СПОСОБ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1996 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для записи и воспроизведения информации в бытовой, вычислительной и измерительной технике.

Известен способ магнитной записи и воспроизведения информации, основанный на преобразовании информации на магнитный сигнал и воздействий им через магнитную головку на магнитоноситель в виде магнитной ленты, установленной с возможностью равномерного перемещения относительно систем записи и воспроизведения [1]
Недостаток известного способа заключается в необходимости действий механического перемещения магнитоносителя относительно магнитной головки, что делает невозможным создание устройств записи и воспроизведения информации с небольшим геометрическим объемом и расходом потребляемой энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ магнитной записи и воспроизведения информации, заключающийся в формировании канала записи и воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной поликристаллической пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой канал из "аппликаций" для продвижения цилиндрических магнитных доменов, записываемых на поликристаллической пленке, при наличии магнитных полей управления [2] Однако известным способом невозможно обеспечивать высокую информационную емкость при заданном геометрическом объеме накопителя информации из-за применения не тонкого носителя цилиндрических магнитных доменов и специальных систем "аппликаций" и управляющих полей для тактового перемещения этих доменов.

Задачей изобретения является осуществление записи и воспроизведения с повышенной информационной емкостью при заданном геометрическом объеме накопителя информации.

Поставленная задача решается тем, что в способе магнитной записи и воспроизведения информации, заключающемся в формировании канала записи-воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой магнитоодноосный канал продвижения домена с продольной осью легкого намагничивания и полосковым доменом на входе, равномерно продвигают доменную границу вдоль этого канала в процессе записи и воспроизведения с формированием и регистрацией областей намагниченностей канала записи-воспроизведения, противоположно однородному магнитному полю вдоль всего канала записи-воспроизведения формируют магнитное поле сигнала с допустимыми минимальной и максимальной величинами, разность которых с величиной однородного магнитного поля соответственно превышает значение поля образования зародыша участка канала при наличии локального поля рассеивания доменной границы на канале и меньше коэрцитивной силы участка канала вне зоны этого локального поля, которое меньше поля анизотропии канала записи-воспроизведения, а при равномерном продвижении доменной границы формируют участки канала записи-воспроизведения с обратной намагниченностью и регистрируют в каждом положении доменной границы ширину участка обратной намагниченности при записи и воспроизведения соответственно. Это позволяет осуществлять записи-воспроизведения магнитного сигнала на магнитоносителе из тонкой пленки при наличии локального поля доменной границы полоскового домена на данном участке канала записи-воспроизведения.

На фиг.1 представлена схема, а на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ.

При осуществлении способа с помощью плоской шины 1 создают однородное магнитное поле H_o вдоль оси легкого намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки 2 с полем анизотропии H_k, а с помощью шины 3 создают магнитное поле сигнала H_(t) (см. фиг. 2) поступающей информации, направленное противоположно однородному полю H_o и тем самым создают канал записи вдоль оси трудного намагничивания пленки 2. Параллельно каналу записи на магнитоодноосной тонкой пленке 4 образован низкокоэрцитивный канал с коэрцитивной силой H_w, направленный вдоль оси легкого намагничивания пленки 4. На низкокоэрцитивном канале записан домен обратной намагниченности с доменной границей в виде верхушки 5. На пленке 4 с помощью шин 6 и 7 создают магнитное поле для продвижения верхушки 5 полоскового домена. Тонкие магнитоодноосные пленки 2 и 4 выполнены, например, на ленточной основе из высокомолекулярного вещества. Они установлены друг к другу через диэлектрический изоляционный слой таким образом, что канал записи на пленке 2 совмещен с каналом продвижения полоскового домена на пленке 4. Все электрические шины диэлектрическими пленками изолированы друг от друга и от магнитных пленок. Шины 6 и 7 питаются переменным током синусоидальной формы фазы которых сдвинуты друг относительно друга на 90^o и которые создают магнитное поле вдоль низкокоэрцитивного канала с амплитудой H_D большей, чем коэрцитивная сила верхушки 5 H_w, но меньшей, чем поле зародышеобразования на низкоэрцитивном канале H_v:
H_w <H_o <H_v.

Благодаря представленной конструкции шин 6 и 7 в момент, когда в течение одного полупериода тока одни участки шин продвигают верхушку 5, создавая магнитное поле в направлении намагниченности полоскового домена, и антипараллельные участки шин удерживают дальнейшее продвижение верхушки, создавая поле в обратном направлении, и благодаря смещению фаз питаемых шин переменных токов, процесс продвижения верхушки будет нести непрерывный характер со скоростью, пропорциональной частоте этих токов и линейному периоду повторения параллельных участков шин (шины симметрично сдвинуты друг относительно друга вдоль низкокоэрцитивного канала). Этой скоростью и будет определяться скорость записи-воспроизведения информации.

В режиме записи через шину 3 пропускают ток записываемого сигнала I(t), который создает магнитное поле на канале записи:
(1)
где r расстояние точки канала от шины 3. Если участок канала записи подпадает под локальным полем рассеивания H_m верхушки 5 полоскового домена, направленное вдоль трудной оси пленки 2 и меньшее, чем поле ее анизотропии: H_m <H_k, поле зародышеобразования этого участка уменьшается до значения H_N, которое достаточно для образования домена обратной намагниченности при минимальном значении магнитного сигнала
H(t)_min H(t)_min H_o > H_N
Причем, подставляя значение H(t) H_o + H_p,
где H_p коэрцитивная сила пленки 2 при наличии локального поля рассеивания верхушки 5, из формулы (1) можно найти значение ширины S(t) участка обратной намагниченности: , т.е. ширина перемагниченного участка канала записи прямо пропорциональна величине записываемого сигнала. А максимальное значение магнитного сигнала H(t)_max должно удовлетворять неравенству:
H(t)_max -H_o <H_c
где H_c коэрцитивная сила участка пленки 2 вне зоны локального поля рассеивания H_m.

Таким образом, при перемещении верхушки 5 с постоянной скоростью будет перемещаться локальное поле H_m на канале записи, тем самым создавая участок обратной намагниченности, ширина которого прямо пропорциональна величине поступающего сигнала (см. фиг. 2), причем вслед за локальным полем ширина перемагниченного участка не изменяется в соответствии с последним неравенством, т.е. происходит непрерывный процесс регистрации и хранения поступающей информации на канале записи. Для стирания записанной информации достаточно с помощью шины 1 приложить поле, превышающее коэрцитивные силы пленки 2.

В режиме воспроизведения записанной информации создают полосковый домен обратной намагниченности на начале низкокоэрцитивного канала и продвигают его верхушку аналогично режиму записи, шину 3 используют в качестве съемного витка, а с помощью шины 1 создают пульсирующее (или импульсное) магнитное поле, направленное вдоль намагниченности записанных участков канала, с амплитудой H_F в соответствии с неравенством: H_F <H_p. В момент, когда верхушка 5 находится над данным участком записи, под действием локального поля рассеивания намагниченность этого участка по всей ширине будет поворачиваться на некоторый угол от оси легкого намагничивания пленки 2 и при подаче пульсирующего поля H_F(t) она будет колебаться, индуцируя в обхватываемом весь канал записи съемном витке 3 электродвижущую силу E(t) с амплитудой, прямо пропорциональной ширине записанного участка канала (см. фиг.2), т.е. амплитуда выходного сигнала модулируется с величиной записанного сигнала. Частоту пульсирующего магнитного поля выбирают из условий минимума помех с учетом скорости продвижения верхушки 5. Влияние различных помех на полезный выходной сигнал можно компенсировать, регулируя систему съема сигнала при отсутствии полоскового домена с верхушкой 5. Систему выходного сигнала можно также реализовать на эффекте ферромагнитного резонанса.

Для перевоспроизведения информации достаточно в начале низкокоэрцитивного канала создать новый полосковый домен обратной намагниченности.

Способ позволяет производить запись и воспроизведение как аналоговой, так и цифровой информации. Всю систему пленок и шин накопителя можно наматывать в виде рулона 8. Возможное количество каналов записи и воспроизведения зависит от ширины магнитной ленты. Причем эти каналы могут работать как взаимно параллельно по времени, так и последовательно. Количество параллельных и последовательных каналов будет зависеть от конкретного назначения создаваемой аппаратуры.

Способ можно также реализовать на тонких подложках-пластинках с каналами записи-воспроизведения в виде архимедовой спирали.

Использование: для записи и воспроизведения информации в бытовой, вычислительной и измерительной технике. Сущность изобретения: в способе магнитной записи и воспроизведения информации, основанном на формировании канала записи на пленочном магнитоносителе, преобразовании информации на магнитный сигнал и воздействии магнитным сигналом на магнитоноситель с возможностью воспроизведения. Канал записи формируют вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки с полем анизотропии H<Mv>k<D>, намагничивают пленку вдоль легкой оси и создают в этом же направлении однородное магнитное поле Н<Mv>о<D>, параллельно каналу записи формируют другой магнитоодноосный канал с осью легкого намагничивания вдоль него и плоским доменом с локальны полем рассеивания его границы на канале записи H<Mv>m<D> в соответствии с неравенством: H<Mv>m<D> меньше H<Mv>k<D>, противоположно однородному полю вдоль всего канала записи создают магнитное поле сигнала с его допускаемыми минимальными и максимальными значениями H(t)<Mv>min<D> и H(t)<Mv>max<D> в соответствии с неравенствами: H(t)<Mv>min<D> - Н<Mv>о<D> больше Н<Mv>N<D> и H(t)<Mv>max<D> - Н<Mv>о<D> меньше Н<Mv>c<D>, где Н<Mv>N<D> - поле зародышеобразования участка канала записи при наличии локального поля H<Mv>m<D>, а Н<Mv>c<D> - коэрцитивная сила участка канала записи вне зоны локального поля, равномерно продвигают границу плоского домена вдоль канала и регистрируют магнитный сигнал в виде участка канала записи с обратной намагниченностью, а при воспроизведении сигнала равномерно продвигают границу плоского домена вдоль всего канала и определяют при каждом ее положении ширину участка обратной намагниченности. Запись и воспроизведение информации осуществляется без механических действий. 2 ил.

Способ магнитной записи и воспроизведения информации, заключающийся в формировании канала записи-воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой магнитоодноосный канал продвижения домена с продольной осью легкого намагничивания и полосковым доменом на входе, равномерно продвигают доменную границу вдоль этого канала в процессе записи и воспроизведения с формированием и регистрацией областей намагниченностей канала записи-воспроизведения, отличающийся тем, что противоположно однородному магнитному полю вдоль всего канала записи-воспроизведения формируют магнитное поле сигнала с допустимыми минимальной и максимальной величинами, разность которых с величиной однородного магнитного поля соответственно превышает значение поля образования зародыша участка канала при наличии локального поля рассеивания доменной границы на канале и меньше коэрцитивной силы участка канала вне зоны этого локального поля, которое меньше поля анизотропии канала записи-воспроизведения, а при равномерном продвижении доменной границы формируют участки канала записи-воспроизведения с обратной намагниченностью и регистрируют в каждом положении доменной границы ширину участка обратной намагниченности при записи и воспроизведения соответственно.