НОСИТЕЛЬ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2005 года по МПК G11B9/08 

Изобретение относится к области электроники и предназначено для накопления цифровой информации.

Аналогом и прототипом является «носитель оптической записи» [1], способный подвергаться локальным обратимым фазовым превращениям и в соответствии с ними изменять спектр отражения. Существование неравновесной (более высокотемпературной) для данной температуры фазы обеспечивается закалкой материала со скоростью 10²-10³ К/с. Примером сплава, обладающим указанными свойствами, может служить сплав на основе Cu, содержащий по массе 2-30% Ga, 20-40% In, 20-28% Ge, 16-35% Sn. Сплав содержится в виде фольги, тонкой пленки порошка или проволоки и формируется отливкой из расплава или распылением. Фазовые превращения осуществляются под влиянием теплового и светового воздействия в процессе записи сканирующим лучом лазера.

Недостатком прототипа является то, что указанные носители имеют сложную технологию получения, связанную со специальной закалкой материала носителя, сложным подбором состава носителя.

Задачей изобретения является создание недорогого и технологичного в изготовлении носителя цифровой информации, допускающего возможность многократной перезаписи информации, способного сохранять информацию при воздействии на рабочий слой электромагнитных полей и температур в области от -100 до +350°C.

Для решения этой задачи предлагается носитель, рабочий слой которого выполнен из полиморфного железоникелевого сплава. В процессе записи информации лазерным лучом на рабочем слое создаются последовательно расположенные элементарные источники контактной разности потенциалов с напряженностью электростатического поля различной направленности (фиг.1)

Материал, из которого изготавливается рабочий слой носителя информации, способен в широком диапазоне температур находиться в двух различных, устойчивых кристаллических модификациях (α- и γ-фазы). При определенных способах воздействия температуры такие модификации способны переходить из одного фазового состояния в другое [2], что дает возможность производить перезапись информации.

Одним из достоинств такого носителя является то, что переход из одного фазового состояния в другое не сопровождается ухудшением физических свойств рабочего слоя носителя, поэтому не ограничивает число циклов перезаписи информации.

Другим достоинством предлагаемого носителя является сохранение информации при возможном воздействии на него электромагнитных полей большой напряженности и широкого диапазона температуры при эксплуатации (от -100 до +350°C).

На фиг. 1 представлен фрагмент информационной дорожки носителя цифровой информации. Информационная дорожка включает в себя последовательно соединенные области 1 и 2 с границей раздела 3 между ними. Области 1, так же как и матрица носителя, имеют объемоцентрированную кубическую решетку (α-фаза). Области 2 имеют гранецентрированную кубическую решетку (γ-фаза), которая образуется посредством отжига α-фазы лазерным лучом [3]. Следовательно, запись информации предусматривает изменение типа кристаллической решетки в рабочем слое матрицы носителя с α-фазы на γ-фазу.

На границе раздела фаз (область 3) возникает контактная разность потенциалов и образуются электростатические поля рассеяния напряженности (Е) различного направления [4].

Наличие контактной разности потенциалов на границе α- и γ- фаз подтверждается экспериментально образованием термоЭДС при появлении разности температур у термопары из железоникелевой проволоки с электродами, кристаллические решетки которых различаются друг от друга, то есть имеют объемоцентрированную (α-фаза) и гранецентрированную (γ-фаза) кубическую решетку [5] (фиг.2).

Предлагаемый носитель цифровой информации работает следующим образом. В тонкой железоникелевой пленке полиморфного сплава, имеющего кристаллическую структуру α-фазы, путем отжига лазерным лучом создаются последовательно расположенные участки γ-фазы [3]. На границе раздела α- и γ-фаз возникают электростатические поля рассеяния напряженности (Е) за счет контактной разности потенциалов. В зависимости от последовательности расположения фаз, в области границы их раздела, возникают поля рассеяния напряженности (Е) различной направленности, что можно регистрировать устройством, работающим в режиме обратного пьезоэффекта.

Литература

1. Recording material. Minemura Tetsuro, Ando Hisashi, Ikuta Isao, Kita Yoshiaki; Hitachi, Ltd. Пат. 4726858 США, Япония, МКИ с 22 С 9/00, НКИ 148/300 (прототип).

2. Вол Е.А. Фазовые диаграммы двойных металлических систем. М., Физматгиз. 1960, т.2. с.814.

3. Ушаков А.И., Горовой А.М., Казаков В.Г. и др. Фазовый α→γ переход Fe-Ni пленках под действием импульсного лазерного облучения ФММ, 1980, т.50 - №2, с.440-442.

4. Маделунг Э. Математический аппарат физики. М., Наука, Госиздат, 1960, с.618.

5. Горовой А.М. Портнов М.А. Термогальванический цифровой носитель информации. В кн. Методы оптимизации и их приложения. Труды 12-й Байкальской Международной конференции, Иркутск, 2001, с.156-161.

Изобретение относится к носителям цифровой информации, рабочий слой носителя выполнен из железоникелевого сплава и содержит цифровые информационные участки, расположенные вдоль информационной дорожки. Носитель отличается тем, что информационная дорожка выполнена из сплошного проводника полиморфного сплава и содержит информационные участки в виде последовательно соединенных элементарных источников электростатических полей рассеяния напряженности различного направления и фиксированной величины, образованных за счет контактной разности потенциалов. Технический результат - создание носителя цифровой информации, допускающего возможность многократной перезаписи информации, способного сохранять информацию при воздействии на рабочий слой электромагнитных полей и температур. 2 ил.

Носитель цифровой информации, рабочий слой которого выполнен из железоникелевого сплава, содержащий цифровые информационные участки, расположенные вдоль информационной дорожки, отличающийся тем, что информационная дорожка выполнена из сплошного проводника полиморфного сплава и содержит информационные участки в виде последовательно соединенных элементарных источников электростатических полей рассеяния напряженности различного направления, имеющих фиксированную величину, образованных за счет контактной разности потенциалов.