SU1727170A1 - Способ определени распределени остаточной намагниченности носителей магнитной записи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике записи и воспроизведени  информационных сигналов и может быть использовано в системах визуализации информации, записанной на магнитном носителе, а также в системах метрологического обеспечени  аппаратуры магнитной записи.

Цель изобретени  - повышение точности определени  в диапазоне малых полей.

На чертеже изображена структурна  схема устройства, реализующего способ.

Устройство включает источник 1 оптического излучени , последовательно расположенные на оптической оси светового пучка от источника 1 оптического излучени  пол ризатор 2, полупрозрачное зеркало 3, объ- ектив4,феррит-гранатовую

эпитаксиальную пленку 5, специально ориентированную и приведенную в контакт с носителем 6 магнитной записи, последовательно расположенные на оптической оси светового луча, отраженного от носител  6 магнитной записи после полупрозрачного зеркала 3, анализатор 7, окул р-микрометр 8, телевизионную установку 9.

Способ осуществл етс  следующим об- разом.

Феррит-гранатовую эпитаксиальную пленку 5 с собственной полосовой доменной структурой, намагниченность которой ориентирована нормально к поверхности пленки, привод т в контакт с носителем 6 магнитной записи. Световой поток от источника 1 оптического излучени  после прохождени  пол ризатора 2 становитс  линейно пол ризованным, проходит через полупрозрачное зеркало 3 и фокусируетс  с помощью объектива 4 через феррит-гранатовую эпитаксиальную пленку 5 на поверхности носител  6 магнитной записи. После двойного прохождени  через феррит-гранатовую эпитаксиальную пленку 5 отражен- ный световой поток будет пространственно промодулирован по состо нию пол ризации в соответствии с ориентацией намагниченности локальных участков пленки 5. Этот световой поток проходит через объектив 4 и направл етс  полупрозрачным зеркалом 3 через анализатор 7 и окул р-микрометр 8 на мишень телекамеры телевизионной установки 9. Пространственно промодулирован- ный по состо нию пол ризации отраженный световой поток после анализатора 7 становитс  промодулированным по интенсивности. Последнее позвол ет визуализировать собственную полосовую доменную структуру феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки и произвести ориентацию пленки таким образом, чтобы плоскость доменной границы совпадала с направлением дорожки записи на носителе, Интенсивность света, достигающа  локального участка мишени телекамеры телевизи- онной установки 9, определ етс  ориентацией намагниченности соответствующего локального участка феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки 5, т.е. на экране монитора телевизионной установки 9 происходит визуализаци  доменной структуры пленки 5. При по влении в объеме носител  б магнитной записи неоднородного распре- .делени  остаточной намагниченности на- блюдаетс  отклонение равновесного положени  локальных участков доменных границ собственной полосовой доменной структуры феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки 5. Величина U(xi) и координаты Xj этих отклонений измер ютс  с помощью микрометра на экране монитора телевизионной установки 9. Дл  носителей магнитной записи с перпендикул рным намагничиванием определение остаточной намагниченности производитс  без численного интегрировани  непосредственно по полученным значени м U(xi).

Если распределение остаточной намагниченности в носителе магнитной записи с продольным намагничиванием описываетс  некоторой функцией /г f(x), где/ - амплитудное значение остаточной намагничен- ности; х - координата вдоль информационной дорожки, то напр жен- ность магнитного пол  в некоторой точке пространства, создаваемого носителем магнитной записи с указанным распределением остаточной намагниченности, может быть найдена из из-вестного уравнени  электродинамики

,(1)

где В - магнитна  индукци .

В результате получено следующее выражение:

Hi (1 -e

-Mi

)(x). (Я

где h - толщина раоочего сло  носител  магнитной записи;

у - координата в направлении, перпендикул рном к поверхности носител  магнитной записи;ч

rj - некоторый коэффициент, завис щий от формы распределени  остаточной намагниченности носител  магнитной записи . Например, в случае, когда распределе- ние остаточной намагниченности в носителе имеет гармонический характер, коэффициент г равен волновому вектору этого гармонического распределени . В случае, когда геометрические размеры пространственных неоднородностей остаточ- ной намагниченности носител  магнитной записи сравнимы или превышают толщину рабочего сло  носител  магнитной записи и толщину воздушного зазора между феррит- гранатовой эпитаксиальной пленкой и носи- телеммагнитнойзаписи,

перпендикул рна  составл юща  напр женности магнитного пол  описываетс  соотношением

Hi M f(x)(3)

Такое приближение существенно упрощает расчет, но не нарушает общности решени  рассматриваемой задачи, так как с помощью выражени  (2) всегда могут быть введены соответствующие поправки, учиты- вающие геометрические размеры неоднородностей остаточной намагниченности носителей магнитной записи.

Полосова  доменна  структура приведенной в контакт с носителем магнитной записи и специально ориентированной феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки оказываетс  помещенной в пространственно неоднородное внешнее магнитное поле, описываемое соотношени ми (2) или (3), Положение локальных участков доменной гра- ницы полосовой доменной структуры

соответствует минимуму свободной энергии Е, котора  в данном случае предполагаетс  равной сумме поверхностной энергии доменной границы и зеемановской энергии и определ етс  соотношением

E h. dy ( U(x) -2MoH,j(4)

где д дг - плотность энергии доменной границы , М0 - намагниченность насыщени  феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки, U(x) - смещение локального участка доменной границы с координатой х относительно равновесного положени , которое соответствует отсутствию составл ющей Hi магнитного пол . Минимум свободной энергии Е имеет место при выполнении услови  д Е/ д , Из этого услови  может быть получено уравнение дл  определени  отклонени  локального участка доменной границы от положени  равновеси  в пространственно неоднородном внешнем магнитном поле Ж

+ 2HiM0 0(5)

dx

С учетом конкретного вида HI и заданного выражени  (3) выражении (5) может быть записано следующим образом:

U((X)(6)

Таким образом, доменна  граница полосовой доменной структуры, специально ориентированной и приведенной в плотный контакт с носителем магнитной записи с существующим в нем пространственным распределением остаточной намагниченности феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки, подвергаетс  воздействию пространственно неоднородных полей рассе ни  носител  магнитной записи. Результатом такого воздействи   вл етс  отклонение локальных участков доменной границы от равновесного положени , которое соответствует отсутствию полей рассе ни  носител , причем это отклонение локального участка доменной границы оказываетс  пропорциональным скорости изменени  вдоль дорожки магнитной записи распределени  остаточной намагниченности соответствующего участка носител  магнитной записи с продольным намагничиванием. Последнее обсто тельство позвол ет реализовать измерение распределени  остаточной намагниченности носител  магнитной записи предлагаемым способом. Дл  этого необходимо посредством анализа пространственного распределени  состо ни  пол ризации отраженного

от носител  магнитной записи и дважды прошедшего через феррит-гранатовую эпи- таксиальную пленку светового луча визуализировать доменную структуру приведенной в контакт с носителем магнитной записи феррит-гранатовой эпитакси- альной пленки, ориентировать пленку таким образом, чтобы плоскость доменной границы совпадала с направлением дорожки за- писи на носителе, измерить пространственное распределение отклонений от равновесного положени , соответствующего отсутствию полей рассе ни  носител , локальных участков доменных границ полосовой доменной структуры и выполнить интегрирование на локальных интервалах доменных границ полученного распределени  отклонений с помощью численных методов интегрировани .

В процессе измерени  отклонений локальных участков доменной границы феррит-гранатовой эпитаксиальной пленки от положени  равновеси  получают последовательность значений U(xi), где xi - точки вдоль дорожки записи, в которых производилось измерение отклонени  от положени  равновеси  локального участка доменной границы. При этом в соответствии с (6) U(xi) Mdf(x)/dx/xi, т.е. величина U(xi) пропорциональна  производной по координате х от функции пространственного распределени  остаточной намагниченности носител  магнитной записи. Дл  того, чтобы получить абсолютное значение остаточной намагниченности носител  магнитной записи на некотором участке хЕ(хохп), необходимо осуществить численное интегрирование функции df(x)/dx на этом участке по полученным отсчетам U(xi). Это может быть сделано , например, с использованием формулы трапеций:

ХМ/ ч

Mf(x)-J--ЈIifi dxхо d

.Р)

где К (хп-хо)/п, где п - количество измеренных значений на данном интервале. Точность определени  распределени  остаточной намагниченности носител  магнитной записи с использованием методики численного интегрировани  тем выше, чем больше

пространственна  частота выборок U(xi). С другой стороны, предлагаемый способ определени  остаточной намагниченности обеспечивает тем большую локальность, чем меньше интервал

Реализаци  предлагаемого способа с использованием эпитаксиальной пленки BI содержащего феррит-гранат (В|, Тт)з(Ре,Са)5012 с периодом собственной доменной структуры 30-100 мкм, намагниченностью насыщени  19-40 Гс и удельной энергией доменной границы 0,9-1,4 эрг/см позвол ет измерить распределение остаточной намагниченности ленточных носителей магнитной записи с продольным

намагничиванием и дисковых носителей с перпендикул рным намагничиванием с минимальными значени ми намагниченности 0,8-5,0 Гс.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  распределени  остаточной намагниченности носителей магнитной записи, при котором в контакт с носителем привод т феррит-гранатовую эпитаксиальную пленку с собственной полосовой доменной структурой, намагниченность которой ориентирована нормально к поверхности пленки, облучают носитель линейно-пол ризованным световым пучком через феррит-гранатовую пленку и детектируют пространственное распределение состо ни  пол ризации в отраженном световом пучке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  в диапазоне малых полей, предварительно ориентируют плоскость доменной границы собственной доменной структуры феррит-гранатовой пленки в направлении информационной дорожки на носителе, одновременно с облучением измер ют отклонени  локальных участков доменной границы собственной доменной структуры феррит-гранатовой пленки от равновесного положени , а определение распределени  полей рассе ни  осуществл ют по измеренному отклонению.