet kan strukturen ha vilkårlig anvendelse og sjiktet 86 er et amorft magnetisk sjikt ifølge foreliggende oppfinnelse. Sjiktet 88 er et vilkårlig egnet substrat, f.eks. en halvleder, en isolator eller metall. Videre kan substratet være fleksibelt eller stivt og det kan være anordnet hjelpemidler for å forflytte sammensetningen av amorf magnetisk film og substrat.

Opptegnings-subsystem.

Det er mulig å avsette foreliggende amorfe magnetiske materiale i form av et opptegningsmateriale på et substrat f.eks. en halvleder, en isolator eller et metall. Substratet kan være bånd eller plate. Videre kan det amorfe magnetiske materialet fremstilles som magnetiske partikler i et bindemiddel f.eks. et vanlig bindemiddel av harpikstypen for anvendelse på et vilkårlig substrat.

Fig. 13 viser et bånd- eller plateopptegningsmedium 9^

som inneholder amorf magnetisk film ifølge foreliggende oppfinnelse, over hvilket det er anordnet et avlesnings- opptegningshode 96. Hodet 96 som benyttes for opptegning av informasjon i magnetiske domener i båndet eller platen 9H og for avlesning av den lagrede informasjon, er vel kjent. For dette formål sendes det fra oppfeegningsmediet 84 elektriske signaler til avlesningsforsterkeren 98 og deretter til en forbruker 100 som kan være en vilkårlig krets som anvendes i vanlig

datateknikk.

Anvendelsen av en amorf film ifølge fig. 13 har mange fordeler. Plate- eller båndsubstratet kan være enten fleksibelt eller stivt. Dette muliggjør anvendelse i alle typer av informa-sjonsbehandlingssystemer. Videre er det amorfe materialet lett å avsette på enhver type substrat på lignende måte slik at enhetlige magnetiske egenskaper oppnås overalt.

Eksempel.

Amorfe magnetiske^ sammeneetninger med enakset anisotropi kan fremstilles ved anvendelse av elektrodeforstøvning med likestrøm og høyfrekvens, og ved elektronstrålefordampning. Generelt er det fremstillet filmer som har amorfe egenskaper som bl.a. er bestemt av elektronstråleavbøyningsteknikken. Det er fremstillet film hvor den magnetiske anisotropi er parallell med filmens plan eller rettvinklet på filmens plan.

I. Elektronstrålefordampede filmer.

Ved denne framgangsmåte for fremstilling av magnetisk film tilveiebringes først et polykrystallinsk emne ved anvendelse av vanlig teknikk, f.eks. smeltes små stykker av de bestanddeler som skal anvendes i emnet i en inært gassatmosfere f.eks. ved hjelp av argon. Smeltingen opptrer på en vannavkjølet kobberherd i en på markedet vanlig lysbueovn. Temperaturen økes til smeltetemperaturen for bestanddelene for å oppnå en lysbuesmeltet barre. Generelt er dette et polykrystallinsk emne. I laboratoriet har det vært fremstillet prøver fra emner av lysbuesmeltet GdCo o.-.

Deretter anbringes emnet i en ultrahøyvakuumfordamper med et basistrykk på ca. 10 -9 torr. Barren plasseres på en vann-kjølt kopperherd og oppvarmes ved hjelp av en elektronstråle fra en elektronkanon i fordamperen. Akselererende spenninger på ca. 10Kv anvendes sammen med en strålestrøm på ca. 100 milliamper.

Det substrat som anvendes for avsetning av disse filmer er valgt vilkårlig og substrat som glass, polert herdet kvarts, bergkrystall og safir er anvendt med fordel. Substratet avkjøles med flytende nitrogen og har en temperatur på ca. 100°K under for-dampningen. Avsetningshastigheten er generelt 30Å pr. sekund.

I et tilfelle er det fremstillet filmer med tykkelse på 400 og 4000Å. Disse filmer er Gd-Co-legeringer som viser seg blir amorfe ved elektronstråleavbøyning. Atomene i avsetningsmaterialet treffer substratet i en spiss vinkel for å tilveiebringe en enakset anisotropi som beskrevet ovenfor. Vinkelrette domener er iakttatt i denne film.

Ved en annen filmavsetning var substrattemperaturen 273°K. Samme substrat ble utnyttet og dessuten BaTiO^-substrat og kløvede kvartssubstrater. Emnesammensetningen GdCo^ var den samme som ble anvendt for filmene med tykkelse på 400 og 4000Å. Bare substrattemperaturen var endret ved denne sammensetning. I foreliggende tilfelle hadde filmen krystaller lokalisert i en generelt amorf ma-trise, hvilket indikerer at substrattemperaturen var kritisk ved en elektronstråleavsetningsprosess. Por tilveiebringelse av vesentlige amorfe filmer, måtte substrattemperaturen senkes fra 273°K.

Ved en annen elektronstråleavsetning var emnesammensetningen GdCo2 og substratet ble avkjølt med flytende kvelstoff. Den fremstilte film var amorf med enakset magnetisering i filmens plan. Det virket som omr.magnetiseringen TT M Sved denne sammensetning var

alt for stor slik at forholdet

ikke var eksakt korrekt for

befordning av domener med vinkelrett magnetisering.

II. Elektrodeforstøvede-filmer:

Mange amorfe filmer er fremstillet ved likestrøm og høyfrekvenselektrodeforstøvning med varierende verdi for forstøv-ningsparameterne. Disse filmer hadde vinkelrett magnetisk anisotropi og parallell magnetisk anisotropi og var enaksede. Mange verdier for magnetiseringen og andre magnetiske parametere ble opp-nådd i samsva», med de retningslinjer som er beskrevet ovenfor.

Ovenfor er beskrevet forskjellige anordninger hvor de magnetiske sammensetninger har enakset magnetisk anisotropi med hovedsakelig amorfe strukturegenskaper. Disse sammensetninger kan fremstilles i masse- eller tynnfilmform og de magnetiske egenskaper kan styres innen vide grenser.

Videre kan det tenkes mange andre anvendelser enn de nevnte for slike filmer, særlig med tanke på lett variasjonsmulighet av egenskapene og sammensetning. Som følge av at de strenge krav til substratet som normalt foreligger ved krystallfremstilling, ikke foreligger i dette tilfelle, kan disse filmer anvendes i.enhver omgivelse med enhver type substrat.

Det er underforstått at de magnetiske og/eller

strukturelle egenskaper ved disse filmer kan varieres med hensyn til omfang og at andre metoder r enn de beskrevne kan anvendes. Videre kan andre arter fremstilling anvandes i samsvar med fremgangsmåter innen teknikken.

Claims (18)

1. Magnetisk domeneanordning med hjelpemidler for å påvirke slike domener i et magnetisk medium, '\ a r a k teri-sert v é " å. at det magnetiske medium i hvilket disse domener eksisterer, er et amorft magnetisk materiale med ikke-magnetokrystallinsk, enakset anisotropi.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte materiale finnes i en mikrokrystallinsk struktur med lokalisert atomær oraen i områder med-en utstrekning på ca. 100Å eller mindre.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte materiale har lokalisert atomær orden i områder med en utstrekning på ca. 25Å eller mindre.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte enaksede anisotropi danner hovedsakelig rett vinkel med det amorfe magnetiske materiales plan.

5- Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det amorfe magnetiske materiale utgjøres av ett enkelt element med ett magnetisk moment.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at elementet stammer fra en av 4f-, 5f-, eller 3d-elementtilstandene.i det periodiske system.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium inneholder et antall elementer., av hvilke minst ett med uparet magnetisk spinn.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det amorfe medium består av en amorf legering av et sjeldent jordmetall og et metall med tilstandsovergang.

9- Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at legeringen er en Gd-Co-legering.

10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at legeringen er en Gd-Fe-legering.

11. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium inneholder en tilsetning som koples antiferromagnetisk med et magnetisk atom i mediet.

12. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium inneholder en tilsetning som koples ferromagnetisk med et magnetisk atom i mediet.

13. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium inneholder en tilsetning som endrer den atomære orden i mediet i forhold til bredden av dets domenegrenser.

14. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det amorfe medium består av en ternær legering som er magnetisk ordnet.

15. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium inneholder et tilsetnings-element av 0, N, C eller P.

16. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det amorfe magnetiske medium er dopet med et element som opptrer i en mengde på til og med 50 atomprosent.

17. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den enaksede anisotropi er en parordningsanisotropi.

18. Anordning ifølge et av de foregående krav , karakterisert ved at domenene er magnetiske bobledomener .