МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1999 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к области информатики и вычислительной техники и может быть использовано в магнитооптических запоминающих устройствах внешней памяти электронно-вычислительных машин и бытовых приборах.

Известен магнитный носитель информации для магнитооптических запоминающих устройств, представляющий собой аморфную пленку DyFeCo с перпендикулярной магнитной анизотропией, полученную методом электронно-лучевого испарения на предварительно нанесенный на диэлектрическую подложку диэлектрический слой ZnS, с защитным слоем SiO₂[1]. Достоинством такого носителя является сравнительно большое значение полярного магнитооптического эффекта Керра при считывании со стороны подложки (θ_k= 0,65^° при λ = 820 нм) по сравнению с θ_k= 0,35^° без диэлектрического слоя.

Однако носитель обладает следующими недостатками: небольшой показатель преломления (n=2.2) ZnS не позволяет получить большую величину θ_k; недостаточно большое значение магнитооптической добротности
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому носителю является магнитный носитель информации, представляющий собой 4-х слойную интерференционную структуру, в которую входит аморфная пленка DyFeCo, получаемая методом распыления, заключенная между диэлектрическими слоями AlN и покрытая сверху отражающим слоем AlTi [2]. Достоинством такого носителя является более высокое значение магнитооптического полярного эффекта Керра (θ_k= 1,1^° при λ = 780 нм) и возможность получения оптимальной величины эффективного показателя преломления за счет выбора соответствующих толщин магнитных и диэлектрических слоев.

Однако носитель обладает недостаточно высоким эффективным показателем преломления (n ≈ 2), определяющим, в конечном счете, максимальные значения θ_k.
Техническим результатом при осуществлении изобретения является увеличение полярного магнитооптического эффекта Керра и увеличение магнитооптической добротности в области длин волн λ = 0,78-0,82 нм при считывании со стороны подложки.

Известно [3], что диэлектрический слой толщиной λ/4, нанесенный на магнитную пленку, в результате интерференции отраженных от границ раздела лучей увеличивает угол вращения Керра системы в n², где n - показатель преломления диэлектрического слоя. Эксперименты продемонтрировали увеличение θ_k в 1,6 раз, если пленка TbFe является магнитным слоем, а диэлектрическим слоем служит пленка SiO (n ≈ 1,9) [4] и увеличение в 1,75 раз, если в качестве диэлектрического слоя используется пленка ZnS (n = 2,2) [1]. Следовательно, представляется целесообразным использование диэлектрических слоев с большими показателями преломления.

Известно [5] , что применение отражающего покрытия является необходимым для максимального использования интенсивности падающего света при сравнительно малых толщинах магнитного слоя. С другой стороны, если толщины приподложечного и промежуточного диэлектрических слоев равны λ/4 и λ/2 соответственно, то отраженный от отражающего слоя свет возвращается в фазе с компонентой, отраженной непосредственно от магнитного слоя, и происходит сложение амплитуд выходных лучей, то есть имеет место интерференционное усиление. Несмотря на то, что аморфный магнитный слой имеет коэффициент отражения (R ≈ 50%) ниже, чем для слоя Al или Cu, его можно использовать в качестве отражающего слоя. При этом величина магнитооптического (МО) вращения Керра системы в целом будет определяться не только МО активностью промежуточного магнитного слоя, но и активностью отражающего слоя (магнитного зеркала).

Технический результат осуществляется благодаря тому, что в магнитный носитель информации в качестве диэлектрического приподложечного и промежуточного слоя вводится моноокись германия (GeO, n ≈ 2,8), а в качестве отражающего покрытия вводится магнитный слой DyFeCo с перпендикулярной магнитной анизотропией.

В вакууме 3 • 10^-4 Па на диэлектрическую (стеклянную) подложку толщиной 0,2 мм, температура которой в процессе напыления поддерживается равной 20 - 30^oC, методом термического испарения последовательно осаждали диэлектрические (GeO) и магнитные (DyFeCo) слои. Полученную структуру (фиг. 1) покрывали защитным слоем GeO. Приподложечный слой GeO выбирали толщиной в интервале 60 - 102 нм. Толщина первого магнитного слоя составляла 10 нм. Толщина второго диэлектрического слоя была выбрана равной 34 нм. Второй магнитный слой, который является и отражающим, выбирали больше окин-слоя и он составлял 70 нм. Толщина слоя была равной 150 нм. Контроль толщин и скорости осаждения осуществлялся с помощью кварцевого измерителя. Состав магнитных слоев выбирали таким образом, чтобы слои обладали перпендикулярной анизотропией, а именно, 20 ат.% Dy и 80 ат.% FeCo, где Fe и Co выбраны в соотношении 2:1. Такое соотношение компонент в магнитном слое обеспечивает оптимальную величину коэрцитивной силы (Hс ≈ 3 кЭ) и максимальное значение полученного магнитооптического эффекта Керра для одного слоя. Наиболее важные характеристики полученных образцов приведены в таблице.

Сравнительный анализ приведенных в таблице данных позволяет выявить, что оптимальными свойствами обладает носитель с приподложечным и промежуточным слоями толщиной 81 нм и 34 нм, соответственно. При этом значение θ_k= 1,5 град и магнитоооптическая добротность превосходят аналогичные параметры для известного носителя.

Таким образом, введение диэлектрических слоев из GeO в качестве приподложечного и промежуточного, и введение магнитного слоя DyFeCo в качестве отражающего позволяет увеличить значения полярного магнитооптического эффекта Керра и увеличить магнитооптическую добротность.

Литература
1. Tanaka F., Nagano Y., Imamura N. Dynamic read/write characteristics of magnetooptical TbFeCo and DyFeCo disk. IEEE Trans.Magn., v. MAG-20, N5, p. 1033-1035, 1984.

2. Tabata M. Magnetooptical storage media using DyFeCo film for magnetic field modulation direct owerwriting. Jpn. J. Appl. Phys., v 33, N 10, p. 5811-5816, 1994.

3. Соколов А.В. Оптические свойства металлов M., 1961, с 464.

4. Niihara T., Ohta N., Kaneko K., Sugita Y., Horigame Sh. Kerr enhancement by SiO and AlN films sputtered on plastic substrates. Ieee Trans. Magn., v. MAG-22, N 5, p. 1215-1217, 1986.

5. Nakamura K., Asaka T., Agari S., Ota Y., Jtoh A. Enhancement of Kerr rotation wit hamorphous Si film. IEEE Trans. Magn., v. MAG-21, N5, p. 1654-1656, 1985.

Изобретение относится к информатике и вычислительной технике и может быть использовано в магнитооптических запоминающих устройствах внешней памяти электронно-вычислительных машин и бытовых приборах. Магнитный носитель информации содержит подложку и нанесенные на нее чередующиеся диэлектрические и магнитоактивные слои, обладающие перпендикулярной магнитной анизотропией. В качестве приподложечного и промежуточного слоев введены слои GeO, а в качестве отражающего слоя - магнитный слой DyFeCo. Техническим результатом при осуществлении изобретения является увеличение полярного магнитооптического эффекта Керра и увеличение магнитооптической добротности в области длин волн λ = 0,78-0,82 нм при считывании со стороны подложки. 1 ил., 1 табл.

Магнитный носитель информации, содержащий подложку и нанесенную на нее слоистую структуру из чередующихся диэлектрических, магнитного и отражающего слоев, обладающую перпендикулярной магнитной анизотропией, отличающийся тем, что диэлектрические приподложечный и промежуточный слои выполнены из GaO, а отражающий - из магнитного материала DyFeCo, нанесенного сверху.